„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních ...€¦ · 2.1 Celková produkce kalů z...

TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN Z FONDU SOUDRŽNOSTI PROSTŘEDNICTVÍM OPERAČNÍHO PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY.

1

„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních

čistíren odpadních vod“

Oddíl I

Analytická část

Zpracovatel:

ECO trend Research centre s.r.o.

Na Dolinách 36

147 00 Praha 4

říjen 2015


2

Obsah 1. Úvod ................................................................................................................................................ 4

2. Analýza produkce a jednotlivých způsobů nakládání s kaly z ČOV včetně prognózy ...................... 6

2.1 Celková produkce kalů z čištění odpadních vod ...................................................................... 7

2.2 Způsoby nakládání s kaly ....................................................................................................... 10

2.2.1 Celkové využití kalů ....................................................................................................... 11

2.2.2 Skládkování kalů ............................................................................................................ 22

2.2.3 Spalování kalů ................................................................................................................ 24

2.2.4 Jiné uložení .................................................................................................................... 26

2.3. Prognóza produkce kalů v ČR ................................................................................................ 27

3. Legislativní přehled ........................................................................................................................ 29

3.1 Legislativní přehled - CZ ......................................................................................................... 29

3.2 Legislativní přehled - EU ........................................................................................................ 42

3.3 Legislativní podmínky pro nakládání s kaly ve vybraných členských státech EU .................. 50

3.3.1 Legislativa vybraných členských států EU...................................................................... 57

4. Zhodnocení současného stavu vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v rámci ČR a EU .............. 63

4.1 Stav výzkumu v ČR ................................................................................................................. 63

4.1.1 Projekty úzce související s náplní projektu .................................................................... 65

4.1.2 Projekty zaměřené na technologické inovace čistírenských procesů ........................... 81

4.1.3 Projekty zaměřené na nakládání s kaly ......................................................................... 84

4.1.4 Další příbuzné projekty .................................................................................................. 86

4.2 Projekty na úrovni EU ............................................................................................................ 87

4.2.1 Projekty úzce související s náplní projektu .................................................................... 89

4.2.2 Projekty zaměřené na nakládání s kaly ......................................................................... 90

4.2.3 Projekty zaměřené na technologické inovace čistírenských procesů ........................... 94

4.2.4 Další příbuzné projekty .................................................................................................. 95

5. Materiálové a ekonomické toky v kalových hospodářství v ČR .................................................... 97

5.1 Vznik a druhy kalu na ČOV ..................................................................................................... 97

5.2 Zpracování a nakládáni s kaly dle velikosti ČOV .................................................................. 101

5.3 Závěry a zjištění ................................................................................................................... 104


3

Přílohy:

Příloha č. 1: Seznam kódů zařízení pro nakládání s odpady

Příloha č. 2: Vybrané normy ČSN


4

1. Úvod

Hlavním cílem projektu je zpracování návrhu nejvhodnějšího způsobu nakládání s kaly z komunálních

čistíren odpadních vod v České republice, a to v souladu s požadavky Evropské unie a ČR a též s

ohledem na složení kalů z ČOV jak z hlediska odpadového a hnojivového potenciálu, tak z pohledu

ochrany zdraví. Součástí projektu je též analýza produkce a jednotlivých způsobů nakládání s kaly z

ČOV včetně minimálně 5-ti leté prognózy nakládání s grafickým vyhodnocením trendů a průběžné

sledování vývoje legislativy v EU (aplikace na půdu, způsoby využití kalů aj.).

Výsledkem bude jednoznačné doporučení konkrétního způsobu nakládání s kaly z ČOV na území ČR,

které nepovede k ohrožení životního prostředí a zdraví lidí s vyjádřením se k reálnému riziku

materiálového využití kalů jako odpadu. Dále je vhodné zabývat se v části projektu úvahou možného

zákazu aplikace kalů z ČOV do zemědělské půdy a zaměření se na možnost energetického způsobu

využití kalů z ČOV nebo na jiné způsoby nakládání. Vlastní výzkum kalů z ČOV by měl probíhat v

souladu se současným stavem vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v ČR a také členských zemí EU.

Požadovaný obsah projektu dle zadávací dokumentace

a) Analýza produkce a jednotlivých způsobů nakládání s kaly z ČOV včetně minimálně 5-ti

leté prognózy pro budoucí období s grafickým vyhodnocením trendů;

b) Zpracování návrhu nejvhodnějšího způsobu nakládání s kaly z ČOV s ohledem na složení

kalů jak z hlediska odpadového a hnojivového potenciálu, tak z pohledu ochrany zdraví;

c) Úvaha možného zákazu aplikace kalů do zemědělské půdy a zaměření se na možnost

energetického způsobu využití kalů z ČOV;

d) Zhodnocení budování adekvátních technologií pro zpracování kalů z ČOV v daném

regionu, jehož základem budou reference obdobných projektů v EU;

e) Získání údajů z komunálních ČOV týkajících se složení kalů;

f) Získání nových výsledků a analýz kalů z ČOV v jednotlivých regionech ČR se zaměřením na

stanovení jejich znečištění rezidui farmak a PPCP, ale rovněž těžkých kovů, AOX, PCB a

PAU;

g) Vytvoření seznamu projektů zabývajících se problematikou kalů z ČOV;

h) Zhodnocení současného stavu vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v rámci ČR a také

členských zemí EU.

Detailní návrh rozdělení jednotlivých částí

Analytická část

a) Analýza produkce a jednotlivých způsobů nakládání s kaly z ČOV

b) Prognóza produkce a identifikace hlavních trendů

c) Vytvoření seznamu projektů zabývajících se problematikou kalů z ČOV

d) Zhodnocení současného stavu vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v rámci ČR a také v

členských zemích EU

e) Přehled legislativy nakládání s kaly v ČR a EU


5

f) Databáze ČOV v ČR

g) Obecný popis čistících procesů v komunálních ČOV

h) Získání údajů z komunálních ČOV týkajících se složení kalů

i) Získání nových výsledků a analýz kalů z ČOV v jednotlivých regionech ČR se zaměřením na

stanovení jejich znečištění rezidui farmak a PPCP, ale rovněž těžkých kovů, AOX, PCB a PAU

Hodnotící část

a) Celkové vyhodnocení provedených rozborů a analýz předchozí části

b) Vyhodnocení regionálních výsledků, analýza případných specifik

c) Formulace návrhů či požadavků na případné upřesnění datové části dle požadavků

zadavatele

Návrhová část

a) Zpracování návrhu nejvhodnějšího způsobu nakládání s kaly z ČOV s ohledem na složení kalů

jak z hlediska odpadového a hnojivového potenciálu, tak z pohledu ochrany zdraví

b) Úvaha možného zákazu aplikace kalů do zemědělské půdy a zaměření se na možnost

energetického způsobu využití kalů z ČOV

c) Zhodnocení budování adekvátních technologií pro zpracování kalů z ČOV v daném regionu,

jehož základem budou reference obdobných projektů v EU


6

2. Analýza produkce a jednotlivých způsobů nakládání s kaly z ČOV včetně prognózy

Parametry datových sestav

Analýzy byly zpracovány na základě vydefinovaného požadavku pro CENIA a následného předání

datových sestav. Parametry dotazu byly definovány následujícím způsobem:

Katalogové číslo odpadu: 190805 - Kaly z čištění komunálních odpadních vod

Kategorie odpadu: kategorie „O“ + „N“

Období: 2009 – 2013

Způsoby nakládání: Vlastní produkce + nakládání dle vybraných kódů nakládání

Lokalizace: Rozdělení dle jednotlivých krajů

Databáze: Data v pomocné databázi PDISOH


7

2.1 Celková produkce kalů z čištění odpadních vod

Celková produkce kalů v ČR byla z příslušné databáze CENIA vygenerována pro roky 2009-2013.

Produkce, jakožto i následující způsoby nakládání jsou rozděleny dle jednotlivých krajů a následně

sumarizovány do celkových množství příslušných kategorií odpadu. Produkce je nadále rozdělena dle

kategorie odpadu „O“ – ostatní a „N“ – nebezpečný. Pro získání lepšího přehledu jsou vybrané

tabulky přeneseny do grafů. Výstupy tabulek jsou komentovány dle významných trendů.

Tabulka číslo 1 zahrnuje celkovou produkci odpadu katalogového čísla 19 08 05 Kaly z čištění

odpadních vod ve všech krajích ČR. Hodnoty produkce jsou uvedeny v sušině (hlášení produkce kalů

z čištění odpadních vod probíhá v surovém stavu, až následně jsou tyto hodnoty přepočítávány na

sušinu). Mezi kraje s největší průměrnou produkcí tohoto druhu odpadu patří především Praha, což

je způsobeno produkcí odpadu ze stávající čistírny odpadních vod, která je největší v ČR, největším

počtem obyvatel ze všech krajů v ČR a největším množstvím obyvatel připojených k ČOV (100%).

Dalším krajem s velkou produkcí je Jihomoravský kraj (způsobeno opět vysokým počtem obyvatel

v tomto kraji, kteří jsou připojeni k ČOV – 95 %). Ostatní kraje jsou v průměru 10 - 14 tisíc tun za rok.

Nejmenší průměrná produkce Kalů z čištění odpadních vod je v kraji Karlovarském (cca 3 tis.t),

Pardubickém (cca 4 tis. t) a Libereckém (7 tis. t). Důvodem menších produkcí kalů je především nízký

počet obyvatel, velikost kraje a procento obyvatel připojených obyvatel k ČOV (Karlovarský kraj –

85%, Pardubický kraj 67% a Liberecký kraj 68%). Produkce tohoto odpadu za celou Českou republiku

má klesající trend.

Tabulka 1: Produkce kalů z čištění komunálních odpadních vod kategorie O v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Produkce 190805, kategorie „O“ - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013

Hlavní město Praha 25 802,645 24 744,494 25 968,614 26 508,445 20 447,330

Středočeský kraj 14 282,021 18 135,684 14 984,091 20 637,024 15 413,461

Jihočeský kraj 11 308,946 11 819,733 8 777,496 10 093,873 9 500,196

Plzeňský kraj 11 354,593 9 749,754 8 085,017 8 180,054 7 965,508

Karlovarský kraj 5 531,711 2 868,402 3 638,181 3 405,214 3 184,887

Ústecký kraj 14 967,211 12 514,884 16 479,132 13 133,602 13 404,930

Liberecký kraj 6 939,949 9 021,739 8 743,349 7 180,806 6 901,916

Královéhradecký kraj 7 677,788 7 024,129 6 752,184 8 055,799 7 087,441

Pardubický kraj 3 446,193 4 380,839 3 135,233 4 368,256 4 489,248

Kraj Vysočina 6 400,323 7 042,150 8 407,153 6 153,036 7 109,490

Jihomoravský kraj 26 711,723 17 330,060 18 433,108 18 540,135 21 384,245

Olomoucký kraj 7 296,474 9 879,922 9 708,181 9 214,304 9 616,070

Zlínský kraj 9 338,419 9 151,390 10 077,359 9 371,291 10 444,671

Moravskoslezský kraj 17 801,948 19 053,205 20 549,931 17 178,944 17 657,990


8

Celkem 168 859,943 162 716,385 163 739,028 162 020,783 154 607,384

Zdroj: PDISOH

Graf 1: Celková produkce kalů z čištění komunálních odpadních vod v ČR v letech 2009 – 2013

Následující tabulka č. 2 podává přehled o produkcích kalů z čištění komunálních odpadních vod

v kategorii nebezpečný. V této kategorii dominuje produkci především Moravskoslezský kraj, který

v každém roce tvoří 90 % celkové produkce tohoto druhu odpadu. V některých krajích, jako Praha,

Plzeňský kraj, Karlovarský kraj, Královéhradecký kraj, Pardubický kraj, Jihomoravský kraj a kraj Zlínský,

se tento odpad vůbec za posledních 5 let neobjevil v produkčním toku. Není možné zjistit, čím jsou

daná množství nebezpečných kalů způsobena (možná technologická porucha - kontaminace

provozními kapalinami), chybná kategorizace odpadu od původce (věc CENIA), možnost napojení

provozovatele s nebezpečnými odpady – jedná se o pouhá kila nebezpečných kalů.

Tabulka 2: Produkce kalů z čištění komunálních odpadních vod kategorie N v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Produkce 190805, kategorie N - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013

Hlavní město Praha

Středočeský kraj 5,060

Jihočeský kraj

0,011 0,004

Plzeňský kraj

Karlovarský kraj

145 000

150 000

155 000

160 000

165 000

170 000

2009 2010 2011 2012 2013


9

Ústecký kraj

0,011

Liberecký kraj

1,167

1,834

Královéhradecký kraj

Pardubický kraj

Kraj Vysočina

1,344

Jihomoravský kraj

Olomoucký kraj

0,347 0,963

Zlínský kraj

Moravskoslezský kraj 1,082 6,156 0,026 17,376 17,250

Celkem 6,142 7,335 0,026 19,078 20,051

Zdroj: PDISOH


10

2.2 Způsoby nakládání s kaly

Způsoby nakládání s kaly jsou rozděleny dle příslušných kódů nakládání evidovaných v databázi ISOH

Pro účely tohoto projektu byly způsoby nakládání s kaly kategorie „O“ a kategorie „N“ rozděleny do

souhrnných množin způsobů nakládání. Jedná se o celkové využití odpadů (materiálové využití a

energetické využití), skládkování, spalování a jiné uložení odpadů.

Celkové využití odpadů zahrnuje způsoby nakládání následujících kódů:

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, N1, N2, N8, N10, N11, N12, N13, N15

Pro účely projektu a zpřesnění dat bylo celkové využití odpadů ještě rozděleno na jednotlivé způsoby

nakládání z výše uvedené množiny. Toto rozdělení koresponduje s hlavními způsoby nakládání v této

množině z hlediska množství odpadů, zahrnutých v jednotlivých způsobech nakládání.

Jedná se o následující způsoby, uvedené v samostatných kapitolách

Použití kalů na zemědělské půdě (R10, N2)

Kompostování (N13)

Předúprava odpadu k aplikaci pod označením R1 až R11 (R12)

Získání / regenerace organických látek (R3)

Ukládání odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky (N12)

Energetické využití kalů (R1)

Celková tabulka využití odpadů zahrnuje způsoby nakládání výše uvedených kódů. Ostatní kódy

nakládání nejsou pro kaly z čištění komunálních vod vůbec využívány.

Skládkování

Skládkování odpadů zahrnuje způsoby nakládání kódů D1, D5, D12. Dle dostupných dat bylo

skládkování využito pouze pro nakládání s odpady kategorie O, jelikož odpady kategorie N nevznikly.

Spalování

Spalování kalů zahrnuje kód nakládání D10. V přehledu jsou samostatně uvedena množství odpadů

pro kategorii O a kategorii N.

Jiné uložení

Jiné uložení zahrnuje kódy nakládání D3 a D4. Dle dostupných dat bylo jiné uložení využito pouze pro

odpady kategorie O, jelikož odpady kategorie N nevznikly.


11

2.2.1 Celkové využití kalů

Kódy nakládání R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, N1, N2, N8, N10, N11, N12, N13,

N15

V následující tabulce číslo 3 je uvedeno využití odpadních kalů z čištění odpadních vod. Mezi kraje,

kde se využije největší množství kalů z ČOV, patří svým průměrem kraj Středočeský (cca 19 tis. t –

jedná se především o kompostování, předúprava odpadu, použití na zemědělské půdě), dále kraj

Vysočina (cca 15 tis. t – především kompostování, využití na zemědělské půdě) a kraj Ústecký (cca 13

tis. t – většinou se jedná o kompostování kalů). Mezi kraje, kde se využije nejmenší množství těchto

odpadů, patří Praha (200 tun), Královéhradecký kraj, Zlínský kraj a kraj Liberecký. Množství

využívaných kalů z čištění odpadních vod za celou ČR se drží každoročně mezi 115 - 120 tis. tunami.

Tabulka 3: Celkové využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Využití 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013

Hlavní město Praha 488,733 341,650 219,661 186,339 497,857


Jihočeský kraj 11 251,943 12 411,393 10 190,453 9 579,819 5 681,341

Plzeňský kraj 13 337,493 9 921,725 7 998,924 9 182,435 8 648,644

Karlovarský kraj 3 187,124 2 550,024 3 290,778 4 552,472 1 584,662

Ústecký kraj 14 290,411 15 252,102 13 894,612 13 361,103 11 438,989

Liberecký kraj 2 730,694 4 231,085 4 585,132 3 445,056 3 065,145

Královéhradecký kraj 1 390,361 5 739,434 3 580,269 3 459,862 4 626,854

Pardubický kraj 8 426,414 7 009,974 7 562,956 8 567,589 5 213,872

Kraj Vysočina 9 991,448 11 173,137 10 626,634 21 995,713 24 349,435

Jihomoravský kraj 10 750,749 4 774,664 4 493,063 4 440,818 5 393,137

Olomoucký kraj 14 952,898 10 892,213 9 371,649 13 760,603 11 240,025

Zlínský kraj 4 441,940 3 624,180 3 214,305 1 787,011 3 466,437

Moravskoslezský kraj 10 794,936 11 492,089 11 909,052 10 157,633 9 720,736

Celkem 125 305,480 120 403,171 109 821,659 125 041,795 112 709,715

Zdroj: PDISOH


12

Graf 2: Celkové množství využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

100 000

105 000

110 000

115 000

120 000

125 000

130 000

2009 2010 2011 2012 2013


13

2.2.1.1 Použití kalů na zemědělské půdě

Kódy nakládání R10, N2

Prvním způsobem nakládání s kaly z čištění odpadních vod je použití tohoto odpadu na zemědělské

půdě. Největší množství kalů se takto využije v kraji Vysočina (průměr 15 tis. tun), Středočeském kraji

(průměrně 5 tisíc tun) a Olomouckém kraji (2 - 3 tis. tun). Nejméně kalů z čištění odpadních vod se

využije v Praze, Libereckém kraji, Královéhradeckém kraji. V kraji Karlovarském nebylo použití kalů na

zemědělské půdě zaznamenáno vůbec.

Tabulka 4: Použití kalů kategorie „O“ na zemědělské půdě v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Použití na zemědělské půdě, 190805 kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013

Hlavní město Praha 140,031

309,604


Jihočeský kraj 1 349,283 690,042 738,050 975,973 1 235,327

Plzeňský kraj 1 643,249 1 303,404 994,096 953,777 444,138

Karlovarský kraj

Ústecký kraj 271,174 1 242,274 1 545,857 1 151,629 106,661

Liberecký kraj

53,810 328,886 962,703 76,717

Královéhradecký kraj 521,680 1 897,598 455,440 516,786 313,835

Pardubický kraj 2 978,014 1 218,349 1 264,187 1 873,090 458,389

Kraj Vysočina 7 680,539 9 541,876 6 918,568 18 226,677 20 370,028

Jihomoravský kraj 116,822 184,151 127,831 1 351,357 1 178,995

Olomoucký kraj 2 339,589 2 374,039 1 117,113 2 957,207 3 161,681

Zlínský kraj 3 802,717 2 872,178 2 209,945 233,721 2 038,145

Moravskoslezský kraj 386,095 274,812 791,641 270,729 7 817,287

Celkem 30 216,139 27 253,102 20 561,917 35 762,407 39 029,780

Zdroj: PD ISOH, produkce jsou uvedeny ve stavu sušiny

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné použití vzniklých odpadů na zemědělské

půdě.


14

Graf 3: Celkové použití kalů z čištění odpadních vod na zemědělské půdě za celou ČR v letech 2009 - 2013

0,00

5 000,00

10 000,00

15 000,00

20 000,00

25 000,00

30 000,00

35 000,00

40 000,00

45 000,00

2009 2010 2011 2012 2013


15

2.2.1.2 Kompostování

Kódy nakládání N13

Kompostování je dalším způsobem nakládání/využití odpadních kalů z čištění odpadních vod. Nejvíce

těchto odpadů je kompostováno v Ústeckém kraji (průměr 12 tis. tun ročně), Olomouckém kraji

(průměr 8 tis. tun ročně) a Středočeském kraji (průměr 5 tis. tun). Nejméně se kompostují kaly z ČOV

v krajích jako Moravskoslezský, Zlínský, Královéhradecký, Jihočeský a Plzeňský. Kompostování nebylo

v letech 2009 - 2013 zaznamenáno v Hlavním městě Praha a v Libereckém kraji. Trend ČR v celkovém

použití kompostování kalů z čištění odpadních vod se drží na úrovni 40 tis. tun za rok. Tento trend je

graficky znázorněn v grafu pod tabulkou. Důvodem těchto statistik je, že provozovatelé ČOV ve

zmíněných krajích více či méně preferují tento způsob nakládání s kaly, dále dostupnost a počet

kompostáren v jednotlivých krajích ČR a optimalizace propojení ČOV s kompostárnami.

Tabulka 5: Kompostování kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Kompostování 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013


Středočeský kraj 6010,061 4769,081 4304,295 4867,144 5854,693

Jihočeský kraj 4594,373 645,306 527,053 186,43 266,045

Plzeňský kraj 307,204 302,214 151,841 168,609 185,447

Karlovarský kraj 3099,261 2478,365 3187,145 4374,743 1451,966

Ústecký kraj 14019,24 14009,83 11855,19 11381,13 9940,816

Liberecký kraj

Královéhradecký kraj 502,32 701,533 1037,34 2010,018

Pardubický kraj 2288,451 2780,94 3683,117 3744,632 3301,395

Kraj Vysočina 1745,213 1113,919 3134,813 2494,931 3223,915

Jihomoravský kraj 6754,872 4305,523 4070,901 2699,051 3808,872

Olomoucký kraj 11620,91 7857,258 7573,835 9000,82 6590,507

Zlínský kraj 495,471 596,788 989,92 1532,983 1411,085


Celkem 51092,15 39669,23 40608,92 42022,92 38641,92

Zdroj: PDISOH

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné kompostování odpadu.


16

Graf 4: Množství kompostovaných kalů z čištění odpadních vod kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

2009 2010 2011 2012 2013


17

2.2.1.3 Předúprava odpadu k aplikaci pod označením R1 až R11

Kódy nakládání R12

Produkované kaly z čištění odpadních vod mohou projít procesem tzv. předúpravy. Předúprava

odpadů je fyzikální, chemický či biologický proces sloužící k přestavbě odpadu tak, aby mohl být

využit některým z postupů uvedených pod označením R1 až R11. Tento způsob nakládání je nejvíce

využit v kraji Středočeském (příčinou je příprava odpadu ke kompostování). Ostatní kraje jsou na

úrovni kolem 1 tis. tun za rok. V krajích jako Ústecký, Liberecký a Zlínský nebyl tento způsob

nakládání využit vůbec.

Tabulka 6: Předúprava kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Předúprava kalů 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013



Jihočeský kraj 642,217 1270,364 995,762 899,44 956,653

Plzeňský kraj 3620,87 2138,331 2158,655 2307,224 1973,343

Karlovarský kraj 7,395 15,981 16,308

Ústecký kraj

Liberecký kraj

Královéhradecký kraj 819,711

Pardubický kraj 2227,282 1828,197 1982,798 2032,297 500,808

Kraj Vysočina 0,176 8,055 28,125


Olomoucký kraj 992,38 660,916 680,135 1758,643 986,298

Zlínský kraj


Celkem 22434,69 22238,08 24161,46 21587,39 10725,09

Zdroj: PDISOH

V kategorii N nebyla evidována za celkové období žádná předúprava odpadu k aplikaci pod

označením R1 až R11


18

2.2.1.4 Získání / regenerace organických látek


Odpadní kaly z čištění vod se mohou využít k získání či regeneraci organických látek (jedná se o

přeměnu kalů na organickou hmotu při kompostování). Tento způsob nakládání se nejvíce využívá

v Libereckém a Středočeském kraji (průměrně 2 -3 tisíce tun ročně). V ostatních krajích ČR je tento

způsob využití odpadu spíše okrajovou záležitostí, v některých krajích se tento způsob nevyužívá

nikdy (možnou příčinou je způsob přiřazení kódu nakládání s odpadem, zařazeno pod kód R3, místo

nakládání způsobem kompostování).

Tabulka 7: Získávání / regenerace organických látek z kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Získávání organických látek z kalů 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013



Jihočeský kraj 1195,678 100,855

Plzeňský kraj 10,218 29,377 11,365 13,911 2009,633

Karlovarský kraj

Ústecký kraj 493,565 828,342 1391,513

Liberecký kraj 2714,492 4177,275 4256,246 2482,353 2884,18

Královéhradecký kraj 816,06 1869,538 281,967 307,927

Pardubický kraj

Kraj Vysočina 548,652 517,342 572,41 1266,05 727,367


Olomoucký kraj 456,093

Zlínský kraj 126,471 141,839 10,927 11,197 10,474

Moravskoslezský kraj 80,285 61,898 26,821 37,473 1,7,1963

Celkem 5198,55 7202,951 7767,563 8210,16 12008,74

Zdroj: PD ISOH

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné nakládání s odpadem způsobem

získávání/regenerace organických látek.


19

2.2.1.5 Ukládání odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky

Kódy nakládání N12

Kaly z čištění odpadních komunálních vod se také využívají jako technologický materiál na zajištění

skládek, i když tento způsob nakládání je zakázán vyhláškou č. 294/2005 Sb. o podmínkách ukládání

odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu. Tento způsob nakládání je i přes tento zákaz

využíván v některých krajích České republiky, a to v kraji: Středočeském, Praze, Libereckém,

Královéhradeckém, Pardubickém a v kraji Olomouckém. Takto využitého odpadu je většinou na

území kraje do tisíce tun za jeden rok. Trend za celou ČR je vyrovnaný a pohybuje se kolem 2 tis. tun

ročně.

Tabulka 8: Ukládání odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Ukládání jako technologický materiál 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013



Jihočeský kraj

Plzeňský kraj

Karlovarský kraj

Ústecký kraj

Liberecký kraj 104,247

Královéhradecký kraj 68,747 83,969 49,675

Pardubický kraj 151,975 549,203

Kraj Vysočina

Jihomoravský kraj

Olomoucký kraj 0,018 0,566 43,933

Zlínský kraj

Moravskoslezský kraj

Celkem 1317,637 3175,252 1614,15 2003,554 1819,258

Zdroj: PD ISOH

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné nakládání s odpadem způsobem ukládání

odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky.


20

2.2.1.6 Energetické využití kalů


Kaly z čištění odpadních vod lze využít i energeticky (většinou bioplynové stanice). Jedná se o

minimální množství takto využitých odpadů v jednotlivých krajích (většinou se jedná o stovky tun za

jeden rok). Nejvíce kalů z ČOV se energeticky využije v Královéhradeckém kraji. V kraji Ústeckém,

Libereckém, Vysočina a Zlínském se energetické využití nepoužívá. Za roky 2009 - 2013 je trend

energetického využívání tohoto druhu odpadu vyrovnaný, jedná se o množství mezi 2 - 3 tis. tun

ročně.

Tabulka 9: Energetické využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Energetické využití 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013



Jihočeský kraj 23,762 - - - -

Plzeňský kraj 16,525 5,961 3,329 - -

Karlovarský kraj 80,706 64,264 87,652 161,420 132,696

Ústecký kraj - - - - -

Liberecký kraj - - - - -

Královéhradecký kraj 52,619 1 026,186 540,322 785,333 1 673,536

Pardubický kraj 932,667 1 182,488 632,854 765,595 404,076

Kraj Vysočina - - - - -

Jihomoravský kraj 863,323 50,591 - - 0,671

Olomoucký kraj - - - 45,448

Zlínský kraj - - - - -

Moravskoslezský kraj - - - - 0,245

Celkem 2 654,591 3 034,622 1 778,855 2 146,233 2 774,096

Zdroj: PD ISOH

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné energetické využití vzniklých odpadů.


21

Graf 5: Energetické využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

2009 2010 2011 2012 2013


22

2.2.2 Skládkování kalů

Kódy nakládání D1, D5, D12

Dalším způsobem nakládání je skládkování. Tento způsob je v ČR legislativně zakázán, i přesto využití

tohoto nakládání nadále funguje. U celkového množství v ČR je patrný každoročně klesající trend

v množství ukládaného odpadu. V posledním zkoumaném roce 2013 skládkovaly odpadní kaly pouze

ve čtyřech krajích a to ve Středočeském, Pardubické, Olomouckém a Moravskoslezském. Ukládaná

množství jsou v řádech desítek či stovek tun.

