6.1. Výzkum možností nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice... 66 6.2. Průzkum možnosti přímé aplikace kalu na zemědělskou půdu...

OBSAH OBSAH... 9 1. ÚVOD... 11 2. ZHODNOCENÍ LEGISLATIVNÍHO PROSTŘEDÍ... 13 2.1. Legislativa odpadového hospodářství... 13 2.1.1. Zákony... 13 2.1.2. Vyhlášky... 13 2.2. Legislativa vodního hospodářství... 14 2.2.1. Zákony... 14 2.2.2. Vyhlášky... 16 2.2.3. Nařízení... 16 2.3. Seznam norem souvisejících s ČOV... 17 3. SUMARIZACE STÁVAJÍCÍCH ZPŮSOBŮ NAKLÁDÁNÍ S KALY... 18 3.1. Definice kalu... 18 3.2. Charakteristika kalu... 18 3.3. Odpadní vody... 18 3.4. Produkce kalů v České republice... 23 3.5. Složení kalů... 26 3.6. Druhy čistírenských kalů... 27 3.7. Zpracování kalů... 27 3.8. Využití a likvidace kalů... 30 3.8.1. Spalování kalu... 31 3.8.2. Skládkování kalu... 35 3.8.3. Zakomponování kalu do stavebních materiálu... 36 3.8.4. Využití kalů v zemědělství jako hnojiva... 37 3.8.5. Využití kalu pro kompostování... 39 2.8.6. Rekultivace... 41 4. ZHODNOCENÍ EFEKTIVITY STÁVAJÍCÍCH ZPŮSOBU NAKLÁDÁNÍ S KALY... 43 4.1. Vhodnost využití jednotlivých způsobů nakládání s kalem z environmentálního hlediska... 43 4.2. Vhodnost využití jednotlivých způsobů nakládání s kalem z ekonomického hlediska... 44 4.3. Průzkum veřejného mínění v oblasti nakládání s kaly... 45 4.3.1. Charakteristika obce... 46 4.3.2. Obecné informace k výzkumu... 46 4.3.3. Výsledky výzkumu... 47 5. NÁVRH NA VYUŽITÍ STÁVAJÍCÍCH TRENDŮ V NAKLÁDÁNÍ S KALY - ČISTÍRNA ODPADNÍCH VOD VE VELEŠOVICÍCH... 55 5.1. Charakteristika a popis ČOV... 55 5.2. Přehled hlavních objektů ČOV... 56 5.3. Údaje o množství a znečištění odpadních vod projektované zatížení... 57 5.4. Přehled hlavních zdrojů odpadních vod v obci Velešovice... 58 5.5. Požadavky na čištění odpadních vod v ČR... 59 5.6. Zhodnoceni efektivity čistírny odpadních vod ve Velešovicích... 60 5.7. Současný způsob nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice... 63 5.8. Navržené způsoby nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice... 64 6. OVĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ UČINNOSTI NAVRŽENÝCH OPATŘENÍ... 66 9

6.1. Výzkum možností nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice... 66 6.2. Průzkum možnosti přímé aplikace kalu na zemědělskou půdu... 67 6.2.1. Výsledky průzkumu... 69 6.2.2. Vyhodnocení průzkumu... 71 6.3. Vhodnost využití jednotlivých způsobů nakládání s kalem z ekonomického hlediska... 72 6.3.1. Náklady spojené s přímou aplikace na zemědělskou půdu... 72 6.3.2. Náklady spojené s kompostováním kalů... 74 6.3.3. Náklady spojené se skládkováním kalů... 74 6.3.4. Náklady spojené se spalováním kalu... 75 6.3.5. Náklady spojené s využitím kalu při rekultivaci... 76 6.4. Zhodnocení výsledků... 76 6.5. Závěrečné zhodnocení... 77 8. SEZNAM ZKRATEK... 82 9. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 83 10. SEZNAM TABULEK... 85 11. SEZNAM GRAFŮ... 86 12. PŘÍLOHY... 87 10

1. ÚVOD Cílem práce je nalezení optimálního řešení nakládání s kalem, a to jak z pohledu environmentálního, tak i z pohledu ekonomického pro konkrétní čistírnu odpadních vod v regionu Vyškov. Jedná se o ČOV Velešovice. Práce řeší problematiku nakládání s kalem z čistírny odpadních vod ve Velešovicích a hledá optimální možnosti ve stanovené lokalitě. První dvě kapitoly předkládané práce tvoří teoretický rámec. Zde se opírá o odbornou literaturu, zákony, vyhlášky, normy a nařízení, které jsou platné pro Českou republiku. Konkrétně pak uvádí do problematiky současné legislativy vodního a odpadového hospodářství týkající se čistíren odpadních vod, kalů a odpadních vod. Dále popisuje definici kalu, jeho vlastnosti, charakteristiku a způsoby úpravy. Posléze se věnuje otázce způsobů nakládání s kalem. Jedná se o přímou aplikaci na zemědělskou půdu, kompostování čistírenských kalů, spalování kalů, skládkování kalů, využití kalů při rekultivaci a možnosti zakomponování do stavebních materiálů. U všech uvedených způsobů jsou ilustrovány jejich klady a zápory. Třetí oddíl nabízí pohled na konkrétní čistírnu odpadních vod ve Velešovicích. Je uveden popisem této ČOV průběhu čištění odpadních vod, technologie využívané v tomto procesu čištění. Poté se zabývá hodnocením celkové účinností čistírny odpadních vod v dané obci. Následující část se věnuje návrhu optimálního způsobu nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice, a to z pohledu environmentálního a ekonomického. Je zde uveden i průzkum veřejného mínění v otázce nakládaní s kalem. Respondenti výzkumu jsou obyvateli Velešovice a blízkého okolí. V závěrečné kapitole je provedeno ověření navržených způsobů naložení s kalem z ČOV Velešovice. Je zde zohledněno jak environmentální tak ekonomické hledisko. Vše je prakticky propočítáno pro konkrétní podmínky dané lokality a navržen optimální způsob využívání kalu. Tato skutečnost je pak dokreslena dotazníkem mezi okolními zemědělskými podniky. Na volbu tématu mé magisterské práce, která se jmenuje Výzkum možností odstraňování kalů z čistírny odpadních vod v regionu Vyškov měl rozhodující vliv 11

