Výroba rekultivačních materiálů z kalů

Ideálním případem by bylo použití nekontaminovaných zemin (ornice), avšak s takovou možností nelze obecně kalkulovat s ohledem na nedostatečné disponibilní objemy a vysoké pořizovací náklady. Potřeba rekultivačních materiálů však rapidně vzrůstá a objevuje se problém jak potřebné objemy rekultivačních materiálů vůbec získat. Problém je možné řešit biologicky aktivním rekultivačním materiálem, jehož nezbytnou součástí jsou stabilizované kaly z čistíren odpadních vod. MEZITITULEK: Přísné podmínky aplikace Podle studie VÚV TGM se největší množství kalů z ČOV odstraňuje přímým využitím v zemědělství (33-34 %). Ovšem s účinností vyhlášky MŽP č. 382/2001 Sb., o podmínkách použití kalů na zemědělské půdě, se od 1. 1. 2002 velmi zpřísnily podmínky pro přímou aplikaci. Zejména u kalů z větších měst a aglomerací s nadlimitními obsahy rizikových prvků a látek je jejich aplikace na zemědělskou půdu vyloučena. Některé výzkumy prokázaly, že tyto limity nesplňuje až 68 % kalů z těchto typů čistíren. Pro provozovatele čistíren odpadních vod pak vzniká zásadní problém, co s neustále produkovaným kalem. Spalování kalů je zanedbatelné (1 %) a též využití pro rekultivace není zásadní (14-17 %). Přitom lze předpokládat nárůst produkce kalů ze současných 170-207 tisíc tun sušiny kalu za rok až na 250 tisíc tun v letech 2010-2020 (v důsledku budování ČOV v malých obcích). Se vstupem České republiky do EU také dojde ke zpřísnění limitů rizikových látek, zejména organických polutantů. MEZITITULEK: Odstranění problémových kalů Biologicky aktivní rekultivační materiály představují jednu z cest využití (odstranění) problémových kalů z ČOV z velkých městských čistíren komunálních odpadních vod. Biologický aktivní rekultivační materiál, vyráběný firmou Rekka, s. r. o., pod názvem Rekosol, je vyráběn z odpadních zemin (možno použít i upravené zeminy kontaminované ropnými látkami například z rekonstrukcí čerpacích stanic pohonných hmot, z havárií apod.), z popílků ze spalování fosilních paliv a ze stabilizovaných kalů z ČOV. Do základní směsi je možno přidat 1-20 % hm jednoho nebo několika dalších vhodných osvědčených a odzkoušených aditiv (produkty z odsiřování spalin, zbytky z dřevozpracujícího a papírenského průmyslu, odpady ze zemědělství apod.), které do konečného výrobku vnášejí látky potřebné pro růst rostlin (vápenné ionty, hůře rozložitelnou organickou hmotu, dusíkaté látky ve všech formách dusíku, hořčík, draslík a ostatní minerální látky). Jako zemitý materiál je používána zejména odpadní přebytečná zemina původem z výkopových prací ve stavebnictví, při výstavbě a rekonstrukci komunikací a železnic. Přínosem pro konečnou strukturu je i zemina s obsahem organických složek rostlinného i živočišného původu (hnůj, listí, kůra, uliční smetky apod.), kal z lapáků písku, rybniční bahno atd. Druhou základní komponentou směsi je popílek ze spalování pevných paliv (převážně hnědé uhlí), který může být kombinován s pevnými reakčními produkty na bázi vápníku z odsiřování spalin. Popílek se mísí s vodou, popřípadě s pevným reakčním produktem, takže je v bezprašném stavu se zaktivizovaným povrchem. Poslední ze tří hlavních komponent biologického rekultivačního materiálu jsou stabilizované kaly z ČOV, které jsou z hlediska zajištění vhodného prostředí pro růst rostlin dokonce nejdůležitější. Kaly z ČOV vnášejí do směsi vysoký podíl surové organické hmoty z aerobního i anaerobního procesu čištění odpadních vod a současně bohatou bakteriální mikroflóru, která celý proces kompostování aktivuje a výrazně přispívá k vysoké biologické aktivitě výsledného výrobku. Vstupní komponenty jsou navezeny na místo zakládky kompostovacích figur a poté jsou těžkou mechanizací (bagry, buldozery) smíchány (homogenizovány) a urovnány do zakládky. Optimální hmotnost kompostování figury je kolem 3500 tun. Po skončení homogenizace (první překopávce) se nechává vytvořený materiál zrát. Doba zrání podle