Tabulka 10: Množství skládkovaných kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Skládkování 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013


Středočeský kraj 4 175,380 968,325 179,210 323,679 347,881

Jihočeský kraj 10,412 19,919 16,167 2,040

Plzeňský kraj

62,212

Karlovarský kraj 143,327 105,136 2,435 1,120

Ústecký kraj 375,589 0,894

Liberecký kraj 25,211 20,645

Královéhradecký kraj 5,711

Pardubický kraj 11,594 7,754 1,926

1,895

Kraj Vysočina

Jihomoravský kraj

Olomoucký kraj 54,717 37,135 44,878 39,234 48,482

Zlínský kraj

0,759


Celkem 4 980,842 1 226,374 306,761 406,648 420,553

Zdroj: PD ISOH

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné skládkování vzniklých odpadů


23

Graf 6: Množství skládkovaných kalů z ČOV kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

2009 2010 2011 2012 2013


24

2.2.3 Spalování kalů

Kódy nakládání D10

Dalším způsobem nakládání s kaly z čištění odpadních vod je jejich spalování. Spalování tohoto druhu

odpadu patří mezi minimálně využívané způsoby (jak odpadu kategorie ostatní, tak kategorie

nebezpečný). Nejvíce kalů „O“ se spaluje ve Zlínském kraji (138 tun v roce 2013 – spalovna

průmyslových odpadů). V dalších dvou krajích - Ústeckém a Moravskoslezském - se spalují minimální

množství (jedná se spíše o spoluspalování s jinými druhy odpadů). V ostatních krajích ČR se kaly

nespalují. Spalování kalů s označením „N - nebezpečný odpad“ probíhá pouze v Moravskoslezském

kraji (cca 5 tun ročně – společnost SITA CZ a.s.).

Tabulka 11: Množství spalovaných kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Spalování 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013


Středočeský kraj

Jihočeský kraj

Plzeňský kraj

Karlovarský kraj

Ústecký kraj

0,071

Liberecký kraj


Pardubický kraj

Kraj Vysočina

Jihomoravský kraj

Olomoucký kraj

Zlínský kraj

61,475 46,433 138,948


2,929

Celkem 0,000 0,000 61,475 46,433 141,948

Zdroj: PD ISOH


25

Tabulka 12: Množství spalovaných kalů kategorie „N“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Spalování 190805, kategorie N - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013


Středočeský kraj

Jihočeský kraj

Plzeňský kraj

Karlovarský kraj

Ústecký kraj

Liberecký kraj


Pardubický kraj

Kraj Vysočina

Jihomoravský kraj

Olomoucký kraj

Zlínský kraj


Celkem 5,541 2,076 3,615 6,375 5,922

Zdroj: PD ISOH


26

2.2.4 Jiné uložení

Kódy nakládání D3, D4

Ostatní způsoby nakládání s kaly z čištění odpadních vod jsou využívány velice minimálně. Důkazem

je následující tabulka.

Tabulka 13: Množství kalů odstraněných jiným uložením kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013

Název kraje Jiné uložení 190805, kategorie O - množství (t)

2009 2010 2011 2012 2013


Středočeský kraj

Jihočeský kraj

Plzeňský kraj

1,340

Karlovarský kraj

Ústecký kraj

Liberecký kraj


Pardubický kraj

Kraj Vysočina

Jihomoravský kraj

Olomoucký kraj

Zlínský kraj


Celkem 0,000 1,340 0,000 0,000 0,000

Zdroj: PD ISOH

V kategorii N nebylo evidováno za celkové období žádné jiné uložení vzniklých odpadů


27

2.3. Prognóza produkce kalů v ČR

Prognóza produkce kalů byla provedena na základě demografického vývoje ČR v období 1991 – 2014

(zdroj: ČSÚ), statistiky počtu obyvatel napojených na kanalizaci v období 1991 – 2014 (zdroj:

issar.cenia), vývoje produkce čištěných odpadních vod vypouštěných do kanalizace v období 1991 –

2014 (zdroj: issar.cenia) a vývoje produkce kalů v období 2005 – 2009 (zdroj: PDISOH).

S ohledem na omezenou časovou řadu vývoje produkce kalů, byla doplněna daty o produkci kalů ze

Statistické ročenky ČR. Konzistence byla ověřena v časové čadě 2009 – 2013, pro kterou jsou

k dispozici data z obou zdrojů. Rozdíl v jednotlivých datech o roční produkci kalů v této časové řadě,

byl menší než 0,05 %.

Postup zpracování dat:

Pro zpřehlednění postupu kalkulace jsou jednotlivé časové řady označeny následujícím způsobem:

Střední stav obyvatelstva (ob_cr),

Obyvatelé bydlící v domech napojených na kanalizaci s ČOV (kan_ob),

Odpadní vody vypouštěné do kanalizace – čištěné [tis.t] (vod_cist),

data o produkci kalu z roku 2002 - 2014 (prod_kal)

Pro dopočítání produkce kalu v letech 1995 - 2001 byla použita vícenásobná regrese (vychází se z

historických dat, která známe, ty vysvětlují s konkrétními koeficienty závislou proměnou, kterou

neznáme, vzorec: k0 + k1 * ob_cr + k2 * kan_ob + k3 * vod_cist = prod_kal) a data z období 2002 –

2014. Následně byly vypočítány koeficienty pro celé období 1995 – 2014.

Pro vícenásobnou lineární regresi i pro predikci budoucnosti, je opět nutné znát všechny proměnné,

které vysvětlují neznámou (prod_kal). Takové hodnoty nejsou k dispozici (např. počet obyvatel v roce

2015 až 2025). Tyto hodnoty byly vypočteny pomocí jednoduché lineární regrese (pro ob_cr, kan_ob,

vod_cist zvlášť).

Pomocí nalezených koeficientů (k0 - k3) a dopočítaných dat (ob_cr, kan_ob, cod_cist) z období 2015 -

2025 byly dosazením do vzorce (k0 + k1 * ob_cr + k2 * kan_ob + k3 * vod_cist = prod_kal) vypočítány

budoucí hodnoty produkce kalu (prod_kal).


28

Graf 7: Prognóza vývoje produkce čištěných odpadních vod a kalů z ČOV

V období 1995 – 2013 měla produkce kalů klesající trend, stejně jako produkce čištěných odpadních

vod v období 1995 – 2014, a to přesto, že počet obyvatel připojených na ČOV, dle dat ČSÚ stoupal,

stejně jako celkový počet obyvatel ČR. Výsledné klesající trendy zpracovaných prognóz, jsou tak

logickým pokračováním předchozího vývoje.


29

3. Legislativní přehled

3.1 Legislativní přehled - CZ

Legislativní povinnosti při nakládání s odpadními kaly z čistíren odpadních vod (ČOV)

Úvod

Čistírenské kaly vznikají při procesu čištění odpadních vod, během něhož jsou z odpadní vody za

použití fyzikálních, chemických, fyzikálně-chemických i biologických procesů separovány znečišťující

látky. Tyto látky mohou být buď odbourávány, nebo se koncentrují právě v kalech. Hovoříme zejména

o těžkých kovech a špatně rozložitelných organických sloučeninách, stejně jako o potenciálně

patogenních organismech (virech, bakteriích, atp.). Kaly jsou však také bohaté na nutrienty

(především dusík a fosfor) i cennou organickou hmotu, které mohou být užitečné, jsou-li aplikovány

na vyčerpané půdy, nebo na půdy, které snadno podléhají erozi. Právě organická hmota a nutrienty

představují dva hlavní elementy, díky kterým je vhodné použití tohoto typu odpadu jako hnojiva

nebo přípravku zlepšujícího půdní vlastnosti.

Kaly z ČOV patří, dle ustanovení § 25 odst. 1 zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech v platném znění

(dále jen „zákon o odpadech“) mezi tzv. vybrané odpady. Nakládání s těmito odpady je zatíženo

řadou specifických povinností.

Na původce odpadů kalů z ČOV a oprávněné osoby, které nakládají s kaly, se vztahují povinnosti

původců a oprávněných osob. Tyto osoby a provozovatelé vybraných zařízení jsou povinny

poskytovat správním úřadům na úseku odpadového hospodářství veškeré a pravdivé informace o

odpadech a provozu zařízení.

Přehled legislativy

Zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech, ve znění pozdějších předpisů

Vyhláška č. 376/2001 Sb., o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů, ve znění pozdějších předpisů

Vyhláška 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy

odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu,

dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů), ve znění pozdějších předpisů

Vyhláška č. 382/2001 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě, ve znění

pozdějších předpisů

Vyhláška č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů

Vyhláška č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a o změně

vyhlášky č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu

terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady (vyhláška o

podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady


30

Zákon o odpadech, § 25

(1) Pro účely tohoto zákona se vybranými výrobky, vybranými odpady a vybranými zařízeními rozumí

a) odpady perzistentních organických znečišťujících látek a PCB,

b) odpadní oleje,

c) baterie a akumulátory,

d) kaly z čistíren odpadních vod a další biologicky rozložitelné odpady,

e) odpady z výroby oxidu titaničitého,

f) odpady azbestu,

g) autovraky,

h) elektrická a elektronická zařízení.

(2) Na původce vybraných odpadů a oprávněné osoby, které nakládají s vybranými odpady, se

vztahují povinnosti původců a oprávněných osob, pokud dále není stanoveno jinak.

(3) Právnické osoby a fyzické osoby oprávněné k podnikání, které nakládají s vybranými výrobky nebo

odpady nebo provozují vybraná zařízení, jsou povinny poskytovat správním úřadům vykonávajícím

působnost na úseku odpadového hospodářství podle části jedenácté na jejich žádost veškeré a

pravdivé informace týkající se nakládání s vybranými výrobky, vybranými odpady a informace týkající

se provozu vybraných zařízení.

Kaly z ČOV jsou zároveň, dle ustanovení § 32 zákona o odpadech, tzv. biologicky rozložitelným

odpadem – BRO. V této části zákona jsou definovány termíny jako např. kal, kal z ČOV, kal ze septiků,

upravený kal, použití kalu a program použití kalu.


Kaly z čistíren odpadních vod a další biologicky rozložitelné odpady

Pro účely této části zákona se rozumí

a) kalem

1. kal z čistíren odpadních vod zpracovávajících městské odpadní vody nebo odpadní vody z

domácností a z jiných čistíren odpadních vod, které zpracovávají odpadní vody stejného složení jako

městské odpadní vody a odpadní vody z domácností,

2. kal ze septiků a jiných podobných zařízení,

3. kal z čistíren odpadních vod výše neuvedených,

b) upraveným kalem - kal, který byl podroben biologické, chemické nebo tepelné úpravě,


31

dlouhodobému skladování nebo jakémukoliv jinému vhodnému procesu tak, že se významně sníží

obsah patogenních organismů v kalech, a tím zdravotní riziko spojené s jeho aplikací,

c) použitím kalu - zapracování kalu do půdy,

d) programem použití kalů - dokumentace zpracovaná v rozsahu stanoveném prováděcím právním

předpisem.

Povinnosti při používání kalů na zemědělské půdě

Povinnosti při používání kalů na zemědělské půdě jsou stanoveny § 33 zákona o odpadech a vztahují

se především na následující:

osoby, které tyto kaly na zemědělskou půdu aplikují,

pro původce takto využívaných kalů.

Pro původce využívaných kalů z ČOV platí, podle ustanovení § 33 odst. 2 zákona o odpadech

povinnost stanovit program použití kalů a tento program předat osobě, která tyto kaly na

zemědělskou půdu aplikuje.

Při použití kalů z ČOV na zemědělskou půdu je zákonem o odpadech a vyhláškou č. 382/2001 Sb.,

stanovena povinnost aplikovat pouze upravené kaly a to s ohledem na nutriční potřeby rostlin a v

souladu s programem použití kalů stanoveným původcem kalů. Aplikací kalů na zemědělskou půdu

nesmí být kvalita zemědělské půdy a kvalita povrchových a podzemních vod.

Zákon o odpadech dále zakazuje použití kalů z ČOV na zemědělských půdách, které jsou součástí

chráněných území nebo lesních půd s klasickou lesní pěstební činností, v pásmech ochrany vodních

zdrojů, záplavových půdách. Dále je např. zakázáno použití kalů z ČOV na trvalých travních porostech

v průběhu vegetačního období, v intenzivních ovocných výsadbách, na pozemcích využívaných

k pěstování polní zeleniny apod. Tento zákaz aplikace se vztahuje i na půdy s nulitními obsahy

vybraných rizikových látek nebo s hodnotou pH nižší než 5,6 a v případě, že kaly nesplňují stanovená

mikrobiologická kritéria.


Povinnosti při používání kalů

(1) Právnická osoba a fyzická osoba, která užívá půdu, je povinna používat pouze upravené kaly s

ohledem na nutriční potřeby rostlin, za podmínek stanovených tímto zákonem a prováděcím právním

předpisem a v souladu s programem použití kalů stanoveným původcem kalů tak, aby použitím kalů

nebyla zhoršena kvalita půdy a kvalita povrchových a podzemních vod.

(2) Původce kalů je povinen stanovit program použití kalů a v tomto programu doložit splnění

podmínek použití kalů stanovených tímto zákonem a prováděcím právním předpisem. Program

použití kalů je povinen předat osobě uvedené v odstavci 1.


32

(3) Použití kalů je zakázáno

a) na zemědělské půdě, která je součástí chráněných území přírody a krajiny podle zvláštního

právního předpisu,

b) na lesních porostních půdách běžně využívaných klasickou lesní pěstební činností,

c) v pásmu ochrany vodních zdrojů, na zamokřených a zaplavovaných půdách,

d) na trvalých trávních porostech a trávních porostech na orné půdě v průběhu vegetačního

období až do poslední seče,

e) v intenzivních plodících ovocných výsadbách,

f) na pozemcích využívaných k pěstování polních zelenin v roce jejich pěstování a v roce

předcházejícím,

g) v průběhu vegetace při pěstování pícnin, kukuřice a při pěstování cukrové řepy s využitím

chrástu ke krmení,

h) jestliže z půdních rozborů vyplyne, že obsah vybraných rizikových látek v průměrném vzorku

překračuje jednu z hodnot stanovených v prováděcím právním předpisu,

i) na půdách s hodnotou výměnné půdní reakce nižší než pH 5,6,

j) na plochách, které jsou využívané k rekreaci a sportu, a veřejně přístupných prostranstvích,

nebo

k) jestliže kaly nesplňují mikrobiologická kritéria daná prováděcím právním předpisem. Použití

mikrobiálně kontaminovaných kalů může být provedeno pouze po prokázané hygienizaci kalů.

(4) Ministerstvo ve spolupráci s Ministerstvem zemědělství a Ministerstvem zdravotnictví stanoví

vyhláškou

a) technické podmínky použití upravených kalů na zemědělské půdě,

b) mezní hodnoty koncentrací vybraných rizikových látek v půdě,

c) mezní hodnoty koncentrací těžkých kovů, které mohou být přidány do zemědělské půdy za 10

let,

d) mezní hodnoty koncentrací vybraných rizikových látek v kalech pro použití na zemědělské

půdě,

e) mikrobiologická kritéria pro použití kalů,

f) postupy analýzy kalů a půdy, včetně metod odběru vzorků,

g) obsah programu použití kalů.

Další podrobnosti a podmínky při použití upravených kalů na zemědělské půdě stanovené § 33

zákona o odpadech, jsou obsahem vyhlášky č. 382/2001 Sb. Zde jsou stanoveny např. technické

podmínky použití upravených kalů na zemědělské půdě, mezní hodnoty koncentrací vybraných


33

rizikových látek v půdě a koncentrace těžkých kovů, které mohou být přidány do zemědělské půdy za

10 let, mikrobiologická kritéria pro použití kalů, postupy a metody analýzy kalů a půdy a obsah

programu použití kalů (tato vyhláška se připravuje k novelizaci).

Obsah programu použití kalů na zemědělskou půdu

Obsah programu použití kalů na zemědělskou půdu zpracovaný původcem kalů je stanoven § 5

vyhlášky č. 382/2001 Sb. a obsahuje vždy:

vyhodnocení kalů z hlediska jejich použití na zemědělské půdě;

výčet vybraných pozemků určených k použití kalů včetně ukazatelů pro jejich hodnocení;

hydrologické poměry na území použití kalů;

zařazení použití kalů do osevního postupu;

návrh monitoringu kalů a půdy;

plán odběru vzorků;

opatření na ochranu zdraví při práci s kaly.

Vyhodnocení kalů z hlediska jejich použití na zemědělské půdě a ukazatelů pro jejich hodnocení je

obsahem příloh č. 2 – 5 předmětné vyhlášky.

Vyhláška č. 382/2001 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě

§ 2 - Mezní hodnoty koncentrací vybraných rizikových látek v půdě a rizikových látek, které mohou

být do zemědělské půdy přidány

(1) V půdě, na které mohou být použity kaly, nesmějí být překročeny mezní hodnoty koncentrace

vybraných rizikových látek uvedených v příloze č. 2.

(2) Celkový povolený vnos rizikových látek do zemědělské půdy použitím kalů v průběhu 10 po sobě

následujících let je definován povolenou dávkou kalů uvedenou v § 1 písm. c) a mezními hodnotami

koncentrací rizikových látek a látek uvedených v příloze č. 3.

§ 3 - Mezní hodnoty koncentrací vybraných rizikových látek a prvků v kalech a mikrobiologická

kritéria pro použití kalů na zemědělské půdě

Na zemědělskou půdu mohou být použity pouze kaly, které vyhovují

a) mezním hodnotám koncentrací vybraných rizikových látek a prvků uvedeným v příloze č. 3, a

b) mikrobiologickým kritériím uvedeným v příloze č. 4.


34

§ 4 - Postupy odběru vzorků kalů a půdy a metody analýzy kalů a půdy

(1) Odběry a analýzy vzorků půdy (dále jen "monitoring půdy") na pozemcích určených k použití kalů

a odběry a analýzy vzorků kalů (dále jen "monitoring kalů") zajišťují původci kalů. Návrh monitoringu

půdy a monitoringu kalů na pozemcích určených k použití kalů je součástí programu použití kalů na

zemědělskou půdu podle § 5.

(2) Monitoring půdy se provádí vždy před prvním použitím kalu a dále v pravidelných desetiletých

intervalech v souladu se zvláštním právním předpisem a v rozsahu uvedeném v přílohách č. 1 a 2.

(3) Při monitoringu kalů se provádí odběry a chemické a mikrobiologické analýzy kalů v rozsahu a

četnosti uvedených v přílohách č. 3, 4 a 5. Pro monitoring kalů platí dále tyto požadavky:

a) stanovení adsorbovatelných organických halogenů (AOX) a polychlorovaných bifenylů v

kalech se provádí vždy před prvním použitím kalů;

b) odběry vzorků kalů se provádí podle ČSN EN ISO 5667;

c) vzorky kalů pro mikrobiologická vyšetření musí být odebrány tak, aby nedošlo k sekundární

kontaminaci, jejich uchování a přeprava se provádí podle ČSN ISO 10381.

(4) Monitoring půdy provádí osoby pověřené Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem

zemědělským podle zvláštního právního předpisu postupy uvedenými ve zvláštním právním předpise.

(5) Referenční metody pro analýzy vzorků kalů a půd jsou uvedeny v příloze č. 6.

(6) Výsledky monitoringu kalů a monitoringu půdy se uvádí na evidenčním listu využití kalů v

zemědělství podle přílohy č. 1, které je součástí programu použití kalů podle § 5. Přílohami k

vyplněnému hlášení jsou vždy protokoly o provedeném monitoringu půdy a monitoringu kalů. Tato

hlášení původce kalů archivuje po dobu 30 let.

§ 5 - Obsah programu použití kalů na zemědělskou půdu

(1) Program použití kalů zpracovaný původcem kalů obsahuje vždy

a) vyhodnocení kalů z hlediska jejich použití na zemědělské půdě v souladu s přílohami č. 3, 4 a

5;

b) výčet vybraných pozemků určených k použití kalů včetně ukazatelů pro jejich hodnocení dle

přílohy č. 2;

c) hydrologické poměry v zájmovém území použití kalů;

d) zařazení použití kalů do osevního postupu;

e) návrh monitoringu kalů a monitoringu půdy;

f) plán odběru vzorků;

g) opatření na ochranu zdraví při práci s kaly.


35

Příloha č. 2 k vyhlášce č. 382/2001 Sb.

Mezní hodnoty koncentrací vybraných rizikových prvků v půdě (ukazatele pro hodnocení půd)

Mezní hodnoty koncentrací prvků v extraktu lučavkou královskou v mg.kg-1 sušiny

v půdě

As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn

Běžné půdy 20 0.5 90 60 0,3* 50 60 120

Písky, hlinité písky, štěrkopísky 15 0.4 55 45 0,3* 45 55 105

* celkový obsah


Mezní hodnoty koncentrací vybraných rizikových látek a prvků v kalech pro jejich použití na

zemědělské půdě (ukazatele pro hodnocení kalů)

Riziková látka

Mezní (maximální) hodnoty

koncentrací v kalech (mg.kg-1

sušiny)

As - arzén 30

Cd - kamium 5

Cr - chrom 200

Cu - měď 500

Hg - rtuť 4

Ni - nikl 100

Pb - olovo 200

Zn - zinek 2500

AOX 500

PCB (suma 6 kongenerů - 28+52+101+138+153+180) 0,6


36


Mikrobiologická kritéria pro použití kalů na zemědělské půdě

Kategorie kalů Přípustné množství mikroorganismů (KTJ*) v 1 gramu sušiny

aplikovaných kalů

termotolerantní

koliformní bakterie enterokoky Salmonella sp.

I. < 103 < 103 negativní nález

II. 103 - 106 103 - 106 nestanovuje se

* KTJ- kolonie tvořící jednotku

Vysvětlivky:

Kategorie I - kaly, které je možno obecně aplikovat na půdy využívané v zemědělství při dodržení

ostatních ustanovení této vyhlášky.

Kategorie II - kaly, které je možno aplikovat na zemědělské půdy určené k pěstování technických

plodin, a na půdy, na kterých se nejméně 3 roky po použití čistírenských kalů nebude pěstovat polní

zelenina a intenzivně plodící ovocná výsadba, a při dodržení zásad ochrany zdraví při práci a

ostatních ustanovení vyhlášky.


Minimální četnost chemických a mikrobiologických analýz kalů využívaných na zemědělské půdě za

rok

Produkce kalů

z ČOV

(v tunách

sušiny kalů za

rok)

Minimální počet analýz za rok

agrochemické

parametry*

(živiny)

rizikové

prvky

(As, C, Cr,

Cu, Hg, Ni,

Pb, Zn)

mikrobiologie

(termotoler.

koliform. bakterie,

enterokoky,

Salmonella sp.)

organické

kontaminanty

(AOX, PCB)

< 250 2 2 2 - **

250 - 1000 4 4 4 - **


37

1000 - 2500 4 4 6 1

> 2500 12 12 12 1

Povinnosti pro biologické zpracování BRO – kaly z ČOV

Povinnosti pro biologické zpracování BRO jsou stanoveny ustanovení § 33b zákona o odpadech.

Většinu těchto povinností musejí plnit především provozovatelé zařízení na biologické zpracování

odpadů.

Provozovatel zařízení ke sběru, výkupu nebo využívání biologicky rozložitelných odpadů je především

povinen provozovat toto zařízení se souhlasem Krajského úřadu včetně odsouhlaseného provozního

řádu.

Upravené biologicky rozložitelné odpady musejí provozovatelé zařízení hodnotit a zařazovat postupy

a metodami stanovenými vyhláškou č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s BRO a tyto označit

a vybavit je návodem k použití,

Vyhláška č. 341/2008 Sb., v souladu se zákonem o odpadech stanoví:

seznam biologicky rozložitelných odpadů a způsoby zpracování,

technické požadavky na vybavení a provoz zařízení biologického zpracování biologicky

rozložitelných odpadů,

technologické požadavky na úpravu biologicky rozložitelných odpadů,

obsah provozního řádu zařízení,

požadavky na kvalitu odpadů vstupujících do technologie,

způsob a kritéria hodnocení a zařazování upravených biologicky rozložitelných odpadů do

skupin podle způsobů jejich materiálového využití,

limitní hodnoty koncentrací cizorodých látek a indikátorových organismů ve výstupech ze

zařízení a metody stanovení koncentrací cizorodých látek,

četnost a metody vzorkování, označování skupin podle způsobu jejich biologického

zpracování a kritéria hodnocení upraveného biologicky rozložitelného odpadu.

Zákon o odpadech, § 33b

Povinnosti pro biologické zpracování biologicky rozložitelných odpadů


38

(1) Provozovatel zařízení ke sběru, výkupu nebo využívání biologicky rozložitelných odpadů je povinen

a) provozovat toto zařízení se souhlasem k provozování zařízení a s jeho provozním řádem

podle § 14 odst. 1, s výjimkou zařízení, které zpracovává využitelné biologicky rozložitelné odpady

pro jednu zakládku v množství nepřekračujícím 10 tun těchto odpadů za rok (dále jen "malé

zařízení"); roční množství biologicky rozložitelného odpadu zpracované malým zařízením nesmí

přesáhnout 150 tun,

b) provozovat malé zařízení na základě kladného vyjádření obecního úřadu obce s rozšířenou

působností podle § 79 odst. 4 písm. e) a v souladu se zvláštními právními předpisy na ochranu zdraví

lidí a životního prostředí, v souladu s nimiž je zařízení zřízeno a provozováno,

c) upravené biologicky rozložitelné odpady hodnotit a zařazovat postupy a metodami

stanovenými prováděcím právním předpisem a v souladu s ním je označit a vybavit návodem k

použití,

d) upravené biologicky rozložitelné odpady, které nelze zařadit do žádné ze skupin stanovených

prováděcím právním předpisem, a zbytkový odpad po úpravě biologicky rozložitelného odpadu, který

již není odpadem podléhajícím biologickému rozkladu, předat k využití nebo odstranění oprávněné

osobě podle § 12 odst. 3.

(2) Zařazení biologicky rozložitelného odpadu podle jeho skutečných vlastností, složení a způsobu

materiálového využití do některé ze skupin stanovených prováděcím právním předpisem, jeho

označení a vybavení návodem k použití je jeho konečným materiálovým využitím podle § 4 písm. m).

(3) Ministerstvo ve spolupráci s Ministerstvem zemědělství a Ministerstvem zdravotnictví stanoví

prováděcím právním předpisem

a) seznam biologicky rozložitelných odpadů,

b) způsoby biologického zpracování biologicky rozložitelných odpadů,

c) technické požadavky na vybavení a provoz zařízení biologického zpracování biologicky

rozložitelných odpadů v závislosti na množství a druhu v něm upravovaných biologicky rozložitelných

odpadů,

d) technologické požadavky na úpravu biologicky rozložitelných odpadů,

e) obsah provozního řádu zařízení,

f) požadavky na kvalitu odpadů vstupujících do technologie materiálového využívání biologicky

rozložitelných odpadů,

g) způsob a kritéria hodnocení a zařazování upravených biologicky rozložitelných odpadů do

skupin podle způsobů jejich materiálového využití,

h) limitní hodnoty koncentrací cizorodých látek a indikátorových organismů ve výstupech ze

zařízení pro biologické zpracování odpadů, metody stanovení koncentrací cizorodých látek,


39

i) četnost a metody vzorkování, označování skupin podle způsobu jejich biologického

zpracování a kritéria hodnocení upraveného biologicky rozložitelného odpadu jako dále již biologicky

nerozložitelného odpadu.

Požadavky na kvalitu odpadů vstupujících do technologie materiálového využívání bioodpadů

definuje ustanovení § 2 vyhlášky č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s BRO.

V případě, že je dochází k využití odpadu kalů z ČOV je nezbytné dodržovat především:

podmínky přejímky stanovené v provozním řádu zařízení,

odpady kalů z ČOV podléhají kontrole podle tabulky č. 5.4. přílohy č. 5 této vyhlášky.

Vyhláška č. 341/2008 Sb., o podrobnostech nakládání s BRO

§ 2 - Seznam bioodpadů a požadavky na kvalitu odpadů vstupujících do technologie materiálového

využívání bioodpadů

Seznam bioodpadů využitelných v zařízení k využívání bioodpadů včetně seznamu bioodpadů

využitelných v malém zařízení podle § 33b odst. 1 písm. a) zákona a požadavky na kvalitu odpadů

vstupujících do technologie jejich materiálového využívání jsou uvedeny v příloze č. 1.


Seznam bioodpadů a požadavky na kvalitu odpadů vstupujících do technologie materiálového

využívání bioodpadů

A. Seznam využitelných bioodpadů

Zvláštní

způsoby

nakládání

Druhy odpadů podle Katalogu odpadů

19 08 Odpady z čistíren odpadních vod jinde neuvedené

2 1908 05 Kaly z čištění komunálních odpadních vod

Poznámky k A. Seznamu využitelných odpadů:

2 - podléhají kontrole podle tabulky č. 5.4. přílohy č. 5 k této vyhlášce.

C. Požadavky na kvalitu bioodpadů vstupujících do zařízení

Využitelné druhy bioodpadů uvedené v seznamech A a B musí splňovat požadavky:

a) stanovené v podmínkách přejímky odpadů do konkrétního zařízení, stanovené jeho provozním

řádem,


40

b) stanovené pro některé druhy bioodpadů v seznamu A.


