Optimalizace nakládání s kaly z komunálních čistíren odpadních vod

Transkript

1 Optimalizace nakládání s kaly z komunálních čistíren odpadních vod Oddíl III Návrhová část Zpracovatel: ECO trend Research centre s.r.o. Na Dolinách Praha 4 říjen 2015 PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 1

2 Obsah 1. Úvod Zjištění Sušina Organická sušina Hodnoty ph Mikrobiologie Halogenové organické sloučeniny Fosfor Polycyklické aromatické uhlovodíky Polychlorované bifenyly Mikropolutanty (farmaka a PCPP) Vliv technologie Rozdíly mezi malými a velkými ČOV Regionální rozdíly Odborné závěry Doporučená opatření Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Opatření č Analýza možností podpory konkrétních záměrů z OPŽP Identifikace hlavních prioritních os pro podporu technologií a procesů nakládání s kaly Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 2

3 1. Úvod V rámci projektu Optimalizace nakládaní s kaly z komunálních čistíren odpadních vod, který probíhal od února do listopadu 2015, byly v základním souboru analyzovány vzorky kalů z 15 velkých (nad EO) a 13 malých ČOV, přičemž zástupci reprezentují jednotlivé kraje České republiky. Předmětem zkoumání byly tyto parametry: fyzikální parametry: sušina, organická sušina, ph mikrobiologické parametry: enterokoky, salmonella, termotolerantní koliformní bakterie halogenové organické sloučeniny (adsorbovatelné organické halogeny - AOX) extrahovatelné kovy a polokovy: stříbro, arsen, baryum, beryllium, kadmium, kobalt, chrom, měď, železo, rtuť, lithium, mangan, molybden, nikl, olovo, antimon, cín, stroncium, thallium, vanad, zinek fosfor polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU): acenaften, acenaftylen, anthracen, benzo(a)anthracen, benzo(a)pyren, benzo(b)fluoranthen, benzo(g,h,i)perylen, benzo(k)fluoranthen, chrysen, dibenzo(a,h)anthracen, fenanthren, fluoranthen, fluoren, indeno(1,2,3-cd)pyren, naftalen, pyren polychlorované bifenyly: kogenery PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 118, PCB 138, PCB 153, PCB 180 alkylfenoly: nonylfenol (směs isomerů), nonylfenol monoethoxylát (směs isomerů), nonylfenol diethoxylát (směs isomerů),nonylfenol triethoxylát (směs isomerů) rezidua farmak: látky s estrogenními účinky (17-α-ethinylestradiol; 17-β-estradiol); nesteroidní protizánětlivá farmaka (ibuprofen, kyselina salicylová); antirevmatika (diklofenak); antiepileptika (karbamazepin); regulátory lipidů v krvi (kyselina klofibrilová). Výsledkem projektu má být 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. Dokument bude podkladovým materiálem pro efektivní realizaci projektu v novém programovacím období po roce 2014 v rámci tematického cíle 6: Ochrana životního prostředí a podpora účinného využívání zdrojů, oblast podpory zahrnující Odpady a materiálové toky. V připravovaném OPŽP se počítá s podporou využití kalů z ČOV. Cílem projektu by mělo být především vlastní sledování složení kalů z ČOV v jednotlivých regionech ČR se zaměřením na stanovení jejich znečištění mikropolutanty vybranými residui léčiv a prostředky PPCP, a to v souladu se současným stavem vývoje a výzkumu v oblasti kalů z ČOV v ČR a ve světě. Závěrem by mělo být zjištění zdrojů nebo příčin nalezeného organického/anorganického znečištění a zmapování situace pro vhodný způsob materiálového či energetického využití. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 3

4 Stěžejní částí projektu je vypracování analýzy, která na základě zjištěných údajů a s ohledem na existující kapacity zařízení zhodnotí budování adekvátních technologií pro daný region. Toto bude vodítkem pro lepší zacílení finančních prostředků v rámci budoucího programovacího období OPŽP PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 4

5 2. Zjištění Výsledky analytické a hodnotící části vedou k některým zásadním zjištěním, jež jsou shrnuta v následujícím přehledu: 2.1 Sušina Význam sušiny je především pro další nakládání s kaly. Obecně lze konstatovat, že čím vyšší sušina kalu, tím lepší manipulace, menší uskladňovací prostor, nižší náklady na dopravu atd. Charakteristiku sypké hmoty získává kal s více než 16 % sušiny. Při aplikaci kalu s vyšší sušinou na zemědělskou půdu se přímo úměrně snižuje potřeba pojezdu při a tím i utužování půdy. Navíc se kal s vyšší sušinou snáze aplikuje rozmetadly. Co se týče energetického využití kalů, obsah sušiny kalu resp. obsah organických látek významně ovlivňuje energetickou bilanci procesů. Závislost výhřevnosti kalu na obsahu sušiny a organické sušiny je graficky znázorněna na obrázku Výhřevnost vlhkého kalu 17, ,5 Výhřevnost [MJ/kg -1 ] 10 7,5 5 2,5 0-2,5 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% -5 Sušina org. suš. 40% 50% 60% 70% 80% Obrázek.1: Závislost výhřevnosti vlhkého kalu na obsahu sušiny a organické sušiny materiálu. [1] [1] (Mininni, G. Incineration with energy recovery. Sludge into Biosolids,Processing, Disposal, Utilization; IWA Publishing: London, UK, 2001; Chapter Calorific value, pp ) Předpokládaná výhřevnost sušiny kalu byla uvažována 23 MJ/ kg -1, dle doporučení autora, což však nebývá pravidlem. Z grafu na obrázku 1. je patrné, že v případě obsahu organické sušiny kolem 60 až PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 5

6 70 %, nabývá výhřevnost kladných hodnot při hodnotách sušiny kolem 15 %. Výhřevnost samotná však není dostačujícím parametrem pro hodnocení energetické bilance. Ta závisí na celé řadě dalších parametrů, především zvolené technologii termického zpracování materiálu. Literatura uvádí, že z hlediska účinnosti získání využitelné energie z kalu vyplývá následující zjednodušené pořadí technologií pro zpracování kalu: mokrá oxidace v nadkritické oblasti vody > mokré spalování v podkritické oblasti vody > pyrolýza > anaerobní stabilizace > přímé spalování [2, 3]. Mininni uvádí, že autogenního spalování kalů lze dosáhnout v peci s fluidním ložem při hodnotě sušiny 45 % (byl uvažován 70% obsah organické sušiny) a % ve vícekomorové nístějové peci s předehřevem vzduchu [1]. Existuje však celá řada metod termické likvidace kalů a je nad rámec této studie všechny ohodnotit (například metody mokré oxidace, pyrolýza, různé typy spalovacích zařízení). Je však třeba zdůraznit, že ne všechny metody nabízí také využití energie z kalu, u většiny klasických (suchých) spalovacích procesů je třeba kal před spalováním sušit, tak aby ho bylo možno považovat za palivo. V tomto případě nelze jednoznačně odsoudit sušení kalů přebytečným teplem z kogeneračních jednotek spalujících bioplyn, a to v případech, kdy pro toto teplo není jiného, smysluplnějšího využití. [2] Lee D.J., Tay J.H., Energy recovery in sludge management processes. IWA International Specialist Conf. BIOSOLIDS 2003 Wastewater Sludge as a Resource, NTNU Trondheim, Norsko June [3] Dohányos, M., Efektivní využití a likvidace čistírenských kalů. Biom.cz [online] [cit ]. Dostupné z WWW: < ISSN: Zjištění Výsledky ukazují na to, že se použitím vhodného odvodnění (odstředivka, lis) dosahuje sušiny odvodněného kalu nad uvedenou 16% hranici. Je však třeba říci, že především z ekonomických důvodů (vyšší investiční a provozní náklady) některé, většinou malé, ČOV kaly neodvodňují. Zjištěné hodnoty jsou v souladu běžnou provozní praxí. Výsledky potvrzují, že anaerobní stabilizace kalu výrazně zlepšuje jeho odvodnitelnost, protože při ní dochází k výraznému snížení obsahu organických látek. Případné odchylky vznikly spíše důsledkem momentálních anomálií v technologii, případně odběru. Vysokou sušinu měl také kal, který byl odvodněn a zahušťován v kalojemech, a následně stabilizován s velmi dlouhou dobou zdržení (cca 150 dní), jednalo se však o malou ČOV, v případě velkých čistíren se toto řešení jeví nereálným, bylo by totiž třeba uvažovat odpovídající kapacitu skladovacích prostor. 2.2 Organická sušina Organická sušina (organické látky v kalu obsažené) se stanovuje žíháním a vyjadřuje se jako procentuální podíl z celkové sušiny (procentuální podíl ze suchého vzorku). Je důležitá pro stanovení výhřevnosti kalu i pro jeho další materiálové využití na půdě nebo jako biouhlí apod. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 6

7 Zjištění Obecně platí, že směsný surový kal obsahuje kolem 70 % organické sušiny. Aerobní stabilizací používanou u malých ČOV klesá o 3 5 procentních bodů hlavně v závislosti na teplotě, dodávce vzduchu a době zdržení. Anaerobní fermentací se důsledkem transformace části organické hmoty na bioplyn snižuje obsah organické sušiny v průměru na 60 % resp. 55% u termofilní anaerobní fermentace. Zjištěné hodnoty jsou v souladu s běžnou provozní praxi a případné odchylky jsou spíše důsledkem momentálních anomálií v technologii, případně odběru. 2.3 Hodnoty ph Aktivní ph se zjišťuje elektrochemicky v definované vodné suspenzi kalu - ph vzorků kalů je ovlivněna uhličitanovou rovnováhou kalů, proto je nutné vzorky kalů uchovávat v uzavřené, ne zcela naplněné nádobě a omezit manipulaci se vzorkem před vlastním měřením Zjištění Střední hodnota ph se pohybuje kolem 7,7 (zjištěné minimum bylo 6,7 a maximum 8,7). Výsledné hodnoty ph jsou tedy celkem konzistentní a rozdíly mezi ČOV nejsou velké, hodnota ph se pohybuje v neutrální až mírně alkalické oblasti. Zjištěné hodnoty jsou v souladu s běžnou provozní praxi a případné odchylky jsou spíše důsledkem momentálních anomálií v technologii, případně odběru. 2.4 Mikrobiologie Mikrobiologické parametry jsou kontrolovány vzhledem k možné kontaminaci při dalším užití zejména na zemědělskou půdu. Pro tyto účely jsou ve vyhlášce 382/2001 definovány dvě kategorie kalů: kategorie I - kaly, které je možno obecně aplikovat na půdy využívané v zemědělství při dodržení ostatních ustanovení této vyhlášky a 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. Aplikace je podmíněna dodržením zásad ochrany zdraví při práci a ostatních ustanovení vyhlášky. Zjištění Relativně negativním zjištěním je, že 50 % vzorků nesplňuje v některém parametru limity kategorie II (problematické jsou zejména termotolerantní koliformní bakterie) a 44 % z nich nesplňuje kategorii II ani v parametru enterokoky (22 % ze všech vzorků).. Pro splnění požadavků uvedených vyhláškou by byla třeba zlepšená hygienizace kalů některou z vhodných technik, jako je například termofilní PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 7