můj, již dlouholetý, zájem o problematiku nakládání s odpady a především pak odstraňování čistírenských kalů. 12

2. ZHODNOCENÍ LEGISLATIVNÍHO PROSTŘEDÍ 2.1. Legislativa odpadového hospodářství 2.1.1. Zákony 185/2001 Sb., Úplné znění zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých zákonů, jak vyplývá z pozdějších změn 477/2001 Sb., Zákon o obalech a o změně některých zákonů (zákon o obalech) [16] Zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech Účelem zákona o odpadech je stanovení a dodržování pravidel při nakládání s odpady. Zákon upravuje nakládání s vybranými odpady jako jsou odpadové oleje, baterie a akumulátory, odpady z azbestu, kaly z čistíren odpadních vod a jiné. Dále zákon upravuje dovoz, vývoz a transport odpadů. Zákon stanovuje práva a povinnosti právnických a fyzických osob při nakládání s odpady. Zákon o odpadech reguluje nakládání s kaly. Použití kalů jedním ze způsobů využití či odstranění odpadu. Základní podmínkou pro použití kalu je jeho úprava. Okruh zákazu použití kalů se vztahuje na půdu, kterou je třeba zvláště chránit buďto z důvodu její územní ochrany, s ohledem na způsob jejího využití či z důvodu jejího zhoršeného stavu. Rovněž je zakázáno použití kalů, které nesplňují mikrobiologická kritéria, a to bez ohledu na půdu, do které je kal zamýšlen umístit. [4] 2.1.2. Vyhlášky 382/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě 41/2005 Sb., Vyhláška, kterou se mění vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady 13

294/2005 Sb., Vyhláška o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady 341/2008 Sb., 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) 376/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí a Ministerstva zdravotnictví o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů 381/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí, 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) 374/2008 Sb., Vyhláška č. 374/2008 Sb., o přepravě odpadů a o změně vyhlášky č. 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 383/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o podrobnostech nakládání s odpady 478/2008 Sb., Vyhláška č. 478/2008 Sb., kterou se mění vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady, ve znění pozdějších předpisů [16] 2.2. Legislativa vodního hospodářství 2.2.1. Zákony 254/2001 Sb., Zákon o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) 274/2001 Sb., Zákon o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích) [16] 14

Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů Účelem zákona je stanovení ochrany povrchových a podzemních vod, podmínek pro využívání vodních zdrojů a nakládání s vodami. Zákon vytváří podmínky pro snižování nepříznivých účinků povodní a sucha. Zajišťuje bezpečnost vodních děl a přispívá k ochraně vodních ekosystémů a na nich závislých suchozemských ekosystémů. Dále se zákon zabývá ochranou vodních zdrojů a jakosti vod, vodními toky, správou povodí, vodními díly, poplatky, sankcemi a výkony státní správy. Zákon o vodách rozlišuje, zda je voda odpadní nebo nikoliv. Toto rozlišení má teoretický a praktický význam z hlediska zákonem uplatňovaných požadavků např. na čištění, případně jiného zneškodňování produkovaných odpadních vod. K vypouštění odpadních vod do vod povrchových nebo podzemních je třeba povolení vodoprávního úřadu. Odpadní vody pocházejí z obytných, průmyslových, zemědělských, zdravotnických a jiných staveb, zařízení nebo z dopravních prostředků. Základním kritériem pro označení některých vod za vody odpadní jsou tato: 1. vody po použití mají změněnou jakost, tj. změna teploty a složení. U posuzování změny jakosti je nutné vycházet z jakosti vod před jejím použitím pro daný účel a porovnat ji s jakostí po jejím použití (tzn. na konci procesu využívání, ještě před čištěním v čistírně odpadních vod). 2. vody (jiné než použité) odtékající z objektů, které mohou ohrozit jakost povrchových vod nebo podzemních vod. Mezi tyto vody spadají i srážkové vody, u kterých je nutné pečlivě zvážit a prokázat, zda jsou vody tak znečištěny, že mohou v konkrétním místě ohrozit jakost povrchových nebo podzemních vod. [8] Zákon 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích) Zákon upravuje rozvoj, výstavbu a provoz vodovodů a kanalizací sloužících veřejné potřebě, přípojek na ně, jakož i působnost orgánů územních samosprávních celků a správních úřadů na tomto úseku. Zákon se nevztahuje na vodovody a kanalizace, které mají průměrnou denní produkci nižší než je 10 m3, nebo je-li počet připojených osob trvale využívajících vodovod nebo kanalizaci menší než 50. 15