Hodnocení a kontrola výstupů

Tabulka č. 5.4. Kritéria pro kontrolu účinnosti hygienizace prováděné na základě sledování

indikátorových mikroorganismů

Indikátorový

mikroorganismus

Výstup Jednotky Počet

zkoušených

vzorků při každé

kontrole

výstupu

Limit (nález/

KTJ*)

Salmonella spp. Rekultivační

kompost/rekultivační

digestát

nález v

50g

5 negativní

Termotolerantní

koliformní bakterie

**

Rekultivační


digestát

KTJ v 1

gramu

5 2 < 103

3 < 50

Enterokoky** Rekultivační


digestát

KTJ v 1

gramu

5 2 < 103

3 < 50

Poznámky k tabulce č. 5.4.:

*KTJ = kolonie tvořící jednotky

** Z odebraných 5 vzorků musí minimálně stanovený počet vyhovět předepsaným limitům

(8) Kontrola účinnosti hygienizace ověřením procesu vnesenými organismy se provádí v zařízeních

uvedených v § 3 odst. 1 písmeno a) a b)

a) u nových před uvedením do provozu při provozním ověřování technologie biologického zpracování,

pokud zařízení budou zpracovávat kaly z čistíren odpadních vod nebo jiné bioodpady, u kterých se

předpokládá kontaminace patogenními činiteli nebo vedlejší živočišné produkty, které však musí být

zpracovávány podle jiného právního předpisu2),

b) u stávajících při změnách technologie, které mohou ovlivnit přežívání patogenních nebo


41

podmíněně patogenních činitelů, při změně skladby zpracovávaných bioodpadů nebo při změně

původce nebo oprávněné osoby, pokud zařízení zpracovává kaly z čistíren odpadních vod nebo jiné

bioodpady, u kterých se předpokládá kontaminace patogenními činiteli, nebo vedlejší živočišné

produkty,

c) v případě dvakrát po sobě zjištěné nevyhovující kvalitě výstupů na základě jejich kontroly dle

tabulky č. 5.4. přílohy č. 5.

Evidence a ohlašování odpadů

Původci odpadů, v souladu s ustanovení § 39 zákona o odpadech, v případě, že jejich produkce

dosahuje více než 100 kg nebezpečných odpadů nebo více než 100 tun ostatních odpadů za

kalendářní rok, zasílají každoročně do 15. února následujícího roku tzv. Hlášení o produkci a

nakládání s odpady za uplynulý rok, a to obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností příslušnému

podle místa provozovny. Zasílání je prováděno prostřednictvím internetového systému ISPOP

(Integrovaný systém plnění ohlašovacích povinností).

Původci odpadů a oprávněné osoby zasílají roční hlášení (hlášení o roční produkci a nakládání s

odpady za uplynulý kalendářní rok) podle přílohy č. 20 vyhlášky č. 383/2001 Sb.

K ročnímu hlášení se připojí údaje o složení kalů předávaných k jejich využití na zemědělské půdě dle

listu č. 3 přílohy č. 20 výše uvedené vyhlášky.

Hodnoty o složení kalu se uvedou jako průměrné v průběhu roku, u mikrobiologických ukazatelů se

uvede rozmezí (minimální hodnota - maximální hodnota).

V případě použití kalu z čistírny odpadních vod na zemědělskou půdu se vyplňují všechny ukazatele

uvedené na listu č. 3 přílohy č. 20 vyhlášky č. 383/2001 Sb. V případě jiného využití kalů než na

zemědělskou půdu se vyplňuje pouze ukazatel číslo 1 (sušina kalu).

Roční hlášení se zpracovává za každou samostatnou provozovnu a za každý druh odpadu obecnímu

úřadu obce s rozšířenou působností místně příslušnému podle místa nakládání s odpadem.


42

3.2 Legislativní přehled - EU

Evropská legislativa

Hlavním předpisem EU, týkajícím se problematiky odpadních vod je Směrnice Rady 91/271/EHS ze

dne 21. května 1991 o čištění městských odpadních vod. Její progresivní implementace vedla ve

všech členských státech EU ke zvýšení množství čistírenských kalů, které je třeba likvidovat.

Z celkového ročního množství 5,5 milionu tun sušiny produkované v roce 1992 vzrostlo toto množství

do konce roku 2005 na téměř 9 milionů tun sušiny ročně. Tento nárůst byl způsoben jednak

praktickou implementací Směrnice a jednak vzrůstem počtu domácností připojených ke kanalizačním

řadům a zlepšení úrovně samotného procesu čištění (aplikace terciárního stupně čištění v některých

členských státech, při kterém dochází k odstraňování nutrientů z vod). Směrnice stanovila následující

cíle pro zavedení sekundárního stupně čištění pro následující velikosti aglomerací:

nejpozději do 31. prosince 2000 pro aglomerace větší než 15 000 EO (ekvivalentních

obyvatel)

nejpozději do 31. prosince 2005 pro aglomerace v rozmezí 10 000 a 15 000 EO

nejpozději do 31. prosince 2005 pro aglomerace v rozmezí 2 000 a 10 000 EO vypouštějící

odpadní vody do sladkovodních ploch a do moře

Kalovou problematiku zmiňuje článek 14, který nařizuje, že „Kdykoli je to vhodné, měl by být kal

vznikající při čištění odpadních vod znovu použit“, tzn., že by měl být recyklován. Využívání kalů

v zemědělství všude tam, kde jsou k tomu vhodné podmínky, zvláště z hlediska kvality kalu, je zde

tedy jasnou prioritou.

Článek 14 dále uvádí, že „způsoby zneškodňování musí minimalizovat nepříznivé účinky na životní

prostředí, a že „do 31. prosince 1998 musí být ve všech členských státech zacházení s čistírenskými

kaly podléhat obecným předpisům, registraci nebo autorizaci“. Tento článek také nařizuje všem

členským státům od 31. prosince 1998 zastavit ukládání nebo vypouštění kalů do moře nebo

povrchových vod.

Evropská Unie reguluje použití čistírenských kalů na zemědělské půdě s cílem zabránit škodlivým

účinků na půdu, rostliny, zvířata a člověka, a současně podpořit správné používání kalů z čistíren

odpadních vod. Zejména se jedná o stanovení maximálních hodnot koncentrací těžkých kovů a dále

zakazuje použití čistírenských kalů v případě, že koncentrace vybraných sloučenin v půdě přesahují

stanovené hodnoty.

Zemědělské využívání kalů z čistíren městských odpadních vod ve státech EU upravuje Směrnice Rady

86/278 ze dne 12. června 1986 o ochraně životního prostředí a zejména půdy při používání kalů

z čistíren odpadních vod v zemědělství. Směrnice je pro členské země EU závazná. Jednotlivé státy

však mohou danou problematiku upravit i přísněji.


43

V této směrnici jsou mimo jiné stanoveny limity pro obsah těžkých kovů v aplikovaném kalu.

Stanovena je kumulativní dávka těžkých kovů obsažených v kalech, kterou je možno přidat do půdy a

maximální přípustný obsah těžkých kovů v půdách, na kterou jsou aplikovány. Směrnice přímo neřeší

požadavky na mikrobiologickou kvalitu kalů. Článkem 2 v odstavci 3 Směrnice je uvedeno, že každý

členský stát může regulovat užití kalu v zemědělství dalšími podmínkami, jejichž dodržení považuje

tento stát za nezbytné pro ochranu lidského zdraví a životního prostředí.

Směrnice 86/278/EEC byla adaptována před více než dvaceti lety s výhledem povzbudit aplikaci

čistírenských kalů v zemědělství a regulovat tento způsob použití tak, aby bylo zabráněno škodlivým

účinkům na půdu, vegetaci, živočichy a lidi.

Evropská komise v současnosti hodnotí, zda by měla být tato směrnice přezkoumána, a pokud ano –

stanovila rozsah této revize.

V Evropské unii byly v roce 2000 a 2003 zpracovány nové návrhy, oba však byly staženy. Návrhy úprav

směrnice zahrnovaly přísnější limity pro aplikaci kalů v zemědělství, exaktně definovaly podmínky při

aplikaci kalů z hlediska využití půdy (úprava půdy, druhy pěstovaných rostlin, aj.) a podmínky

certifikace producenta kalu včetně požadavků na správnou výrobní praxi.

V rámci revize směrnice byly vypracovány konzultačními společnostmi Milieu Ltd, WRc PLC a RPA

Ltd studie shrnující existující informace o vlivu současné praxe při aplikaci čistírenských kalů v

zemědělství na životní prostředí, ekonomiku, společnost i zdraví. Tyto studie hodnotí rizika a

příležitosti, které můžeme očekávat v nadcházejících letech. Studie také identifikovaly možnosti pro

evropskou politiku a nabídly odhad nákladů a přínosů.

V rámci revize dále proběhly dvě veřejné online konzultace a v roce 2010 byl vypracován a zveřejněn

„pracovní dokument o kalu a bioodpadu“ (working document on sludge and bio-waste).

V souvislosti s procesem revize směrnice o čistírenských kalech se zjistilo, že je nutně třeba získat

podrobnější informace o přítomnosti dalších polutantů v čistírenských kalech, které by mohly

kontaminovat půdní i vodní prostředí. Z tohoto důvodu Komise podrobila čistírenské kaly sérii

monitorujících projektů FATE (monitoring osudu a vlivech polutantů na půdní/ vodní prostředí)

s cílem získat obrázek o celoevropské úrovni výskytu a množství jak „klasických“ anorganických a

organických kontaminantům, jako jsou těžké kovy, PCB, PCDD/F a PAH, tak méně sledovaných

vznikajících sloučenin, jako například bromovaných zpomalovačů hoření, sloučenin obsažených

v produktech osobní denní péče, farmak, některých průmyslových chemikálií, atd. a to jak

v čistírenských kalech (FATE SEES), tak v upraveném bioodpadu (FATE COMES). Výsledky projektu

FATE SEES představilo Generální ředitelství pro životní prostředí spolu s Vědeckovýzkumným centrem

generálního ředitelství (JRC) na společném workshopu v Bruselu v červnu 2012.


44

V rámci revize byly publikovány další studie a zprávy.

Většina zemí EU přijala vlastní zabezpečení z hlediska minimalizace rizik, a to jak z hlediska obsahu

škodlivých látek, tak z hlediska kontroly mikrobiologické kontaminace kalu. V členských zemích EU

vychází hodnocení mikrobiologické kvality kalu čistírenských kalů pro využití v zemědělství z

obecných požadavků směrnice č. 86/278/EEC a z návrhu evropské normy prEN 13097 (CEN, 1997). V

prEN 13097 je konstatováno, že kvalitativní parametry čistírenských kalů musí být určeny

jednotlivými členskými zeměmi s tím, že je nutno postihovat snížení obsahu patogenních organismů a

mikroorganismů na únosnou mez. Limitní hodnoty ani druhy sledovaných patogenních organismů

však nejsou uvedeny.

Problematiky aplikace čistírenských kalů se týkají také další předpisy EU. Jedná se o tzv. „Nitrátovou

směrnici“, tedy Směrnici 91/676/EHS ze dne 12. prosince 1991 o ochraně vod před znečištěním

dusičnany ze zemědělských zdrojů. Ta si klade za cíl snížit a předcházet znečišťování vod

způsobované dusičnany ze zemědělských zdrojů. S tímto cílem směrnice vyžaduje, aby členské státy

určily ohrožené oblasti, které přispívají ke znečištění vod dusičnany. V rámci těchto ohrožených

oblastí, by pak měla být zemědělci uplatňována správná zemědělská praxe. Metody taková praxe

zahrnují stanovení období, kdy je nevhodné používání hnojiv, zákaz používání hnojiv na velmi strmých

pozemcích nebo na podmáčené, zaplavené, zmrzlé nebo sněhem pokryté půdě. Vzhledem k tomu, že

dle článku 2, odst. e) této směrnice spadají čistírenské kaly do definice hnojiv, tyto metody dobré

zemědělské praxe by se měly vztahovat i při jejich aplikaci na zemědělskou půdu.

Směrnice rady 1999/31/ES ze dne 26. dubna 1999 o skládkách odpadů, předpis Evropské unie pro

nakládání s odpady si klade za cíl podporovat zpětné využití hodnoty odpadních produktů a omezení

ukládání biologicky rozložitelných odpadů na skládky. Směrnice ukládá členským státům povinnost,

aby snížili množství biologicky rozložitelného odpadu ukládaného na skládky do roku 2016 na 35 %

úrovně roku 1995. Z toho vyplývá, že skládkování není v dlouhodobém horizontu považováno za

udržitelný přístup k nakládání s kaly.

Podle Směrnice Evropského parlamentu a rady 2000/60/ES ze dne 23. října 2000, kterou se stanoví

rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky, patří kadmium, olovo a rtuť mezi prioritně

nebezpečné látky, a jsou tedy předmětem dalších opatření vedoucích k zastavení nebo postupnému

odstranění vypouštění, emisí a úniků těchto látek do životního prostředí. Tato rámcová směrnice byla

navržena s cílem zajistit integrovaný přístup ke správě vodních útvarů v EU, a to tím, že celostním

způsobem uvažuje všechny faktory ovlivňující životní prostředí v rámci říčních povodí. Nahrazuje a

aktualizuje některé stávající právní předpisy, a přestože nezahrnuje směrnici o kalech 86/278/EHS,

bude mít potenciálně dopad na aplikaci kalů na půdu. Dusík a fosfor vzhledem k jejich významnému

vlivu na povrchové vody – eutrofizaci – podléhají kontrole. Potřeba snižovat šíření dusíku a fosforu ze

zemědělských zdrojů do vod může vést k dalšímu omezení vstupu těchto prvků do půd, což by


45

ovlivnilo aplikaci všech materiálů s hnojivými účinky. Tato směrnice také může mít za následek růst

koncentrace fosforu v kalech, a to proto, že výsledná koncentrace fosforu na odtoku z ČOV je více

omezována. Dále může být v rámci směrnice omezena nebo zakázána aplikace kalů na půdy

s relativně vysokým P indexem (3-4+), a tato omezení se mohou rozšířit během procesu

implementace požadavků rámcové směrnice o vodě. Čistírenský kal je z hlediska poměru N/P hnojivo

bohaté na fosfor vzhledem k N/P potřebám plodin. Aplikace kalu tedy může při dodání potřebného

množství dusíku předčit nároky plodiny na fosfor. Jakýkoliv krok, který by vedl ke změně přípustného

aplikovaného množství kalu na půdu z množství stanoveného na základě koncentrace dusíku na

množství kalu stanoveného na základě koncentrace fosforu, bude mít vážné důsledky pro provozní

proveditelnost použití kalů v zemědělství, protože míra použití by byla významně snížena.

Směrnice Evropského parlamentu a rady 2008/105 ze dne 16. prosince 2008 o normách

environmentální kvality v oblasti vodní politiky stanovuje normy environmentální kvality (NEK) pro

prioritní sloučeniny a některé další polutanty s cílem dosáhnout dobrého chemického stavu

povrchových vod, a to podle ustanovení a cílů článku 4 Směrnice 200/60/EC. Normy environmentální

kvality jsou uvedeny v příloze 1, části A směrnice 2008/105, a měly by být implementovány do

legislativy členských států, která se týká povrchových vod. Členské státy mohou tedy aplikovat

striktnější pravidla pro čistírenské kaly, tak aby byly dodrženy tyto normy.

Směrnice Evropského parlamentu a rady 2006/118 za dne 12. prosince 2006 o ochraně podzemních

vod před znečištěním a zhoršováním stavu doplňuje rámcovou směrnici vodní politiky (2000/60/ES)

o další pravidla, která se vztahují k podzemním vodám. V jejím rámci jsou stanoveny normy jakosti

podzemních vod a zavádí také opatření k zabránění nebo omezení vstupu znečišťujících látek do

podzemních vod. Tato směrnice může ovlivnit aplikace kalů na zemědělské půdy, neboť ochrana

podzemních vod může v některých oblastech vyžadovat změnu zemědělských nebo lesnických

postupů. V příloze 1 této směrnice jsou stanoveny normy jakosti podzemních vod a při aplikaci kalu

na zemědělskou půdu je samozřejmě třeba zajistit, že budou dodrženy.

Směrnice Evropského parlamentu a rady 2008/98 ze dne 19. listopadu 2008 o odpadech a o zrušení

některých směrnic je novou Rámcovou směrnicí o odpadech, která zavádí opatření na ochranu

životního prostředí a lidského zdraví předcházením nebo snížením nepříznivých vlivů odpadů a

nakládání s odpady. Směrnice nezmiňuje čistírenské kaly, ale ve článku 2, odstavci 2a) udává, že

odpadní vody jsou vyňaty z oblasti její účinnosti v rozsahu, v jakém se na ně vztahují jiné právní

předpisy Společenství.

Ve směrnici není výslovně uvedeno, zda čistírenské kaly spadají do definice odpadní vody (tedy zda

tyto kaly spadají pod rámec směrnice 2008/98 nebo jsou z ní do jisté míry vyloučeny).

Pravděpodobně však pod rámec této směrnice spadají, protože Evropský soudní dvůr zdůraznil, že se

nejedná o odpadní vodu, ale její reziduum.


46

Požadavky, které musí být splněny, zahrneme-li čistírenské kaly pod rámec směrnice 2008/98:

Podle článku 6 „některé zvláštní druhy odpadu přestávají být odpadem, pokud byly

předmětem některého způsobu využití, včetně recyklace, a splňují zvláštní kritéria, která

budou vypracována v souladu s těmito podmínkami: látka nebo předmět se běžně využívají

ke konkrétním účelům; pro tuto látku nebo tento předmět existuje trh nebo poptávka; látka

nebo předmět splňují technické požadavky pro konkrétní účely a vyhovují stávajícím právním

předpisům a normám použitelným na výrobky; a využití látky nebo předmětu nepovede k

celkovým nepříznivým dopadům na životní prostředí nebo lidské zdraví. Tedy kal splňující

tyto podmínky by dle směrnice 2008/98/EC nebyl nadále považován za odpad.

Podle článků 10 a 11 by měly členské státy podniknout patřičné kroky, které zajistí, že odpad

bude recyklován nebo znovu používán. Pokud toto není možné, musí být podle článku 12

odpad bezpečně odstraněn, a to v souladu s ustanoveními článku 13 o ochraně lidského

zdraví a životního prostředí. Tyto metody odstraňovaní odpadu nesmí představovat rizika pro

ohrožení kvality vod, půdy, rostlin nebo živočichů, nesmí obtěžovat hlukem nebo zápachem a

nesmí mít nepříznivý vliv na krajinu nebo místa zvláštního zájmu. Náklady spojené s

nakládáním s odpady nese prvotní původce odpadu, nebo současný či předchozí držitel

odpadu. Podle článku 16 pak musí odstraňování odpadů odpovídat zásadám soběstačnosti a

prokmity, což znamená, že by členské státy spolupracovat na vybudování jednotné a

odpovídající sítě zařízení na odstraňování odpadu.

Podle článku 15, který se zbývá povinnostmi managementu, musí členské státy zajistit, aby

každý prvotní původce nebo jiný držitel odpadu prováděl zpracování odpadů sám, nebo aby

odpad nechal zpracovat prostřednictvím zprostředkovatele nebo k tomu určenému zařízení.

Dále musí členské státy vyžadovat, aby každá organizace, která má v úmyslu provádět

zpracování odpadů, získala povolení od příslušného orgánu, které bude specifikovat typ a

množství zpracovávaného odpadu, technické požadavky, bezpečnostní a preventivní

opatření, která mají být přijata, atd. Členské státy však mohou od těchto požadavků

osvobodit organizace, které mají v úmyslu odpady dále využívat. Podle článku 34 pak zařízení

nebo podniky, které zpracovávají odpady, na profesionálním základě zajišťují sběr nebo

přepravu odpadů a původci nebezpečných odpadů, podléhají náležitým pravidelným

kontrolám prováděným příslušnými orgány. Zařízení nebo podniky, které se budou věnovat

zpracování čistírenských kalů, budou tedy muset splňovat i tyto požadavky.

Nakonec je třeba uvést, že Směrnice 2008/98/EC definuje „biologický odpad“ jako „biologicky

rozložitelné odpady ze zahrad a parků, potravinářské a kuchyňské odpady z domácností,

restaurací, stravovacích a maloobchodních zařízení a srovnatelný odpad ze zařízení

potravinářského průmyslu“. Čistírenský kal tedy pod definici biologického odpadu nespadá.

Podle článku 22 Směrnice by měly členské státy podporovat „oddělený sběr biologického

odpadu za účelem kompostování a anaerobní digesce odpadu, zpracování biologického

odpadu způsobem, který splňuje vysokou úroveň ochrany životního prostředí a používání

materiálů bezpečných z hlediska životního prostředí pocházejících z biologického odpadu“.


47

Stávající opatření týkající se biologického odpadu v souladu se směrnicí 2008/98/EC

a pravděpodobně i budoucí legislativa, povede ke zvýšení množství zpracovávaného biologického

odpadu, který bude kompostován nebo anaerobně zpracován, a následně používán jako hnojivo na

zemědělské půdě. Komposty nebo digestáty vzniklé zpracováním biologického odpadu, který má lepší

reputaci, protože u něj v porovnání s kaly téměř nehrozí nebezpečí obsahu nebezpečných látek, tak

budou ve velké míře konkurovat čistírenským kalům.

Nepřímý vliv na složení čistírenských kalů bude mít i Nařízení Evropského parlamentu a rady 2006

1907/2006 ze dne 18. prosince o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek

(REACH), a to tím, že by mělo postupně docházet ke snižování obsahu některých chemických látek

v kalech.

Nařízení Komise (ES) č. 466/2001 ze dne 8. března 2001, kterým se stanoví maximální limity

některých kontaminujících látek v potravinách, stanovuje podle článku 19, že limity pro kadmium

v potravinách by měly být stanoveny na „co nejnižší rozumně dosažitelné úrovni“. Limity jsou blízko

úrovním, které se vyskytují v potravinách z nekontaminovaných zdrojů. Limity pro kadmium u

obilných zrn a vnitřností zvířat nemusí být kompatibilní s existujícím limitem pro kadmium 3 mg/ kg

v půdách, na kterých je používán čistírenský kal. Toto však vyžaduje detailnější vyhodnocení.

Nicméně koncentrace kadmia (a samozřejmě i jiných toxických prvků) v kalech v průběhu let

postupně klesají v důsledku přísnějších kontrol výpustí z průmyslových podniků, a také s poklesem ve

využívání těchto toxických prvků v průmyslu. V praxi je nepravděpodobné, že by aplikace kalů na

zemědělskou půdu v množství stanoveném na základě obsahu dusíku, zvyšovala koncentraci kadmia

v půdě, až na úroveň, při které by byly překročeny limity obsahu kadmia v obilných zrnech nebo

vnitřnostech zvířat.

Nařízení rady (ES) 834/2007 ze dne 28. června 2007 o ekologické produkci a označování

ekologických produktů a o zrušení nařízení (EHS) č. 2092/91 výslovně čistírenské kaly nezmiňuje, ale

podle článku 12, ve kterém jsou uvedena pravidla rostlinné produkce, odstavce 1b) „úrodnost a

biologická aktivita půdy se udržuje a zvyšuje víceletým střídáním plodin, včetně luštěnin a jiných

plodin využívaných jako zelené hnojivo a používáním chlévské mrvy či organických materiálů, pokud

možno kompostovaných, z ekologického zemědělství“. Z tohoto ustanovení jasně vyplývá, že aplikace

jiných materiálů z neekologické výroby, včetně čistírenských kalů, není v ekologické produkci

povoleno.

Rozhodnutí Komise 2006/799 ze dne 3. listopadu 2006, kterým se stanoví revidovaná ekologická

kritéria a související požadavky na posuzování a ověřování pro udělení ekoznačky Společenství

pomocným půdním látkám definuje pomocné půdní látky jako „materiály přidávané do půdy

především s cílem zachovat nebo zlepšit její fyzikální vlastnosti a schopné zlepšit její chemické a/nebo

biologické vlastnosti nebo aktivitu“. Aby mohla být udělena ekoznačka Společenství, je třeba, aby

pomocné půdní látky splňovaly kritéria daná přílohou k Rozhodnutí 2006/799. Podle bodu 1.2 této


48

přílohy však „výrobky nesmějí obsahovat splaškové kaly z čistíren odpadních vod“. Podle Rozhodnutí

Komise 2014/336/EU jsou však tato pravidla platné pouze do 31. 12. 2015.

Rozhodnutí Komise 2076/64/ES ze dne 15. prosince 2006, kterým se stanoví revidovaná ekologická

kritéria a související požadavky na posuzování a ověřování pro udělení ekoznačky Společenství

pěstebním substrátům definuje pěstební substráty jako „jiné látky než půdy, ve kterých se pěstují

rostliny“. Aby mohla být udělena ekoznačka Společenství, je třeba, aby pěstební substráty splňovaly

kritéria daná přílohou tohoto Rozhodnutí. Podle bodu 1.2 této přílohy však „výrobky nesmějí

obsahovat splaškové kaly z čistíren odpadních vod“. Podle Rozhodnutí Komise 2014/336/EU jsou však

tato pravidla platné pouze do 31. 12. 2015.

V současné době probíhá revize těchto Rozhodnutí Komise o ekologických kritériích pro udělení

ekoznačky Společenství pro pomocné půdní látky a pěstební substráty. V novém návrhu jsou však

splaškové čistírenské kaly opět uvedeny, jako materiály, které nejsou povolené.

Budoucí trendy

: Oběhové hospodářství: program nulového odpadu pro Evropu

Výrazným trendem v politice Evropské Unie je v současnosti snaha o posun od lineárního

hospodářství (získání zdrojů, výroba, produkce, spotřeba a likvidace) k hospodaření oběhovému

(Circular Economy), které funguje tak, že se přidaná hodnota produktů uchovává co možná nejdéle

a zároveň se snižuje objem odpadu. Jakmile produkt v oběhovém hospodářství dosáhl konce své

životnosti, ponechá se v hospodářství jako zdroj, aby se mohl opakovaně využít ve výrobě a vytvářet

tím další hodnotu.

Přechod k oběhovému hospodářství je jádrem programu účinného využívání zdrojů stanoveného v

rámci strategie Evropa 2020 pro inteligentní a udržitelný růst podporující začlenění.

Přeměna odpadu ve zdroj je jednou z možností, jak uzavřít kruh v rámci systémů oběhového

hospodářství. Evropská unie si stanovila politický závazek (7. akční plán pro životní prostředí) omezit

vznik odpadu, recyklovat odpad a vytvořit tak z něho významný, spolehlivý zdroj surovin v Unii,

získávat energii zpět pouze z nerecyklovatelných materiálů a zcela odstranit skládkování.

Ke konci roku 2015 by měla nová Evropská komise představit ambiciózní strategii pro oběhové

hospodářství. V současné době probíhá veřejná diskuze (28. 5. – 20. 8. 2015) na toto téma.

Politika oběhového hospodářství má tak zcela zásadní dopad na využití stabilizovaného kalu z čistíren

odpadních vod, stejně tak jako na využití digestátu a kompostu z bioodpadů.

Vlastní kritéria této klasifikace již existují v řadě zemí (Velká Británie, Německo, Rakousko, apd.). Je

velmi pravděpodobné, že existující kritéria budou zachována a budoucí model bude předpokládat

vytvoření národních podmínek. Jednotná harmonizace se pak předpokládá jen v základních rysech

těchto podmínek. Na celoevropské úrovni se pak předpokládá nastavení dílčích cílů pro využívání


49

produktů z přepracovaných odpadů, společně se stanovením povinnosti definovat národní standardy

pro klasifikaci ukončení statutu odpadu.

Odpadová politika

Z důvodu snahy EU o posun směrem k oběhovému hospodářství, podpoře recyklace, zabezpečení

dostupnosti surovin i podpoře ekonomického růstu probíhá v současnosti také revize legislativy,

která se týká odpadů. Legislativní návrh byl představen Komisí 2. července 2014. Tento návrh reaguje

na právní povinnost revidovat cíle v oblasti nakládání s odpady stanovené ve třech směrnicích:

směrnici 2008/98/ES o odpadech, směrnici 1999/31/ES o skládkách odpadů a směrnici 94/62/ES o

obalech a obalových odpadech. Návrh se přitom zabývá výše zmíněnou situací v souladu s cíli plánu

účinného využívání zdrojů a 7. akčního programu pro životní prostředí. Přispívá rovněž k provádění

iniciativy EU v oblasti surovin.

Závěr

Využití komunálních čistírenských kalů na zemědělské půdě je v současné době „chyceno“ mezi

částečně protilehlé politické cíle (účinné využívání zdrojů, obnovitelné zdroje energie, snižování emisí

a zdraví a ochrana životního prostředí). S cílem postupného přechodu k oběhovému hospodářství

bude nyní docházet ke změnám legislativy, tak aby byl podpořen tento trend. Čistírenské kaly jsou

cenným zdrojem jak organického uhlíku, tak nutrientů (především fosforu), a jejich aplikace na

zemědělskou půdu za stanovených podmínek bude nadále podporována, protože tato metoda

nakládání s kalem přináší výhody jak ekologické (recyklace živin – na rozdíl od spalování; snížení

aplikovaného množství minerálních hnojiv, které je třeba vytěžit; snížení množství kalů ukládaných na

skládky; atd.), tak ekonomické (je to nejlevnější metoda zneškodňování tohoto materiálu). Z těchto

důvodů dochází v současnosti k revizi Směrnice o ochraně životního prostředí a zejména půdy při

používání kalů z čistíren odpadních vod v zemědělství. Cílem revize je zjistit, zda bude tato směrnice

novelizována a do jaké míry.