8 fermentace čistírenských kalů, kvalitní kompostování, termická předúprava, pasterizace, případně ultrazvuk. Větším problémem pro hygienizaci jsou zejména termotolerantní koliformní bakterie, a to díky tomu, že termotolerantní koliformní bakterie, z čehož vyplývá i jejich název, jsou vůči vyšším teplotám odolnější Pokud není jinak určeno právním předpisem, obvykle se užívá pro validaci aerobních termofilních procesů, jako je kompostování a chemické procesy, E. coli a Enterococcus faecalis, zatímco pro termofilní anaerobní procesy a tepelné procesy jsou převážně validovány pouze enterokoky. Pokud je vyžadována redukce termorezistentních virů, provádí se stanovením somatických kolifágů. [4] [4] Matějů L. Metodický návod pro stanovení indikátorových organismů v bioodpadech, upravených bioodpadech, kalech z čistíren odpadních vod, digestátech, substrátech, kompostech, pomocných růstových prostředcích a podobných matricích. Acta hygienica, epidemiologica et microbiologica, Státní zdravotní ústav, 2008 (1) [online]. [cit ]. Dostupné z WWW: < ISSN: Zjištěné hodnoty ukazují na potřebnost striktní a nezávislé kontroly mikrobiologických parametrů kalů, a to včetně nezávislého odběru vzorků provedeného správným způsobem zajišťujícím reprezentativnost analyzovaného vzorku. To povede především ke snížení zdravotních rizik, které vyplývají z aplikace kalů na zemědělské půdě. 2.5 Halogenové organické sloučeniny Tyto sloučeniny patří mezi vybrané rizikové látky v kalech pro jejich použití na zemědělské půdě a jsou ukazatelem organického zatížení kalů. Z analytického pohledu se jedná o sumu organických sloučenin s obsahem vázaného chloru, bromu a jodu, které se za normou určených podmínek adsorbují na aktivní uhlí (AOX). Zjištění Obsah halogenových organických sloučenin vyjádřených dle vyhlášky 382/2001 jako AOX nepatří mezi problematické parametry kalů, byl zaznamenán jediný výsledek překračující velmi mírně limit vyhlášky, nicméně v rámci nejistoty metody se jedná o výsledek hraniční. Výsledky se pohybují v průměru kolem poloviny limitu stanoveného vyhláškou 382/2001 Sb. 2.6 Fosfor Obsah fosforu v kalech byl zjišťován metodou atomové emisní spektrometrie s iontově vázaným plazmatem. Obsah fosforu v kalu patří mezi důležité agrochemické parametry kalu. Zjištění PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 8

9 Obsah fosforu v kalech je velmi variabilní, od 4 do 82 g/kg sušiny kalu. Rozdíly v obsahu jsou dány množstvím fosforu v přitékajících odpadních vodách a stupněm jeho odstraňování v průběhu čištění odpadních vod. Z hlediska použití na zemědělské půdy se může jednat o vhodný zdroj fosforu, jako jednoho z biogenních prvků. Při povolené aplikaci 5 t sušiny kalů na hektar se při průměrném obsahu fosforu 25 g/kg sušiny kalu může jednat o celkovou dotaci 125 kg fosforu na hektar. To odpovídá podle plodiny, typu půdy a aktuální zásoby dostupného fosforu v půdě dávce každoročního či zásobního hnojení (na 2 3 roky dopředu), které je však v případě fosforu přípustné. Výpočet potřeby fosforu v půdě je podrobně zpracován Výzkumným ústavem rostlinné výroby v.v.i. 2.7 Polycyklické aromatické uhlovodíky Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) patří mezi významné a často sledované polutanty životního prostředí. Nicméně v rámci vyhlášky 382/2001 není jejich výskyt v kalech nikterak limitován. Stanovení koncentrací PAU bylo prováděné metodou plynové chromatografie s hmotnostním spektrometrem v rozsahu 16 PAU, jejichž výčet je uveden ve výsledkových protokolech laboratoře. Zjištění Výskyt PAU byl potvrzen ve všech analyzovaných kalech. Hodnoty sumy všech 16 měřených PAU se pohybovaly od 0,1 do 21,7 mg/kg sušiny. V této souvislosti bylo následně provedeno ve vzorcích kalů srovnání sumárního obsahu 12 PAU sledovaných v rámci přílohy 10, tab vyhlášky 294/2005 Sb. pro nakládání s odpady. Vyhláškou daným limitem je 6 mg/kg sušiny pro uložení odpadu na povrch terénu. Porovnáním bylo zjištěno, že 20 % vzorků kalů přesahuje zmíněný limit vyhlášky 294/2005 Sb., což ukazuje na zatěžování zemědělské půdy rizikovým organickým znečištěním, a to i v případě, že dle vyhlášky 382/2001 Sb. jde o kal vyhovující. Proto se lze domnívat, že by parametr PAU bylo vhodné do příslušné legislativy přidat. Hodnota 6 mg/kg byla použita z vyhlášky 294/2005 a 341/2008 Sb. jakožto předpisu řešícího obsah PAU v materiálu ukládaném na povrch terénu, čili platících pro obdobné používání materiálu. Tatáž hodnota se vyskytuje i v návrhu novely vyhlášky 294/2005 Sb., kdy má být platná pro odpad na povrch terénu v území užívaném nebo určeném k bydlení, pro veřejnou zeleň, ke sportu a k rekreaci, v ochranných pásmech vodních zdrojů I. a II. stupně atd. Hodnota limitu může být k diskusi, nicméně při povolené aplikaci 5 t sušiny kalů (s limitem 6 mg/kg) na hektar (čili 0,5 kg/m2) stačí promísení s 30 kg zeminy na m2 (cca mocnost 2 cm na m2), aby se obsah PAU zředil na 0,1 mg/kg, což je limit pro zemědělskou půdu z vyhlášky 257/2009 Sb. Orbou se dosáhne zředění na 1/10 povolených hodnot pro zemědělskou půdu. Proto je limit 6 mg/kg dostačující a bylo by matoucí zavádět jinou hodnotu. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 9

10 2.8 Polychlorované bifenyly Jedná se o rizikové látky běžně sledované v různých typech materiálů. Z analytického pohledu se jedná o sumu indikátorových kongenerů typicky se vyskytujících na našem území, vlastní stanovení probíhá na plynovém chromatografu s detektorem elektronového záchytu. Zjištění Obsah polychlorovaných bifenylů (PCB), podobně jako u AOX, nepatří mezi problematické parametry kalů. Byl zaznamenán jeden výsledek vysoce překračující limit vyhlášky (důsledek starých ekologických zátěží), nicméně všechny ostatní výsledky byly bezpečně pod limitem stanoveným vyhláškou 382/2001, když střední hodnota výsledků se pohybovala na desetině limitu vyhlášky. 2.9 Mikropolutanty (farmaka a PCPP) Farmaka a markery prostředků osobní péče jsou látkami, jejichž výskyt v životním prostředí dosud není dostatečně zmapování, ač první izolované pokusy o jejich monitoring již proběhly. Zejména u farmak je třeba pečlivě zvažovat rozsah parametrů, které by měly být stanovovány vzhledem k transformacím původních molekul účinných látek na jejich metabolity. Pro stanovení vybraných farmak byla vyvinuta přímo pro účely projektu metodika přípravy a analýzy vzorků kalů založená na kapalinové chromatografii s hmotnostním spektrometrem Zjištění: Obecně se farmaka (jak jednotlivě, tak jejich suma) vyskytují ve vzorcích v desítkách µg/kg sušiny, u cca 18% vzorků překročila i sto µg/kg sušiny. Nejčastěji byly ve vzorcích detekovány pozitivně karbamazepin (98% vzorků), kys. salicylová (77% vzorků), diklofenak (68% vzorků). Ač ibuprofen vykazuje nejvyšší medián i průměr naměřených hodnot z pozitivních vzorků, většina kalů byla na jeho měřitelný výskyt negativních (61% vzorků negativních), kyselina klofibrilová nebyla pozitivně detekována v žádném ze vzorků. Příčinou neměřitelnosti přítomnosti kys. klofibrilové a v 61% vzorků i ibuprofenu může být metabolismus na jiné látky, rozpustnost ve vodě a tedy míra přechodu těchto látek do kalů a vyšší limity detekce pro tyto sloučeniny. Další skupinou látek byla estrogenová kontraceptiva představovaná 17-α-ethinylstradiolem a 17-βestradiolem. Stopy zmíněných sloučenin nebyly v žádném ze vzorků detekovány nad mezí kvantifikace metody (17-α-ethinylstradiol <5 µg/kg sušiny, resp. 17-β-estradiol <20 µg/kg sušiny. Pouze v některých vzorcích se vyskytují pod mezí kvantifikace pozitivní výsledky (viditelná, nicméně nekvantifikovatelná odezva analytického přístroje), zejména v těch, kde je detekován diklofenak. Vzhledem k nízkým koncentracím jednotek µg/kg sušiny mají ale tyto hodnoty velmi vysokou nejistotu. Pokud by vyvstala potřeba analyzovat takto nízké koncentrace, je nutno mít na paměti potřebu vyřešení analytické koncovky pro případnou kontrolu úrovně obsahu těchto látek v kalech. Alkylfenoly (nonyl fenoly) zvolené jako marker PCPP se vyskytují ve většině vzorků kalů (84% pozitivních nálezů), zejména ve formě nonylfenolu a nonylfenol monoethoxylátu. Celkový výskyt PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 10