Místo dodávky nebylo doposud přesně specifikováno. Jakost a množství vypouštěných odpadních vod do kanalizace je dané kanalizačním řádem. Odvádění odpadních je splněno vtokem z přípojky do kanalizace. Odváděním odpadních vod je myšleno odvádění odpadních vod z domácností se zatížením odpovídajícím pětidenní biochemické spotřebě kyslíku (BSK5) 60 g kyslíku za den. Odpadní vody vyšší míry znečištění a množství se vymezují kanalizačním řádem. Kanalizační řád také stanoví, které odpadní vody je nutné předčistit, než se vypustí do kanalizace pro veřejnou potřebu. Vzhledem k problémům s čištěním odpadních vod s malým biologickým znečištěním zákon zakazuje vypouštět do kanalizace, ukončené ČOV, vody předčištěné v septiku nebo žumpě. [3] 2.2.2. Vyhlášky 20/2002 Sb., Vyhláška Ministerstva zemědělství o způsobu a četnosti měření množství a jakosti vody 110/2005 Sb., Vyhláška, kterou se mění vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 293/2002 Sb., o poplatcích za vypouštění odpadních vod do vod povrchových 293/2002 Sb., Vyhláška Ministerstva životního prostředí o poplatcích za vypouštění odpadních vod do vod povrchových 428/2001 Sb., Vyhláška Ministerstva zemědělství, kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích) [16] 2.2.3. Nařízení 61/2003 Sb., Nařízení vlády o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech [16] 16

2.3. Seznam norem souvisejících s ČOV ČSN EN 1085 Čištění odpadních vod Slovník ČSN 75 0905 zkoušky vodotěsnosti vodárenských a kanalizačních nádrží ČSN 75 64 01 Čistírny odpadních vod pro více než 500 ekvivalentních obyvatel ČSN EN 12255 1 až 16 Čistírny odpadních vod ČSN 7566O1 Strojně-technická zařízení čistíren odpadních vod [1] 17

3. SUMARIZACE STÁVAJÍCÍCH ZPŮSOBŮ NAKLÁDÁNÍ S KALY 3.1. Definice kalu Pro účely zákona se rozumí 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, [16] Z vodohospodářského hlediska lze kal definovat jako: směs látek těžších než voda, které se vylučují v procesu úpravy vody a především v procesu čištění odpadních vod. 3.2. Charakteristika kalu Kal je složen z látek rozpuštěných, koloidních a převážně suspendovaných. Obsah vody převyšuje obsah pevných látek. Většina vodárenských kalů obsahuje 94-99% vody. Voda v kalech je volná, koloidně vázaná nebo kapilárně vázaná. Nejlépe lze separovat vodu volnou. Její odstranění se provádí pomocí sedimentace. Voda koloidně vázaná je odstraňována pomocí zrušení elektrického náboje částic. K uvolnění kapilární vody je nutno vyvinout větší sílu než je síla kapilární. [10] 3.3. Odpadní vody V odpadních vodách je obsaženo široké spektrum znečišťujících látek. V následující tabulce č. 1 je uvedena charakteristika odpadních vod. 18

Tab. 1 Charakteristika odpadních vod [10] Znečišťující látky v odpadních vodách rozpuštěné organické biologicky rozložitelné biologicky nerozložitelné anorganické nerozpuštěné organické biologicky rozložitelné biologicky nerozložitelné usaditelné neusaditelné koloidní plovoucí anorganické usaditelné neusaditelné příklady cukry mastných kyselin azobarviva těžké kovy,sulfidy škrobové bakterie papíry, plasty celulosová vlákna bakterie, papír bakterie papír písek, hlína brusný prach Složení městských odpadních vod Odpadní vody dělíme podle původu: Splaškové odpadní vody jedná se o odpadní vody vyprodukované v domácnosti, školách, restauracích, hotelech, kulturních zařízeních apod. Odpadní vody jsou vypouštěné do veřejné kanalizace. Splašková voda je složena z pitné vody, produktů metabolizmu (exkrementů) a produktů lidské činnosti (tj. zbytky jídel, pracích a čistících prostředků). Průmyslové odpadní vody - jedná se o vody ze zemědělství, průmyslových závodů a výroben. Vody jsou vypouštěné do veřejné kanalizace. Některé odpadní vody jsou předčišťované již v závodě. Vody jsou zbavené toxických, ropných a jinak škodlivých látek. Toxické látky se lépe odstraňují u koncentrovanějších vod než u vod naředěných. Odpadní vody jsou složené z odpadních vod od zaměstnanců závodu včetně odpadních vod ze závodních kuchyní a jídelen, z odpadní vody srážkové, z odpadní vody chladící a z odpadní vody technologické. Srážkové odpadní vody jsou odváděné veřejnou kanalizací. Množství závisí na velikosti odvodňované plochy. Srážkové vody zřeďují vody odpadní. Kvalita srážkových vod je různá, mnohdy se podíl organických nečistot rovná vodám splaškovým. Dešti dochází ke splachování nečistot z komunikací. Silné deště splachují písek a ornici. V zimním období se do kanalizace dostává velké množství soli z tajícího sněhu na sypaných vozovkách. Balastní vody jedná se o vody podzemní, které se do kanalizace dostaly jejím nedokonalým těsněním. Vody jsou většinou málo znečistěné. Nejedná se o vody 19