50

3.3 Legislativní podmínky pro nakládání s kaly ve vybraných členských státech EU

Od roku 1986, kdy byla zavedena Směrnice č. 86/278 o ochraně při používání kalů z čistíren

odpadních vod v zemědělství, neustále probíhá vývoj pokynů, zásad dobré praxe a zákonných kontrol

také na národní úrovni členských států. V některých z nich (tj. ve Švédsku a Velké Británii) dobrovolné

dohody stanovují přísnější požadavky než ty dané Směrnicí (86/278/EEC) nebo národními předpisy.

Ve Švédsku a Německu pak proběhly další iniciativy, které vedly k vývoji systému zajištění kvality.

Porovnání podmínek užití kalů na zemědělské půdě v jednotlivých státech

Dostupná data v tabulkách vycházejí z komplexního přehledu vnitrostátních regulačních rámců

zpracované v roce 2002 (Sede a Andersen) a 2008 (Alabaster a LeBlanc).

Těžké kovy

Sede a Andersen uvádějí, že většina EU15 adaptovala striktnější limity a podmínky pro nakládání

s kaly než uvádí Směrnice 86/278/EEC. Například limity obsahu potenciálně toxických prvků se

výrazně liší mezi jednotlivými členskými státy (viz Tabulky 14 až 18).

Tabulky 1 a 2 uvádí limitu obsahu těžkých kovů v půdách, na které jsou aplikovány čistírenské kaly ve

vybraných státech EU.

Tabulka 14: Limitní hodnoty obsahu těžkých kovů v půdách, na které jsou aplikovány čistírenské kaly ve vybraných zemích Evropské Unie (Sede a Andersen, 2002)

Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn

mg.kg-1 suš.

Směrnice 86/278/EEC 1,0-3,0 - 50-140 1,0-1,5 30-75 50-300 150-300

Belgie

- Valonsko 2,0 100 50 1,0 50 100 200

- Vlámsko 0,9 46 49 1,3 18 56 170

Bulharsko

6,0 < pH < 7,4 2,0 200 100 1,0 60 80 250

pH > 7,4 3,0 200 140 1,0 75 100 300

Dánsko 0,5 30 40 0,5 15 40 100

Estonsko 3,0 100 50 1,5 50 100 300

Finsko 0,5 200 100 0,2 60 60 150

Francie 2,0 150 100 1,0 50 100 300

Irsko 1,0 - 50 1,0 30 50 150


51


mg.kg-1 suš.

Směrnice 86/278/EEC 1,0-3,0 - 50-140 1,0-1,5 30-75 50-300 150-300

Itálie 1,5 - 100 1,0 75 100 300

Kypr 1-3 100-150 50-140 1,0-1,5 30-75 50-300 150-300

Litva 1,5 80 80 1,0 60 80 260

Lotyšsko 0,5-0,9 40-90 15-70 0,1-0,5 15-70 20-40 50-100

Lucembursko 1,0-3,0 100-200 50-140 1,0-1,5 30-75 50-300 150-300

Maďarsko 1,0 75/ 1 (CrVI) 75 0,5 40 100 200

Malta

- 5,0 < pH < 6,0 0,5 30 20 0,1 15 70 60

- 6,0 < pH < 7,0 1,0 60 50 0,5 50 70 150

- pH > 7,0 1,5 100 100 1,0 70 100 200

Německo

- jílovité půdy 1,5 100 60 1,0 70 100 200

- hlinité, hlinitopísčité,

naplaveniny 1,0 60 40 0,5 50 70 150

- písčité 0,4 30 20 0,1 15 40 60

Nizozemí 0,8 10 36 0,3 30 35 140

Polsko

- lehké půdy 1,0 50 25 0,8 20 40 80

- střední půdy 2,0 75 50 1,2 35 60 120

- těžké půdy 3,0 100 75 1,5 50 80 180

Portugalsko

- pH půdy < 5,5 1,0 50 50 1,0 30 50 150

- 5,5 < pH půdy < 7,0 3,0 200 100 1,5 75 300 300

- pH půdy > 7,0 4,0 300 200 2,0 110 450 450

Rakousko

- Dolní Rakousy 1,5 100 60 1,0 50 100 200

- Horní Rakousy 1,0 100 100 1,0 60 100 300/ 150 (pH < 6)


52


mg.kg-1 suš.

Směrnice 86/278/EEC 1,0-3,0 - 50-140 1,0-1,5 30-75 50-300 150-300

- Burgenland 2,0 100 100 1,5 60 100 300

- Vorarlbersko 2,0 100 100 1,0 60 100 300

- Štýrsko 2,0 100 100 1,0 60 100 30

- Korutany

5,0 < pH < 5,5 0,5 50 40 0,2 30 50 100

5,5 < pH < 6,5 1,0 75 50 0,5 50 70 150

pH > 6,5 1,5 100 100 1,0 70 100 200

Rumunsko 3,0 100 100 1,0 50 50 300

Řecko 3,0 - 140 1,5 75 300 300

Slovensko 1,0 60 50 0,5 50 70 150

Slovinsko 1,0 100 60 0,8 50 85 200

Spojené království 3,0 400 135 1,0 75 300 20

Španělsko

pH půdy < 7,0 1,0 100 50 1,0 30 50 150

pH půdy > 7,0 3,0 150 210 1,5 112 300 450

Švédsko 0,4 60 40 0,3 30 40 100

Tabulka 15: Další prvky, jejichž koncentrace v zemědělských půdách, na které je aplikován kal, je v některých zemích omezena.

As Mo Co

mg.kg-1 suš.

Belgie (Vlámsko) 22 - -

Maďarsko 15 7 30

Štýrsko - 10 50

Co se týče limitních hodnot množství kontaminantů v půdách, na které jsou aplikovány čistírenské

kaly (Tabulka 1 a 2), většina členských států zavedla limity odpovídající těm daným Směrnicí

86/278/EEC, kromě Dánska, Finska a Nizozemí, které zavedly limity striktnější. Některé členské státy


53

(Portugalsko, Spojené království a Španělsko) definují limitní hodnoty obsahu kovů pro různé

kategorie půd na základě pH, jiné pak na základě granulometrických vlastností půdy (Lotyšsko,

Německo a Polsko). Některé členské státy (Belgie - Vlámsko, Finsko, Francie, Maďarsko,

Lucembursko, Nizozemí, tři spolkové země Rakouska a Švédsko) zavedly limity maximálního ročního

zatížení těžkými kovy na desetileté bázi.

V Tabulkách 16 a 17 jsou uvedeny limitní hodnoty koncentrace těžkých kovů v kalech, které mohou

být aplikovány na zemědělskou půdu.

Tabulka 16: Limitní hodnoty obsahu těžkých kovů v kalech, které jsou aplikovány na zemědělskou půdu, ve vybraných zemích Evropské Unie (Sede a Andersen, 2002, Alabaster a LeBlanc, 2008)


mg.kg-1 suš.

Směrnice 86/278/EEC 20-40 - 1000-1750 16-25 300-400 750-1200 2500-4000

Belgie

- Valonsko 10 500 600 10 100 500 2000

- Vlámsko 6 250 375 5 100 300 900

Bulharsko 30 500 1600 16 350 800 3000

Česká republika 5 200 500 4 100 200 2500

Dánsko 0,8 100 1000 0,8 30 120 4000

Estonsko 15 1200 800 16 400 900 2900

Finsko 3 300 600 2 100 150 1500

Francie 20 1000 1000 10 200 800 3000

Irsko 20 - 1000 16 300 750 2500

Itálie 20 - 1000 10 300 750 2500

Kypr 20-40 - 1000-1750 16-25 300-400 750-1200 2500-4000

Litva - - - - - - -

Lotyšsko 20 2000 1000 16 300 750 2500

Lucembursko 20-40 1000-1750 1000-1750 16-25 300-400 750-1200 2500-4000

Maďarsko 10 1000/1 (CrVI) 1000 10 200 750 2500

Malta 5 800 800 5 200 500 2000

Německo 3 120 800 2 100 150 1800

Nizozemí 1,25 75 75 0,75 30 100 300


54


mg.kg-1 suš.

Směrnice 86/278/EEC 20-40 - 1000-1750 16-25 300-400 750-1200 2500-4000

Polsko 10 500 800 5 100 500 2500

Portugalsko 20 1000 1000 16 300 750 2500

Rakousko

- Dolní Rakousy 2 50 300 2 25 100 1500

- Horní Rakousy 10 500 500 10 100 400 2000

- Burgenland 10 500 500 10 100 500 2000

- Vorarlbersko 4 300 500 4 100 150 1800

- Štýrsko 10 500 500 10 100 500 2000

- Korutany 2,5 100 300 2,5 80 150 1800

Rumunsko 10 500 500 5 100 300 2000

Řecko 20-40 500 1000-1750 16-25 300-400 750-1200 2500-4000

Slovensko 10 1000 1000 10 300 750 2500

Slovinsko 0,5 40 30 0,2 30 40 100

Spojené království Obsah těžkých kovů regulovaný skrze limity obsahu těžkých kovů v půdě

Španělsko

pH půdy < 7,0 20 1000 1000 16 300 750 2500

pH půdy > 7,0 40 1500 1750 25 400 1200 4000

Švédsko 2 100 600 2,5 50 100 800

Tabulka 17: Další prvky, jejichž koncentrace v kalech, které jsou aplikovány na zemědělské půdy, je v některých zemích omezena.

As Mo Co Th

mg.kg-1 suš.

Belgie (Vlámsko) 150 - - -

Česká republika 30 - - -

Dánsko 25 - - -

Maďarsko 75 20 50 -


55

Německo 40

1,5

Nizozemí 15 - - -

Rakousko

- Dolní Rakousy - - 10 -

- Štýrsko 20 20 100 -

Slovensko 20 - - -

Limity obsahu těžkých kovů v kalech určených k aplikaci na zemědělskou půdu dané národní

legislativou jednotlivých členských států jsou ve většině případů přísnější než limity dané Směrnicí

č. 86/278/EEC. Aplikaci kalů na zemědělskou půdu je v některých zemích (např. v Holandsku

a v belgickém Vlámsku) efektivně zabráněno velmi přísnými limity obsahu těžkých kovů v kalu.

V některých zemích, včetně Švýcarska, pak vedly obavy z potenciálně negativního vlivu toxických

sloučenin a patogenů z čistírenských kalů na lidské zdraví a životní prostředí k úplnému zákazu použití

kalů v zemědělství.

Patogenní organismy a organické látky

V některých členských státech navíc byly přidány limity pro obsah látek nezmíněných Směrnicí

(například patogenní organismy a organické polutanty), viz Tabulky 18 a 19.

Tabulka 18: Maximální koncentrace patogenů v čistírenských kalech pro aplikaci na zemědělskou půdu ve vybraných členských státech EU.

Salmonella spp. Jiné patogeny

Dánskoa žádný výskyt Fekální streptokoky: < 100/g

Finsko 8 MPNb/ 10 g suš. Enterovirus: 3 MPCNc/ 10 g suš.

Itálie pod mezí detekce ve 25 g

Lucembursko Enterobakterie: 100/g

Německo pod mezí detekce v 50 g

Polsko žádný výskyt

a vztahuje se pouze ke kalům, které byly upravovány

b nejpravděpodobnější počet (most probable number)

c nejpravděpodobnější počet cytopatických jednotek (most probable cytopathic number)


56

Tabulka 19: Limitní hodnoty obsahu organických polutantů v čistírenských kalech určených k aplikaci na zemědělskou půdu

AO

X

DEH

P LAS

NP/NP

E PAU

PC

B PCDD/F Další

mg.kg-1 suš.

ng.kg-1

suš.

mg.kg-1

suš.

Směrnice

86/278/EEC - - - - - - - -

Česká republika 500 - - - - 0,6 - -

Dánsko - 50

130

0 10 3a - - -

Německo 500

0,2b 100

Francie - - - 2

Fluoranthen: 4

Benzo(b)fluoran

-then: 2,5

Benzo(a)pyren:

1,5 0,8c - -

Rakousko

- Dolní Rakousy 500 - - - - 0,2d 100 -

- Horní Rakousy 500 - - - - 0,2d 100 -

- Vorarlbersko - - - - - 0,2d 100 -

- Korutany 500 - - - 6 1,0 50 -

Švédsko - - - 50 3a 0,4c - -

AOX – halogenované organické sloučeniny; DEHP – bis(2-etylhexyl)ftalát; LAS - lineární alkylbenzen

sulfonáty; NP/ NPE – nonylfenol/ nonylfenol ethoxylát; PAU – polycyklické aromatické uhlovodíky;

PCB – polychlorované bifenyly; PCDD/ F – polychlorované dibenzodioxiny/ furany;

a suma devíti kongenerů (acenaften, fluoren, fenanthren, flouranthen, pyren, benzo

(b+j+k)fluoranthen, benzo(a)pyren, benzo(ghi)perylen, indeno(1,2,3 –c,d)pyren

b na kongener

c suma sedmi kongenerů: PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180

d suma šesti kongenerů: PCB 28, 52, 101, 138, 153, 180

Mezi jednotlivými zeměmi neexistuje konzistentní přístup ke stanovení limitních hodnot obsahu

organických polutantů v čistírenských kalech, které mají být aplikovány na zemědělské půdy. Některé

země (Velká Británie, Spojené státy a Kanada) argumentují, že z technického pohledu není možné


57

obhájit stanovení limitů těchto látek v kalech, a to na základě výsledků výzkumů, které ukazují, že

koncentrace těchto látek v kalech nejsou nebezpečné pro kvalitu půdy, lidské zdraví nebo životní

prostředí (US Environmental Protection Agency, 1992b,c; WEAO, 2001; Blackmore et al., 2006).

Nicméně jiné země stanovily limitní hodnoty pro různé skupiny organických látek. Například

v Německu jsou omezeny koncentrace perzistentních sloučenin (AOX, PCB a PCDD/ F). Francie

reguluje PAU a PCB, ale ne PCDD/ F. Dánsko zase nastavilo kontrolu pro velkoobjemově produkované

sloučeniny včetně DEHP, LAS a NP/ NPE.

3.3.1 Legislativa vybraných členských států EU

Francie

Ve Francii je zemědělské využití čistírenských kalů regulováno Vyhláškou č. 1133 ze dne

8. 12. 1997 a podle Exekučního titulu ze dne 8. 1. 1998. Tato legislativa byla schválena v kontextu se

Zákonem o vodě z roku 1992, se Zákon o odpadech a Kodexu zdraví z let 1975 a 1992. Především

Zákon o odpadech znemožňuje od roku 2002 ukládat čistírenské kaly na skládky. Od tohoto roku je

skládkování omezeno pouze na odpady, které nemohou být recyklovány nebo znovu využity při

vynaložení přijatelných nákladů (tzv. ultimátní odpad).

Francouzská Vyhláška č. 97/1133 stanovuje, že před aplikací čistírenských kalů na zemědělskou půdu

musí být producentem kalu provedena studie, která obsahuje informace o metodách úpravy kalu,

jeho kvalitě a kvalitě půdy. Navíc musí být každý rok připraven plán hnojení kalem, ve kterém je

uvedeno množství kalu aplikovaného na půdu, plánování provedení každé aplikace a označení

dotčených pozemků. Na konci roku (definovaném jako konec zemědělské sezóny) pak musí být

připravena zpráva o hnojení kalem a o jeho vlivech na kvalitu půdy. Jak plán hnojení kalem, tak roční

zprávu musí producent kalu odevzdat místním autoritám.

Aplikace více než 800 tun sušiny kalu ročně podléhá autorizaci. Pro průmyslové kaly je k autorizaci

vyžadována předběžná studie, která hodnotí zdravotní rizika. Francouzská hnojivářská asociace

vypracovala metodiku hodnocení zdravotních rizik při procesu aplikace (SYPREA 2007) a od konce

března 2004 existují standardy kvality schválené autoritami, které se vztahují ke kompostovanému

kalu. Kompost, který splňuje tyto kvalitativní standardy je považován za výrobek. Navíc toto schéma

zajištění kvality zahrnuje i výhody opětovného využití kalů v zemědělství, které byly stanoveny

v rámci SUPREA. Třicet sedm kritérií je každoročně kontrolováno nezávislým orgánem a garantuje

respektování nejlépe osvědčených postupů při aplikování kalů na zemědělskou půdu.

Francouzská legislativa vztahující se k aplikaci čistírenských kalů na půdu je všeobecně přísnější než

Směrnice 86/278/EEC. Například uvádí i minimální vzdálenost mezi obydlími, břehy povrchových

toků, koupališti, studnami, zónami výskytu měkkýšů a oblastí, na kterou jsou aplikovány čistírenské

kaly. Navíc, na rozdíl od Směrnice 86/278/EEC, zakazuje francouzská legislativa aplikaci kalů na půdu,

je-li zmrzlá nebo pokrytá sněhem, nebo během období vydatných dešťů, a zakazuje i aplikaci kalů

ve svažitém terénu.

Německo


58

Německý legislativní rámec pro životní prostředí je udáván nejen federálními institucemi, ale také

relevantními autoritami na úrovni spolkových republik, které mohou vydávat detailnější nařízení

a jsou doplňujícími předpisy pro implementaci federálních zákonů.

Zemědělské využití kalů je regulováno Nařízením o čistírenských kalech (AbfKlärV) z 15. 4. 1992,

a také dalšími zákonnými předpisy, jako je Nařízení o hnojivech (DüMV) z 16. 12. 2008, které reguluje

kvalitu a aplikaci hnojiv. Do určité míry tyto právní akty kolidují, především z toho důvodu, že vyšly

z různých federálních ministerstev. Obsahují předpisy týkající se úpravy kalů a limitních hodnot

obsahu těžkých kovů, patogenů a organických sloučenin. Oblasti aplikace kalů na půdu se týkají i další

předpisy, Zákon o ochraně půdy (BBodSchG) ze 17. 3. 1998 a Nařízení o ochraně půdy

a kontaminovaných oblastech z 12. 7. 1999, které se zabývají ochranou kvality půdy, jejího využívání

a sanaci kontaminovaných území.

Nařízením o čistírenských kalech německého Ministerstva životního prostředí pokrývá problematiku

kalů z městských čistíren odpadních vod (a směsí kalů s dalšími materiály, které se používají

v zemědělství). Podle § 4 tohoto nařízení je na zemědělskou půdu povoleno aplikovat pouze kaly

vzniklé zpracování domovních, městských nebo podobných odpadních vod. Neupravený kal nesmí

být používán na zemědělské půdě, ale v nařízení není uvedená žádná specifikace.

Toto nařízení udává limitní hodnoty obsahu těžkých kovů v kalech a v půdě, organických sloučenin

(AOX, PCB (6) a PCDD/ PCDF), neuvádí však specifikace ohledně patogenních mikroorganismů.

Dle § 6, kde je specifikováno maximální množství používaného kalu, je možné aplikovat na hektar

půdy během 3 let 5 tun sušiny kalu. Navíc kal nesmí být použit na půdy, na kterých je pěstováno

ovoce a zelenina, v lesích, na pastviny a louky, na půdy v chráněných krajinných oblastech, národních

parcích, národních přírodních památkách, chráněných krajinných prvků a v zákonem chráněných

biotopech, nebo v blízkosti vodních zdrojů a břehů povrchových toků. Používání kalů je také zakázáno

v lesnictví, na lesních půdách a zelených plochách.

Nařízení dále uvádí, že provozovatel ČOV musí analyzovat specifické prvky – koncentraci těžkých

kovů, hodnotu pH, obsah rostlinami využitelného fosforečnanového fosforu, draslík a hořčík – v půdě

před první aplikací čistírenských kalů, a opakovat tyto analýzy každých deset let. V kalu pak musí být

každých šest měsíců stanoven obsah těžkých kovů, organické sloučeniny, celkový a amoniakální

dusík, fosforečnanový fosfor, draslík, hořčík, sušina a hodnota pH. V některých spolkových zemích

(např. v Braniborsku a Dolním Sasku) mohou předpisy vyžadovat analýzu dalších polutantů.

Provozovatelé ČOV navíc musí uchovávat záznamy o objemu vyprodukovaného kalu, objemu kalu

využitého v zemědělství (s daty o odběratelích), vlastnostech kalu, metodách jeho úpravy

a výsledcích analýz a tato data každoročně poskytnout odpovědným autoritám na spolkové

i federální úrovni.

Nařízení o čistírenských kalech v současnosti prochází revizí a novelizací. Předpokládá se, že budou

zpřísněny limitní hodnoty obsahu těžkých kovů a dalších polutantů, tak aby bylo zajištěno, že se bude

využívat kal pouze nejvyšší kvality. Proběhla však i jednání, která mohou vést k úplnému zákazu

použití čistírenských kalů na půdách a podpoře využití technologií získávání fosforu a dalších

nutrientů z kalů. Dle informací německého Ministerstva životního prostředí je novelizace doplňována

o pravidla pro konkrétní požadavky na metody získávání fosforu a dalších nutrientů z kalů.


59

Nařízení o hnojivech, které vydává německé Ministerstvo potravinářství, zemědělství a ochrany

spotřebitele, udává stejné požadavky na desinfekci/ hygienizaci kalu (není uvedena žádná specifická

metoda) a na obsah bakterií rodu Salmonella. Toto nařízení dává provozovatelům ČOV možnost

předávat kaly hnojivářským společnostem, není-li třeba žádná jeho další úprava.

Nařízení o hnojivech specifikuje více limitujících ukazatelů. V příloze 2 jsou uvedeny limitní hodnoty

obsahu Cd, Pb, CrVI, Ni, Hg, As, Tl, PFOS/PFOA (ale ne limity pro Cu, Cr, Zn), které se vztahují na

hnojivé produkty odvozené od kalů, od roku 2015. Navíc je dle tohoto nařízení zakázáno od roku

2014 používat na ČOV biologicky nerozložitelné syntetické polymery.

Nizozemí

V Nizozemí byla Směrnice 86/278/EEC implementována do národní legislativy především skrze

Vyhlášku o kvalitě a použití jiných organických hnojiv z roku 1991. Vyhláška vstoupila v platnost

1. 1 1993, poté, co se Komise dozvěděla o neúspěchu včasného provedení směrnice v roce 1990.

V roce 1998 pak byla tato vyhláška nahrazena novou, se stejným názvem.

Tato nová vyhláška nastavila výrazně přísnější pravidla (limity koncentrací těžkých kovů v půdě

a v kalech) než Směrnice 86/278/EEC. To vedlo k ukončení aplikace čistírenských kalů na

zemědělskou půdu v Nizozemí. Aplikace čistírenských kalů není povolena na půdě, která není určena

pro zemědělské účely. Požadavky na kvalitu kalu vycházejí ze Zákona o hnojivech (1986), zatímco

normy pro jeho použití vycházejí ze Zákona o ochraně půdy (1986).

Polsko

Polská rámcová legislativa, která se týká odpadů, odpadních vod a čistírenských kalů, stojí především

na Zákonu o odpadech z 27. 4. 2001, který v článku 43 odkazuje na Ministerstvo životního prostředí,

které je zodpovědné za definici podmínek pro použití splaškových kalů. Definuje také stabilizaci jako

nutnou úpravu čistírenského kalu a uvádí, že kal, který bude dále využíván, by měl být podroben

jakékoliv další úpravě (biologické, chemické nebo tepelné), která povede k eliminaci rizik pro zdraví

nebo životní prostředí, která s sebou přináší aplikace kalu neupraveného. Článek 43, § 6 pak říká, na

které povrchy nesmí být kal aplikován:

Národní parky a chráněná území

území v blízkosti zdrojů pitné vody

v blízkosti řek, jezer a dalších vodních těles

mokřady

zmrzlé půdy a půdy pokryté sněhem

půdy s vysokou propustností

svahovité pozemky (více než 10% sklon)

pozemky v blízkosti lidských obydlí a osad


60

půdy na kterých se pěstuje a určených pro pěstování bobulí, brambor, kořenová zelenina,

nebo zeleniny, která je běžně v bezprostředním kontaktu s půdou, a která se běžně

konzumuje za sirova, a to po dobu 18 měsíců před sklizní a během sklizně.

pastviny a půda, na které je pěstována píce

skleníky

Na základě tohoto článku pak vznikla Vyhláška o splaškových kalech z 13. 7. 2010, ve které je

uvedeno pět způsobů nakládání s kaly:

zemědělství

rekultivace půdy

zelené plochy

výroba kompostů (včetně aplikace na půdy, které jsou určeny pro pěstování rostlin, které

jsou určeny ke kompostování)

pro pěstování nepotravinových plodin

Limitní hodnoty koncentrací těžkých kovů v půdách a kalech, které mohou být aplikovány na

zemědělskou půdu jsou uvedeny v přílohách této vyhlášky. Jsou zde také definovány limitní množství

patogenů v kalech určených pro zemědělství – nulový výskyt Salmonelly ve 100 g vzorku

a nepřítomnost vajíček střevních parazitů (ascaris, trichuris, toxocara) v kilogramu sušiny. Nejsou zde

uvedeny žádné specifické požadavky na limitaci obsahu organických polutantů.

Polská legislativa dále udává 3 různé limity obsahu těžkých kovů v půdách, a to na základě půdního

typu – lehká, střední těžká půda, které ale nejsou vyhláškou definované. Dále je podmínkou, aby

hodnota pH půdy byla vyšší než 5,6 a maximální množství kalu aplikovaného je 3 tuny na hektar.

Obecně podle vyhlášky (článek 2, § 6 a 7) nemůže být kal aplikován na půdu, pokud by tím došlo ke

snížení její kvality nebo kvality povrchových a/ nebo podzemních vod. Je také zakázáno aplikovat kal

na půdu v průběhu vegetačního období plodin určených k přímé spotřebě.

Podle vyhlášky je třeba u kalů sledovat hodnotu pH, sušinu, organickou sušinu, koncentraci celkového

dusíku, fosforu, vápníku, hořčíku, těžkých kovů a patogenů. Frekvence vzorkování závisí na kapacitě

ČOV.

více než 100 000 EO: 6 krát ročně

10 000 až 100 000 EO: 3 krát ročně

měně než 10 000 EO: dvakrát ročně.

Co se týče analýz půdy, sleduje se hodnota pH, koncentrace dusíku, fosforu a těžkých kovů,

a probíhat by měla pokaždé, když je na tuto půdu aplikován kal. Náklady na rozbory kalů i půdy nese

provozovatel ČOV, a je povinen poskytnout výsledky rozborů vlastníkovi půdy, který musí dokumenty

uchovávat po dobu minimálně pěti let.

Švédsko


61

Švédská agentura pro ochranu životního prostředí (SEPA, Naturvårdsverket) zmocněna mandátem

od státu implementovala Směrnici 86/278/EEC skrze Nařízení týkající se ochrany životního prostředí,

a zejména půdy, při použití čistírenských kalů v zemědělství. Nařízení je přísnější než evropská

směrnice jak co do limitů obsahu těžkých kovů, tak v tom, že úplně zakazuje aplikovat čistírenské kaly

na:

pastviny

orné půdy, které mají být použity pro pastvu nebo pokud pícniny mají být sklizeno do deseti

měsíců od okamžiku, kdy je kal aplikován

půdy, na kterých jsou pěstovány bobulovité plody, brambory, kořenová zelenina a ovoce

(kromě ovoce, které roste na stromech)

půdy určených pro nadcházející pěstování bobulí, brambor, kořenová zelenina, nebo

zeleniny, která je běžně v bezprostředním kontaktu s půdou, a která se běžně konzumuje za

sirova, a to po dobu 10 měsíců před sklizní.

Nařízení také reguluje potřebné rozbory obsahu toxinů v půdě a kalech. Producent kalu musí

provádět analýzy, které stanoví obsah sušiny, pH, celkový dusík a fosfor, amoniakální dusík

a koncentrace těžkých kovů, a to s frekvencí závisející na kapacitě ČOV, od dvanácti analýz ročně

u ČOV s kapacitou více než 20 000 EO, po jednu analýzu u ČOV s kapacitou 200 EU a menších.

Producent kalu musí také dodat uživateli deklaraci obsahu (popis vzniku, způsob úpravy, složení a

kvalitu kalu), uchovávat záznamy množství vyprodukovaného kalu a kalu poskytnutého zemědělcům,

a dále podávat zprávy orgánu vykonávajícímu dohled. V zemědělské půdě před první aplikací kalu je

stanoven obsah těžkých kovů, hodnota pH a obsah sušiny. Nařízení předpokládá následujícími

způsoby úpravy kalu: biologickou, chemickou nebo tepelnou úpravu, dlouhodobé skladování nebo

jakýkoliv jiný proces, který výrazně snižuje zdravotní rizika, plynoucí z aplikace kalů na půdu. Na rozdíl

od většiny členských států EU umožňuje Švédská legislativa použití neupraveného čistírenského kalu,

je-li zapracován do půdy během 24 hodin po aplikaci, a jeho použití neobtěžuje místní obyvatele.

Navíc nařízení uvádí, že kal by měl být používán v souladu s nutričními potřebami rostlin, a takovým

způsobem, aby kvalita půdy a podzemních vod nebyla narušena. V nařízení nejsou uvedeny limitní

hodnoty obsahu patogenů a organických sloučenin.