11 alkylfenolů (nonyl fenolů) se pohybuje v jednotkách mg/kg suš., celkové hodnoty se většinou pohybují do 10 mg/kg sušiny. Obecně lze na základě provedených analýz předběžně konstatovat, že mikropolutanty v kalech nepředstavují aktuálně významné riziko pro životní prostředí, neboť jsou často přítomné pouze ve velmi malém, neidentifikovatelném množství. Je však pravděpodobné, že hydrofilní látky mohou výrazněji zatěžovat vodní složku. Tento závěr vychází pouze z provedených jednorázových měření a nepostihuje možné dlouhodobé působení mikropolutantů na necílové organismy Vliv technologie Technologie čištění odpadních vod včetně kalového hospodářství může mít vliv jenom na některé charakteristiky kalu, jako jsou např. obsah celkové sušiny, organické sušiny kalu, obsah fosforu, mikrobiální složení. Obsah kontaminujících látek (těžké kovy, rezidua léčiv, PCB, AOX, PAU) jsou závislé na jejich obsahu v čištěné vodě. Nejvýrazněji se u sledovaných kalů projevil vliv technologie u mikrobiologických ukazatelů důsledné dodržování technologických postupů (provozní řád, teplota, doba zdržení kalu) u termofilní anaerobní stabilizace vedlo k dosažení požadovaných limitů pro kaly Kategorie I v této oblasti Rozdíly mezi malými a velkými ČOV Rozdíly mezi kalem z malých a velkých čistíren v parametrech obsahu sušiny a organické sušiny vyplývají z komplexnosti technologie kalového hospodářství. Obecně větší čistírny mají komplexnější a technicky sofistikovanější vybavenost kalového hospodářství. U malých čistíren se často již v projektu předpokládá odvoz neodvodněného kalu ke zpracování na velkou čistírnu. Kvalitu vznikajícího kalu, jak bylo již uvedeno, ovlivňuje složení čištěné odpadní vody. Malé čistírny mohou vzhledem k nižšímu objemu zpracovávané vody být více ovlivněny anomáliemi z bodových znečištění. Určitou roli může hrát i nižší profesní zkušenost obsluhy malých čistíren Regionální rozdíly Podobně jako u malých a velkých ČOV, ani zde neexistují jednoznačné korelace opět záleží především na adekvátnosti technologií vůči místním podmínkám (typu kanalizace, dostatečné kapacitě zařízení, správné volbě technologie vzhledem k parametrům nátoku apod.) a procesní kázni (tedy především dodržování provozního řádu). Je jasné, že obsah polutantů v kalech závisí především na koncentraci těchto látek v odpadní vodě natékající na čistírnu odpadních vod. Zakoncentrování těchto látek v kalu je tedy z pohledu primární funkce čistíren velmi žádané (značí odstranění polutantu z odpadní vody). Obsah polutantů v kalech je tedy samozřejmě závislý na místě vzniku kalu. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 11

12 Výrazný vliv lokality regionu byl sledovatelný (i když pro potvrzení trendu by bylo třeba rozšířit soubor dat) pouze u parametru PAU polycyklických aromatických uhlovodíků, které jsou produkty spalování. Nejvyšší koncentrace těchto látek byly naměřeny v Moravskoslezském a Jihočeském kraji. Na zvýšené hodnoty může mít vliv stav ovzduší v těchto lokalitách či přítomnost spalovacích či jiných specifických průmyslových zařízení. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 12

13 3. Odborné závěry Řešitelský tým se shodl po analýze a hodnocení výsledků na těchto závěrech, které vyplývají z předchozích zjištění: a) Je vhodné podporovat technologie a postupy vedoucí k vyšší sušině kalů, a to z hlediska dalšího nakládání s nimi, např. snížení nákladů na dopravu, uskladňování, manipulaci, energetické využití. b) Zvyšování kvality nakládání s kaly by prospěla nezávislá kontrola, čím je myšleno: 1) Používání akreditované laboratoře nejen pro analýzy, ale také pro vzorkování (případně vzorkování jiným nezávislým subjektem). 2) Současně by měla probíhat kontrola ze strany orgánů státní správy, například jako je tomu u monitoringu čistoty odpadních vod z ČOV ze strany SFŽP Bylo by vhodné stanovit způsob a místo odběru kalu Ideálně požadovat odběr vzorku z valníku/hromady určené k odvozu těsně před dalším nakládáním. Zde záleží na četnosti odvozů lze stanovit reprezentativní četnost odběrů. c) Použitá technologie stabilizace čistírenského kalu má velký vliv na základní fyzikálně-chemické i mikrobiologické parametry, které následně ovlivňují vlastnosti kalu. Aerobní stabilizace dosahuje ve srovnání s anaerobní stabilizací kalu nižší účinnosti. Obsah organické sušiny aerobně stabilizovaného kalu dosahoval běžně hodnot o 10 procentních bodů vyšších, než jaké dosahovaly provozy využívající anaerobní stabilizace kalu. Nejvyšší úroveň stabilizace čistírenského kalu (hodnocena na základě obsahu sušiny, organické sušiny a mikrobiologických parametrů) byla prokázána na technologiích provozovaných při termofilní teplotě anaerobní stabilizace kalu. d) Hygienizace, resp. mikrobiologická nezávadnost kalu byla vyhodnocena jako zásadní problém většiny provozů čistíren odpadních vod. Pravděpodobně hlavní důvod byl identifikován v nedostatečnosti nejčastěji používané technologie hygienizace, tj. v použití vápna. Dalším důvodem může být procesní kázeň a správnost vnitřních technologických předpisů provozovatelů ČOV. Většina provozovatelů nedosáhla předpisové mikrobiální stability stabilizovaného čistírenského kalu, a to ani v případě deklarovaného intenzivního používání páleného vápna, jako posledního stupně hygienizace. Naopak, dva provozy ČOV, které vápno nepoužívají, ale pečlivě provozují vlastní termofilní fermentaci čistírenských kalů, plně splnily požadované předpisy na mikrobiální nezávadnost stabilizovaného čistírenského kalu (kategorie I). e) Používání vápna jako hygienizačního prvku je nedostatečné. Při jeho aplikaci nedochází ani za řízených podmínek provozního pokusu k dosažení požadovaného ph (>12) a teploty (>55 C),, což vychází z ČSN V této souvislosti je naprosto klíčovým zjištěním fakt, že anaerobní stabilizace kalu v termofilní oblasti teplot je nejúčinnější metodou k dosažení potřebné hygienizace kalu, tak jak bylo prokázáno na velkých ČOV v Plzeňském a Karlovarském kraji. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 13

14 f) Alternativní metody (např. sušení kalu, pasterizace, duální systém stabilizace kalu autotermní aerobní v kombinaci s mezofilním anaerobním, kompostování, při kterém je dosaženo teplot kolem 70 C, či jiný postup, který zajistí dosažení dostatečných hygienizačních podmínek v celém objemu materiálu) je možné uvést jako záložní metody pro případ, kdy není možno provozovat termofilní anaerobní stabilizaci, a to především z důvodu malého nátoku organického znečištění - v ČR je v anaerobní stupeň úspěšně realizován už při EO (Prachatice) a nelze ho z technického hlediska určitě využít pod EO. Dále se bude jednat o doplňkové metody k řádně vedeným procesům stabilizace kalu. Při nedostatečné hygienizaci budou v části materiálu, který nebyl dostatečně podroben hygienizačním podmínkám přítomny nežádoucí mikroorganismy, které mohou následně kontaminovat např. při delším skladování i zbytek již hygienizovaného kalu, což s sebou může nést zdravotní rizika, byl-li by takový kal aplikován na zemědělskou půdu. g) Sledování farmak ve stabilizovaných kalech je relevantní. Při sledování obsahu farmak je však potřeba postupovat specificky, dle příslušných chemických vlastností, nikoliv plošně. Důvodem jsou především dramaticky rozdílné hydrofilní vlastnosti různých chemických látek používaných jako farmaka a jejich různá farmakokinetika. Hydrofilní vlastnosti příslušných molekul mají zásadní dopad na distribuci těchto látek mezi čištěnou vodu a čistírenským kalem. Hydrofilní molekuly, tak budou zásadním kontaminantem proudu čištěné vody s nulovým nebo zcela minimálním obsahem ve stabilizovaných čistírenských kalech (typickým příkladem jsou estrogenová kontraceptiva). Naopak hydrofobní molekuly, budou úspěšně koncentrovány do čistírenského kalu s nulovým nebo zcela minimálním obsahem v proudu čištěné vody. Farmakokinetika sledovaných léčiv má následně zcela zásadní dopad na látky, které můžeme detekovat, resp. které je potřeba zvolit jako relevantní markery příslušných léčiv. Typickým příkladem je karbamazepin nebo kyselina klofibrilová. h) Je nutno sledovat obor a provádět testování nových nebezpečných složek odpadů, jmenovitě čistírenských kalů, společně s pečlivou analýzou čištěných vod. To se týká např. relativně nového fenoménu mikroplastů, které se začaly používat v PCP přípravcích. S výzkumem nových prostředků PCP a dalších relevantních zdrojů znečištění odpadních vod je nutné provádět pečlivý výzkum dopadu ve vztahu k čistírenským technologiím. i) Dalším tématem do budoucna mohou být perfluorované látky, jejichž pozitivní nálezy ve vodách či sedimentech se dostávají do centra pozornosti například ve Skandinávii, Austrálii či USA (jejich výroba je v USA již zakázána, nicméně jsou součástí dovážených materiálů). Tyto sloučeniny jsou široce používány jako povrchově aktivní látky v obalovém, textilním či elektronickém průmyslu a jejich výskyt byl zaznamenán v povrchových, odpadních i podzemních vodách, půdě, sedimentech i ovzduší. Jedná se o vysoce persistentní látky, s velmi omezenou degradabilitou, jelikož se přirozeně v životním prostředí nevyskytují. V USA byl jejich výskyt limitován v roce 2009 na úrovni 0.2 µg/l pro perfluorooctan sulfonát (PFOS) a 0.4 µg/l pro perfluorooctanovou kyselinu (PFOA) ve vodách a 6 mg/kg sušiny pro PFOS a 16 mg/kg sušiny pro PFOA. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 14