odpadní a proto do kanalizace nepatří. Vody zřeďují a svou přítomností se podílí na zvýšení celkového množství odpadních vod. Při velkém zředění se sníží koncentrace znečištění, což může vést k problémům při čištění na čistírnách odpadních vod. [10] Kvalita městských odpadních vod je dána kvalitou jednotlivých složek a jejich poměrem. Celkové množství čištěné odpadní vody v České republice je 841 541 000 m 3. Z toho 331 107 000 m 3 splaškových odpadních vod, 182 804 000 m 3 průmyslové a ostatní odpadní vody a 327 630 000 m 3 srážkové vody. 100 80 60 40 20 0 Hl. město Praha Středočeský Jihočeský Plzeňský Karlovarský Ústecký Liberecký Královéhradecký Pardubický mil. m 3 - Million m 3 Vysočina Jihomoravský Olomoucký Zlínský Moravskoslezský Vypouštěné odpadní vody do kanalizace - Wastewater discharged into sewerage systems Čištěné odpadní vody celkem (bez srážkových vod) - Wastewater treated, total (excl. precipitation) Graf 1 Množství vypouštěných a čištěných odpadních vod v jednotlivých krajích v roce 2007 [15] Charakteristika městských odpadních vod Barva: Voda může mít různé barevné odstíny. Šedé zbarvení je normální. Výskyt černé barvy může indikovat septické podmínky nebo průmyslové znečištění. Zápach: Čerstvé odpadní vody mají obvykle zápach zemitý. Zápach po shnilých vejcích je charakteristický pro septické vody. Aerobním rozkladem vzniká sulfát, který působí korozivně na beton a měď. Může dojít i k jeho výbuchu. Díky obsahu sulfátu a metanu musí být dodržovány přísné předpisy bezpečnosti práce. Teplota: Teplota odpadní vody je ovlivňována vypouštěním průmyslových chladících vod, svedením povrchových vod a průnikem podzemních vod. Průmyslové chladící vody oteplují odpadní vody. Ochlazení vody způsobují podzemní a povrchové vody. 20

Nerozpuštěné látky: Nerozpuštěné látky dělíme na usaditelné a neusaditelné (koloidní). Usaditelné látky mají vysokou měrnou hmotnost a velikost, a proto může během několika hodin dojít k jejich usazení v usazovacích nádržích. Koloidní látky mají malou měrnou hmotnost a mají malé rozměry, proto jsou rozptýlené ve vodě a nesedimentují nebo sedimentují jen velmi pomalu. Plovoucí látky jako jsou částice tuků a olejů jsou odstraňovány stíráním hladiny. Turbidita: Turbidita (zákal) ukazuje množství nerozpuštěných látek, zvláště při nižších koncentracích. Měření je prováděno pomocí turbidimetrů. ph: Je míra koncentrace vodíkových iontů v roztoku. Hodnota ph ovlivňuje biologickou aktivitu. Optimální ph se pohybuje v rozmezí 6,5 8,0. Alkalita: Alkalita neboli neutralizační kapacita odpadní vody je mírou její schopnosti tlumit změny ph. Vodivost: Vodivost je závislá na množství rozpuštěných látek. Výrazné překročení je signálem vypouštění průmyslové odpadní vody. Biochemická spotřeba kyslíku: Značí se BSK. Vyjadřuje množství kyslíku spotřebovaného mikroorganismy. Běžné městské odpadní vody obsahují 100 250 mg/l BSK. Jeden člověk přispěje 60 g/den. Chemická spotřeba kyslíku: Je označována jako CHSK. Uvádí celkové množství organických látek obsažených v odpadní vodě. V surové odpadní vodě je reakce mezi BSK a CHSK tato: BSK5 = 0,35 0,6 Celkový organický uhlík: Označuje se jako TOC. Vyjadřuje množství uhlíku obsaženého v organických látkách v odpadní vodě. Poměr mezi TOC a CHSK je: TOC = 0,3 0,4CHSK. Celkový fosfor: udává množství fosforu v odpadních vodách ve všech jeho formách. Denně svou činností vyprodukujeme asi 2-4 g/os. 21

Dusík: Dusík se v odpadních vodách vyskytuje ve čtyřech formách. Jedná se o organický dusík, amoniak, dusitany a dusičnany. Část dusíku je spotřebovávána při tvorbě biomasy. Díky této spotřebě dochází ke snižování množství dusíku v odpadní vodě. [10] Tab. 2 Znečištění na ČOV v roce 2007 [15] Území, kraj Česká republika Znečištění na ČOV ( t/ rok) BSK5 1) CHSKCr 2) NL 3) Ncelk. 4) *) Pcelk. 5) *) na na na na na na na na na na přítoku odtoku přítoku odtoku přítoku odtoku přítoku odtoku přítoku odtoku 197 454 246 835 4 589 829 27 360 382 6 857 36 089 10 570 5 599 857 Hl. město Praha 28 352 630 75 832 4 414 46 116 957 6 681 2 235 780 81 Středočeský 20 886 472 45 070 2 659 24 511 684 3 628 985 668 109 Jihočeský 15 124 515 30 550 2 365 13 195 574 1 919 716 343 69 Plzeňský 16 479 279 34 844 1 655 17 379 425 2 722 603 422 48 Karlovarský 4 574 153 10 762 958 5 703 214 905 404 162 29 Ústecký 13 430 308 29 053 1 542 17 057 404 1 561 357 317 42 Liberecký 4 199 225 10 329 1 137 4 707 318 733 324 132 21 Královéhradecký 9 561 301 22 179 1 351 11 771 452 1 557 600 240 75 Pardubický 8 233 214 20 168 2 116 7 799 408 1 843 835 209 55 Vysočina 10 360 213 21 599 1 111 13 000 257 1 577 432 465 52 Jihomoravský 21 577 410 47 760 2 437 25 845 725 4 145 878 608 83 Olomoucký 11 786 196 27 279 1 250 13 184 333 2 111 455 297 48 Zlínský 10 491 235 23 849 1 223 14 153 266 1 860 542 263 53 Moravskoslezský 22 781 438 55 554 3 144 31 962 840 4 847 1 204 692 92 1) Biochemická spotřeba kyslíku 2) Chemická spotřeby kyslíku 3) Nerozpuštěné látky 4) Celkový dusík 5) Celkový fosfor *) Ukazatel znečištění není zjišťován ze všech sledovaných ČOV 22