Kromě tohoto nařízení Švédsko přijalo právní předpisy, které se týkají i několika dalších aspektů, jako

jsou maximální přípustné koncentrace potenciálně toxických prvků v čistírenských kalech pro

komerční použití, nakládání s hnojivy (včetně kalů) v zemědělství, požadavky a oprávnění pro čistírny

odpadních vod, atd. V roce 1994 SEPA, Federace švédských zemědělců a Švédská asociace pro vodu a

odpadní vody (VAV) podepsaly dobrovolnou dohodu, která se týkala zabezpečením kvality. To

primárně vedlo k přidání požadavků na obsah organických polutantů a ke vzniku poradní skupiny. Ve

Švédsku byl systém zajištění kvality navržen, v jejich vlastním zájmu samotnými zainteresovanými

stranami, vodařskými společnostmi, zemědělci, ochránci přírody a zástupci potravinářského

průmyslu. Tyto zainteresované subjekty studovaly rizika, a pak se dohodly na standardních

podmínkách, které budou prosazovat při aplikaci kalů na půdu. V systému jsou zahrnuty aspekty


62

certifikace DIN ISO. Systém udává i limitní hodnoty obsahu patogenů a organických sloučenin

v kalech, které jsou aplikovány na zemědělskou půdu.


63

4. Zhodnocení současného stavu vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v rámci ČR a EU

4.1 Stav výzkumu v ČR

Zhodnocení výzkumných projektů a stavu výzkumu v oblastech souvisejících s nakládáním s kaly

z čištění odpadních vod v ČR bylo zpracováno na základě informací uveřejněných v Rejstříku

informací o výsledcích výzkumu – RIV.

RIV je jednou z částí (datovou oblastí) informačního systému výzkumu, experimentální vývoje a

inovací (IS VaV), ve které jsou shromažďovány informace o výsledcích projektů výzkumu a vývoje a

výzkumných záměrů podporovaných z veřejných prostředků podle zákona č. 130/2002 Sb., o podpoře

výzkumu a vývoje z veřejných prostředků a o změně některých souvisejících zákonů. Údaje do RIV

předávají poskytovatelé účelové a institucionální podpory z veřejných prostředků, kterými jsou

správci příslušných kapitol státního rozpočtu (ústřední orgány státní správy, Grantová agentura České

republiky, Akademie věd České republiky) nebo územní samosprávné celky. V podstatě se jedná o

kompletní přehledový systém výsledků výzkumu a vývoje financovaných z veřejných prostředků ČR.

Databáze je dostupná na adrese www.vyzkum.cz

Vyhledávání bylo provedeno na základě zadávání klíčových slov a následně byla vypracována rešerše

obsahového zaměření projektů a dosažených výsledků.

Na základě obsahového zaměření je možné projekty rozdělit do několika základních oblastí:

Projekty úzce související s náplní projektu

Projekty zaměřené na technologické inovace čistírenských procesů

Projekty zaměřené na nakládání s kaly

Další příbuzné projekty


Tato skupina projektů byla vybrána na základě úzké příbuznosti řešených témat s projektem

„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních čistíren odpadních vod“. Společná témata, která byla

identifikována, jsou například:

Hygienizace čistírenských kalů

Vliv skladování na změnu kvality stabilizovaného kalu

Stabilizace čistírenských kalů

Uplatnění čistírenských kalů v zemědělství

Možnosti a způsoby využití kalů a sedimentů

http://www.vyzkum.cz/


64

Přítomnost rizikových prvků v kalech

Příslušné projekty byly zhodnoceny podrobněji a jejich hlavní výsledky a dosažené poznatky jsou

rozvedeny v příslušných kapitolách pod jednotlivými projekty. Obsahové zaměření projektů a některé

výstupy budou porovnány v dalších etapách řešení s dosaženými výsledky tohoto projektu a budou

konzultovány při tvorbě dalších výstupů.


Projekty nabízející technická a technologická řešení a inovace v procesu čištění odpadních vod. Jedná

se o skupinu projektů pokrývající celkem široké spektrum témat od úpravy technických řešení

stávajících zařízení až po využití nanotechnologií v procesech čištění. Projekty jsou více technického

rázu, s danou problematikou souvisí spíše okrajově a jejich výsledky jsou soustředěny do oblasti

následného průmyslového využití.


Nakládání s kaly je dalším hlavním tématem, na které je výzkum v ČR zaměřen. Výzkumné projekty

jsou soustředěny například na oblasti zpracování čistírenských kalů s vedlejšími produkty na

materiály vyšší užitné hodnoty, energetické využití kalů, sledování vlastností kalů za účelem stanovení

efektivních postupů pro nakládání s nimi či procesy optimalizace současných postupů nakládání

s kaly.


Tyto projekty se nakládání s kaly týkají spíše okrajově. Jejich hlavní náplní jsou jiná témata a

problematika kalů je zde spíše příbuznou oblastí, která je do výzkumného záměru zahrnuta. Jedná se

o projekty zaměřené na problematiku obnovitelných zdrojů energie – zejména bioplynu a možnosti

využití kalů jako jednoho z medií pro bioplynové stanice.


65

4.1.1 Projekty úzce související s náplní projektu

EP9346 - Hygienizace čistírenských kalů (1999-2002, MZE/QB)

Cílem projektu byl návrh a ověření metod pro zpracování čistírenských kalů, které dávají materiál

vyhovující z hlediska stabilizace a hygienizace pro využití v zemědělství, dále vypracování a ověření

kritérií stabilizovanosti a hygienizace kalů, návrh metodiky jejich sledování.

Řešení bylo rozděleno do tří etap:

1) Vypracování a ověření kritérií stabilizovanosti a hygienizace a návrh metodiky jejich vyhodnocování

2) Vytipování a rozpracování technologií zpracování čistírenských kalů s výstupem vyhovujícím

požadovaným kritériím stabilizovanosti a hygienizace

3) Provozní ověření instalované vybrané technologie

Hlavní výstupy projektu

Návrh technologií zpracování kalů vyhovující kritériím stabilizovanosti a hygienizace

Metodika stanovení a vyhodnocení vybraných indikátorů hygienizace kalů – část 1 „Validace

a detekce bakterií rodu Salmonella sp. – Standardní operační postup.

Hygienizace čistírenských kalů – Stanovení indikátorů mikrobiologického znečištění. -

Standardní operační postupy pro stanovení enterokoků a termotolerantních koliformních

bakterií.

Ověření kritérií stabilizace čistírenských kalů.

Vliv skladování na změnu kvality stabilizovaného kalu.

Hygienizační účinek termofilní anaerobní stabilizace kalu.

Hygienizační účinek autotermní aerobní stabilizace kalu.

Technologické podklady pro přípravu linky na hygienizaci kalu vápnem.

Hygienizační účinnost technologie termické úpravy kalu v rychlém termickém reaktoru.

Metodika vyhodnocování podle navržených kritérií.

Vzhledem zaměření našeho projektu považujeme za nejvýznamnější syntézu poznatků z výstupu Vliv

skladování na změnu kvality stabilizovaného kalu. V následujících odstavcích jsou shrnuty zásadní

poznatky z této části projektu.

SLEDOVÁNÍ VLASTNOSTÍ POKUSNĚ SKLADOVANÉHO KALU


66

Technologie dlouhodobého skladování kalu je jako metoda stabilizace a hygienizace zmiňována v

odborné technické literatuře i řadě praktických metodik a doporučení v různých státech EU. U tohoto

postupu však zpravidla nejsou uváděny žádné technologické a provozní parametry. Pokud některé

tyto parametry uvedeny jsou, jedná se většinou o intervaly se značným rozpětím a objevuje se

doporučení stanovení těchto parametrů pro jednotlivé lokální podmínky.

V rámci projektu NAZV 9346, aktivita V04/2000-2001 (s generálním řešitelem VŠCHT Praha) byl,

prostřednictvím kritérií stabilizace a zejména hygienizace, v poloprovozním měřítku sledován vliv

skladování anaerobně stabilizovaného, odvodněného kalu na změnu jeho kvality.

Odvodněný kal z nové, moderně řešené komunální ČOV, stabilizovaný při anaerobních mezofilních

podmínkách byl pokusně skladován na nekrytém volném prostranství v klidném, přilehlém provozním

areálu. Byly nasazeny 2 paralelní zakládky kalu A a B, ze kterých byly v průběhu skladování odebírány

vzorky na stanovení ukazatelů stabilizace a zejména hygienizace.

Technologické podmínky pokusu

Charakteristika anaerobního souboru zpracování kalu

V základní technologické lince zpracování kalu jsou zařazeny dva anaerobní reaktory s pevným

stropem řazené za sebou

I. stupeň má účinný objem 6 500 m3

II. stupeň má účinný objem 6 300 m3

Dvojice anaerobních reaktorů je doplněna otevřenou uskladňovací nádrží o objemu

5 000 m3

Z uskladňovací nádrže je anaerobně zpracovaný kal přepouštěn do homogenizační nádrže o

vodněním na membránových

kalolisech.

Odvodněný kal je dopravován uzavřeným dopravním systémem do velkokapacitní násypky, umístěné

na volném prostranství. V násypce jsou instalovány vyhrnovací šneky k zamezení klenby ze

skladovaného materiálu při vyprazdňování násypky na dopravní prostředek.

Kal k pokusnému uskladnění

I když z provozního sledování anaerobního procesu je zřejmé, že hodnoty vyhnilého kalu jsou

relativně vyrovnané, byla dohodnuta s provozovatelem ČOV následující opatření:

teplota mezofilního procesu byla již od 04/2000 udržována blízko horní hranice mezofilních

teplot, tj. cca 40-41o C

před odběrem odvodněného kalu k pokusnému skladování byl vždy min. 10 dní předem

intenzivně míchán anaerobní reaktor II. stupně a uskladňovací nádrž.


67

Odvodněný kal k I. pokusnému skladování byl odebrán 5.6.2000. V krátce následujících dnech byl pak

odebrán i první kontrolní vzorek.

Odvodněný kal k pokusu byl odebrán přímo z násypky během setrvalého provozu odvodňovacího

zařízení a plné funkce všech vyhrnovacích šneků.

Objem kalu k pokusnému uskladnění byl stanoven po vzájemné dohodě řešitelů projektu a

provozovatele ČOV na cca 1 - 2 m3.

Po odběru z provozu byl kal ihned dopraven na určenou, nekrytou skladovací plochu, uložen v

přirozeném tvaru sypaného kužele a ohrazen dřevěnými fošnami.

Vliv teploty

Pro zhodnocení vlivu teploty byly realizovány dvě etapy sledování:

léto červen – říjen („letní zakládka“)

zima leden – březen („zimní zakládka“)

Sledování skladovaného materiálu bylo prováděno s vyšší četností v první fázi pokusu a poslední

kontrolní vzorek byl odebrán téměř po 1/2 roce skladování. Vzorkování ve druhé etapě bylo

upraveno podle zkušeností s předchozí etapy.

Vzorkování zajišťoval VP Plzeň v souladu s příslušnou normou a po konzultaci se SZÚ Praha, který

provádět mikrobiologické analýzy. Pro analýzy chemických ukazatelů byly vybrány laboratoře ÚKZÚZ

Plzeň.


68

Výsledky sledování

Sledování letní zakládky 2000

Projekt NAZV EP 9346 Dlouhodobé skladování odvodněného kalu,

stabilizovaného při mezofilních podmínkách - letní

zakládka "Hygienizace čistírenských kalů"

Poloprovozní pokus 2000 pracovní značení vzorků v laboratoři SZÚ

VPPlzeň 01/2001 P1 P2 P3 P4 P6

PARAMETRY POKUSU 9.6.2000 30.6.200

0

18.7.200

0

22.8.200

0

16.11.2000

doba skladování kalu d 4 25 43 78 164

ENTEROKOKY

enterokoky A KTJ/g 750 750 10 000 750 50

enterokoky B KTJ/g 1 100 750 810 2 900 750

návrh horního limitu kategorie I KTJ/g 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000

návrh horního limitu kategorie II KTJ/g 1 000 000 1 000

000

1 000

000

1 000

000

1 000 000

TERMOTOLERANTNÍ KOLIFORMNÍ BAKTERIE

termotolerantní koliformní bakterie A KTJ/g 750 750 16000 6100 8300

termotolerantní koliformní bakterie B KTJ/g 750 750 5600 6000 8000

návrh horního limitu kategorie I KTJ/g 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000

návrh horního limitu kategorie II KTJ/g 1 000 000 1 000

000

1 000

000

1 000

000

1 000 000

SALMONELLA

Salmonella A +/- - + - - -

Salmonella B +/- - + - - -

návrh limitu kategorie kalu I a II +/- - - - - -


69


stabilizovaného při mezofilních podmínkách -

letní zakládka "Hygienizace čistírenských kalů"

Poloprovozní pokus 2000 pracovní značení vzorků při sledování VP

VPPlzeň 01/2001 5.6.2000/V1 22.8.2000/V2 17.11.2000/V3

PARAMETRY POKUSU doba skladování kalu d 0 78 165

SUŠINA VL

pokus A (VL) % 22,9 28,7 26,3

pokus B (VL) % 22,9 31,7 23,3

ORGANICKÉ LÁTKY VL-ZŽ V SUŠINĚ

pokus A (VL-ZŽ) % VL 52,2 44,0 43,0

pokus B (VL-ZŽ) % VL 52,2 44,0 42,6

CELKOVÝ DUSÍK Nc V SUŠINĚ

pokus A (Nc) % VL 4,87 3,45 0,84

pokus B (Nc) % VL 4,87 2,96 0,74

FOSFOR JAKO P2O5 V SUŠINĚ

pokus A (P2O5) % VL 6,31 6,18 6,30

pokus B (P2O5) % VL 6,31 6,15 6,35

RTUŤ Hg V SUŠINĚ

pokus A (Hg) mg/kg

VL

5,9 6,6 6,88

pokus B (Hg) mg/kg

VL

5,9 6,4 7,98

limit podle návrhu vyhlášky mg/kg

VL

4,0 4,0 4,0

KADMIUM Cd V SUŠINĚ

pokus A (Cd) mg/kg

VL

2,4 5,2 2,8

pokus B (Cd) mg/kg

VL

2,4 2,9 2,8

limit podle návrhu vyhlášky mg/kg

VL

5,0 5,0 5,0


70

Sledování zimní zakládky 2001



zimní zakládka "Hygienizace čistírenských kalů"

Poloprovozní pokus 2001 pracovní značení vzorků v laboratoři SZÚ

VPPlzeň 09/2001 P7 P8

PARAMETRY POKUSU 19.2. 2001 2.4. 2001

doba skladování kalu d 21 63

ENTEROKOKY

enterokoky A KTJ

/g

3 400 3 900

enterokoky B KTJ

/g

5 200 3 300

návrh horního limitu kategorie I KTJ

/g

1 000 1 000

návrh horního limitu kategorie II KTJ

/g

1 000 000 1 000 000

TERMOTOLERANTNÍ KOLIFORMNÍ BAKTERIE

termotolerantní koliformní bakterie A KTJ

/g

870 750

termotolerantní koliformní bakterie B KTJ

/g

6 800 750

návrh horního limitu kategorie I KTJ

/g

1 000 1 000

návrh horního limitu kategorie II KTJ

/g

1 000 000 1 000 000

SALMONELLA

Salmonella A +/- - -

Salmonella B +/- - -

návrh limitu kategorie kalu I a II +/- - -


71



zimní zakládka "Hygienizace čistírenských kalů"

Poloprovozní pokus 2001 pracovní značení vzorků při sledování VP

VPPlzeň 09/2001 19.2.2000/V4 2.4.2000/V5

PARAMETRY POKUSU doba skladování kalu d 21 63

SUŠINA VL

pokus A (VL) % 22,67 24,22

pokus B (VL) % 23,35 24,38

ORGANICKÉ LÁTKY VL-ZŽ V SUŠINĚ

pokus A (VL-ZŽ) % VL 49,78 46,1

pokus B (VL-ZŽ) % VL 49,24 47,5

CELKOVÝ DUSÍK Nc V SUŠINĚ

pokus A (Nc) % VL 4,66 3,21

pokus B (Nc) % VL 4,41 2,46

FOSFOR JAKO P2O5 V SUŠINĚ

pokus A (P2O5) % VL 6,12 6,28

pokus B (P2O5) % VL 6,33 6,14

RTUŤ Hg V SUŠINĚ

pokus A (Hg) mg/

kg

VL

3,59 3,61

pokus B (Hg) mg/

kg

VL

3,34 3,63

limit podle návrhu vyhlášky mg/

kg

VL

4,0 4,0

KADMIUM Cd V SUŠINĚ

pokus A (Cd) mg/

kg

VL

2,88 3,21

pokus B (Cd) mg/

kg

VL

3,06 3,18

limit podle návrhu vyhlášky mg/

kg

VL

5,0 5,0


72

Závěry

Při mikrobiologickém sledování letní zakládky bylo po cca 20 – 25 dnech skladování

pozorováno určité nevýrazné snížení obsahu Enterokoků a Termotolerantních koliformních

bakterií. Poté byl pozorován u obou těchto mikrobiálních ukazatelů nárůst, který v případě

entrokoků cca po 40 – 80 dnech skladování ustal, v případě termotolerantních koliformních

bakterií však růst mírně pokračoval. Rovněž v době po 25 dnech skladování byla prokázána

přítomnost Salmonelly, která v počátečním vzorku nebyla zjištěna. V později odebraných

vzorcích však již Salmonella zjištěna nebyla.

Při mikrobiologickém sledování zimní zakládky bylo v období do cca 20 do 60 dnů skladování

pozorováno určité snížení obsahu Termotolerantních koliformních bakterií obsah Enterokoků

však v podstatě stagnoval. Rovněž v tomto období skladování nebyla prokázána přítomnost

Salmonelly.

Při chemickém sledování obou typů zakládek byl s dobou skladování pozorován nárůst

koncentrace sušiny (VL) a pokles obsahu organických látek v sušině (VL-ZŽ). Obsah dusíku

v sušině vykazoval klesající tendenci, obsah fosforu stagnoval.

Obsah toxických kovů Hg a Cd v sušině vykazoval rostoucí tendenci.

Souhrnně lze z provedených pokusů vyvodit, že z hlediska hygienických vlastností nepřináší

dlouhodobé skladování odvodněného anaerobně, mezofilně stabilizovaného kalu významný a

zřejmě ani spolehlivý efekt. U letních zakládek je zřejmě vhodná doba skladování cca 20 – 25

dnů, u zimních zakládek cca 60 a více dnů.

Z hlediska chemických vlastností kalu se jeho dlouhodobé skladování příznivě projeví na obsahu

sušiny a na míře stability, vyjádřené obsahem organických látek v sušině.

Z hlediska použití skladovaného kalu pro zlepšení půdních vlastností je nepříjemný pokles obsahu

dusíku a pravděpodobně i určitý nárůst koncentrace některých toxických kovů v sušině (Hg, Cd). Na

druhé straně však bylo pozorováno podstatné zlepšení konzistence.

Další části projektu přinášejí také zajímavé výsledky z hlediska obsahové shody mezi tímto projektem

a projektem „Optimalizace nakládání s kaly z komunálních čistíren odpadních vod“

Návrh technologií zpracování kalů vyhovující kritériím stabilizovanosti a hygienizace

Byly vytipovány a popsány technologie zpracování kalů dávající produkt vyhovující kritériím

stabilizovanosti a hygienizace. U všech vybraných metod je detailně uveden jejich popis,

charakteristika a základní technologické parametry a vyhodnocení ekonomické náročnosti. V

předložené práci byly z technicko – ekonomického hlediska porovnány 4 metody hygienizace kalů.


73

Radiační hygienizace čistírenského kalu, hygienizace vápnem a pasterizace kalu jsou samostatné

metody hygienizace kalu, zatímco termofilní aerobní stabilizace kalů současně zahrnuje jak proces

stabilizace kalu, tak i jeho hygienizace, termofilní anaerobní stabilizace je další z vhodných technologií

stabilizace a hygienizace a je v současné době již provozně ověřovaná. Vhodnost použití jednotlivých

procesů hygienizace je závislá od velikosti zdroje znečištění, proto ekonomické porovnání způsobů

hygienizace kalů nelze ve všech hodnocených případech uskutečnit pro stejnou velikost ČOV.

Radiační hygienizace čistírenského kalu se sušinou 25 % je prakticky uskutečnitelná na ČOV o

kapacitě od 100 000 EO do 300 000 EO. Rozšíření této technologie je omezeno především

pořizovacími náklady na zdroj ionizujícího záření. Horní hranice je limitována max. výkonem relativně

nejlevnějšího zdroje záření, dolní hranice pak neúměrně narůstajícími provozními náklady pro menší

čistírny.

Hygienizace kalu vápnem je nejperspektivnější úprava kalu ve vazbě na připravovanou legislativu. Je

použitelná v širokém velikostním rozmezí čistíren odpadních vod. Ostatní způsoby hygienizace

kalu, vesměs technicky složitější, s ní mohou konkurovat jen u největších čistírenských lokalit. Jako

základní metodu lze doporučit dávkování práškového CaO do odvodněného kalu. Vzhledem k tomu,

že prakticky všechny větší čistírny odpadních vod v ČR mají vybudovanou koncovku odvodněného

kalu a řada z nich ji v současnosti modernizuje, lze bez větších problémů zařadit linku vápnění kalu do

stávajícího provozu kalového hospodářství.

Reálná možnost využití pasterizace v provozních podmínkách čistíren odpadních vod v ČR je značně

omezená. Metoda vyžaduje poměrně komplikovaný systém strojního vybavení s dodatečnými nároky

na stavební objekty a vesměs zajištění přídavného paliva. Využití přebytků bioplynu je totiž na většině

velkých čistíren řešeno instalací kogeneračních jednotek na výrobu elektrické energie a potenciální

zdroj tepelné energie z bioplynu se tak výrazně snižuje.

Výhodnost použití termofilní aerobní stabilizace se předpokládá především na čistírnách o menší

velikosti, kde je nevhodné použít anaerobní stabilizaci kalů. Nevýhoda procesu spočívá v závislosti na

kvalitě a zahuštění zpracovávaného kalu.

Cenové porovnání metod hygienizace kalů:

Hygienizace kalu radiačními metodami: velikost ČOV 300 000 EO, 230,- Kč/t

velikost ČOV 30 000 EO, 1 924,- Kč/t

Hygienizace kalu vápnem: velikost ČOV 100 000 EO, 124,- Kč/t

Pasterizace kalu: velikost ČOV 100 000 EO, 325,- Kč/t

Termofilní aerobní stabilizace kalu: velikost ČOV 15 000 EO, 253,3 Kč/m3 sur. kalu

(vztaženo na 1 t kalu odvodněného na sušinu 25 %)

Porovnání provozních nákladů ukazuje cenovou výhodnost hygienizace kalu práškovým CaO. Cenově

není proces termofilní aerobní stabilizace zcela srovnatelný s ostatními, výše uvedenými metodami

hygienizace kalů, protože na rozdíl od ostatních zahrnuje i proces stabilizace kalů.


74

Metodika stanovení a vyhodnocení vybraných indikátorů hygienizace kalů – část 1 „Validace a

detekce bakterií rodu Salmonella sp. – Standardní operační postup.

Byla vypracována metoda a standardní operační postup pro stanovení bakterií rodu Salmonella sp.

Metoda byla ověřena v laboratořích SZU a v mezilaboratorních ověřovacích zkouškách, kterých se

zúčastnily laboratoře hygienické služby, výzkumných pracovišť vysokých škol a ústavů a též privátní

akreditované laboratoře. Z výsledků zjištěných a naměřených dat je možno konstatovat následující.

výsledky detekce salmonel získané testovaným postupem jsou ovlivňovány mohutností

kontaminace termotolerantními koliformními bakteriemi a enterokoky

na výsledky detekce salmonel má vliv množství přítomných salmonel v kalu (pří-davek) u

všech variant používaných půd a selektivního pomnožení

pro stanovení salmonel v kalech je třeba jako první stupeň metody použít neselektivní

pomnožení

50 KTJ salmonel v 50g kalu detekovalo 100% zúčastněných laboratoří pro kal s kontaminací,

tuto hodnotu lze považovat za mezní hodnotu stanovitelnosti za podmínek uvedené

metodiky

40 KTJ salmonel na 50g kalu detekovalo 66,7% laboratoří pro kontaminovaný kal

5 KTJ salmonel v 50g kalu detekovalo 89,3% laboratoří pro nekontaminovaný kal

pro kal kontaminovaný víc než 103 KTJ entrokoky a termotolerantními koliformními

bakteriemi klesá četnost pozitivní detekce salmonel na 40%

K celkovému souhrnu poznatků je nutno poznamenat, že pozitivní detekci při počáteční

koncentraci 1 KTJ salmonel na 1g kalu v případě kontaminovaného kalu, považujeme pro

účely, pro které je postup detekce ověřován, za dostačující.

Hygienizace čistírenských kalů – Stanovení indikátorů mikrobiologického znečištění.

Byly testované metody stanovení enterokoků a termotolerantních koliformních bakterií a

vypracovány standardní operační postupy. Bylo provedeno 101 pokusů pro zjištění charakteristiky

kalu, zjištění vlivu přídavku referenčních kmenů a zjištění vlivu způsobu homogenizace. Ze získaných

výsledků lze konstatovat následující:

homogenizaci je nezbytné provádět pouze na stomacheru nebo podobném přístroji.

Homogenizace krouživým pohybem baňky s testovaným obsahem je dostatečná, pokud se

provádí manuálně.

přídavky testovaných referenčních materiálů v množstvích 150 až 200 KTJ (3 až 4 ampule

Enterococcus faecium, Enterobacter cloaceae, Escherichia coli) na 10 g odvodněného kalu

představovaly 3 až 4 KTJ v očkovaném objemu na misku. Konfidenční meze pro tyto počty

jsou > 1 až 5 a 1 až 6 KTJ při pravděpodobnosti 95 %. Na základě výsledků lze konstatovat, že


75

stanovené počty KTJ uvedenými metodami (SOP pro stanovení enterokoků, SOP pro

stanovení termotolerantních koliformních bakterií) měly velmi dobrou shodu. Pro stanovení

enterokoků 71,4% a pro stanovení termotolerantních koliformních bakterií 80,0 % a 90,0 %

podle druhu půdy

Ověření kritérií stabilizace čistírenských kalů

Byly provedeny laboratorní experimenty sledování vybraných kritérií - VL, VLorg, CHSK a organického

uhlíku. Všechna uvedená kritéria byla sledována pro kalovou suspenzi, vysušený kal a pro kapalnou

fázi. Hlavním cílem bylo porovnat spolehlivost stanovení a vypovídací schopnost jednotlivých kritérií a

jejich vzájemné vztahy.

Jako další kritérium pro posuzování stabilizovanosti kalů byla vybrána metoda prodloužené anaerobní

stabilizace umožňující posoudit zbývající množství organických látek v kalu, jejich potenciální chování

a možnost další biologické rozložitelnosti.

Z provedených pokusů vyplývají následující poznatky:

Obsah organických látek - VLorg v anaerobně stabilizovaném kalu může být dobrým indikátorem

průběhu procesu anaerobní stabilizace pro danou konkrétní čistírnu odpadních vod. Jako kritérium

stabilizovanosti kalu má pouze relativní vypovídací hodnotu, která silně závisí na kvalitě výchozího

kalu. Vždy nutno porovnávat počáteční a konečný stav

CHSKhom je měřítkem obsahu organických látek v kalu a současně je měřítkem oxidačního stupně

uhlíkového atomu. Výhodou tohoto kritéria je, že zachytí všechny oxidovatelné organické látky tedy i

těkavé, které se při stanovení VL a VLorg nezachytí. Samotná CHSKhom má jako kritérium

stabilizovanosti pouze relativní vypovídací schopnost. Na stupeň stabilizovanosti můžeme usuzovat z

jeho změny (snížení na jednotku VL) během procesu stabilizace. Vztah CHSKhom a VLorg je lineární

bez ohledu na druh kalu a pro pražské kaly se rovná: CHSKhom =1,558 VLorg

Jako kritérium stabilizovanosti kalu je používáno měření CHSKf tj. rozpuštěné v kapalné fázi kalu.

Přítomnost organických látek v kapalné fázi je známkou nestability kalu. Buď kal není dostatečně

stabilizován, nebo procesy biologického rozkladu stále probíhají.

Byla vyvinuta metoda stanovení organického uhlíku v mokré kalové suspenzi – TOChom

Experimentální práce byly zaměřeny na ověření vhodnosti používání koncentrace organického uhlíku

(TOChom) v kalech nebo její změny, jako jednoho z kritérií stabilizovanosti. Sledován je vztah tohoto

kritéria k ostatním. Bylo sledováno celkem devět profilů, tj. devět různých kalů. Byla prokázána velmi

dobrá reprodukovatelnost nové metody a vhodnost použití TOChom jako dalšího kritéria pro

posuzování stabilizovanosti kalu zejména ve spojení s ostatními kritérii. Jeho vypovídací schopnost je

podobná jako u CHSK.