15 Nejvhodnějším způsobem nakládání s řádně hygienizovanými, nezávadnými kaly z ČOV (tedy kategorie I. dle vyhlášky 382/2001 Sb.) s ohledem na složení kalů jak z hlediska odpadového a hnojivového potenciálu, tak z pohledu ochrany zdraví a životního prostředí se jeví aplikace na zemědělskou půdu. Podmínkou této aplikace je dlouhodobé nezávislé vzorkování kalu a dodržování platných norem (viz výše). Tento závěr vyplývá zejména z toho, že: 1) je možné řádnou hygienizací dosáhnout limitů kategorie I. mikrobiálního znečištění daných vyhláškou, 2) míra znečištění ostatními látkami nepřekračuje ve velké většině případů stanovené limity, 3) zatížení farmaky a přípravky osobní péče není (minimálně z pohledu krátkodobého) významné a navíc dojde v půdě pravděpodobně k dalšímu rozkladu těchto látek. Kategorii II čistírenských kalů dle vyhlášky 382/2001 Sb. není vhodné z hlediska ohrožení zdraví osob a zvířat a zamezení šíření infekcí do budoucna uvažovat a je nutné dosáhnout hygienizačními technologiemi či postupy vždy kategorie I. Uvedená kategorie II byla stanovena pouze na přechodnou dobu a měla by být v budoucnosti omezena či zrušena, pokud se nevhodnost aplikace takových kalů potvrdí polními pokusy (aplikace na kalu na půdu a její vliv na mikrobiální osídlení půdy viz dále). Vhodnou koncovkou je v tomto případě také kompostování kalů, resp. přidávání vhodných kalů k ostatním substrátům při kompostování. Striktní zákaz aplikace kalů na zemědělskou půdu a zaměření se výhradně na možnost energetického způsobu využití kalů z ČOV není v současnosti relevantní, neboť hlavní příčinu znečištění, tedy mikrobiální kontaminaci, lze eliminovat u většiny produkovaných kalů důkladnou hygienizací. Energetické využití kalů je spíše jen termálním ošetřením, neboť energetická hodnota se pohybuje na velmi nízké úrovni a celková bilance energetického využití je spíše negativní, jak konstatuje Zdeněk Valečko ve svém článku Čistírenské kaly lze spalovat, ale ne energeticky využívat na (podobně také článek Energetické využívání kalů či termická degradace čistírenských kalů, první praktické zkušenosti v ČR na Ke stejným závěrům lze dospět i na základě výpočtu spalného tepla, které u kalů s vlhkostí % dosahuje 3 4,5 MJ/tunu, což je pro většinu technologii energetického využití odpadů naprosto nedostatečná hodnota. Profesor Jaroslav Hyžík (Řešení konečného zpracování kalů jejich energetickým využíváním) konstatuje, že pro dosažení autarkního průběhu spalování při adiabatické spalovací teplotě 850 C je nutná minimální hodnota efektivní výhřevnosti vlhkého kalu Huef = 4,2 MJ/kg. Josef Kutil a Michal Dohányos ve svém článku Efektivní využití a likvidace čistírenských kalů konstatují, že pro vyhodnocení termického zpracování kalů z čistíren odpadních vod je nezbytné vycházet z objektivní energetické bilance procesu a z komplexní analýzy všech v úvahu připadajících nákladů. Z porovnání bilance získatelné energie ze spalování anaerobně stabilizovaného a surového směsného kalu vyplývá, že efektivnějším a ekologičtějším z obou způsobů využití energie z kalu je biologická transformace do bioplynu s následným spalováním vysušeného stabilizovaného kalu. Způsob zpracování kalu anaerobní stabilizací s následným sušením a spalováním stabilizovaného kalu je flexibilní a z hlediska rizikovosti bezpečnější než přímé spalování surového směsného kalu. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 15

16 Spalování vysušených vyhnilých kalů v cementárně se ukázalo jako jedinečná metoda jejich spolehlivé likvidace, bez jakékoli zátěže životního prostředí navíc s využitím jejich energetického obsahu i anorganické složky (viz také dizertační práce Ing. Pavla Šťasty VUT Brno využití čistírenských kalů jako alternativního paliva). Anaerobně stabilizovaný vysušený kal lze také úspěšně aplikovat na půdu, což je zvláště výhodné např. v případě jakéhokoliv výpadku spalovací jednotky (cementárna, spalovna, elektrárna). Energetické využívání surových kalů (EVK) má podle jiného názoru tyto výhody (opět Jaroslav Hyžík - Řešení konečného zpracování kalů jejich energetickým využíváním): kal je obnovitelný zdroj energie, zařízení EVK lze zpravidla umístit v areálu nebo v blízkosti areálu čistírny odpadních vod, takže nevznikají žádné náklady na dopravu kalu, proces EVK umožní výraznou objemovou a hmotnostní redukci kalu. Jestliže při vyhnívání je nutné denně odstraňovat 100 t vlhkého vyhnilého kalu, při spalování surového (nevyhnilého) kalu je třeba denně odstraňovat jen asi 10 t zbytkového materiálu, zbytkový materiál z provozu EVK je anorganický a lze ho snadno dopravovat na odpovídající skládku, zařízení EVK vyrábí elektrickou energii pro vlastní spotřebu, provoz zařízení EVK je zajištěn tak, že nemůže dojít k šíření infekčních chorob (salmonelózy, BSE atd.) ani k úniku pachů do ovzduší, emise z provozu zařízení EVK jsou pod emisními limity ČR a směrnice EU o spalování odpadů č. 2000/76 ze dne , provoz zařízení EVK je možný ve všech ročních období, lze ho přizpůsobit přicházejícímu množství odpadních vod; vhodně navržené zařízení může v případě přechodného zvýšení množství odpadních vod pracovat až na 150 % jmenovité kapacity (vše ovšem závisí na odvodnění), vhodné dispoziční řešení umožní zvýšit jmenovitou kapacitu dostavbou další výrobní jednotky, energetické využívání kalů umožní odstranit vyhnívací nádrže čistíren odpadních vod a využít jejich prostor k intenzifikaci procesu čištění odpadních vod na úroveň požadovanou EU, zařízení EVK představuje ověřenou technologii, fungující ve velkých městech Evropy (Frankfurtu, Paříži, Vídni aj.). Energetické využití odpadů je vhodnou alternativou pro nakládání s čistírenskými kaly, které z jakéhokoli důvodu nebudou moci být aplikovány na zemědělské půdě, a to ať už v podobě anaerobní digesce, nebo spalování. Zjištěné regionální odlišnosti nejsou natolik významné, aby bylo možné regionalizovat přístup při budování adekvátních technologií pro zpracování kalů z ČOV. Reference níže doporučovaných technologií jsou k dispozici nejen v EU, ale také běžně v České republice. Jde o aplikaci zjištěných příkladů dobré praxe u dalších ČOV, včetně rozšiřování ověřených technologií také na menší ČOV, přestože ekonomika provozu těchto technologií se snižováním jejich velikosti nevykazuje ziskové parametry. Pro vysvětlení je možné uvést, že kladné ekonomické výsledky má například anaerobní stabilizace u ČOV s EO nad Přesto je technicky možné (a z hlediska zdravotních a ekologických PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 16

17 vhodné) tuto technologii instalovat i u menších ČOV. Z podobných hledisek je menší ČOV vhodné vybavit třeba jinou technologií hygienizace nebo zvyšování sušiny, ač vliv na ekonomiku bude spíše negativní. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 17

18 4. Doporučená opatření V souladu s výše uvedenými závěry definoval řešitelský tým návrh základních opatření, které vycházejí z formulovaných závěrů, a jejich přijetím lze eliminovat základní nedostatky současného stavu dané problematiky. Opatření č. 1 Podporovat využití kalů na zemědělské půdě buď přímo, nebo formou kompostů Zdůvodnění: Aplikace kalů na zemědělské půdě je v případě dodržení všech stanovených limitů (kategorie I) nejlevnějším a energeticky nejméně náročným způsobem nakládání s kaly. Projektem bylo prokázáno, že tyto limity je možné dodržet. Zároveň se zachovají živiny obsažené v čistírenském kalu. Není proto důvod aplikaci na zemědělskou půdu striktně zakazovat (viz předchozí kapitola). Popis opatření: Čistírenský kal ve stabilizovaném stavu a po řádné hygienizaci bude předáván přímo zemědělskému podniku, který provede jeho aplikaci na půdu ve vhodném časovém termínu. Zásadní jsou pro realizaci tyto parametry: - kvalitní čistírenská technologie s funkční hygienizací (například anaerobní termofilní proces, kompostování, pasterizace, termická předúprava, ultrazvuk atd.) - průběžná, dlouhodobá a nezávislá (včetně odběrů) kontrola složení kalů pro aplikaci na půdu - přímý vztah ČOV zemědělec, aby vypadnul zprostředkovatel (odpadářská firma), vytvořil se vztah mezi ČOV a zemědělcem a zároveň se odstranila všechna prodlení, kdy může dojít k nárůstu mikrobiálního znečištění z interních i externích zdrojů - kontrola vhodnosti aplikace na zemědělskou půdu (typ půdy, svažitost) z hlediska Standardů Dobrého zemědělského a environmentálního stavu půdy (GAEC) - zahuštění kalů nad cca 5 % sušiny (dle zkušeností také např. s digestátem může nižší sušina vést k degradaci půd, naopak vyšší sušina, tedy zhruba kolem 20 %, strukturu půdy zlepšuje) Realizace opatření: 1) Zpracování vhodného osvětového a technicko-ekonomického podkladu pro ČOV, včetně metodických přístupů MŽP a MZe (např. metodický pokyn). Prezentace na vhodných setkáních a konferencích, zveřejnění na webech. 2) Připravení podmínek pro podporu kompostáren zpracovávajících čistírenský kal prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně hodnotících kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Zejména jde o dovybavení kompostáren o případné hygienizační technologie či zvýhodnění nově budovaných kapacit umožňujících zpracovávat a hygienizovat kaly z ČOV. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 18