3.4. Produkce kalů v České republice V České republice se v roce 2007 vyprodukovalo celkem 172 303 tun sušiny kalů. Toto množství kalu vyprodukovalo 10.322.689 obyvatel. Z toho vyplývá, že na jednoho občana České republiky připadá 16,7 kg/rok sušiny kalu. Množství vyprodukované sušiny kalu na osobu se liší v jednotlivých krajích České republiky. Z tabulek číslo 3 a 4 jsem vypočítala, že nejvíce sušiny kalu je vyprodukováno ve Zlínském kraji a to až 1,7 x více než je republikový průměr. Kraje, Praha, Jihočeský, Plzeňský a Jihomoravský vyprodukují větší množství kalu než je republikový průměr. Nejméně kalu je vyprodukováno v Karlovarském kraji. Dále nízkou produkci kalu mají kraje Královehradecký, Liberecký a Vysočina. Ostatní kraje se pohybují kolem průměru České republiky. Tab. 3 Produkce kalů v jednotlivých krajích v roce 2007 [15] Kraj Množství sušiny kalu (t) Praha 23 918 t Středočeský 16 698 t Jihočeský 11 444 t Plzeňský 10 318 t Karlovarský 3 389 t Ústecký 12 445 t Liberecký 5 804 t Královehradecký 7 612 t Pardubický 8 240 t Vysočina 7 333 t Jihomoravský 19 294 t Olomoucký 10 136 t Zlínský 16 628 t Moravskoslezský 19 041 t 23

Tab. 4 Počet obyvatel v jednotlivých krajích v roce 2007 [15] Kraj Počet obyvatel Praha 1 181 610 Středočeský 1 158 108 Jihočeský 627 766 Plzeňský 551 528 Karlovarský 304 274 Ústecký 823 173 Liberecký 429 031 Královehradecký 548 368 Pardubický 506 024 Vysočina 510 747 Jihomoravský 1 130 358 Olomoucký 639 161 Zlínský 590 142 Moravskoslezský 1 250 769 Tab. 5 Produkce kalu na jednoho obyvatele kg/rok Kraj Produkce kalu na jednoho obyvatele kg/rok Praha 20,2 Středočeský 14,4 Jihočeský 18,2 Plzeňský 18,7 Karlovarský 11,1 Ústecký 15,1 Liberecký 13,5 Královehradecký 13,9 Pardubický 16,3 Vysočina 14,4 Jihomoravský 17,1 Olomoucký 15,9 Zlínský 28,2 Moravskoslezský 15,2 24

7% 7% 11% 6% 7% 7% 6% 9% 6% 6% 7% 8% 5% 8% Praha Středočeský Jihočeský Plzeňský Karlovarský Ústecký Liberecký Královehradecký Pardubický Vysočina Jihomoravský Olomoucký Zlínský Moravskoslazký Graf 2 Produkce kalu v jednotlivých krajích v roce 2007 Z grafu 3 Srovnání produkce kalu v letech 2005 a 2007 vyplývá, že ve Zlínském a Karlovarském kraji došlo během dvou let k výraznému poklesu produkce kalů. Naopak v Pardubickém kraji došlo k výraznému nárůstu produkce kalu. Před dvěmi lety byla v tomto kraji nejnižší produkce kalu na území České republiky. V současné době je produkce kalu v tomto kraji shodná s republikovým průměrem. 40 množství kalu na 1os/rok/kg 35 30 25 20 15 10 5 2005 2007 0 Praha Středočeský Jihočeský Plzeňský Karlovarský Ústecký Liberecký Královehradecký Pardubický Vysočina Jihomoravský Olomoucký Zlínský Moravskoslazký kraj Graf 3 Srovnání produkce kalu v letech 2005 a 2007 25

Graf 4 vývoj produkce kalu v letech 2002-2007 naznačuje, že během šesti sledovaných let došlo k výraznému poklesu produkce kalu na území české republiky. Největší pokles byl mezi rokem 2002 a 2003 v dalších letech docházelo již k menším poklesům nebo nárůstům, ovšem celkový dlouhodobý stav vykazuje neustálý pokles. Důvodem poklesu množství kalu je postupné rušení podniků, které byly zaměřeny na těžký průmysl a produkovaly velké množství odpadních vod. Dalším důvodem vedoucím ke snížení je neustále zlepšující se technologie k úpravě kalů. 220 000 210 000 200 000 190 000 180 000 170 000 160 000 150 000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Graf 4 Vývoj produkce kalu v letech 2002-2007 3.5. Složení kalů Složení kalu je závislé na řadě okolností a to předavším na množství a druhu odpadních vod. Množství a druh odpadních vod je dán životním stylem obyvatelstva a závisí na ročním období. Přibližně lze stanovit, že 1 m3 kalu (0,5 1%) vznikne z cca 100 m3 splaškové vody. Míra znečištění odpadní vody se stanoví pomocí rozboru z odebraných vzorků. V rozboru je posuzována a stanovována např. barva, zápach, teplota, ph, vodivost, množství dusíku, množství fosforu, množství prachu, biochemická spotřeba BSK5, chemická spotřeba kyslíku CHSK a množství sedimentačního kalu. [10] Obecně kal obsahuje: Netoxické organické látky, až 60% v sušině a dále sloučeniny dusíku a fosforu Toxické látky - těžké kovy - Zn, Pb, Cu, Cr, Ni, Cd, Hg, As - PCB, PAU, dioxiny, pesticidy, alkylsulfofenoly, Polyfenoly [10] 26