Ze znalosti obsahu organického uhlíku a CHSK dané látky (kalu) je možno spočítat také průměrné

oxidační číslo atomu organického uhlíku - POXČ v dané látce, což může sloužit k charakterizaci

vlastností kalu. Průměrné oxidační číslo uhlíkového atomu je měřítkem oxidačního stupně organické


76

látky. Z hmotnostně energetické bilance procesu vyplývá, že POXČ je úměrné teoretické chemické

spotřebě kyslíku CHSK dané látky vztažené na množství organického uhlíku: POXČ = 4 - 1,5*CHSK/TOC

Jako další kritérium dávající možnost posouzení dalšího rozkladného potenciálu zbývajících

organických látek při zbývající mikrobiální aktivitě byla vypracovaná a ověřena metoda „prodloužené

anaerobní stabilizace“. Toto kritérium umožňuje posoudit, jak se bude chovat již stabilizovaný kal při

dalším skladování eventuálně při uložení na skládku. Mezi přímé výstupy metody patří stanovení:

množství anaerobně rozložitelných látek, rychlost další produkce bioplynu, celková produkce

bioplynu, produkce dalších látek např. amoniaku a doba dosažení „úplné stabilizovanosti“.

Hygienizační účinek termofilní anaerobní stabilizace kalu

Termofilní anaerobní stabilizace čistírenského kalu je úspěšně provozována na pokusné dvojici nádrží

v ÚČOV Praha již třetím rokem (42 měsíců).

Z provedeného sledování hygienizačního efektu vyplývá o dva řády vyšší účinnost termofilní

anaerobní stabilizace čistírenského kalu v odstraňování mikrobiálního znečištění a snižování výskytu

salmonel v porovnání s mezofilní stabilizací.

Hygienizační potenciál v technologii termofilní anaerobní stabilizace je nesporný, je třeba však

dodržet požadované parametry reálné doby zdržení. Z provedeného sledování hygienizačního efektu

vyplývá o dva řády vyšší účinnost termofilní anaerobní stabilizace.

Hygienizační účinek autotermní aerobní stabilizace kalu

Bylo provedeno mikrobiologické sledování hygienizační účinnosti kalové linky skládající se z

autotermního termofilního aerobního stupně následovaného mezofilním anaerobním stupněm,

uskladněním a odvodněním kalu. Z výsledků vyplývá vysoký hygienizační účinek tohoto duálního

systému, který je schopen poskytovat stabilizovaný kal, plně vyhovující požadovaným limitům pro

třídu I.

Technologické podklady pro přípravu linky na hygienizaci kalu vápnem

Kondicionování vápnem je všeobecně uznávaný a v zahraniční praxi spolehlivě ověřený způsob

hygienizace. Oceńován je zejména spolehlivý účinek na všechny indikátorové organizmy (tj.

koliformní, enterokoky a Salmonella sp.). Z hlediska hygienických vlastností je kondicionováním

vápnem získáván kal I. kategorie.

Vápnění kalu je použitelné v širokém velikostním rozmezí čistíren odpadních vod, především pro

dodatečnou hygienizaci odvodněného kalu. Vzhledem k tomu, že většina čistíren odpadních vod v ČR

větších než 10 000 EO má vybudovanou koncovku odvodnění kalu, lze obvykle bez větších problémů

přiřadit linku vápnění kalu do stávajícího souboru kalového hospodářství.

Z hlediska praktické realizace jde o velmi perspektivní metodu.


77

Mezi hlavní výhody vápnění kalu kromě spolehlivé hygienizace patří dále zlepšení struktury kalu,

atraktivnost vápněného kalu pro zemědělce, zvýšení sušiny kalu a relativně nízké náklady ve srovnání

s ostatními moderními způsoby úpravy kalu.

Linka na úpravu kalu vápnem musí splňovat především následující požadavky:

vyhovující provozní zásobu práškového vápna, spolehlivé vyprazdňování zásobníku, provozně

spolehlivou dopravu vápna s minimální prašností, přesné a regulovatelné dávkování vápna, kvalitní

homogenizaci složek vápno – kal a dobře dimenzované odvětrání pracovních prostorů.

Pro praktické dimenzování linky na úpravu kalu vápnem je možno počítat s dávkou vápna v rozmezí

10 – 30% na sušinu odvodněného kalu.

Hygienizační účinnost technologie termické úpravy kalu v rychlém termickém reaktoru

Cílem bylo ověření hygienizačního efektu termické úpravy kalu v rychlém termickém reaktoru. Rychlý

termický reaktor (RTR) byl vyvinut a zkoušen k termické desintegraci biomasy s cílem stimulace

anaerobního rozkladu. Podle zapojení do technologické linky anaerobní stabilizace kalu může RTR

způsobovat částečnou nebo úplnou hygienizaci stabilizovaného kalu.

Využití rychlého termického reaktoru k hygienizaci kalu je perspektivní zejména při termofilní

anaerobní stabilizaci, nebo při zapojení termického reaktoru před nebo za anaerobní fermentaci, tak

aby termickým reaktorem procházel veškerý kal vstupující, respektive vystupující z anaerobního

reaktoru.

Při klasickém zapojení termického reaktoru, kdy je desintegrováno cca 10% stabilizovaného kalu,

dochází u mezofilní anaerobní stabilizaci ke snížení počtu indikátorových mikroorganizmů cca o 2 až 3

řády.

Metodika vyhodnocování podle navržených kritérií.

V rámci řešeného projektu byla vytipována a ověřena kritéria stabilizovanosti kalu, doporučena a

vyvinuta nová vhodná pro přesnou charakterizaci kalů a procesů stabilizace. Byla prověřena metodika

stanovování základních indikátorů mikrobiálního znečištění (termotolerantní koliformní bakterie,

enterokoky a bakterie rodu Salmonella spp) a vypracovány a mezilaboratorními zkouškami ověřeny

standardní postupy jejich stanovení.

Dále byly vytipovány a dlouhodobě sledovány některé technologické postupy úpravy a zpracování

kalů s významným hygienizačním efektem, vhodných pro aplikace v našich podmínkách.

EP7130 - Uplatnění čistírenských kalů v zemědělství s ohledem na akumulaci rizikových prvků v

půdě a kvalitu rostlinné produkce. (1997-2000, MZE/QA)


78

Cílem projektu bylo:

a) nezávisle zhodnotit současný stav a výhled v produkci a kvalitě čistírenských kalů a určit jejich podíl

k zemědělskému využití,

b) založit stacionární experimenty ke zjištění dlouhodobých vlivů na akumulaci rizikových prvků v

půdách a současně sledovat i kontaminaci rostlin, včetně jednoduché bilance,

c) s využitím vlastních výsledků i světové literatury stanovit "referenční hodnoty" obsahu rizikových

prvků v půdách určených k aplikaci kalů a vypracovat projekt využití kalů v zemědělství zohledňující

faktory omezující jejich aplikaci.

V navrhovaném projektu bylo sledováno celé spektrum 8 rizikových prvků (Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Cd, Hg,

As). Při zpracování dílčích cílů byla nezbytná spolupráce s úřady státní správy i s producenty kalů v

jednotlivých oblastech. Ze zjištěných údajů bylo vypracováno souborné hodnocení.

Projekt měl následující výstupy:

Uplatnění čistírenských kalů v zemědělství s ohledem na akumulaci rizikových prvků v půdě a kvalitu

rostlinné produkce

- Průběžné hodnocení současné kvality čistírenských kalů z pohledu obsahu rizikových prvků.

Vliv odlišných půdních parametrů na příjem rizikových prvků rostlinami po aplikaci

čistírenských kalů. Studium akumulace rizikových prvků v rostlinách na kontrolních

stanovištích hnojených čistírenskými kaly. Sledování vlivu aplikace čistírenských kalů v

dlouhodobých přesných polních pokusech v odlišných produkčních oblastech.

Akumulace potencionálně toxických látek v kultuře špenátu pěstované na zemině s přídavkem

čistírenského kalu.

- Vliv přídavku čistírenského kalu na kumulaci osmi rizikových prvků (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb,

Zn) v nadzemní hmotě špenátu byl sledován v nádobovém vegetačním pokusu na devíti

odlišných zeminách. Zemina odebraná při sklizni špenátu byla vyluhovaná 0.01mol.l-1 CaCl2

ke zjištění sorpční schopnosti jednotlivých prvků. Přídavek kalu vedl na většině půd ke zvýšení

výnosu biomasy špenátu. As, Pb, Cr ukázaly velmi slabý vztah mezi jejich celkovým obsahem v

půdě, jeho přístupným podílem a příjmem těchto prvk ů špenátem. Cd, Zn a Hg prokázaly

nejvyšší schopnost akumulace v rostlinách po aplikaci kalu.

Vliv aplikace stabilizovaného čistírenského kalu na hromadění Cd a Ni v nadzemní biomase kukuřice,

ovsa a špenátu

- Vliv aplikace stabilizovaného čistírenského kalu na hromadění Cd a Ni v nadzemní biomase

kukuřice, ovsa a špenátu byl sledován v nádobovém vegetačním pokusu na devíti odlišných

zeminách. Zemina odebraná při sklizni jednotlivých plodin byla vyluhovaná 0.01 mol.l-1 CaCl2

ke zjištění přístupnosti obou prvků v jednotlivých zeminách. Získané výsledky ukázaly, že

přídavek kalu vedl na většině půd k růstu výnosu biomasy. Příjem obou prvků z aplikovaného

kalu závisel na plodině a půdě. Nejvyšší příjem kadmia byl nalezen u špenátu na kambizemích

(10%). Příjem niklu byl nižší, pouze v případě ovsa přesáhl 3,3 %.


79

SD/720/4/02 - Možnosti a způsoby využití kalů a sedimentů z ČOV (2002-2005, MZP/SD)

Cílem projektu byl vývoj a ověření nástrojů pro hodnocení účinnosti návrhu nového zákona o

odpadech a prováděcího předpisu o podmínkách použití kalů z komunálních čistíren odpadních vod.

Výsledky projektu byly již v průběhu řešení využívány pro práce při přípravě POH ČR a krajů. V době

řešení projektu byly používány při přípravě zejména POH obcí. Přispívají významně k plnění směrnice

86/278/EC. Projekt sledoval nové poznatky řešení dané problematiky.

Projekt měl následující výstupy:

Ověření metodiky postupu řízené fermentace čistírenského kalu v procesu výroby

fermentátu (rychlokompostu) a alternativního paliva EKOFERM na bázi kalů z ČOV a biomasy

z hlediska hodnocení mikrobiologických ukazatelů.

Využití kalů z ČOV - legislativa EU se zaměřením na mikrobiologické parametry

Aktualizovaný přehled právních předpisů v problematice nakládání s kaly v ČR a EU k datu

9/2004 s uvedením změn, které nastaly od doby jejich vydání

Popis kalového hospodářství ČOV Biocel Paskov

Shrnutí výsledků:

Závěry projektu přinesly souhrnné výsledky a výstupy o množství produkovaného kalu a o způsobech

nakládání s čistírenskými kaly v ČR a v regionech, provozní poznatky a zkušenosti z jednotlivých

vybraných významných vodohospodářských společností a ČOV.

Získané výsledky mikrobiologického sledování anaerobně stabilizovaných kalů potvrdily, že prakticky

bez výjimek jsou kaly po jejich anaerobní stabilizaci z hlediska mikrobiologického nezávadné.

Neustále se však potvrzují závěry o nedostatečnosti spolehlivých metod měření množství

produkovaných kalů v provozech ČOV, a to jak tekutých, tak zejména odvodněných.

Zatím se potvrdily závěry rozborové studie o absolutním odklonu od přímého zemědělského využití

kalů. Z vybraných sledovaných společností a ČOV pouze dvě tento systém využívají, či spíše i do

budoucna hodlají využívat. I když z hlediska koncentrace rizikových prvků kaly splňují nastavená

aplikační kritéria, nechuť k tomuto systému využívání kalů pramení zejména z důvodů komplikací

spojených se zajišťováním nejen rozborů kalů, ale i dotčených pozemků, dále výběru a technického

zajištění meziskládek nutných pro cyklickou aplikaci kalů na půdu (jaro, podzim) atp.

Sledování vybraných provozů v prvním roce platnosti vyhlášky č. 382/2001 Sb., o využití kalů v

zemědělství, potvrdilo rovněž pokles odstraňování kalů jejich deponováním na skládku odpadů.

Tento trend podporují i výrazně zvýšené ceny skládkování a připravovaná legislativní omezení.

Některým provozům komplikuje situaci zpracování tekutých kalů z malých pobočných ČOV (nejsou v

organizační struktuře společnosti) na větší regionální ČOV. Pro tento systém je totiž nutné udělení

oprávnění k nakládání s odpady a zde by bylo na místě zjednodušení v oblasti legislativy.

Aplikace kalů na zemědělskou půdu


80

Z výsledků šetření ÚKZÚZ - pracoviště Plzeň jako spoluřešitele projektu vyplývá, že dosud platný

systém evidence rizikových prvků v půdách je použitelný. Na základě dosavadních zkušeností však již

byl vytvořen dokonalejší systém evidence půd po aplikaci kalů z čistíren odpadních vod. Výskyt

obsahů rizikových prvků v rostlinách (pěstovaných po aplikaci kalů), které překročily platné limity pro

potraviny, byl zjištěn téměř u třetiny sledovaných vzorků šetřených v rámci prací na projektu.

Ve skupině krmiv však nebylo zjištěno žádné překročení limitů, takže v celém souboru vzorků rostlin

se nadlimitní obsahy vyskytly u jedné pětiny vzorků. Nejčastější překročení limitních hodnot bylo

zjištěno u kadmia, a to u 16 % vzorků rostlin. Podíl případů, kdy byl zjištěn nadlimitní výskyt rizikových

prvků v rostlinách, aniž byl nadlimitní obsah rizikových prvků také v půdě, je 17 %. Podíl případů s

nadlimitními obsahy v půdě, aniž byl zjištěn nadlimitní obsah v rostlinách, je 13 %. Podíl počtu vzorků

se shodným překročením limitů u rostlin i u půd je pouze 3 %. V souboru 111 vzorků půd odebraných

po aplikaci kalů, rozděleného na 55 vzorků půd lehkých a 56 vzorků půd ostatních, byl podíl vzorků s

nadlimitní obsahy rizikových prvků zjištěn u 16 % půd lehkých a pouze u 2 % půd ostatních, což

celkem činí 9 % podíl v celém souboru.

Z uvedených šetření a skutečností vyplývá, že závislost mezi nadlimitními obsahy rizikových prvků v

rostlinách a zároveň v půdě je velmi volná a při použití kalů k plodinám pěstovaným pro krmné účely

nedochází k překročení maximálně přípustných hodnot vybraných rizikových prvků.

Při dodržování všech předpisů stanovujících podmínky ochrany složek životního prostředí je aplikace

upravených kalů z komunálních čistíren odpadních vod vhodným způsobem recyklace, zejména při

použití na středně těžké a těžké půdy.

SM/720/12/03 - Limity pro použití a využití kalů (2003-2005, MZP/SM)

Projekt řešil možnosti použití a využití kalů z ČOV. Jedná se především o stanovení kvality kalů přímo

vzniklých v ČOV a jejich úpravu odvodněním, hygienizací apod., aby byly dále využitelné. Následně

byly sledovány různé způsoby použití a využití těchto kalů.

Pozn: Konkrétní podrobnější výsledky tohoto projetu nebyly v dostupných zdrojích zveřejněny


81

4.1.2 Projekty zaměřené na technologické inovace čistírenských procesů

QD1069 - Minimalizace množství produkovaných čistírenských kalů (2001-2005, MZE/QD)

Cílem projektu bylo zavedení technologických metod úpravy a zpracování čistírenských kalů

umožňujících minimalizovat množství produkovaných kalů. Projekt předkládá tři metody řešení

problematiky snižování množství stabilizovaného kalu. První dvě, použití speciálně upravených

zahušťovacích centrifug a termická příprava lyzátu, umožní minimalizaci produkce kalu o 10 -30%

oproti současnému stavu. Dávají produkt vhodný pro využití v zemědělství při současném zlepšení

kvality kalu a zlepšení energetické bilance ČOV. Třetí metoda, pyrolýza anaerobně stabilizovaného

kalu, je metodou finální, úplně využívá zbývající organické látky v stabilizovaném kalu a je

nejefektivnější v minimalizaci produkovaného kalu (až o 40-50%), který je prakticky úplně zbaven

organických látek. Projekt je členěn na tři tematické celky odpovídající třem sledovaným metodám

minimalizace produkce kalů a má tyto plánované výstupy: Výstup V01 - Stanovení vlivu kvality

zpracovávané biomasy v kalu na její biologickou rozložitelnost

TA04021396 - Vývoj a využití metod umělé inteligence pro optimalizaci řízení biotechnologických

procesů ČOV na základě obrazové analýzy nano-struktur v biocenózách aktivovaných kalů a

biofilmů. (2014-2017, TA0/TA) - poskytovatel TAČR

Cílem projektu byl vývoj a využití metod umělé inteligence při automatickém zpracovávání obrazu

(soupis metod a postupů) vzorků biocenóz aktivovaných kalů a nano-struktur z biologických ČOV a

vývoj matematického modelu populační dynamiky biocenózy aktivovaného kalu s ohledem na detekci

nežádoucích vláknitých mikroorganismů aktivovaného kalu, které způsobují závažné provozní

problémy na ČOV, především vláknité bytnění a pěnění aktivovaných kalů. Cílem projektu je rovněž

provozně ověřená technologie sloužící k predikci a pro potlačování problémů s bytněním a pěněním

aktivovaného kalu. Princip technologie spočívá v optimalizaci dávkování hlinitého koagulantu, a to na

základě výsledků obrazové analýzy a matematického modelu.

GA104/00/0867 - Intenzifikace kalového hospodářství a možnosti potlačení pěnění na čistírnách

odpadních vod pomocí radiační technologie (2000-2002, GA0/GA)

Projekt byl zaměřen do oblasti intenzifikace a optimalizace kalového hospodářství, která představuje

na moderních čistírnách odpadních vod předmět mimořádného zájmu. Každé zdokonalení tohoto

technologického uzlu čistíren totiž znamená výrazné úspory energie, snížení nákladů na další

zpracování kalů, a tím i zlepšení ekonomické bilance celého procesu čištění odpadních vod. Jedna z

metod, která podle posledních poznatků má předpoklady být v této souvislosti použita, je využití

ionizujícího záření, které nabízí několik pozitivních efektů:

zlepšení hygienického zabezpečení kalů


82

zvýšení biologické rozložitelnosti čistírenských kalů

zvýšení produkce bioplynu při anaerobní stabilizaci kalů

potlačení pěnění v methanizačních resp. aktivačních nádržích čistíren.

Cílem projektu bylo ověřit možnost využití radiačních technologii v kalovém hospodářství čistíren

odpadních vod a navržení optimálního způsobu jejich využití s ohledem na aktuální požadavky a

problémy velkých čistíren.

FI-IM/037 - Výzkum a vývoj technologie kombinovaného zpracování biomasy, kalů z ČOV a dalších

organických odpadů na produkty koks s vlastnostmi aktivního uhlí a koksový plyn. (2004-2007,

MPO/FI)

Výzkum a vývoj technologie umožňující kombinované zpracování biomasy a kalů z čistíren odpadních

vod na uhlík s vlastnostmi aktivního uhlí a koksový plyn. Po realizaci projektu byl v praxi vyvinut a

odzkoušen rotační reaktor na zpracování cca 10 000 tun odpadu ročně. Bylo dosaženo velmi

nadějných technických výsledků a úspěšně byla potvrzena technologická koncepce s výrobou

využitelného energetického plynu, zejména vodíku a uhlíkatého karbonizátu pro další využití.

EP9259 - Využití poznatků z populační dynamiky aktivovaných kalů pro řešení provozních problémů

systémů biologického odstraňování nutrientů (1999-2002, MZE/QB)

Výzkumný projekt si kladl za cíl provádět výzkum a rozbor provozních problémů ve spojitosti s

populační dynamikou aktivovaného kalu v čistírnách s biologickým odstraňováním nutrientů a přispět

ke zdokonalení technologických procesů na rekonstruovaných i nově budovaných čistírnách ve

smyslu doporučení k nápravě častých provozních nedostatků a doporučení pro jejich projektování na

základě souboru získaných dat z provozního sledování a laboratorního výzkumu. Na základě

screeningu provozních problémů na aktivačních čistírnách s biologickým odstraňováním nutrientů

bylo prováděno podrobné sledování vybrané skupiny čistíren s nejčastějšími technologickými

modifikacemi a provozními problémy. Sledování zahrnovala popis technologických parametrů a

hodnocení účinnosti aktivace a jednotlivých funkčních prostor, měření a analýzy vzorků přítoku,

odtoku, aktivační směsi z jednotlivých zón a vnitřních proudů, hodnocení separačních vlastností a

mikroskopické rozbory aktivovaných kalů.

FF-P2/036 - Výzkum a vývoj technologie průmyslového zpracování a využití biomasy a kalů z

čistíren odpadních vod a odpadů ze zemědělské výroby. (2003-2005, MPO/FF)


83

Výzkum a vývoj technologie umožňující zpracovávat kaly z čistíren odpadních vod a biomasu na

palivo a odpady ze zemědělské výroby a biomasu na hnojivo. V rámci projektu byla vyvinuta

komplexní technologie průmyslového zpracování biomasy, kalů z ČOV a zemědělských odpadů.

Výsledkem je realizovaný prototyp a výrobní dokumentace přípravny biomasy a protzp fermentoru.

Zájem o technologii je v ČR i ze zahraničí.

GA105/93/2191 - Vývoj metody a testovacího zařízení pro flotační čištění odpadních vod a likvidaci

čistírenských a vodárenských kalů (1993-1995, GA0/GA)

Vývoj a výroba modelového testovacího zařízení pro návrh technologií flotačního čištění (nebo

předčištění) průmyslových odpadních vod včetně likvidace flotačních kalů peletovou flokulací v

přídavném flokulačním zařízení. Flotační zařízení je vyznačenou jako vanový, horizontální flotátor s

injektorovou aerací, přídavné peletizační zařízení pro pěnový flotační produkt je řešeno jako

peletizační válec originální konstrukce. Modelové flotační a peletizační zařízení jako celek umožní v

laboratorním měřítku oěřovat a testovat různé technologické varianty fyzikálně-chemického čištění

odpadních vod a další likvidace separovaných vodárenských čistírenských kalů.

GA206/94/1183 - Řízení separačních vlastností aktivovaných kalů v systémech biologického

odstraňování nutrientů z odpadních vod (1994-1996, GA0/GA)

Aktivační proces je dnes nejvhodnější metodou biologického čištění odpadních vod. Tato technologie

umožňuje jak odstraňování uhlíkatého znečištění, tak i nutrientů. Tím tato technologie přispívá i k

snižování eutrofizace povrchových vod. Účinnost aktivačního procesu je ovšem často limitována

seperací aktivovaného kalu od vyčištěné vody. Navrhovaný projekt se zaměřil na problémy vyvolané

nadměrnou přítomností vláknitých mikroorganismů a tvorbou neusaditelných mikrovloček v

aktivovaném kalu, které zhoršují kvalitu znečištěné přírodní vody. Cílem experimentů je objasnit vliv

kultivačních podmínek a technologických parametrů na kompetici vláknitých a vločkotvorných

mikroorganismů. Získané poznatky o populační dynamice mikrobiálních společenství aktivovaných

kalů jsou primární podmínkou pro zajištění spolehlivého provozu aktivačních čistíren s biologickým

odstraňováním nutrientů.

1H-PK2/42 - Automatizovaná linka pro autotermní termofilní aerobní hygienizaci a stabilizaci kalů

(ATAD) z komunálních čistíren odpadních vod - výzkum, vývoj, výroba a odzkoušení prototypu a

návrh provozního zařízení. (2005-2009, MPO/1H)

Cílem projektu byl výzkum a vývoj zařízení pro technologii autotermní termofilní aerobní hygienizaci

a stabilizaci čistírenských kalů (ATAD) umožní rychlou aplikaci této metody na čistírnách komunálních

odpadních vod velikosti 5000 až 50000 EO v souvislosti se zvyšujícím se tlakem na aplikaci

hygienizovaných kalů na zemědělské pozemky. Zařízení bude možné realizovat nejen v ČR, ale i v

dalších zemích EU. Na vyvinutý typ aerační trysky byl přiznán úřadem průmyslového vlastnictví užitý

vzor. Veškeré zařízení je možné realizovat z tuzemských zdrojů.


84

4.1.3 Projekty zaměřené na nakládání s kaly

TA04021617 - Zpracování a zhodnocení čistírenských kalů společně s vedlejšími produkty s

uplatněním mikrovlnného záření (2015-2017, TA0/TA)

Cílem řešení projektu byl vývoj a ověření technologie společného zpracování čistírenských kalů s

vedlejšími produkty na materiály vyšší užitné hodnoty použitelné pro rekultivační účely či jako

prostředku ke zlepšení vlastností zemin s užitím mikrovlnného ohřevu. V důsledku je tedy hlavním

cílem projektu posílení materiálového využití čistírenských kalů po jejich náležitém zpracování a tím

omezení skládkování těchto čistírenských kalů nebo jejich spalování a využití vedlejších produktů,

které mohou být s výhodou s těmito kaly společně zpracovány a rovněž materiálově využity. Zároveň

je užito úsporného postupu ohřevu z hlediska spotřeby energie, kdy při mikrovlnném ohřevu

materiálu dochází k objemovému ohřevu a jsou eliminovány energetické ztráty v podobě přestupu

tepla při konvenčním způsobu ohřevu materiálu. Cíle řešení jsou tedy v souladu s hospodárným

využitím surovinových zdrojů a energie a s prioritami odpadového hospodářství.

MZP0002071102 - Výzkum pro hospodaření s odpady v rámci ochrany životního prostředí a

udržitelného rozvoje (prevence a minimalizace vzniku odpadů a jejich hodnocení) (2005-2011,

MŽP)

Výzkumný záměr byl zaměřen na výzkum v oboru sledování a hodnocení kvalitativních a

kvantitativních parametrů odpadů a starých zátěží. Sleduje vlivy nakládání s odpady na jednotlivé

složky způsoby odstraňování odpadů spolu s vlivem odpadů na ŽP. Jednou z důležitých složek

odpadů, řešených v rámci projektu byly i kaly z procesu čištění odpadních vod. Součástí je ověřování

a tvorba metodik ke sledování těchto procesů. Úkoly jsou cíleny především k odborné podpoře

veřejné správy, podpoře harmonizace předpisů ČR s předpisy EU, vývoji a ověřování umožňující

minimalizaci negativních dopadů odpadového hospodářství na životní prostředí v souladu s hierarchií

nakládání s odpady.

GA101/02/0403 - Výzkum přípravy alternativního paliva na bázi uhlí a kalů z ČOV ve vztahu k

legislativě EU (2002-2004, GA0/GA)

Realizovaný grant se zabýval problematikou využití kalů z čistíren odpadních vod v kombinaci s

hnědým uhlím jako alternativního paliva. Pro přípravu alternativního paliva na bázi směsi uhlí a kalu

je potřeba mít dostatečné informace o obsahu rizikových prvků a ostatních organických polutantů v

kalech a dále je potřeba monitorovat jejich chování během spalovacího procesu, sledováním emisí a

geochemického charakteru popílků a popelů. Pro optimalizaci spalovacího procesu je nutné znát také

obsahy chloru, dusíku, fluoru a síry v kalech, neboť zvláště vyšší obsahy chlóru mohou mít negativní

dopady na celkový proces. V rámci řešeného grantu byly provedeny testy na pilotních i reálných

spalovacích zařízeních. Sumárně se projekt zabýval problematikou využití kalů z čistíren odpadních

vod v kombinaci s hnědým uhlím jako alternativního paliva.


85

GA104/96/1119 - Využití fluidizace k úpravě kalů termickou likvidací (1996-1996, GA0/GA)

Předmětem navrhovaného projektu bylo studium procesu granulačního fluidního sušení kalů z

čistíren odpadních vod na laboratorní a poloprovozní lince. Proces byl sledován z hlediska

reologického chování kalů, hydrodynamických podmínek fluidace a intenzity granulačního sušení.

Pozornost byla věnována zejména možnostem vedení procesu s ohledem na následující termickou

likvidaci vysušených kalů.

TC4-103 - Realizace pilotního projektu zvýšené stabilizace čistírenských kalů pomocí buněčného

lyzátu (1998-2000, MPO/TC)

Pilotní projekt technologie procesu stabilizace kalu s vyšší účinností za použití buněčného lyzátu .V

rámci projektu vyvinuta technologie pro výrobu a použití buněčného lyzátu ke zvýšení stabilizace

čistírenského kalu. Zvýšení stabilizace kalu vytváří předpoklady k optimalizaci nakládání se vzniklým

kalem v průběhu dalších. Realizace projektu v provozních podmínkách, dosažené výsledky jsou

předpokladem pro využití v dalších čistírenských provozech.


86

4.1.4 Další příbuzné projekty

FI-IM2/058 - Výzkum a vývoj technologie a zařízení na výrobu plynu na bázi biomasy a kalů z ČOV

pro pohon kogeneračních jednotek. (2005-2007, MPO/FI)

Výzkum a vývoj technologie a zařízení na výrobu plynu na bázi biomasy a kalů z ČOV pro pohon

kogeneračních jednotek.