19 Podmínky realizace: 1) Důsledné dodržování vyhlášky č. 382/2001 Sb. (výhradně kategorie I), případně její úprava ve smyslu omezení nebo zrušení kategorie II 2) Důsledná eliminace nakládání s kaly směrem ke skládkám odpadů zamezení nezákonného využívání kalů na skládkách, resp. stínového skládkování (viz analytická část) 3) Vhodná výzva OP ŽP podpora hygienizačních technologií a vhodných skladovacích prostor u ČOV, úprava podmínek pro podporu kompostáren s důrazem na hygienizaci (viz dále) Realizátor opatření: Provozovatelé ČOV, zemědělské podniky, MŽP/MZe, ČIŽP Přínosy opatření: Opatření zajistí uchování živin a organických látek z kvalitních kalů pro zemědělskou výrobu a úrodnost půdy, budou muset být vynaloženy nižší náklady než u alternativních způsobů nakládání s kaly. V případě dodržení a kontroly podmínek pro kategorii I budou minimalizována rizika pro zdraví lidí a zvířat. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 19

20 Opatření č. 2 Podporovat zavádění a přechod na termofilní anaerobní stabilizaci kalů v čistících procesech Zdůvodnění: Základní doporučenou technologií stabilizace čistírenských kalů je termofilní anaerobní stabilizace. Z výsledků vyplývá, že tato technologie byla nejúčinnější ve snížení sledovaného mikrobiálního znečištění, které se ukazuje jako limitující pro aplikaci kalů na zemědělskou půdu. Kritickou oblastí pro využívání této technologie jsou limity pro zpoplatnění vypouštěného znečištění z ČOV v navrhované novele Vodního zákona (viz opatření č. 9). Popis opatření: Metodicky (prostřednictvím MŽP, MZe a odborných asociací a svazů) podpořit zavádění a rozšiřování termofilní anaerobní stabilizace kalů. Upřednostnit uvedené technologie (u nové výstavby i při rekonstrukcích) ve výzvách OP ŽP, a to formou vhodné bonifikace při hodnocení projektů. Doporučuje se jak doplnění technologií o termofilní anaerobní stabilizaci při rekonstrukcích a modernizaci, tak zdůraznění těchto technologií při výstavbě nových ČOV. Realizace opatření: 1) Zpracování vhodného osvětového a technicko-ekonomického podkladu, včetně metodických přístupů. Dokument by měl vysvětlit důvody, proč maximálně využívat danou technologii, dále podmínky správného provozování, zkušenosti z praxe a možnosti podpory pro pořízení technologie. Prezentace na vhodných setkáních a konferencích, zveřejnění na webech. 2) Připravení podmínek pro podporu technologie prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně hodnotících kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Blíže viz kapitola 5. Podmínky realizace: 1) Spolupráce MŽP a odborných asociací a svazů 2) Vyhlášení vhodné výzvy OP ŽP viz kapitola 5 Realizátor opatření: MŽP, MZe, asociace Přínosy opatření: Zlepšení konečných vlastností stabilizovaného čistírenského kalu, snížení mikrobiální kontaminace, zvýšení sušiny, ochrana životního prostředí, využití obnovitelného zdroje energie, ochrana zdraví lidí a zvířat zamezení šíření infekčních chorob, zvýšení potenciálu materiálového využití kalů. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 20

21 Opatření č. 3 Podporovat udržení stávajících technologií zpracování kalu, jejich intenzifikaci a doplnění o vhodná zařízení Zdůvodnění: Stávající stav čištění odpadních vod je ve většině parametrů dostatečný a vyhovující. Přesto technologie stárnou a je potřeba je doplňovat o nová zařízení, která zlepší celý proces nakládání s odpadními vodami, včetně kalů. Popis opatření: Investiční podpora zařízení jako technologie zahušťování a odvodňování kalu (odstředivky, kalolisy, sušení) pro efektivní další nakládání s ním, jeho uskladnění, kompostování jako doplňků stávajících ČOV nebo návazných technologií. Zásadním rysem opatření je obnova morálně zastaralých zařízení, která nejsou schopná naplnit normy pro materiálové využití kalů. Realizace opatření: Vhodná specifikace v rámci budoucích výzev OPŽP, a to zejména v rámci specifického cíle 1.1 (prioritní osa 1) viz dále. Podmínky realizace: Aktivní přístup MŽP, vhodná výzva OPŽP. Realizátor opatření: MŽP Přínosy opatření: Zlepšení konečných vlastností stabilizovaného čistírenského kalu, snížení mikrobiální kontaminace, zvýšení sušiny, snížení dopadů procesu čištění odpadních vod na životní prostředí, ekonomické aspekty. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 21

22 Opatření č. 4 Podporovat pyrolýzu a výrobu biochar (biouhlí) jako alternativní způsoby nakládání s kaly překračujícími limity použití kalů na zemědělské půdě Zdůvodnění: V případě překročených mikrobiálních limitů není možné kal aplikovat na půdu. Pokud však nebude hrozit jiná závažná kontaminace, je možné stále využít produkt, který zachová uhlík ve využitelné podobě. Termochemickými procesy (pyrolýza, zplyňování) můžeme efektivně transformovat biomasu a organické látky na dále zhodnotitelné chemikálie a materiály. To plně platí i pro případ čistírenských kalů. Všechny dílčí produkty jsou využitelné, přičemž můžeme pomocí růžných technologií pyrolýzy a provozních parametrů nastavit produkci žádanějšího produktu a plně se přizpůsobit charakteru vstupující biomasy. V případě čistírenských kalů se preferuje využití vznikajícího plynu okamžitě k energetickému zabezpečení procesu pyrolýzy jeho spalováním ve speciálních nízko-emisních hořácích (typ FLOX), které jsou součástí pyrolyzéru. Proces pyrolýzy se tak stává energeticky soběstačným, či spíše tepelně přebytkovým, kdy přebytečné teplo se obvykle využívá k sušení vstupního materiálu. Termochemické procesy současně likvidují endokrinní disruptory a dalších škodlivin. V případě použití vzniklého biocharu na půdu dochází k odejmutí uhlíku z cyklu (sekvestrace) a snižuje se zásadním způsobem uhlíková stopa. Biochar už není hnojivo, ale je stále podpůrným půdním prostředkem. Uhlík v biochar není přímo využitelný, zlepšuje ovšem strukturní vlastnosti půdy a současně dochází k ukládání uhlíku do půdy, čili k biosekvestraci uhlíku. Současně je důležité zajistit důslednou recyklaci pyrolýzních popelů, které obsahují minerální látky, především pak fosfor. Využití fosforu z čistírenských kalů ve formě biocharu jako součást hnojiv má tyto pozitivní efekty: snížení ztrát dusíku a fosforu do podzemních vod v důsledku postupného uvolňování z biocharu, podporuje transformaci dusíku v půdě, může snížit emise oxidu dusného a metanu z půdy do ovzduší (skleníkový plyn!!), v důsledku zvýšené kapacity iontové výměny zvýšení úrodnosti půdy, zvýšení zadržování vody v půdě, zvýšení množství prospěšných mikroorganismů v půdě. Následné efekty v důsledku lepšího využívání fosforu jako hnojiva, snížení ztrát z plošných zdrojů do povrchových vod a rozvoj recyklace mohou přinést: významné zlepšení kvality vody, v souladu s cíli rámcové směrnice o vodě, ekonomické přínosy (možnost využití vod pro volný čas a cestovní ruch, zhodnocení nemovitostí), snížení závislosti zemí EU na dovozu fosfátových hornin a zlepšení obchodní bilance, nová pracovní místa a hospodářský růst oboru vodovodů a kanalizací, PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 22

23 rozvoj venkova a zelenější" zemědělství, neboť se snižují ztráty živin, tvorbu pracovních míst na venkově a vznik dalších lokálních činností. Více v článku Miroslava Kosa: Čistírenský kal obnovitelný zdroj pro výrobu paliva a hnojiva (bude uveřejněno v SOVAKu 12/2015). Popis opatření: Ověřit zahraniční zkušenosti a metodicky (prostřednictvím MŽP a odborných asociací a svazů) podpořit know-how, všeobecné povědomí a zavádění pyrolýzních technologií produkujících biochar a (pyrolýzní) bioolej, resp. pilotní/demonstrační instalace. Uvést uvedené technologie ve výzvách OP ŽP, po dohodě s MPO případně nejprve ve výzvě OP PIK (nízkouhlíkové technologie), následně vhodně bonifikovat při hodnocení projektů například na úrovni 1-2 bodů při zahrnutí technologie do výstavby nové nebo modernizace staré ČOV. Realizace opatření: 1) Vyhotovení rešeršní studie k ověření technologií a využitelnosti biouhlí 2) Zpracování vhodného osvětového a technicko-ekonomického podkladu, včetně metodických přístupů. Prezentace na vhodných setkáních a konferencích, zveřejnění na webech. 3) Připravení podmínek pro podporu technologie prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně hodnotících kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Podmínky realizace: 1) Spolupráce MŽP a odborných asociací a svazů 2) Vyhlášení vhodné výzvy OP ŽP (ke konci programového období) Realizátor opatření: MŽP, odborné asociace, případně MPO Přínosy opatření: Převážně materiálové využití čistírenského kalu, zachování uhlíku pro jeho další využití v půdě. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 23