3.6. Druhy čistírenských kalů Surový kal - jedná se o kal určený k úpravě Primární kal - jedná se o kal, který prošel procesem mechanického čištění, kde dochází k oddělení od odpadní vody. Kal má šedou až hnědou barvu a silně páchne. Obsahuje fekálie, papír, písek, kovy, patogenní mikroorganismy atd. Aktivovaný kal - jedná se o kal, který je vytvořený činností mikroorganismů v průběhu biologického čištění odpadních vod Terciární kal - jedná se o kal, který prošel procesem chemického srážení Stabilizovaný kal - jedná se o kal, který prošel procesem stabilizace (aerobní, anaerobní). Po stabilizaci dále nepodléhá biologickému rozkladu. [10] 3.7. Zpracování kalů Zpracováním kalů rozumíme technologický proces, který umožňuje využití nebo likvidaci kalu. Zpracováním kalu dochází ke snížení množství kalu. Zahušťování kalu Jedná se o proces, jehož cílem je zahuštění kalu na 4,5 6,0% sušiny. Zahušťování má význam při dalším zpracování kalu. Využívá se prosté sedimentace nebo strojních zařízení. Způsoby zahušťování: Prostá sedimentace Řízené gravitační zahušťování kalu Odstřeďování Tlaková flotace Sítové zahušťovače [12] 27

Tab. 6 Srovnání dosažené koncentrace zahuštění podle použité metody a druhu zahušťovaného kalu [12] Metoda zahuštění Druh kalu Dosažená sušina % Prostá sedimentace + Přebytečný a stabilizovaný 3,5 6,5 uskladnění kal Řízené gravitační zahuštění Primární kal 4,0 8,0 Řízené gravitační zahuštění Sekundární přebytečný kal 2,5 3,8 Odstřeďování Sekundární přebytečný kal 3,0 6,0 Odstřeďování s flokulantem Sekundární přebytečný kal 4,0 6,5 Tlaková flotace Sekundární přebytečný kal 3,5 7,0 Tlaková flotace s flokulantem Sekundární přebytečný kal 4,5 10,0 Síťové zahušťovače s flokulantem Sekundární přebytečný kal 4,0 18,0 Stabilizace kalu Stabilizace je biochemický proces, pomocí kterého dochází k úpravě vlastností kalu čímž zabraňuje samovolnému rozkladu. Snižuje množství rozložitelných organických látek a obsah patogenních organismů. Doba potřebná ke stabilizaci se pohybuje v rozpětí mezi 15 90 dny podle zvolené metody. Metody stabilizace: Aerobní stabilizace kalu Autotermní aerobní termofilní stabilizace kalu Anaerobní kryptofilní stabilizace kalu Anaerobní mezofilní stabilizace kalu Anaerobní termofilní stabilizace kalu Chemická stabilizace kalu Součástí stabilizace kalu je před úprava kalu. Její význam spočívá ve zvýšení stupně rozkladu kalu a zvýšení produkce kalového plynu. Před úprava se provádí mletím kalu, desintegrací ultrazvukem nebo termicky. Jako vedlejší produkt anaerobní stabilizace čistírenských kalů vzniká bioplyn. Složení plynu je závislé na složení kalu. Bioplyn se používá k ohřívání vyhnívacích komor. [12] 28

Tab. 7 Složení bioplynu [12] Parametr Hodnota Metan 60 75 % Oxid uhličitý 25 35 % Dusík 0,2 1,0 % Vodík 0,2 0,5 % Sulfan 0,1 0,3 % Voda 3,0 5,0 % Průměrná výhřevnost 18,0 24,8 MJ/m3 Meze výbušnosti 5,3 15,0 % pro metan Hygienizace Hygienizace kalu umožňuje jeho využití k zemědělským účelům. Zemědělským využitím dochází k uzavření koloběhu živin. Využití je závislé na obsahu těžkých kovů a toxických látek a patogenních mikroorganismů. V kalech je sledován výskyt termotolerantních koliformních bakterií, Enterokoků, Salmonelly a vajíček helmintů a enterovirů. Na základě obsahu patogenních mikroorganismů rozdělujeme kal na dvě třídy využitelnosti v zemědělství. Viz tab.č. 10 Mikrobiologická kritéria pro použití kalů na zemědělské půdě. Z mikrobiologického hlediska jsou v surovém a částečně i ve stabilizovaném kalu přítomny bakterie, viry, nižší houby a jejich spory a toxiny, kvasinky, červci a roztoči. Metody hygienizace: Sušení kalu při teplotě vyšší než 80 O C na sušinu vyšší než 90% Kombinovaný systém s předřazenou autotermní aerobní termofilní stabilizací při 55 O C a následnou mezofilní stabilizací Autotermní aerobní termofilní stabilizace při teplotě nad 55 O C a s přerušovaným dávkováním surového kalu a odběru s odstupem nejméně 20 hodin Termofilní anaerobní stabilizace při teplotě nad 55 O C a s přerušovaným dávkováním surového kalu a odběru s odstupem nejméně 20 hodin 29