obsahu těžce rozložitelných surovin (substráty s delší dobou humifikace - kůra, odpady z výroby dřeva, rohovina aj.) a podle stupně případné kontaminace ropnými látkami je 60-180 dní. Během doby zrání je nutno kompostovaní figuru jednou až čtyřikrát překopat, aby se materiál dále homogenizoval a zejména provzdušnil. Tyto úpravy jsou nutné pro intenzifikaci průběhu humifikačních a biodegradačních procesů během zrání. Interval mezi jednotlivými překopávkami nesmí být kratší než 30 dnů. MEZITITULEK: Rozvoj půdní mikroflóry Principem výroby je aplikace autobiodegradačního procesu namíchané směsi, přičemž se pracuje v kompostovacím režimu. Technologie spočívá ve smíchání a homogenizování vstupních materiálů a v optimalizaci podmínek potřebných pro rozvoj přirozené půdní mikroflóry obsažené přímo ve vstupní komponentě - zemině a kalech z čistíren odpadních vod. Technologie nepoužívá vnášení cizí mikroflóry. Organické složky rostlinného nebo živočišného původu vnášené do výroby podléhají procesu humifikace. Organické složky původem z ropy jsou vlivem půdní mikroflóry biologicky degradovány a přetvářeny na složité organické sloučeniny půdního jílovitohumusového sorpčního komplexu. Vedle biologických procesů dochází během zrání též k fyzikálně-chemickému procesu sorpce původně toxických složek, které mohou být obsaženy ve vstupních komponentách, na kyslíkem zaktivizovaném povrchu popílku. Dochází tak k částečné solidifikaci a stabilizaci anorganických složek původního materiálu v závislosti na kvalitě vnášených aditiv. MEZITITULEK: Splněné limity Rekultivační materiál Rekosol splňuje limity výluhů chemických prvků a sloučenin II. třídy vyluhovatelnosti a koncentraci škodlivin dle tabulky 9.2 přílohy č. 9 k vyhlášce MŽP č. 383/2001 Sb. Mikrobiologická kritéria nepřekračují limitní hodnoty uvedené v příloze č. 4 vyhlášky 382/2001 Sb., o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě, pro kategorii I. (množství termotolerantních koliformních bakterií, enterokoků, negativní nález salmonel). MEZITITULEK: Využití materiálu Rekultivační materiál se využívá pro konstrukci poslední svrchní biologicky oživitelné vrstvy rekultivovaných skládek odpadů, odkališť, vytěžených důlních prostor a podobných starých ekologických zátěží, které nikdy nebudou využívány pro zemědělskou výrobu. Oproti běžné zemědělské půdě má Rekosol jisté odlišnosti (nižší obsah jílovité frakce, náchylnost k přísuškům, nižší obsah stabilního humusu a jílovitohumusového komplexu), nicméně z hlediska mikrobiologického a chemického je tento materiál schopen plně nahradit půdu pro rostliny. Vyzrálý rekultivační materiál se vyznačuje hnědou, šedočernou až černou barvou, homogenní drobtovitou až hrudkovitou strukturou. Nevykazuje pachy svědčící o přítomnosti nežádoucích látek. Pro ověření vhodnosti použití biologicky aktivního rekultivačního materiálu se sleduje vliv substrátu na vybrané složky životní prostředí, jeho kvalitativní změny pod vlivem travní rhizosféry a pohyb těžkých kovů v potravním řetězci. Z výsledků sledování půdního substrátu lze vyvodit, že Rekosol neovlivňuje negativně životní prostředí a nedochází k negativnímu ovlivnění potravního řetězce. Využívání kalů z ČOV pro výrobu rekultivačních materiálů a jejich aplikace je konkrétně prováděna při rekultivaci skládky popelovin Kuřimany (provozovatel Teplárna Strakonice, a. s.), odkaliště popílku Plzeň-Božkov (Plzeňská teplárenská, a. s.) a odkaliště rmutů po zpracování uranové rudy K III - Olešník (Diamo, s. p.). Výroba a aplikace biologického rekultivačního materiálu na rekultivace odkališť a skládek je reálnou cestou ke konečné integraci antropogenně poškozených území do přírodního prostředí. Uvedený proces je ekonomicky a společensky přijatelným způsobem odstraňování kalů z ČOV, a je výhodný jak pro producenta kalů, tak i pro ty, kteří odpovídají za ekonomickou stránku rekultivací. AUTOR: Ing. RNDr. Pavel Hrdina, Rekka, s. r. o., České Budějovice ZDROJ: ODPADY