24 Opatření č. 5 Podporovat energetické využití nebo spalovaní kalů, které vykazují kontaminaci těžkými kovy, polychlorovanými látkami, dioxiny a jinými stabilními kontaminanty Zdůvodnění: Stabilní kontaminanty přetrvávají v půdě, dlouhodobě se kumulují a vracejí zpět do potravních řetězců. Proto není možné takto kontaminované kaly aplikovat na půdě, ale je nutné s nimi zacházet jako s nebezpečnými odpady. Popis opatření: V případě velmi těžké kontaminace, především pak těžkými kovy, polychlorovanými látkami, dioxiny, a jinými stabilními kontaminanty doporučujeme využívat technologií termického využití těchto kalů. Je však potřeba uvést, že jak stabilizované kaly, tak především nestabilizované zvodnělé kaly vyžadují řadu technologických a energeticky náročných operací, které umožní spálení (resp. za optimálních podmínek i energetické využití) kalu. Proto je lepší přistupovat k termickému využití až po anaerobní stabilizaci a odvodnění. Vzhledem k předpokládané silné kontaminaci, případně přítomnosti zvláště nebezpečných kontaminantů, je vhodné uvažovat obecně o řízeném spalování ve speciálních zařízeních, včetně spoluspalování v cementárnách, než o výhradně energetickém využití. Uvádíme, že toto řízené spalování, kde je primárním cílem destrukce zvláště nebezpečných kontaminantů, nemusí (vzhledem k povaze kalů a jejich nízké výhřevnosti viz kapitola 3) vykazovat energeticky pozitivní bilanci. Jde o zamezení kontaminace životního prostředí. Realizace opatření: Vyhledání vhodných technologií a stanovení vstupních a výstupních parametrů (například fluidní spalování při vysokých teplotách, pyrolýzní a gasifikační systémy, včetně plazmové či hydrotermální gasifikace). Připravení podmínek pro podporu technologie prostřednictvím výzev OP ŽP, včetně hodnotících kritérií, zahrnutí technologie mezi podporované aktivity. Diskuse o možné podpoře z OP PIK s MPO. Podmínky realizace: 1) Zpracování přehledné studie vhodných technologií, zejména vzhledem k ekologickým dopadům výstupů (popel, škvára, vitrifikát), energetické bilanci, ekonomickým parametrům, LCA, reálné dostupnosti a referencím. 2) Vyhlášení vhodné výzvy OP ŽP pro energetické využití odpadů s bonifikací při využití kalů (PO 3). Realizátor opatření: MŽP, případně MPO, technologické platformy a odborné asociace Přínosy opatření: Zamezení kontaminace životního prostředí stabilními kontaminanty, případné využití energie kalů. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 24

25 Opatření č. 6 Prosazovat dlouhodobé sledování kvality kalů jako základ celkového efektivního řešení, nejlépe nezávislou institucí (včetně odběru vzorků) Zdůvodnění: Pro rozhodování o nakládání s kaly jak na celostátní, tak na regionální úrovni je třeba průběžně a dlouhodobě sledovat kvalitativní parametry kalů. Rozsah sledování musí být dostatečný pro efektivní a na bázi reálných zobecnitelných dat založené rozhodnutí směřující k: - potřebným úpravám zákonných norem, - podpoře nejpotřebnějších úprav čistírenských technologie, - stanovení směrů nakládání s kaly či o případných omezeních jejich využívání pro některé účely. Odběry a analýzy by měly být zcela nezávislé na provozovatelích, aby nemohly být ovlivňovány. Viz kapitola 3. Popis opatření: Obdobně jak je tomu při monitoringu sítě podzemních vod (sledováno ČHMÚ) či odpadních vod (sledováno SFŽP) provádět monitoring kalů z čistíren prostřednictvím pravděpodobně SFŽP. Proběhl by s pomocí akreditovaných laboratoří, které by dostaly zadán monitoring vybraných či všech parametrů pro ukládání na ZPF. Poznámka: v rámci monitoringu odpadních vod se dělá cca kontrol/3 roky, celkově za cca 10 milionů Kč. Počet ČOV v ČR je cca 2 300, u kalů možno kalkulovat s kontrolou 5 % ČOV 2x ročně při nákladech za analýzy cca 1,2 milionu korun. Úhrada např. z poplatků za skládkování. Tento monitoring bychom doporučovali zaměřit i na další typy látek mimo legislativou vyžadované tak, aby se postupně získaly informace i o dalších typech látek, které mohou mít negativní dopad na životní prostředí v rámci dalšího životního cyklu kalu. Realizace opatření: Vybrat relevantní a zájmové parametry (u farmak nejdříve prozkoumat jejich metabolismus a chování mimo lidské tělo) a provést monitoring kvality kalu formou zakázky SFŽP (výběrovým kritériem by mohla být cena jedné kompletní analýzy včetně odběru tedy množství realizovaných analýz za alokované náklady), a to u akreditované analytické laboratoře, případně ve spojení s pasportem daných ČOV. V rámci jednotlivých ročníků monitoringu postupně mapovat obsah látek, jež nejsou postiženy v legislativě, nicméně by mohly mít vliv na další užití kalu či jeho zpracování a životní prostředí. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 25

26 Podmínky realizace: Legislativní zakotvení obecná povinnost spolupráce ČOV s vybranými subjekty na základě pověření MŽP, a to při monitoringu parametrů kalů a odpadních vod, konkrétně umožnění odběru vzorků kalu či vod externímu subjektu po předchozím ohlášení. Zpracování výběrového řízení ze strany SFŽP a jeho vyhlášení (podle zákona o zadávání veřejných zakázek). Realizátor opatření: MŽP / SFŽP Přínosy opatření: Možnost efektivního rozhodování o nakládání s kaly na úrovni regionů, možnost kontroly kvality kalů nezávislou laboratoří a porovnání se stavem deklarovaným ČOV, poznání stavu kalů i z hlediska parametrů mimo legislativu PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 26

27 Opatření č. 7 Změna legislativních limitů v oblasti mikrobiologie a kontrolovat jejich dodržování Zdůvodnění: Mikrobiologické parametry kalů jsou zásadním ukazatelem pro jejich užívání na zemědělské půdě. Vzhledem k prokázaným problémům s jejich dodržováním je třeba zacílit zejména na striktní kontrolu jejich plnění a to včetně podchycení způsobu odběru vzorků nezávislou laboratoří a správného momentu vzorkování tak, aby byl postižen reálný stav kalu před jeho umístěním na zemědělskou půdu. Vzorek by měl být odebírán z kalu po hygienizaci před jeho distribucí k zemědělci, a to přímo z úložiště kalu, případně z dopravního prostředku před odvozem. Opět externím nezávislým subjektem, aby byly výsledky objektivní. Popis opatření: Legislativně vyžadovat pravidelnou kontrolu mikrobiologických parametrů kalů v místě jejich distribuce z ČOV směrem k zemědělcům definováním okamžiku odběru vzorků. Ten by měl být stanoven jako okamžik odvozu kalu, pokud od předchozího vzorkování uplynulo více než např. 20 dnů (aby nebyl významně navyšován počet vzorkování). Zakomponování povinnosti zajistit odběr vzorků nezávislou akreditovanou laboratoří a popsání postupu při nesplnění požadovaných limitů tak, aby se zamezilo užití nevhodného kalu a současně umožnění nápravy nevyhovujícího stavu. Možností je například okamžitý dočasný zákaz distribuce kalů na zemědělskou půdu při překročení stanovených limitů, přičemž zákaz může být zrušen, pokud během následujícího měsíce všechny (alespoň 2) analýzy prokáží nezávadnost kalu. Realizace opatření: Novelizace vyhlášky 382/2001 Sb. zařazením povinnosti kontroly mikrobiologických parametrů před distribucí kalu, definováním bodu odběru vzorků (kal určený k odvozu, vzorkování dostatečně včas před vlastní distribucí tak, aby výsledky analýz byly k dispozici před vlastním odvozem kalu). Součástí novelizace by mela být povinnost opakované analýzy po provedení nápravného opatření. Podmínky realizace: 1) Důsledné dodržování vyhlášky č. 382/2001 Sb. 2) Kontrola dodržování podmínek vzorkování ze strany příslušného úřadu 3) Osvětový materiál vysvětlující oběma stranám (ČOV, zemědělci) potřebnost zmíněného postupu jedná se o názornou argumentaci, proč je nutné dodržovat nezávadnost kalu, co hrozí při nedodržení této nezávadnosti a jakými metodami a postupy lze cílového stavu dosáhnout tak, aby byli spokojeny obě strany Realizátor opatření: MŽP PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 27

28 Přínosy opatření: Postižení reálného stavu kalu před jeho užitím na zemědělskou půdu, zvýšení jistoty příjemce kalu o jeho nezávadnosti a tedy ve svém důsledku zvýšení ochoty kal na zemědělskou půdu využívat. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 28

29 Opatření č. 8 Doplnění parametru suma PAU do vyhlášky 382/2001 Sb. Zdůvodnění: Obsah PAU v analyzovaných kalech ve významném procentu případů překračuje limity určené pro odpad ukládaný na povrchu terénu dle vyhlášky č. 294/2005 Sb. a dochází tak k zatěžování zemědělské půdy rizikovými látkami. Popis opatření: Legislativně limitovat obsah PAU v kalech z ČOV minimálně na úrovni požadavku pro odpady ukládané na povrch terénu. Realizace opatření: Novelizace vyhlášky 382/2001 Sb. zařazením limitu pro sumu 12 PAU ve výši 6 mg/kg sušiny či přísnějším. Podmínky realizace: Určení maximálního přípustného limitu a množiny látek, ze kterých má být sumární hodnota PAU stanovena. Realizátor opatření: MŽP Přínosy opatření: Náprava stavu, kdy současná legislativa nepostihuje dostatečně jednu ze zásadních skupin rizikových látek, zamezení zatěžování zemědělského půdního fondu polutanty. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 29

30 Opatření č. 9 Zachovat limity pro vypouštění některých látek v novele vodního zákona jako podporu anaerobní stabilizace kalu Zdůvodnění: Tekutá složka (fugát) anaerobně stabilizovaného kalu má po odvodnění v porovnání s fugátem z aerobně stabilizovaného kalu vyšší obsah amoniakálního dusíku a fosforu. Tento rozdíl je ještě větší při odvodňování kalu z termofilní anaerobní fermentaci. Dočišťování fugátu v biologickém stupni tak zvyšuje náklady na odstraňování uvedených živin. Tzn. větší investiční a provozní náklady na nitrifikaci a denitrifikaci, případně dodávku externího zdroje uhlíku. Podobně vzrostou náklady na srážení fosforu. To může být u některých ČOV limitující pro anaerobní stabilizaci, vzhledem k přípravě novely vodního zákona, kde se snižují limity a zvyšují poplatky za vypouštění N-NH4, Ncelk., Pcelk viz návrh: Tabulka 1 Stávající a navrhované znění limitů a poplatků za vypouštění N-NH4, Ncelk., Pcelk ukazatel znečištění stávající limit zpoplatnění sazba hmotnostní koncentrační Kč/kg kg/r mg/l 1. CHSK Cr RAS 0, nerozpuštěné látky fosfor celkový dusík anorganický dusík amoniakální AOX ,2 8. rtuť ,4 0, kadmium ,01 PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 30