Termická předprava surového kalu při teplotě nad 70 O C a s dobou zdržení minimálně 30 minut (pasterizace) Alkalizace kalu vápnem při dosažení ph nad 12 a teploty nad 55 O C a udržení těchto dosažených hodnot po dobu nejméně 2 hodin Alkalizace kalu vápnem při dosažení ph nad 12 a udržení této hodnoty po dobu nejméně 3 měsíců Radiace Sušení kalu umožňuje úplné odstranění vody z kalu. Sušení je energeticky a tedy i ekonomicky velmi náročná operace a navíc při ní může docházet k úniku těkavých složek odpadu do ovzduší. [12] Odvodňování kalů Odvodněním kalu rozumíme snížení obsahu vody v kalu na sušinu kolem 18%. Odvodněný kal má pevnou konzistenci a lze s ním manipulovat a transportovat ve volně loženém stavu. Odvodnění rozdělujeme na přirozené a strojní. Za přirozené odvodnění považujeme odvodňování na kalových polích nebo kalových lagunách. Ke strojnímu odvodňování se využívá sušení kalu, odvodňování kalu s využitím filtrace nebo gravitačního pole. [12] 3.8. Využití a likvidace kalů Zpracovaný kal je třeba nějakým způsobem z čistírny odstranit. Nabízejí se dva možné způsoby odstraňování kalů z ČOV a to využití nebo likvidace. Kal lze využít v zemědělství jako hnojivo, pro výrobu zemědělských kompostů, k rekultivaci nebo lze kal zakomponovat do stavebních materiálů. Za likvidaci kalů považujeme spalování, a skládkování. Využití i likvidaci kalů znesnadňuje vysoký obsah vody, proto je snahou před vlastním zneškodňováním kaly co nejvíce odvodnit. 30

5% 0% 16% přímá aplikace na zemědělskou půdu a rekultivace kompostování skládkování 47% 32% spalování jinak Graf 5 Způsoby zneškodňování kalů v roce 2007 3.8.1. Spalování kalu Spalování kalu je v současné době nejsledovanější technologií likvidace kalu. Podle současných poznatků se patrně jedná o nejdokonalejší způsob zneškodňování kalů, shrabků a případně písku z lapáku písku. Z hlediska spotřeby energie může být proces spalování kalů soběstačný. Záleží na stupni odvodnění, složení kalů, respektive na jejich výhřevnosti. Legislativně se spalováním kalů zabývá zákon o odpadech č.185/2001 Sb. a zákon o ochraně ovzduší č.86/2002 Sb. Kal z čistíren odpadních vod lze spalovat v různých spalovacích zařízeních. Ke spalování kalů je možné využít tyto objekty: spalovny tuhých komunálních odpadů teplárny a elektrárny cementárny speciální spalovny odvodněného kalu Spalování kalů je v České republice prozatím málo využívaný způsob likvidace kalů. Ze států Evropské unie se spaluje největší podíl čistírenských kalů ve Francii, Belgii a Švýcarsku. 31

Nejstarším způsobem spalování kalů je spalování s kvalitnějším palivem. Jako palivo může sloužit například uhelný kal, který je smíchán s čistírenským kalem, o sušině 25 35%. Směs dosahuje výhřevnosti asi 20 MJ/Kg. Pro tento způsob likvidace kalu není důležitá jeho kvalita ani předcházející způsob zpracování. Kal lze spalovat vysušený i nevysušený. V případě spalování vysušeného kalu musí vlastnímu spalování předcházet proces sušení, které je energeticky a tedy i finančně náročné. V procesu sušení kalu dochází k problému a to k úniku těkavých látek do ovzduší. Nevýhodou spalování nevysušeného kalu jsou větší nároky na technickou úroveň spalovny a na její kapacitu. Základními energetickými podmínkami spalování kalů jsou obsah sušiny, složení a výhřevnost kalu. Vyhnilý, vysušený kal z čistíren odpadních vod má podobné složení a výhřevnost jako hnědé uhlí. [2] Tab. 8 Výsledky zkoušek vyhnilého kalu [2] Označení vzorku Sušený Odvodněný Jednotky vyhnilý kal vyhnilý kal Sušina při 105OC 95,30 34,00 % popel 48,50 55,05 % hm.suš. vlhkost (voda) 4,70 66,00 % hořlavina celkem 51,50 44,95 % hm.suš. hořlavina prchavá 43,91 39,03 % hm.suš. výhřevnost 11,88 11,67 MJ/kg suš. spalné teplo 11,82 4,14 MJ/kg Emisní limity stacionárních zařízení upravují přílohy nařízení vlády č.352/2002sb., č.353/2002sb. a č.354/2002sb. Tabulka 9 uvádí hodnoty celkových emisních limitů při spalování kalů v cementářských pecích. 32