SP/3G4/132/07 - Vývoj technologie zpracování obtížně využitelných org. odpadů při výrobě

bioplynu a vývoj exp. syst. na přípravu, kontrolu provozu a ověřování efektivnosti bioplynových

stanic se zaměřením na výrobu bioplynu z trávy a z trvalých travních ploch a kalů ČOV (2007-2009,

MZP/SP)

Cílem projektu bylo navrhnout intenzifikaci postupů a technologií umožňujících energetické využití

biologicky rozložitelných odpadů /Doporučit postupy ke zkvalitnění nakládání s odpady/. Zajistit

kvalitu a množství informací z oblasti ochrany životního prostředí.


87

4.2 Projekty na úrovni EU

Evropských projektů zabývajících se kaly z čištění odpadních vod, jejich využitím, zlepšením

čistírenských procesů či inovativními procesy v celém materiálovém toku je ve srovnání s výzkumným

spektrem v ČR relativně menší množství. Informačním zdrojem o výsledcích výzkumu projektů

podporovaných z prostředků Evropské Unie je databáze CORDIS. CORDIS je primární veřejné úložiště

Evropské komise a portál k šíření informací o všech financovaných výzkumných projektech z EU a o

dosažených výsledcích (http://cordis.europa.eu/home_en.html). Projekty byly vybrány na základě

klíčových slov a rešerše základních výstupů.

Stejně jako v případě národních výzkumných aktivit je možné projektové záměry rozdělit do několika

základních oblastí:






Tyto projekty byly vybrány na základě porovnání obsahového zaměření projektu „Optimalizace

nakládání s kaly z komunálních čistíren odpadních vod“ s řešenou problematikou v projektech

podrobených rešerši. Na úrovni EU byl identifikován pouze jediný projekt, který úzce souvisí

s obsahem našeho projetu. Tento projekt se zabývá toky reziduí léčiv a prostředků osobní péče po

aplikaci čistírenských kalů na zemědělskou půdu a následnému zkoumání přítomností reziduí těchto

látek ve vybraných plodinách.


Skupina projektů, jejichž hlavní náplní je zlepšení možností či parametrů využívání vznikajících kalů

z čištění odpadních vod, je na evropské úrovni výrazně zaměřena do oblasti spalovacích procesů kalů

a následného využití energie. V oblasti využití energie se projekty zabývají přítomností těžkých kovů,

energetické efektivnosti, možnostmi využití tepla ze spalovacích procesů a dalšími tématy.

Dále do této skupiny projektů patří projekty zabývající se kompostováním kalů, vysoušením kalů a

dalšími inovativními postupy v procesech nakládání s kaly.


http://cordis.europa.eu/home_en.html


88

V oblasti projektů, které jsou situovány do problematiky technologických inovací čistírenských

procesů, řešení technologických problémů či následnému zlepšení vlastností vznikajících kalů, je na

evropské úrovni zaznamenáno pouze relativně malé množství řešených projektů.

Tyto projekty jsou zaměřeny na procesy čištění odpadních kalů, možnosti zlepšení environmentální

stránky provozu čistíren a snižování hygienických a ekotoxikologická rizika při vzniku kalu a při

následné manipulaci s ním.

Další příbuzné projekty.

Na evropské úrovni je možné identifikovat jednu z hlavních náplní výzkumných záměrů těchto

projektů. Jedná se o problematiku fosforu, obsaženého v čistírenských kalech a možnosti jeho využití

jako náhradního zdroje živin pro zemědělskou půdu ale i pro jeho využití v dalších odvětvích.

Světové zásoby přírodního fosforu v posledních dekádách povážlivě klesají. Popel ze spalování

čistírenského kalu se svým zhruba 15 % obsahem P2O5, je významným sekundárním zdrojem fosforu,

o který začíná jevit zájem širší sféra odborného spektra. Efektivní využití tohoto zdroje může suplovat

až 15 % fosfátů dovážených do EU.

Proto je zřejmě i výzkum související s problematikou získávání hodnotných látek z čistírenských kalů

zaměřen do této oblasti.


89

4.2.1 Projekty úzce související s náplní projektu

PHARMASOILS, 303176, FP7-PEOPLE

Fate and effects of Pharmaceuticals in Soil-Plants System

Osud a vlivy léčiv v půdním a vegetačním systému

Projekt byl zaměřen na problematiku množství reziduí léčiv z širokého chemického spektra, které je

využíváno v lidské medicíně a veterinářství. Rezidua léčiv mohou být v rámci metabolismu vylučována

prostřednictvím moči a výměšků do odpadních vod. Výsledný kal z odpadních vod je následně

využíván v zemědělství. Široké spektrum léčiv (hormony, antibiotika, přípravky proti parazitům apod.)

bylo v průběhu roku sledováno v čistírenských kalech a půdách a některé látky mohou v prostředí

přetrvávat dlouhou dobu. Rezidua léčiv mohou být kumulována v rostlinách a způsobovat negativní

vlivy.

Cílem projektu bylo vytvoření systematického přístupu pro sledování mechanismů absorpce a toxicity

reziduí léčiv v rostlinách a jejich vliv na produkci kukuřice a ovlivnění lidského jídelníčku.

Tento projekt zkoumal toky použitých léčiv (karbamazepin, diclofenac, fluoxetin, propranolol,

sulfamethazine) a výrobků osobní péče (bez obsahu triklosanu) v půdě a následně jejich přítomnost v

rostlinných systémech. Pět ze šesti zkoumaných chemických látek bylo následně detekováno v

rostlinné tkáni během realizovaných polních pokusů. Z toho nejvyšší míru přítomnosti v rostlinných

tkáních vykazoval karbamazepin. Všechna léčiva byla detekována v rostlinných pórech obsahujících

vodu a výsledky projektu demonstrují schopnost rostlinných druhů akumulovat léčiva z půdy po

aplikaci čistírenských kalů s obsahem zbytků léčiv a prostředků osobní péče.


90

4.2.2 Projekty zaměřené na nakládání s kaly

DIMINU, 672617, H2020-EU.2.3.1., H2020-EU.3.3.

Decentralised diminished mineralization incineration unit for dewatered sewage sludge lends

resource efficient low-carbon electricity generation

Decentralizovaná zmenšená mineralizační spalovací jednotka pro efektivní nízkouhlíkovou výrobu

el. energie z odvodněných čistírenských kalů

Čištění odpadních vod a nakládání se vznikajícím odpadem je zásadním ekonomickým faktorem obcí,

vzhledem k tomu, že ČOV jsou často největšími obecními spotřebiteli el. energie (až 20 %). Snížením

ekonomické náročnosti ČOV dojde k úspoře peněz i surovin a emisí CO2. S ohledem na zákaz

skládkování neupraveného kalu a limity jeho využití v zemědělství, musí provozovatelé ČOV, asociace

a původci vyvinout a implementovat nové koncepty zpracování čistírenských kalů.

Jednou z možností je energetické využití kalu upraveného jako palivo. Řešení na této bázi byla dosud

vyvinuta pouze pro velká města. Menší, zejména venkovská sídla jsou stále závislá na zemědělském

využití kalů, protože nejsou dostupné technologie s výkonem menším než 1 MW tepelného výkonu.

Cílem projektu byl vývoj tržně uplatnitelného zařízení s uzavřeným cyklem pro energeticky efektivní,

nízkonákladové, nízkouhlíkové energetické využití nefosilních paliv – pastovitých kalů, s tepelným

výkonem 0,4 – 4 MW.

Technologie zohledňovala související procesy – logistiku, shromažďování, skladování, před-úpravu

atd. Technologie je alternativou současnému využívání kalů s vysokými emisemi skleníkových plynů a

nákladnými procesy na jejich snižování.

SINTRAN, 651475, H2020-EU.2.3.1., H2020-EU.3.3.

Safe and INtegrated thermal TRANsformation of humid organic waste resulting in green energy

and valuable remainders

Bezpečná integrovaná tepelná přeměna humidních organických odpadů v zelenou energii a

využitelné zbytky

Cílem inovativního projektu byla optimalizace, certifikace a široké evropské využití metody pro

bezpečnou přeměnu humidních organických odpadů, jako jsou např. čistírenské kaly v elektrickou

zelenou energii, jejich spalováním, za současného vzniku využitelného popela s obsahem fosforu.

Technologické podmínky byly ověřeny a cílem projektu tak byl vývoj tržně uplatnitelného

certifikovaného zařízení s prokázanými benefity.

Cílové odpady jsou hygienicky i toxikologicky rizikové a vysoce humidní. Běžné spalování takových

odpadů by mohlo být nebezpečné. Současné dostupné technologie neeliminují riziko znečištění půd a

vod těžkými kovy v důsledku využití takových odpadů. Projekt byl zaměřen na technologii, která


91

kromě eliminace takového rizika zajišťuje produkci zelené energie a využitelných zbytků, se

současným vznikem pracovních míst v sektoru recyklace a OZE v celé Evropě.

Pilotní testování technologie prokázalo její nízkouhlíkový potenciál k produkci zelené energie za

současného dodržení bezpečnostních pravidel nakládání s nebezpečnými odpady a vzniku

využitelných zbytků.

ENERCOM, 218916, FP7-ENERGY

Polygeneration of energy, fuels and fertilisers from biomass residues and sewage sludge

Společná produkce energie, paliv a hnojiv ze zbytků biomasy a čistírenských kalů

Cílem projektu bylo představit vysoce efektivní výrobu energie, paliv a hnojiv ze zbytků biomasy a

čistírenských kalů, se zajištěním bezpečnosti, environmentálně příznivého vlivu, ekonomické

přijatelnosti a příležitostí pro MSP.

V porovnání s dostupnými technologiemi poskytuje projektový koncept vysokou energetickou

výtěžnost s ohledem na využívání vznikajícího tepla k vysušování kalu, výrobu výhřevného plynu a

nenáročné logistické řešení. Celkově přináší koncept snížení nákladů na nakládání s kaly.

Technologie může být implementována do stávající kompostárny a postupně rozšiřována o výrobu

energetických pelet nebo briket a dodávku el. energie do veřejné sítě. Produkce kompostu bude

oproti současnosti nižší, ale výsledný produkt bude kvalitnější.

Teplo je možné využívat k vysušování kalů a k vytápění dalších objektů v průmyslové zóně. Produkce

CO2 je snižována výrobou alternativního paliva a v procesu samotném. Z popelu je možné získávat

fosfor k obohacování kompostu, po odstranění těžkých kovů a dalších nežádoucích složek.

Je předpokládána následná implementace technologie do 3000 kompostáren a produkce nejméně 56

TWh ve formě elektřiny, tepla a paliv.

SEDIS, IPS-2001-42122, FP5-IST

SEWAGE SLUDGE WITH ENERGY RECOVERY THROUGH DOWNSCALED FLUIDISED BED GASIFICATION

AND CHP UNITS

Energetické využití čistírenských kalů prostřednictvím plynofikace na fluidním loži a CHP

jednotkách

Projekt byl zaměřen na zpracování pastovitých odpadů, jako jsou čistírenské kaly a pevná biomasa,

jako např. dřevního odpadu a jejich využití k výrobě plynu pro generátory el. energie a k

materiálovému využití popela v místě vzniku.

Projektová metoda: Čistírenský kal je nejprve maximálně odvodněn a vysušen v nízkoteplotním

vysoušeči a následně napeletován. Pelety jsou poté zplynofikovány na fluidním loži. Vzniklá elektrická

energie vynahradí ztrátu způsobenou omezením zrání kalu a jeho energetickým využitím v ČOV.


92

Tepelná energie je využita pro vysoušení dalšího kalu. Proces je tak samoudržitelný a energeticky

vyvážený a pomáhá se snižováním objemu čistírenských kalů.

Náklady na výstavbu a provoz zařízení budou velmi nízké s ohledem na jejich začlenění do provozu

stávajících ČOV.

ROUTES, 265156, FP7-ENVIRONMENT

Novel processing routes for effective sewage sludge management

Neobvyklé postupy pro efektivní nakládání s čistírenskými kaly

Cílem projektu bylo objevit efektivní postupy pro nakládání s kaly z ČOV pro:

Zemědělské využití, přeměnou kalů v nezávadné a stabilizované produkty, odpovídajících

hygienických a fytotoxických charakteristik

Inovativní řešení minimalizace vzniku kalů, na základě:

- Metabolického rozkladu za vzniku tepla, aktivace alternativních metabolických postupů nebo

akumulace polymerů

- Využití mikrobiálních palivových článků

- Využití reaktoru sekvenčního dávkovače biofiltračních granulí (sequencing batch biofilter

granular reactor (SBBGR))

- Zapojení vedlejších procesů v membránových bioreaktorech

Podporu využití výstupů anaerobní digesce, např. biopolymerů jako hnojiv a

polyhydroxyalkanátů

Nastavení a praktické ověření nové techniky pro likvidaci kalů (mokrá oxidace), jako

udržitelné alternativy k dnes nejpoužívanějšímu spalování

Minimalizaci energetické náročnosti přepravy kalu z místa vzniku do centrálního zařízení,

nastavením koncentrace pevné složky

Celkovým cílem projektu bylo sestavení panelu způsobů pro využití kalu v různých provozech a

podmínkách, v rámci podmínek Směrnice 08/98 o odpadech.

Výše uvedená řešení byla studována v laboratoři nebo v praktickém měřítku, v závislosti na zralosti

technologií, s cílem poskytnout Komisi a technické a vědecké komunitě použitelná řešení a nová

východiska pro řešení kalového hospodářství, založené na optimální integraci způsobů nakládání s

vodami a kaly.

SLUDGETREAT, 611593, FP7-PEOPLE

Eco-friendly and energy efficient sewage SLUDGE dewaTeRing through novEl nanomAterials and

elecTro-osmotic proces


93

Environmentálně a energeticky příznivé odvodňování čistírenských kalů prostřednictvím

nanomateriálů a elektroosmotických procesů

Implementace směrnice 91/271/EEC v zemích EU výrazně zvýšila množství čistírenských kalů, které je

třeba odstranit. Současnou praxí je dle statistik z 18 % skládkování, z 23 % termická úprava nebo

spalování, ze 7 % kompostování a ze 45 % využití na zemědělské půdě.

Množství odpadních vod z obydlených území a z nich vznikajících odpadů může být snižováno – resp.

je to jeden z největších úkolů současného čistírenského průmyslu. Stinnou stránkou využívání

produktů z čištění odpadních vod jsou hygienická a ekotoxikologická rizika.

Jednou z cest ke snižování těchto rizik a zároveň k vyššímu využití produktů z čistírenských kalů je

jejich vysušování, které je však velmi energeticky náročné. Hlavním cílem projektu tak bylo:

Zlepšení kvality kalů,

Snížení objemového množství kalů o 50 % pro lepší manipulaci a další energetické a

materiálové ne-zemědělské využití.

CLEANCOMPOST, 38351, FP6-MOBILITY

Technology of compost production from sewage sludge with reduction of ammonia emission and

heavy metal content

Technologie výroby kompostu z čistírenských kalů se snížením emisí amoniaku a obsahu těžkých

kovů

Využití čistírenských kalů jakožto kvalitního hnojiva, se jeví jako nejoptimálnější způsob jejich

odstranění. Kompostování kalů však naráží na dva zásadní problémy – obsah těžkých kovů a emise

amoniaku vznikající kompostováním. Výzkum v posledních letech prokázal možnosti snižování emisí

čpavku z kompostování. Data o remediaci těžkých kovů z čistírenských kalů do půdy však ve vědecké

literatuře téměř neexistují. Hlavním cílem projektu bylo zjištění možností na úpravu kalů na

ekologicky příznivé zemědělské hnojivo, čehož bylo dosaženo:

Odstraněním těžkých kovů,

Snížením emisí čpavku během kompostování.

Metody projektu jsou založeny na následujících výzkumech:

Vývoj metod pro odstranění těžkých kovů na základě elektromediace tekutého kalu (metoda

Fellow at the Wageningen University in the framework of MC EIF)

Laboratorní experimenty s emisemi čpavku s využitím reaktoru pro odstranění těžkých kovů a

pokročilého bioreaktoru pro modelování kompostace organického materiálu.


94

4.2.3 Projekty zaměřené na technologické inovace čistírenských procesů

HTSew, 651425, H2020-EU.2.3.1., H2020-EU.3.5.

Use of HTC technology as an innovative reuse method for sewage sludge

Využití technologie HTC jako inovativní metody pro využití čistírenských kalů

Současné systémy čištění odpadních vod provozované ve většině evropských měst a obcí jsou

zdrojem obrovského množství čistírenských kalů. Poslední statistiky ukazují na produkci cca 9 367 tis.

t. čistírenských kalů v zemích EU28. Nakládání s kalem je často přehlíženou oblastí ve srovnání s

problematikou samotného čištění odpadních vod, což vede k vážným technologickým problémům a

vysoce nákladnému odstraňování kalů. Výsledkem takového stavu je, že v současnosti není k dispozici

energeticky efektivní a ekonomicky schůdné technologické řešení pro nakládání s čistírenskými kaly.

Nejběžnějšími metodami nakládání s kaly je jejich užití na zemědělské půdě, kompostování a

spalování. Skládkování kalů je zakázáno a jejich zemědělské využití, je přes ekonomickou nenáročnost

takového řešení zakazováno v dalších zemích EU, vzhledem k rizikům kontaminace půd a vod těžkými

kovy a hygienicky závadnými organismy. Kompostování zahrnuje podobná rizika a je navíc náročné na

pracovní sílu. Spalování je poměrně bezpečné, ale nákladné (80 – 110 euro/t) a neefektivní –

zahrnuje významné logistické nároky na přepravu alu do spaloven a velké množství nevyužitelným

zbytků (popela).

Cílem projektu bylo předvést a komercionalizovat technologii hydrotermické karbonizace (HTC) k

úpravě čistírenských kalů, technologicky a ekonomicky výhodnější než je spalování. Technologie

zajišťuje přeměnu kalů v hodnotné produkty, jako je palivo nebo aktivní uhlí k čištění odpadních vod.

Technologie HTC mění nákladný proces odstraňování kalů v ekonomicky výnosnou aktivitu.

MFC4SLUDGE, 605893, FP7-SME

“MFC4Sludge”: Microbial fuel cell technologies for combined wastewater sludge treatment and

energy production

MFC4SLUDGE: Mikrobiální palivové články pro kombinovanou výrobu energie a využití

čistírenských kalů

Výzkumný projekt byl zaměřen na vývoj vysoce inovativního řešení spočívajícího v navázání tzv.

mikrobiálních palivových článků na proces anaerobní digesce za účelem energetického využití

odpadních vod.

Technologie, jejíž vývoj byl cílem této iniciativy, zlepší environmentální stránku provozu čistíren

odpadních vod a zároveň umožní výrobu energie pro pohon jejích provozních zařízení. Obecným

cílem bylo tedy vyvinutí vhodné, ekonomicky efektivní a environmentálně příznivé alternativě ke

stávajícím procesům nakládání s odpadními vodami.


95

4.2.4 Další příbuzné projekty

RECOPHOS, 282856, FP7-ENVIRONMENT

Recovery of Phosphorus from Sewage Sludge and Sewage Sludge Ashes with the thermo-reductive

RecoPhos-Process

Získávání fosforu z čistírenských kalů a z popela z čistírenských kalů s termickou redukcí procesem

RecoPhos

V posledních dekádách bylo vyzkoušeno mnoho technologií pro získávání fosforu z čistírenských kalů

nebo z popelu z jejich spalování, žádná však nedošla uplatnění v průmyslovém měřítku. Důvody

tohoto stavu spočívají v problémech s nakládáním s tekutou formou odpadů, potřebě vysoké

komplexnosti technologií, velkému množství zpracovávané hmoty a v maticovém efektu.

RecoPhos je termický proces využívající popel z kalu v rámci mono-spalování. Princip procesu známý

jako InduCarb je jedním ze známých Woehler procesů – vysušený kal může být přidáván jako zdroj

tepla nebo redukční agent. Fosfáty jsou na indukčním loži přeměňovány na bílý fosfor, který je

následně kondenzován a oddělován od ostatních vznikajících plynů. Bílý fosfor je nejvyužitelnější a

vysoce žádanou formou fosforu. Dalšími produkty procesu jsou směsi železa, stejně jako mix těžkých

kovů, využitelných v těžkém průmyslu, silikátové složky jsou využitelné při výrobě cementu, stejně

jako vysoce výhřevný plyn.

RecoPhos využívá inovativní reaktor (InduCarb) sestrojený pro redukční znovuzískání složek z

ocelárenských odprachů. S ohledem na využití popela jsou následné odpadové toky minimální a v

procesu mohou být využity i další průmyslové odpady. Proces typu RecoPhos dosud nebyl v praxi

realizován a cílem projektu bylo jeho patentování.

P-REX, 308645, FP7-ENVIRONMENT

Sustainable sewage sludge management fostering phosphorus recovery and energy efficiency

Udržitelný energeticky efektivní management čistírenských kalů s produkcí sekundárního fosforu

S ohledem na omezování využití kalů na zemědělské půdě je třeba hledat další cesty nakládání s

čistírenskými kaly, které zajistí jejich hygienizaci a využití. Technologické alternativy pro získávání

fosforu z kalů existují a je vhodné jejich marketingové využití. Projekt staví na výsledcích dalších

evropských projektů a zajišťuje první celostní zhodnocení technického znovuzískání fosforu z kalů a

popelu z jejich spalování, srovnatelnou s přímou aplikací kalů na zemědělské půdy. Cílem projektu je

zpracování komplexních LCA a LCC pro vyhodnocení celkového vlivu jednotlivých technologií na

životní prostředí a ekonomiku.


96

SUSAN, 16079, FP6-SUSTDEV

Sustainable and Safe Re-use of Municipal Sewage Sludge for Nutrient Recovery

Udržitelné a bezpečné získání živin z čistírenských kalů

Projekt byl zaměřen na vývoj udržitelné a bezpečné strategie pro získání živin z kalů z ČOV jejich

tepelnou úpravou. V prvním kroku dochází mono-spalováním kalů ke kompletní likvidaci organického

znečištění. Výsledkem procesu je popel s vysokým obsahem fosforu, ale také nadlimitním obsahem

těžkých kovů. Nevýhodou fosforu v popelu je jeho nízká biovýtěžnost. Druhým krokem tak je

termochemická reakce, při které jsou odstraněny těžké kovy, a fosfor je transformován na minerální

formu přístupnou rostlinám. První pokusy prokázaly, že těkavé těžké metalchloridy jsou po přidání

fosforečnanu hořečnatého při teplotě 900 – 1000 0C, přeměněny na oddělitelnou formu a zároveň

dojde k reakci fosforečnanu hořečnatého, který přispěje k přeměně fosforu na 100 % bio-využitelnou

formu.

Technologie budou vyvíjeny a rozvíjeny s ohledem na vysoké množství aplikovaných P-hnojiv, v

intenzivním zemědělství. Tato skutečnost zajišťuje vysoký potenciální odbyt výstupů technologie. V

průběhu projektu budou analyzovány výhody a nevýhody vyvíjených postupů a metod. Porovnání

bude založeno na energetických, materiálových a složkových rovnováhách, stejně jako na zavedených

hodnotících postupech kvantifikace vlivů na životní prostředí a opětovného získávání materiálů.

Metoda je technologicky i ekonomicky přijatelná a řeší problém ochrany životního prostředí a využití

potenciálních surovin. Výsledkem může být přibližně 300 000 t opětovně využitého fosforu v

prostředí EU.


97

5. Materiálové a ekonomické toky v kalových hospodářství v ČR

5.1 Vznik a druhy kalu na ČOV

Čistírenský kal je jedním z konečných produktů procesu čištění odpadních vod. V procesu klasického

čistírenského postupu se většina z přivedeného znečištění v odpadních vodách převádí do kalů. Kaly

představují přibližně 1-2% objemu čištěných vod, je však v nich transformováno 50-80% původního

znečištění.

Množství kalů závisí především na množství a kvalitě čištěných odpadních vod a na použité

technologii jejich čištění. Neexistuje žádná univerzální metoda pro zpracování, využití, eventuálně

likvidaci čistírenských kalů a tak rozdílnost přístupů k nakládání s čistírenskými kaly je značná. Při

aerobním čištění odpadních vod mohou vznikat dle použité technologie tři druhy kalů: kal primární,

sekundární (biologický, přebytečný) a kal chemický (terciální)

Primární kal se odděluje ze surové vody sedimentací v usazovacích nádržích, má zpravidla zrnitou

strukturu a je tvořen nerozpuštěnými látkami, které prošly lapákem písku a česlemi. Koncentrace

organických látek u primárního kalu z komunálních odpadních vod bývá v rozmezí 60 – 80% a

inertních látek 20 – 40%.

Sekundární kal vzniká v procesu biologického čištění odpadní vody a je tvořen směsí inertních

nerozpuštěných látek z odpadní vody a vyprodukované (narostlé) biomasy. Odděluje se od vyčištěné

vody v dosazovacích nádržích. Koncentrace organických látek u přebytečného kalu z komunálních

odpadních vod bývá v rozmezí 60 – 75% a inertních látek 25 – 40%. Množství produkované biomasy

je závislé na poměru NL:BSK5 přiváděném do systému, stáří kalu a teplotě.

V literatuře existuje celá řada rovnic pro výpočet produkce kalu. Produkce kalu je přímo úměrná

poměru NL/BSK5 a nepřímo úměrná stáří kalu. Část sekundárního kalu je vracena zpět do procesu

biologického čištění a část je odváděná jako tzv. přebytečný kal.

Pro orientační odhad množství vznikajícího přebytečného kalu lze použít následující vztah:

Pk = Y*S/OL

Pk = produkce biomasy za den (kg sušiny/kg odbourané BSK5)

Y = růstový koeficient aktivovaného kalu (kg sušiny/kg odbourané BSK5)

S = odbourání substrátu (kg odbourané BSK5 /den)

OL = obsah organických látek v kalu


98

Růstový koeficient aktivovaného kalu závisí na řadě provozních faktorů (zatížení kalu, teplota) se

pohybuje v rozmezí 0,4 – 0,8 kg sušiny/ odbourané BSK5. Pro teplotu 21oC má hodnotu přibližně 0,69

a pro 10oC 0,84.

Chemický kal vzniká při srážení fosforu v odpadní vodě, podle místa aplikace srážedla je tento kal

součástí primárního nebo sekundárního kalu. V případě, že ČOV má terciální stupeň čištění se

srážením fosforu tak vzniká samostatný chemický kal.

Uvedené druhy kalů se spojují a společně nebo separátně se zahušťují před dalším zpracováním.

Takto spojený kal se nazývá surový kal.

Zpracování kalu

1. Odběr kalu

2. Zahušťování kalu (gravitační, strojní)

3. Stabilizace kalu (anaerobní, anaerobní fermentace, aerobní)

4. Odvodnění kalu

5. Hygienizace

6. Následné nakládání s kalem

Odběr kalu

Primární kal je odebírán z usazovacích nádrží-odkalení. Četnost odběru je individuální a závisí na

uspořádání usazovacích nádrží, množství a kvalitě přitékající odpadní vody. Cílem je dosažení

kompromisu mezi maximálním zahuštěním kalu a zabránění jeho zahnívání v usazovacích nádržích.

Četnost odkalení se volí v průměru 3 – 4x za 24 hodin. Koncentrace primárního kalu by se měla

pohybovat v rozmezí 3,5 – 4,5 % sušiny.

Přebytečný aktivovaný kal se vesměs odebírá z externí recirkulace kalu tj. mezi dosazovací nádrži a

biologickým stupněm čištění. Odebírané množství by mělo odpovídat denní produkci kalu tak, aby

nedocházelo ke změnám provozní koncentrace kalu v biologickém stupni. U větších ČOV je kal

odebírán v průběhu dne automaticky semikontinuálně dle parametrů řídícího systému čistírny. U

menších ČOV do cca 2 500 EO postačí obvykle odkalovat jednou za několik dní. Koncentrace

přebytečného kalu se pohybuje v rozmezí 2,5 – 3,5 % sušiny.

Zahušťování kalu

Smyslem zahušťování odebraného kalu je zvýšit koncentraci sušiny s cílem snížení nákladu na

uskladnění, další zpracování a případný odvoz kalu. Je možné použít gravitační nebo strojní zahuštění

kalu. Obvykle se kal zahušťuje na 5 – 6 % sušiny. Vyšší zahuštění je možné, ale při sušině nad 6% se

skokově zvyšuje viskozita kalu a vznikají provozní problémy při manipulaci s ním.


99

Gravitační zahušťování primárního kalu probíhá přímo v kalovém prostoru usazovacích nádrží.

Přebytečný kal se zahušťuje dle zvoleného způsobu stabilizace. Při aerobní stabilizaci probíhá

zahušťování přímo v uskladňovacích nádržích a je spojené s odtahem odsazené vody. Při anaerobní

stabilizaci se kal „předzahustí“ v zahušťovacích jímkách s odběrem odsazené vody a následně

přečerpá do uskladňovacích nádrží k anaerobní stabilizaci.

Strojní zahušťování kalu se používá u ČOV od velikosti cca 2 500 EO. K zahušťování se využívají

horizontální pásové nebo rotační zahušťovače, tlaková flotace, odstředivky. Reálné zahuštění kalu je

na 5 – 6 % sušiny. Zahuštěný kal je odváděn do uskladňovací nádrže s mícháním.