31 ukazatel znečištění návrh limit zpoplatnění sazba hmotnostní koncentrační Kč/kg kg/r mg/l 1. CHSK Cr RAS 0, nerozpuštěné látky fosfor celkový ,2 5. dusík celkový dusík amoniakální AOX ,05 8. rtuť ,4 0, kadmium ,01 Popis opatření: Zachovat původní limity nebo jiným způsobem podpořit zachování a rozšiřování anaerobní stabilizace. Podporovat výzkum návazných metod využití a fixace živin pro hnojení např. prostřednictvím řas. Podporovat rozvoj a zavádění technologií odstraňování dusíku z kalových vod nebo jiných vod s vysokou koncentrací amoniakálního dusíku. Realizace opatření: 1) V rámci připomínkového řízení upravit návrh vodního zákona. 2) Podnítit vhodnou grantovou výzvu na podporu výzkumného úkolu, který stanoví různé vlivy na využití a fixaci živin z ČOV, vhodné podmínky využití těchto živin a další souvislosti vůči zdravotním a ekologickým rizikům. Podmínky realizace: Akceptování návrhu, vhodné grantové schéma. Realizátor opatření: MŽP Přínosy opatření: Dojde k udržení a podpoře nejvhodnějšího typu technologie hygienizace kalů z ČOV. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 31

32 Opatření č. 10 Podporovat výzkum v oblasti farmak (životní cyklus) a dalších, nových, polutantů (mikroplasty, perfluorované látky) a využívat transferu zahraničního know-how Zdůvodnění: V kalech z ČOV se mohou vyskytovat a zakoncentrovávat polutanty s významným dopadem na životní prostředí. Dotace těchto látek na omezené plochy při dalším využívání kalu může vést ke vstupu těchto polutantů do potravinového řetězce či do ekosystémů s dosud neodhalenými důsledky. Popis opatření: Prostřednictvím výzkumných grantů podpořit plošné zjištění stavu a následně výzkum v oblasti nově identifikovaných polutantů a biologicky aktivních látek z hlediska jejich výskytu v kalech z ČOV a případných dopadů na zdraví člověka a na životní prostředí při jejich dalším zamýšleném užití. Realizace opatření: Připravit vhodnou grantovou výzvu s následnou návazností na podporu vývoje postupů a technologií pro odstraňování látek identifikovaných jakožto rizikové. Podmínky realizace: Definování prioritních okruhů zájmových látek, vyhlášení grantové výzvy. Realizátor opatření: TAČR, MŽP, MZe, Ministerstvo zdravotnictví Přínosy opatření: Poznání výskytu a dopadů látek kumulujících se v kalech z ČOV na zdraví člověka a ekosystémy, zkvalitnění podkladů pro určení nakládání s kaly s obsahem těchto látek, vývoj postupů a technologií pro jejich odstraňování, včetně případné komercializace a uplatnění know-how i v zahraničí. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 32

33 Opatření č. 11 Výzkumným projektem ověřit hygienizaci kalu vápnem Zdůvodnění: Mikrobiologická kontaminace se projevila jako zásadní téma pro nakládání s kalem. Nejrozšířenější metoda hygienizace kalu vápnem se ukázala jako málo účinná, resp. problematická. Je otázkou, kde jsou hlavní příčiny tohoto selhání a zda je možné najít takovou metodiku, aby byla hygienizace vápnem reálně funkční, nebo zda by bylo vhodné řešit problém investicemi do jiných technologií. Popis opatření: 1) Výzkum dlouhodobého chování kalu z hlediska mikrobiologie, příp. i jiných látek (mikropolutanty, úniky čpavku) při aplikaci na pole reálné polní pokusy s řadou různých kalů na různých půdách a v různých obdobích. Jednalo by se o kal nehygienizovaný, částečně hygienizovaný (vápnem) a zcela hygienizovaný (např. pasterizovaný). 2) Dlouhodobý srovnávací pokus skladování kalu a vývoje jeho parametrů (mikrobiologie, mikropolutanty). 3) Dlouhodobý srovnávací pokus kompostování kalu a vývoje jeho parametrů parametrů (mikrobiologie, mikropolutanty). Srovnávací varianty představují jednoduché netechnické způsoby, u nichž lze předpokládat pozitivní vývoj ve sledovaných parametrech. Realizace opatření: Minimálně tříletý výzkumný projekt financovaný OPŽP v rámci technické asistence nebo jiného zdroje řízeného MŽP. Podmínky realizace: Vhodný finanční zdroj, vyhlášení veřejné soutěže. Realizátor opatření: MŽP / MZe Přínosy opatření: Poznání životního cyklu kalu a látek/organizmů v něm obsažených. Vytvoření podmínek pro zaujetí stanoviska k hygienizaci kalů vápnem, k aplikaci kalů na zemědělskou půdu (je možné, že kaly v dlouhodobém důsledku neovlivní zemědělskou půdu, protože převládne místní mikroflora a mikropolutanty se v historicky krátké době rozloží). PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 33

34 5. Analýza možností podpory konkrétních záměrů z OPŽP V rámci návrhové části byla v souladu s požadavky zadavatele zpracována analýza možností podpory konkrétních záměrů v oblasti nakládání s komunálními kaly, které by výrazně přispěly ke zlepšení situace v oblasti nakládání s kaly, a rozšířily množinu současných podporovaných záměrů. 5.1 Identifikace hlavních prioritních os pro podporu technologií a procesů nakládání s kaly Operační program Životní prostředí (OP ŽP) se soustředí zejména na ty problémy, kdy ČR nedodržela ve stanovených termínech závazky plynoucí z právních předpisů ES/EU, nebo kde bylo riziko budoucího nedodržení závazků identifikováno, mimo jiné se jedná o: Směrnici Rady 91/271/EHS o čištění městských odpadních vod, Směrnici Rady 1999/31/ES o skládkách odpadů, Směrnici Evropského parlamentu a Rady 2000/60/ES, kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky. Podrobný strategický rámec OP ŽP je určen Státní politikou životního prostředí ČR , schválenou vládou ČR dne , která stanovuje mezi jinými následující priority: zajištění ochrany vod a zlepšování jejich stavu, prevence a omezování vzniku odpadů a jejich negativního vlivu na životní prostředí, podpora jejich využívání jako náhrady přírodních surovin, snižování emisí skleníkových plynů a omezování negativních dopadů klimatické změny, efektivní a k přírodě šetrné využívání obnovitelných zdrojů energie, předcházení rizik, ochrana prostředí před negativními dopady krizových situací způsobenými antropogenními nebo přírodními hrozbami. Tyto priority lze naplňovat také efektivním provozem čistíren odpadních vod a především kvalitním nakládáním s čistírenskými kaly, a to jak na úrovni materiálového, tak energetického využití. Pro podporu investičních záměrů zlepšujících péči o nakládání s odpadními vodami a čistírenskými kaly, kdy se často jedná o komplexní řešení, lze využít několika prioritních os Operačního programu Životní prostředí. Prioritní osa 1: Zlepšování kvality vod a snižování rizika povodní je zaměřena na podporu čištění odpadních vod jako celkového procesu. Zejména pak specifický cíl 1.1 zní: Snížit množství vypouštěného znečištění do povrchových i podzemních vod z komunálních zdrojů a vnos znečišťujících látek do povrchových a podzemních vod. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 34

35 Prioritní osa 3: Odpady a materiálové toky, ekologické zátěže a rizika vychází z analýzy současného stavu, zejména pak z identifikovaných problémů: nedostatečný odklon biologických odpadů od skládkování ve vztahu k cíli dle směrnice 1999/31/ES (do r omezit množství BRKO ukládaných na skládky na 35 % hmotnostních z celkového množství BRKO vyprodukovaných v r. 1995), vysoký podíl skládkování komunálních odpadů, nedostatečná prevence vzniku odpadů. Tuto situaci potvrzuje také realizovaný projekt Optimalizace nakládaní s kaly z komunálních čistíren odpadních vod. Prioritní osa 3 je v souladu se Státní politikou životního prostředí ČR , která stanovuje pro oblast nakládání s odpady a snižování rizik následující cíle, z nichž se kalů týkají: snížení podílu skládkování na celkovém odstraňování odpadů, zvyšování materiálového a energetického využití komunálních odpadů a odpadů podobných komunálním, předcházení vzniku odpadů, omezování a regulování kontaminaci a ostatní degradaci půdy a hornin způsobenou lidskou činností, předcházení vzniku antropogenních rizik. Pro podporu technologií a procesů nakládání s kaly je vhodný specifický cíl 3.2 Zvýšit podíl materiálového a energetického využití odpadů. Realizovaná opatření ovšem přispějí i k naplnění cílů priority 5: Energetické úspory, jimiž jsou: snížení emisí skleníkových plynů v rámci EU ETS o 21 % a omezení nárůstu emisí mimo EU ETS na 9 % do r oproti úrovni r. 2005, zajištění 13% podílu energie z OZE na hrubé konečné spotřebě energie k r. 2020, zajištění závazku zvýšení energetické účinnosti do r V souladu se závěry projektu by měly být podpořeny dva směry nakládání s kaly z ČOV, a to využití na zemědělské půdě (při splnění daných parametrů) a energetické využití. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 35

36 5.2 Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO 1 Investiční priorita 1 prioritní osy 1 zní: Zachování a ochrana životního prostředí a podporování účinného využívání zdrojů: investicemi do vodního hospodářství s cílem plnit požadavky acquis Unie v oblasti životního prostředí a řešením potřeb investic, které podle zjištění členských států přesahují rámec těchto požadavků (Dle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č.1300/2013, čl. 4 odst. c) písm. ii)). Specifický cíl 1 pak je: Snížit množství vypouštěného znečištění do povrchových i podzemních vod z komunálních zdrojů a vnos znečišťujících látek do povrchových a podzemních vod. V rámci tohoto specifického cíle jsou podporovány aktivity vedoucí ke snížení znečištění podzemních a povrchových vod z komunálních bodových zdrojů znečištění, které směřují k dosažení cílů plánů povodí v souladu se Směrnicí 2000/60/ES o vodní politice, tj. ke zlepšení stavu vodních útvarů na dobrý či velmi dobrý stav, a související platné legislativy (2008/105/ES, 2013/39/EU a 91/271/EHS). Prioritně je řešeno vypouštění nečištěných odpadních vod z výpustí kanalizace do toku a výstavba nových kanalizací a ČOV v oblastech s vysokou ekologickou prioritou s přihlédnutím ke zdrojům pitné vody. Podporované aktivity v rámci specifického cíle 1.1: výstavba kanalizace za předpokladu existence vyhovující čistírny odpadních vod v aglomeraci, výstavba kanalizace za předpokladu související výstavby, modernizace a intenzifikace čistírny odpadních vod včetně decentralizovaných řešení likvidace odpadních vod, odstraňování příčin nadměrného zatížení povrchových vod živinami (eutrofizace vod), výstavba, modernizace a intenzifikace čistíren odpadních vod. Hodnotící kritéria SC 1.1. jsou zaměřena zejména na kvantitativní naplnění indikátorů při minimalizaci nákladů na realizaci opatření. Pouze u rekonstrukce či intenzifikace se posuzuje také technické řešení. To však není zcela v souladu s výsledky projektu a aktuálním stavem nakládání s kaly, resp. obecně čištění odpadních vod. Uvedená priorita podpoří především kvalitu vznikajícího kalu tak, aby bylo možné jej dále využívat na zemědělské půdě. Na základě projektových výstupů je možné konstatovat, že by měly být podporovány primárně technologie, které budou zahrnovat anaerobní stabilizaci kalu, včetně lokálního využití vznikajícího kalového plynu, dále budou pracovat na termofilní bázi a umožní dlouhodobé skladování kalu. Z hlediska výsledků projektu by bylo proto vhodné zařadit do hodnotících kritérií také další aspekty (bonusové body), a to u nových ČOV: a) Technologie ČOV zahrnuje anaerobní stabilizaci kalu na termofilní bázi plus 2 body, b) Technologie ČOV využívá vznikající kalový plyn v místě plus 1 bod, c) ČOV zahrnuje dostatečné kapacity pro dlouhodobé skladování kalu plus 1 bod. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 36

37 d) Návrh obsahuje zařízení pro hygienizaci kalu bez použití páleného vápna a pro zvyšování sušiny kalu plus 2 body U rekonstrukce a intenzifikace ČOV: a) Navrhovaná úprava technologie ČOV se zaměřuje: na doplnění anaerobní stabilizace kalu na termofilní bázi plus 2 body, nebo na doplnění anaerobní stabilizace kalu plus 1 bod, nebo na přechod na termofilní režim plus 1 bod. b) Navrhovaná úprava technologie ČOV využívá vznikající kalový plyn v místě plus 1 bod, c) Navrhovaná úprava ČOV zvyšuje kapacity pro dlouhodobé skladování kalu plus 1 bod. d) Návrh obsahuje doplnění technologie o zařízení pro hygienizaci kalu bez použití páleného vápna a/nebo pro zvyšování sušiny kalu plus 2 body. V případě rekonstrukce a intenzifikace ČOV by měly být bonusové body podmíněny následným využitím kalů na zemědělské půdě a doloženy řadou minimálně tří analýz během posledního roku, které dokazují, že kal (kromě mikrobiálních parametrů) je možné na zemědělské půdě využít. Anaerobní stabilizace kalu a termofilní proces povedou nejen ke zlepšení vlastností vznikajícího kalu v oblasti mikrobiologie, ale také ke snížení jeho objemu a snížení obsahu organických látek ve výstupech z ČOV. Dlouhodobé skladování kalu vede k omezení mikrobiálního zatížení zemědělské půdy při aplikaci kalu. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 37

38 5.3 Podpora technologií a procesů nakládání s kaly v rámci PO 3 Investiční priorita 1 prioritní osy 3 zní: Zachování a ochrana životního prostředí a podporování účinného využívání zdrojů investicemi do odpadového hospodářství s cílem plnit požadavky acquis Unie v oblasti životního prostředí a řešením potřeb investic, které podle zjištění členských států přesahují rámec těchto požadavků (Dle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 1300/2013 čl. 4 odst. c) písm. i)) Vybrané podporované aktivity v rámci specifického cíle 3.2: výstavba a modernizace zařízení na energetické využití odpadů a související infrastruktury, výstavba a modernizace zařízení pro nakládání s nebezpečnými odpady včetně zdravotnických odpadů (vyjma skládkování). Jako konkrétní příklady podporovaných projektů jsou uvedeny: budování zařízení na energetické využití komunálních odpadů (ZEVO) zařízení pro tepelné zpracování odpadů, výstavba bioplynových stanic pro zpracování bioodpadů, zařízení pro tepelné zpracování zdravotnických a nebezpečných odpadů, či jejich modernizace, zařízení pro nakládání s nebezpečnými odpady, či jejich modernizace, rekonstrukce zařízení pro spoluspalování odpadů (zlepšení jejich energetické účinnosti), instalace kotlů na spalování odpadů v teplárnách (zařízení musí být připojeno na CZT a splňovat podmínku energetické účinnosti 0,65 pro zařízení na energetické využití KO dle Směrnice 2008/98/ES). Z hlediska energetického využití kalů je zde několik možností: a) využití v rámci zařízení na energetické využití komunálních odpadů (ZEVO) nebo zařízení pro tepelné zpracování odpadů nebo zařízení pro tepelné zpracování zdravotnických a nebezpečných odpadů jako jedné části palivového mixu, a to po snížení obsahu vody v kalu za pomoci odpadního tepla ZEVO, nebo s využitím kalového plynu na ČOV podíl kalů v celkovém palivovém mixu se bude řídit zejména jeho vlastnostmi a potřebnou výhřevností paliva jako celku (kal má výhřevnost pouze 4 5 MJ/kg při 60% obsahu vody) b) spoluspalování s klasickými palivy (uhlí), především v teplárnách, opět po snížení obsahu vody v kalu za pomoci odpadního tepla, nebo s využitím kalového plynu na ČOV zde je podmínkou dodržení limitů pro těžké kovy a další kontaminanty PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 38

39 c) přidávání do substrátu bioplynových stanic zaměřených na zpracování bioodpadů, a to v původní konzistenci, včetně využití jako média pro dosažení potřebného poměru sušiny podmínkou je dodržení limitů pro následnou aplikaci na zemědělskou půdu, pokud má být digestát z bioplynové stanice následně na zemědělskou půdu aplikován d) materiálově energetické využití ve zplyňovacích zařízeních, jejichž výstupem je syngas a vitrifikát (bez dalších omezení, kromě obsahu vody) Dosud byly vypsány dvě vhodné výzvy, a to - č. 5, kde bylo možné požadovat podporu například na výstavbu/vybavení/modernizaci kompostáren, přičemž alespoň polovina kompostů by měla být aplikována na ZPF, a - č. 23, kde podporovanou aktivitou jsou projekty bioplynových stanic (výstavba/vybavení či modernizace), které budou nakládat na vstupu minimálně z 25% s takovými druhy odpadů, které již není možné materiálově využívat, nebo nejsou k materiálovému využití vhodné. Jedná se především o vedlejší produkty živočišného původu a odpad z kuchyní a stravoven. Hodnotící kritéria SC 3.2 pro kompostárny i pro bioplynové stanice jsou zaměřena zčásti na kvantitativní naplnění indikátorů při minimalizaci nákladů na realizaci opatření. Jsou zde však také kvalitativní parametry, a to a) pro kompostárny 7. Zaměření projektu na komunální odpad v % t/rok (až 7 bodů) 8. Podíl materiálově využitých odpadů z celkové hmotnosti odpadů vstupujících do zařízení v % t/rok (až 13 bodů) 10. Využití procenta z celkové produkce kompostu dané kompostárny na zemědělský půdní fond (až 14 bodů) 11. Využití procenta z celkové produkce kompostu dané kompostárny na zakládání a přihnojení městské zeleně nebo na zemědělský půdní fond (až 4 body) 12. Součástí projektu BPS je příjem a zpracování vedlejších produktů živočišného původu a odpadů z kuchyní a stravoven (dle Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1069/2009) až 6 bodů b) pro bioplynové stanice 6. Zaměření na komunální odpad nebo odpad podobný komunálnímu (až 15 bodů) 7. Využití procenta produkovaného digestátu na zemědělský půdní fond (až 13 bodů) 8. Zpracování vedlejších produktů živočišného původu a odpadů z kuchyní a stravoven (až 10 bodů) U dalších podobných výzev by kromě zaměření na komunální odpad bylo vhodné jako kritérium uvést možnost využití kalů z ČOV (bodová bonifikace např. až 5 bodů při přesáhnutí 30% zastoupení na vstupu). PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 39

40 Kritérium Využití na zemědělský půdní fond by mělo být podmíněno doložením velmi precizních podkladů, odpovídající technologií (s důrazem na účinnou hygienizaci) a procesy, vzhledem k vysokým rizikům kontaminace vzniklého digestátu nebezpečnými organickými látkami, těžkými kovy či mikrobiálním znečištěním. U dalších záměrů v oblasti energetického využití by bylo vhodné definovat jako hodnotící kritéria: a) Zařízení bude využívat jako palivo kaly z ČOV, v rozsahu alespoň 10 % hmotnostních (3-5 bodů) b) Odpadním výstupem ze zařízení bude inertní, dále využitelný materiál (například ve stavebnictví) s deklarovanou kvalitou a naplňující příslušné limity obsahu a uvolňování škodlivin (5-10 bodů) c) Hlavní výstup ze zařízení bude možné využít alternativně materiálově (pro výrobu paliv či dalších chemických látek) nebo energeticky např. syngas (5-10 bodů) Důvodem pro takové nastavení hodnotících kritérií je upřednostnění materiálového využití a vytvoření způsobu nakládání, který umožní zpracování i kontaminovaných a z hlediska chemického složení na zemědělské půdě nevyužitelných kalů, při minimalizaci úniků nebezpečných látek do životního prostředí. Seznam tabulek Tabulka 1 Stávající a navrhované znění limitů a poplatků za vypouštění N-NH4, Ncelk., Pcelk Obrázek.1: Závislost výhřevnosti vlhkého kalu na obsahu sušiny a organické sušiny materiálu. [1]. 5 Evropská unie Spolufinancováno z prostředků Fondu soudržnosti v rámci Technické pomoci Operačního programu Životní prostředí. PROGRAMUŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A STÁTNÍHO ROZPOČTU ČESKÉ REPUBLIKY. 40