Stabilizace kalu

Aerobní stabilizace zajišťuje částečné odbourání organických látek v kalu v aerobních podmínkách.

Při této technologii je přebytečný kal shromažďován v provzdušňované uskladňovací nádrži.

Koncentrace rozpuštěného kyslíku se udržuje mezi 0,5 – 1,0 mg/l. Doba zdržení kalu bývá 25 – 30 dní.

Rychlost odbourávání organických látek je závislá na teplotě. Intenzivnější odbourání organických

látek kalu a tím i zkrácení doby zdržení umožňuje tzv. aerobní termofilní stabilizace (ATS). Při tomto

procesu se uvolňuje z kalu energie a dochází tak k ohřevu na více než 50°C. Tímto způsobem jsou

dosaženy tak velké rychlosti odbourávání organických látek, že proces vystačí se 7 - 9 dny zdržení.

Metabolizmus aerobních organizmů vede k inaktivaci patogenních bakterií a virů tj. k hygienizaci a

můžeme tedy získat hodnotné hnojivo. Tato technologie je vhodná převážně pro biologické čistírny

od 5.000 do 50.000 EO, tj. tam, kde je neekonomické budovat plynové hospodářství. Výhodou ATS v

porovnání s AD je podstatná úspora investičních nákladů, neboť velikost reaktoru je několikanásobně

menší. Technologie řeší i otázku hygienizace kalu a její aplikace je vhodná na potravinářských

čistírnách, nebo jako intenzifikace tam, kde stávající zařízení nevyhovuje kapacitě a nejsou prostory k

jeho rozšíření.

Při anaerobní stabilizaci je kal uskladňován v mechanicky míchaných nádržích s dobou zdržení 150

dní. U ČOV nad 1 000 EO je výhodné mít k dispozici 2 uskladňovací nádrže.

Intenzifikace anaerobní stabilizace kalu je možné dosáhnout při vyšších teplotách a v uzavřených

nádržích (vyhnívací nádrže), spojených s vývinem a využitím bioplynu k výrobě elektrické energie a

tepla. Teplota kalu se udržuje buď v rozmezí 35 – 40oC (mezofilní fermentace, nebo 50 – 55oC

(termofilní fermentace). Doba zdržení se pohybuje v rozmezí 25 – 40 dní. Tato technologie je

investičně poměrně nákladná a proto je obvykle využívaná u ČOV nad 50 000 EO.

Odvodňování kalu

Cílem odvodnění je další zvýšení obsahu sušiny v kalu z důvodů lepší manipulace a snížení nákladů na

uskladnění, dopravu a aplikaci. Optimální odvodnění kalu je také základní podmínkou pro jeho

spalování. Zmenšením objemu kalu odstraněním přebytečné kalové vody dochází také ke snížení

dávek Ca(OH)2 nebo CaO při hygienizaci kalu. To vše vede k úsporám nákladů na zpracování, využití a

likvidaci kalů.


100

Odvodněný kal mívá sušinu 18 – 30% v závislosti na druhu kalu, flokulantu a použité technologie

odvodňování. Odvodněný kal při uvedené sušině nemá již tekutý charakter. Nejrozšířenějšími

zařízeními pro odvodnění kalu jsou pásové lisy a dekantační odstředivky. Ve stacionární formě jsou

v naprosté většině případů součástí kalového hospodářství čistíren nad 10 000 EO. V posledních

letech jsou na trhu k dispozici i mobilní varianty, umožňující zahušťování kalu i na menších ČOV.

Hygienizace kalu

Obecně lze k hygienizaci kalů použít všech metod, při kterých dochází k usmrcování mikroorganismů.

Základní hygienizační metody je možno rozdělit do tří skupin:

Chemické metody – zahrnují reakci s chemickými činidly (vápno, minerální kyseliny).

Fyzikální metody – zahrnují působení teploty, radiace, ultrazvuk apod.

Biotechnologické metody – zahrnují souběžný proces stabilizace a hygienizace kalů

V praxi se dosahuje hygienizačního účinku v technologické lince zpracování kalů. Podle zařazení

hygienizační metody do technologické linky zpracování kalů se hygienizační metody dělí na:

Metody před procesem stabilizace.

Metody tvořící součást procesu stabilizace.

Metody po stabilizaci – přídavná, následná hygienizace.

Volba metody hygienizace kalu je závislá na technologii stabilizace kalů a na velikosti čistírny

odpadních vod. S výhodou lze používat metody, kde hygienizační efekt je součástí procesu stabilizace

kalů. Pro menší čistírny se doporučuje autotermní termofilní stabilizace kalu, resp. dodatečná úprava

kalu vápnem. Chemickou hygienizaci je vhodné použít jako koncovou část kalového hospodářství, což

je výhodné při doplnění stávající technologie v případě, že kal nesplňuje mikrobiologická kritéria

kvality kalu. Termické procesy se především z ekonomických důvodů používají na velkých čistírnách.


101

5.2 Zpracování a nakládáni s kaly dle velikosti ČOV

Údaje o provozu kalového hospodářství čistíren vychází z praktických zkušeností zpracovatelů

projektů a z konzultací s provozovateli čistíren. Získané údaje nejde generalizovat, ale slouží k

rozšíření informací o provozním stavu problematiky nakládáni s kaly.

Technologická vybavenost kalového hospodářství čistíren závisí především na jejich kapacitě. Stupeň

komplexnosti kalového hospodářství (zahuštění, stabilizace, hygienizace, odvodnění) je podmíněn

ekonomickou a technickou zdůvodnitelnosti rozsahu technologie pro zpracování kalu. Obecně tak

komplexnost roste s velikosti čistíren. Čistírny do 1 000 EO jsou obecně vybaveny jenom technologii

gravitačního zahuštění a aerobní případně psychrofilní anaerobní (samozřejmě bez jímání a využití

bioplynu) stabilizaci kalu a uskladněním kalu. Přebytečný kal mívá obvykle obsah sušiny 2 – 3% A je v

naprosté většině případů odvážen do ČOV vybavených technologií zpracování kalu včetně jeho

hygienizace. Prakticky jedinou alternativou, se kterou jsme se setkali u čistíren této velikosti, je

použití mobilního odvodnění surového kalu, s následným skladováním odvodněného kalu na kalovém

a předáním kalu specializovaným odpadářským firmám.

Čistírny od 2000 do 3000 EO jsou v porovnání s přechozí kategorii čistíren ve větší míře vybaveny

stacionární technologii zahušťování kalu.

Stacionárním odvodněním kalu bývají se vzrůstající kapacitou stále obvykleji vybavené čistírny

s kapacitou nad 3 000 EO.

U čistíren nad 6000 EO je vybavenost stacionárním zařízením na odvodnění kalu již téměř

samozřejmostí. V uvedených kategoriích čistíren se k hygienizaci používá pálené resp. chlorové

vápno.

U těchto „středních čistíren“ dochází ve většině případů k předávání kalu specializovaným

odpadářským firmám. Ty s tímto odpadem nakládají dle koncového zařízení, které mají k dispozici.

Jedná se o kompostování, ukládání odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky.

Stabilizace kalu anaerobní fermentací spojenou s produkcí bioplynu začíná být ekonomická od 40 000

EO. Výjimkou však nejsou i čistírny s menší kapacitou pod 40 000 EO, např. ČOV Prachatice (cca 15

000 EO). Všechny čistírny nad 40 000 EO jsou vybaveny kompletní technologií na stabilizaci a

hygienizaci kalu. K hygienizaci je v naprosté většině případu používáno pálené vápno aplikované do

odvodňovaného kalu. Ke zlepšení promíchání vápna s kalem se vápno dávkuje do dopravníku kalu z

odvodňovacího zařízení. Takto zpracovaný kal využit z hlediska organických surovin a výsledný

produkt je předáván specializovaným odpadářským firmám, nebo je využíván na zemědělské půdě. V

případě použití na zemědělské půdě je postupováno podle vyhlášky č. 382/2001 Sb., o podmínkách

používání upravených kalů na zemědělské půdě.

Podmínky použití upravených kalů na zemědělské půdě:

nejpozději do 48 hodin od umístění kalů na zemědělskou půdu musí být kaly zapraveny do

půdy


102

potřeba dodání živin do půdy musí být doložena výsledky agrochemických vlastností půd

uvedenými v evidenčním listu využití kalů v zemědělství

nesmí být využito více než 5 tun sušiny kalů na jeden hektar v průběhu 3 po sobě jdoucích let,

toto množství může být zvýšeno až na 10 tun sušiny kalů v průběhu 5 po sobě následujících

let, pokud použité kaly obsahují méně než polovinu limitního množství sledovaných

rizikových látek a prvků

dávka dusíku dodávaného v kalech nesmí překročit 70 % celkového potřebného dusíku pro

hnojenou plodinu

dávka kalů (množství a doba užití) se řídí i požadavkem rostliny na živiny s přihlédnutím k

přístupným živinám a organické složce v půdě

dávka kalu je na půdu aplikována v jedné agrotechnické aplikaci a v jednom souvislém

časovém období

minimální obsah sušiny kalu pro tlakové zapravení do půdy radlicovými aplikátory je 5 %, pro

aplikaci mechanickými rozmetadly organických hnojiv je 18 %

Přepočet produkce čistírenského kalu v ČR

Podle dat z Vybraných ukazatelů majetkové evidence (VUME) zveřejňovaných Ministerstvem

zemědělství ČR bylo v roce 2013 v ČR evidováno 2572 ČOV s projektovanou kapacitou nad 50

ekvivalentních obyvatel (EO).

Tabulka 20: Počet ČOV v ČR dle projektované kapacity (r. 2013)

Projektovaná kapacita

EO

Počet ČOV

v jednotlivých

kategoriích

51 - 500 941 501 - 1 000 493

1 001 - 2 000 389

2 001 - 3 000 209

3 001 - 5 000 171

5 001 - 10 000 168

10 001 - 30 000 111

30 001 - 50 000 35

50 001 - 100 000 30

100 001 - 250 000 17

250 001 - 500 000 4

500 001 - 1000 000 3

nad 1 000 001 1

Celkem 2 572

Nad 30 000 EO prakticky všechny ČOV využívají hygienizaci, od 5000 EO velice sporadicky. Obecně

ČOV, co kal neodvodňují, tak ho ani nehygienizují, ale předávají na velké čistírny přímo.


103

Jak vyplývá z uvedené tabulky, největší počet 941 ČOV byl v rozmezí 51 – 500 EO. Druhou

nejrozšířenější kategorii jsou ČOV v rozmezí 501 – 1000 EO a to 493. Počet čistíren v těchto dvou

kategoriích tvořilo 55 % ze všech čistíren nad 50 EO.

Vypočtená produkce kalu dle projektované kapacity, vypočtená produkce kalu dle skutečných EO (v r.

2013) pro jednotlivé kategorie ČOV je uvedená v tabulce č. 2. Produkce kalu byla vypočtená z údajů o

projektované kapacitě a počtu EO dle přítoku pro rok 2013 uvedená v VÚME (zdroj webové stránky

ministerstva zemědělství ČR), když na jednoho EO je počítáno s roční produkci kalu 18 kg

sušiny/EO/rok.

Tabulka 21: Sumární roční produkce kalu v sušině pro jednotlivé kategorie ČOV

Počet EO Produkce kalu dle

projektovaných EO

Produkce kalu dle

skutečných EO

Rozdíl mezi

projektem a

skutečností

Rezerva

t sušiny/rok t sušiny/rok t sušiny/rok %

51 - 500 4 739 3 049 1 690 36

501 - 1000 6 737 4 468 2 270 34

1001 - 2000 10 179 5 960 4 219 41

2001 - 3000 9 098 5 462 3 636 40

3001 - 5000 11 901 7 128 4 774 40

5001 - 10 000 21 785 12 669 9 116 42

10 001 - 30 000 36 951 23 837 13 114 35

30 001 - 50 000 24 590 14 762 9 827 40

50 001 - 100 000 40 447 23 986 16 461 41

100 001 - 250 000 43 821 27 247 16 574 38

250 001 - 500 000 27 404 12 643 14 761 54

500 001 - 1000 000 30 939 18 464 12 475 40

nad 1 000 001 29 549 28 980 569 2

celkem 298 141 188 655 109 486 37

ha 178 884 113 193

Celková vypočtená roční produkce kalu v roce pro nejčastější velikost ČOV (51 – 1000 EO) je 7 517

tun sušiny tj. necelá 4 % z celkové produkce.


104

5.3 Závěry a zjištění

1. V ČR bylo k 1.1.2014 dle vybraných údajů z majetkové evidence celkem 2572 ČOV

s projektovanou kapacitou nad 50 EO.

2. Při odhadu roční produkce sušiny kalu 18 kg/EO je celková projektovaná roční produkce

298 141 tun sušiny kalu

3. Skutečné zatížení podle přítoku bylo u naprosté většiny čistíren v roce 2013 nižší, když

průměrná hodnota skutečného zatížení v EO v porovnání s projektovanou kapacitou byla

nižší o 37 %.

4. Celková vypočtená produkce kalu byla v roce 2013 vzhledem k menšímu zatížení čistíren

188 655 tun sušiny kalu za rok.

5. Celková vypočtená produkce kalu byla u ČOV velikosti 51 – 3000 EO 11 815 tun sušiny kalu.

6. Čistírny bez odvodnění kalu nedosahují jenom zahuštěním (gravitačním nebo strojním) na cca

2 – 3%, sušinu požadovanou legislativou pro aplikaci na zemědělskou půdu (min. 5%) a musí

kal odvážet k odvodnění.

7. Náklady na dopravu kalu z čistíren bez zpracování kalu na „velké“ čistírny se při použití

nejběžnějších objemu přepravných cisteren (objemu 10 m3) pohybují v rozmezí 30 – 60

Kč/km a za zpracování) tj. anaerobní stabilizace, odvodnění, hygienizaci a následné nakládání

(kompostování atd.) 150 – 350 Kč/m3.

8. Odvodněný kal z čistíren má v závislosti na technologii stabilizace a odvodnění obsah sušiny

18 -35 %. Tento kal je často předáván oprávněným firmám (odpadářským), když cena, včetně

dopravy se pohybuje nejčastěji v rozmezí 450 – 700 Kč za tunu kalu o aktuální sušině.

9. Aktuální cena za uložení kalu na skládku je cca 1100 Kč bez DPH, stejně jako pro běžné O

odpady.

10. Aktuální cena za uložení kalu na kompostárnu byla cca 200 – 250 Kč bez DPH. Přijímání kalu

na kompostárnu však nemají provozovatelé kompostáren v oblibě. Důvodem jsou následující

skutečnosti:

odlisovaný kal s sebou nese výrazné procento vázané vody, která se během procesu uvolňuje

a musí být odváděna např. na čistírnu odpadních vod. Přítomnost vody z kalu ztěžuje

překopání kompostu

prostor ukládky musí být zabezpečen proti průsakům do podzemních vod (fólie) což přináší

vysoké náklady

v několika případech (zejména v letních měsících) již došlo ke kontaminaci kompostu

bakteriemi (salmonelou) a tím znehodnocení celého materiálu

11. Odpadářské firmy, které provozují kompostárnu a skládku zároveň většinou kompost

využívají jako technologický materiál pro zabezpečení skládky, takže ho neprodávají a


105

nemusejí mít příslušné zkoušky a rozhodnutí o registraci hnojiva apod. V tomto případě

nemají problém s přijímáním kalů na kompostárnu.

12. Současný zájem zemědělců aplikovat kal na zemědělskou půdu je velice opatrný, většinou se

obávají problémů s administrací. Nedá se ve větší míře počítat s tím, že by za využití kalu

platili. Naopak motivační by mohlo být platit zemědělcům za odebraný kal (neplatit

odpadářským firmám), který by zaplatil i analýzy půdy a aplikaci kalu na pole (rozmetání, cca

30 – 40 Kč/tunu kalu bez dopravy)


106

Seznam tabulek

Tabulka 1: Produkce kalů z čištění komunálních odpadních vod kategorie O v ČR v letech 2009 - 20137

Tabulka 2: Produkce kalů z čištění komunálních odpadních vod kategorie N v ČR v letech 2009 - 20138

Tabulka 3: Celkové využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ............................................. 11

Tabulka 4: Použití kalů kategorie „O“ na zemědělské půdě v ČR v letech 2009 - 2013 ....................... 13

Tabulka 5: Kompostování kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 .............................................. 15

Tabulka 6: Předúprava kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 .................................................. 17

Tabulka 7: Získávání / regenerace organických látek z kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 . 18

Tabulka 8: Ukládání odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky kategorie „O“ v ČR v

letech 2009 - 2013 ................................................................................................................................. 19

Tabulka 9: Energetické využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ....................................... 20

Tabulka 10: Množství skládkovaných kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ............................ 22

Tabulka 11: Množství spalovaných kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ............................... 24

Tabulka 12: Množství spalovaných kalů kategorie „N“ v ČR v letech 2009 - 2013 ............................... 25

Tabulka 13: Množství kalů odstraněných jiným uložením kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 .... 26

Tabulka 14: Limitní hodnoty obsahu těžkých kovů v půdách, na které jsou aplikovány čistírenské kaly

ve vybraných zemích Evropské Unie (Sede a Andersen, 2002) ............................................................. 50

Tabulka 15: Další prvky, jejichž koncentrace v zemědělských půdách, na které je aplikován kal, je

v některých zemích omezena. ............................................................................................................... 52

Tabulka 16: Limitní hodnoty obsahu těžkých kovů v kalech, které jsou aplikovány na zemědělskou

půdu, ve vybraných zemích Evropské Unie (Sede a Andersen, 2002, Alabaster a LeBlanc, 2008) ....... 53

Tabulka 17: Další prvky, jejichž koncentrace v kalech, které jsou aplikovány na zemědělské půdy, je

v některých zemích omezena. ............................................................................................................... 54

Tabulka 18: Maximální koncentrace patogenů v čistírenských kalech pro aplikaci na zemědělskou

půdu ve vybraných členských státech EU. ............................................................................................ 55

Tabulka 19: Limitní hodnoty obsahu organických polutantů v čistírenských kalech určených k aplikaci

na zemědělskou půdu ........................................................................................................................... 56

Tabulka 20: Počet ČOV v ČR dle projektované kapacity (r. 2013) ....................................................... 102

Tabulka 21: Sumární roční produkce kalu v sušině pro jednotlivé kategorie ČOV ............................. 103

Seznam grafů

Graf 1: Celková produkce kalů z čištění komunálních odpadních vod v ČR v letech 2009 – 2013 .......... 8

Graf 2: Celkové množství využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ................................... 12

Graf 3: Celkové použití kalů z čištění odpadních vod na zemědělské půdě za celou ČR v letech 2009 -

2013 ....................................................................................................................................................... 14

Graf 4: Množství kompostovaných kalů z čištění odpadních vod kategorie „O“ v ČR v letech 2009 -

2013 ....................................................................................................................................................... 16


107

Graf 5: Energetické využití kalů kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ............................................ 21

Graf 6: Množství skládkovaných kalů z ČOV kategorie „O“ v ČR v letech 2009 - 2013 ......................... 23

Graf 7: Prognóza vývoje produkce čištěných odpadních vod a kalů z ČOV ........................................ 28


108

Příloha č. 1: Seznam kódů zařízení pro nakládání s odpady

R Využívání odpadů R1 Využití odpadu způsobem obdobným jako paliva nebo jiným způsobem k výrobě energie R2 Získání/regenerace rozpouštědel R3 Získání/regenerace organických látek, které se nepoužívají jako rozpouštědla (včetně kompostování a dalších

biologických procesů) R4 Recyklace/znovuzískání kovů a kovových sloučenin R5 Recyklace/znovuzískání ostatních anorganických materiálů R6 Regenerace kyselin nebo zásad R7 Obnova látek používaných ke snižování znečištění R8 Získání složek katalyzátorů R9 Rafinace použitých olejů nebo jiný způsob opětného použití olejů R10 Aplikace do půdy, která je přínosem pro zemědělství nebo zlepšuje ekologii R11 Využití odpadů, které vznikly aplikací některého z postupů uvedených pod označením R1 až R10 R12 Předúprava odpadů k aplikaci některého z postupů uvedených pod označením R1 až R11 R13 Skladování materiálů před aplikací některého z postupů uvedených pod označením R1 až R12 (s výjimkou

dočasného skladování na místě vzniku před sběrem) D Odstraňování odpadů D1 Ukládání v úrovni nebo pod úrovní terénu (např. skládkování apod.) D2 Úprava půdními procesy (např. biologický rozklad kapalných odpadů či kalů v půdě apod.) D3 Hlubinná injektáž (např. injektáž čerpatelných kapalných odpadů do vrtů, solných komor nebo prostor přírodního

původu apod.) D4 Ukládání do povrchových nádrží (např. vypouštění kapalných odpadů nebo kalů do prohlubní, vodních nádrží, lagun

apod.) D5 Ukládání do speciálně technicky provedených skládek (např. ukládání do oddělených, utěsněných, zavřených

prostor izolovaných navzájem i od okolního prostředí apod.) D6 Vypouštění do vodních těles, kromě moří a oceánů D7 Vypouštění do moří a oceánů včetně ukládání na mořské dno D8 Biologická úprava jinde v této příloze nespecifikovaná, jejímž konečným produktem jsou sloučeniny nebo směsi,

které se odstraňují některým z postupů uvedených pod označením D1 až D12 D9 Fyzikálně-chemická úprava jinde v této příloze nespecifikovaná, jejímž konečným produktem jsou sloučeniny nebo

směsi, které se odstraňují některým z postupů uvedených pod označením D1 až D12 (např. odpařování, sušení, kalcinace)

D10 Spalování na pevnině D11 Spalování na moři D12 Konečné či trvalé uložení (např. ukládání v kontejnerech do dolů) D13 Úprava složení nebo smíšení odpadů před jejich odstraněním některým z postupů uvedených pod označením D1 až

D12 D14 Úprava jiných vlastností odpadů (kromě úpravy zahrnuté do D13) před jejich odstraněním některým z postupů

uvedených pod označením D1 až D13 D15 Skladování odpadů před jejich odstraněním některým z postupů uvedených pod označením D1 až D14 (s výjimkou

dočasného skladování na místě vzniku odpadu před shromážděním potřebného množství) N Ostatní nakládání s odpady N1 Využití odpadů na terénní úpravy apod. N2 Předání kalů ČOV k použití na zemědělské půdě N3 Předání jiné oprávněné osobě (kromě přepravce, dopravce) nebo jiné provozovně N5 Zůstatek na skladu k 31. 12. vykazovaného roku N6 Dovoz odpadu N7 Vývoz odpadu N8 Předání (dílů, odpadů) pro opětovné použití N9 Zpracování autovraků N10 Prodej odpadu jako suroviny ("druhotné suroviny") N11 Využití odpadu na rekultivace skládek N12 Ukládání odpadů jako technologický materiál na zajištění skládky N13 Kompostování N14 Biologická dekontaminace


109

N15 Protektorování pneumatik N16 Dovoz odpadu ze státu, který není členským státem EU N17 Vývoz odpadu do státu, který není členským státem EU N18 Zpracování elektroodpadů


110

Příloha č. 2: Vybrané normy ČSN V uvedeném přehledu jsou vybrány normy obecné povahy, upravující problematiku kalů z čistírenských procesů a dále zejména normy související s problematikou odběru a analýzy vzorků. Normy obecné TNI CEN/TR 15126 (758087) - duben 2008 Charakterizace kalů - Správná praxe pro skládkování kalů a zbytků po úpravě kalů ČSN EN 14702-1 (758060) - listopad 2006 Charakterizace kalů - Usazovací vlastnosti - Část 1: Stanovení usaditelnosti (Stanovení podílu objemu kalu a objemového

indexu kalu) ČSN EN 14701-4 (758061) - srpen 2010 Charakterizace kalů - Filtrační vlastnosti - Část 4: Stanovení odvodnitelnosti vyvločkovaných kalů TNI CEN/TR 13768 (758082) - srpen 2007 Charakterizace kalů - Správná praxe pro společné spalování kalů a komunálního odpadu TNI CEN/TR 15252 (758086) - srpen 2007 Charakterizace kalů - Protokol pro validaci metod stanovení fyzikálních vlastností kalů TNI CEN/TR 13097 (758083) - leden 2011 Charakterizace kalů - Správná praxe pro využití kalů v zemědělství ČSN EN 12832 (750178) - květen 2000 Charakterizace kalů - Využití a odstraňování kalů – Slovník TNI CEN/TR 16456 (758087) - srpen 2014 Charakterizace kalů - Správná praxe pro odvodňování kalů TNI CEN/TR 15473 (758088) - březen 2010 Charakterizace kalů - Správná praxe při sušení kalů TNI CEN/TR 15809 (758110) - září 2009 Charakterizace kalů - Hygienické aspekty - Úprava kalů TNV 75 8090 (758090) - únor 2015 Hygienizace kalů v čistírnách odpadních vod TNV 75 7961 (757961) - červenec 1998 Stanovení zahušťovacích a odvodňovacích vlastností kalů ČSN 75 8085 (758085) - březen 2004 Pokyny k využívání kalů při rekultivaci půdy ČSN EN 15170 (758066) - květen 2009 Charakterizace kalů - Stanovení spalného tepla a výhřevnosti ČSN EN 12880 (758006) - září 2001 Charakterizace kalů - Stanovení veškerých látek a obsahu vody ČSN EN 14702-2 (758060) - listopad 2006 Charakterizace kalů - Usazovací vlastnosti - Část 2: Stanovení zahustitelnosti ČSN P CEN/TS 13714 (758080) - duben 2014 Charakterizace kalů - Nakládání s kaly ve vztahu k jejich využití nebo odstraňování


111

Normy - Třída 8381 - Kaly, upravený bioodpad a půdy ČSN EN 16179 (838115) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Návod pro úpravu vzorků ČSN EN 16173 (838116) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Rozklad frakcí prvků rozpustných v kyselině dusičné ČSN EN 16174 (838117) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Rozklad frakcí prvků rozpustných v lučavce královské ČSN P CEN/TS 15937 (838119) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení elektrické konduktivity ČSN EN 15933 (838120) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení pH ČSN EN 15934 (838125) Kaly, upravený bioodpad, půdy a odpady - Výpočet podílu sušiny po stanovení zbytku po sušení nebo obsahu vody ČSN EN 15935 (838126) Kaly, upravený bioodpad, půdy a odpady - Stanovení ztráty žíháním ČSN P CEN/TS 16170 (838130) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení prvků optickou emisní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES) ČSN P CEN/TS 16171 (838131) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení prvků hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS) ČSN P CEN/TS 16172 (838132) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení prvků s použitím atomové absorpční spektrometrie s grafitovou kyvetou (GF-

AAS) ČSN EN 16168 (838135) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení celkového dusíku metodou suchého spalování ČSN EN 16169 (838136) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení dusíku podle Kjeldahla ČSN EN 16166 (838150) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení adsorbovatelných organicky vázaných halogenů (AOX) ČSN EN 15936 (838151) Kaly, upravený bioodpad, půdy a odpady - Stanovení celkového organického uhlíku (TOC) suchým spalováním ČSN EN 16167 (838153) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení polychlorovaných bifenylů (PCB) plynovou chromatografií s detekcí hmotnostní

spektrometrií (GC-MS) a plynovou chromatografií s detektorem elektronového záchytu (GC-ECD) TNI CEN/TR 16193 (838180) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Detekce a stanovení počtů bakterií Escherichia coli Normy - Třída 8368 - Kaly, upravený bioodpad a půdy ČSN P CEN/TS 16177 (836800) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Vyluhování pro stanovení vyluhovatelných amonných iontů, dusičnanů a dusitanů ČSN P CEN/TS 16188 (836801)


112

Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení prvků ve výluzích lučavkou královskou a kyselinou dusičnou - Metoda plamenové atomové absorpční spektrometrie (FAAS)

ČSN P CEN/TS 16182 (836802) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení nonylfenolů (NP) a nonylfenol mono- a diethoxylátů s použitím plynové

chromatografie s hmotnostně selektivní detekcí (GC-MS) ČSN P CEN/TS 16189 (836803) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení lineárních alkylbenzensulfonátů (LAS) vysokoúčinnou kapalinovou

chromatografií (HPLC) s fluorescenční detekcí (FLD) nebo s hmotnostně selektivní detekcí (MS) ČSN P CEN/TS 16183 (836804) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení vybraných ftalátů s použitím kapilární plynové chromatografie s hmotnostně

spektrometrickou detekcí (GC-MS) ČSN P CEN/TS 16178 (836805) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení farmaceutických výrobků ČSN P CEN/TS 16190 (836806) Kaly, upravený bioodpad a půdy - Stanovení dioxinů a furanů, a polychlorovaných bifenylů podobných dioxinům plynovou

chromatografií s hmotnostní spektrometrií s vysokým rozlišením (HR GC-MS)

Evropská unie

Spolufinancováno z prostředků Fondu soudržnosti v rámci Technické pomoci Operačního programu Životní prostředí.

Date post:	19-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	trancong
View:	221 times
Download:	2 times

„Optimalizace nakládání s kaly z komunálních ...€¦ · 2.1 Celková produkce kalů z...

Documents