Tab. 9 Emisní limity pro koncentrace škodlivých látek [2] Znečišťující látka jednotka limity Tuhé znečišťující látky mg/m3 30 celkem HCl mg/m3 10 HF mg/m3 1 NOx (stávající zeřízení) mg/m3 800 NOx (nová zařízení) mg/m3 500 Cd + Tl mg/m3 0,05 Hg mg/m3 0,05 Sb + As + Pb + Cr + Co + mg/m3 0,5 Cu + Mn + Ni + V Dioxiny a furany mg/m3 0,1 SO2 mg/m3 50 Celkový organický uhlík mg/m3 10 Zařízení pro spalování kalů z ČOV Spalování kalů v teplárnách a elektrárnách Odvodněný kal je spalován společně s hnědým uhlím v poměru 1:19. Kal je odvodněný již na ČOV a proto není v elektrárnách a teplárnách zapotřebí budovat přídavná zařízení na sušení a granulování a tím nedochází k zvyšování investičních nákladů. Výhodou tohoto způsobu jsou nízké investiční a provozní náklady, protože není třeba dále investovat do čištění spalin, protože filtry a odlučovače jsou dimenzované tak, že emise vzniklé spalováním kalu jsou bez problému zachyceny a odstraněny. Při využití kalu dochází k úspoře paliva. [2] Spalování kalů ve spalovnách Spalování kalů ve spalovnách má podobný charakter jako spalování v teplárnách a elektrárnách. Výhodou jsou nízké investiční náklady a není také třeba budovat speciální filtry a odlučovače, neboť zařízení pro čištění spalin je postačující. [2] 33

Speciální spalovny odvodněného kalu Moderní spalovny kalu jsou založeny na principu fluidního pískového lože. Pomocným palivem je zemní plyn nebo bioplyn. Písek ve fluidním loži je plynem vyhřát na pracovní teplotu asi 530 O C a po vyhřátí se do lože přivádí odvodněný kal. Zplodiny spalování odcházejí do druhého stupně, kde dochází za dalšího přídavku plynu k dohoření při asi 850 O C. V rekuperačním výměníku se odváděná vzdušina zchladí, za současného předohřevu vzduchu přidávaného do fluidního lože, na teplotu asi 320 O C. Výhodou tohoto způsobu spalování je, že není důležitá sušina spalovaného kalu. [12] Spalování kalů v cementárnách Při spalování kalů dochází k úspoře hlavního paliva, kterým je nejčastěji černé uhlí. V rotační peci cementárny jsou kaly zpracovány bezodpadovou technologií, kdy dochází ke zpracování nebezpečného odpadu způsobem vhodným pro cementárnu i životní prostředí. Vysokými teplotami dochází k rozkladu toxických sloučenin, které se pevně a trvale zapracují do slínkové struktury, a mikroorganismů. Nevýhodou tohoto způsobu je možný únik toxických látek spolu se spalinami, neboť systém čištění spalin je jednodušší než u spaloven odpadů, elektráren či tepláren. [2] Výhody spalování kalů: podstatné snížení množství vyprodukovaného odpadu z procesu kalového hospodářství. Výsledným produktem je popel v množství asi 25 35g/d na EO [12], který je ukládán na skládku nebo je možné jej přidávat do některých druhů cementu. spalováním dochází ke snížení objemu i hmotnosti odpadu odstranění případné infekčnosti kalu zisk energie Nevýhody spalování kalů: vysoký obsah vody v kalech. Kal musí být před spalováním vysušen, což vede ke zvýšení energetické náročnosti a tím i ke zvýšení nákladů na likvidaci. do ovzduší se uvolňuje CO2, NOx, SO2, PAH nebo PCDDIF vznik popele, popílku a solí (nutná likvidace) 34

vzdálenost spaloven od čistíren odpadních vod, do kterých musí být kal dopravován což vede ke zvýšení finančních nákladů na likvidaci možnost hygienických problémů při přepravě (infekce, zápach, znečištění atd.) Přidávání kalu do biopaliva Kaly z ČOV tvoří významnou součást vícesložkového biopaliva. Podle předpisů tvoří jejich obsah až 30% hmotnosti zakládky. Kal působí v palivu jako tmel, který spojuje jednotlivé složky a spoluvytváří povrchovou vrstvu. Je důležité u něj sledovat tyto aspekty: obsah těžkých kovů obsah vody obsah nespalitelných částí (písek) Kal je vhodnou součástí paliv, která jsou spalována ve fluidních kotlích. Naopak je tomu u jiných typů kotlů, kde kal zhoršuje zpracovatelnost a energetickou hodnotu palivové směsi. [2] Výhody přidávání kalů do biopaliva: kal spojuje jednotlivé složky směsného biopaliva přidáním kalu do biopaliva se snižuje množství kalu zisk energie Nevýhody přidávání kalů do biopaliv: při použití v jiných kotlích než fluidních zhoršuje energetickou hodnotu paliva spalováním vzniká popel, popílek a sůl 3.8.2. Skládkování kalu Skládkování kalu je častějším způsobem likvidace kalu v České republice. Hlavním problémem při skládkování kalu je jeho vysoký podíl vody. Velký obsah vody působí problémy jak při samotném ukládání na skládku, tak i při manipulaci a při jeho přepravě. Vysoký obsah vody má vliv na stabilitu skládky a proto musí být kal před jeho dopravou na skládku odvodněn, což vede k podstatnému zvýšení nákladů na likvidaci kalu. Dalším problémem po uložení na skládku je dlouhá doba přetrvání 35

potencionální infekčnosti kalu, čímž se skládka stává potencionálním ložiskem patogenních mikroorganismů. Na skládce také hrozí riziko vyhnívání kalu, které by bylo doprovázeno unikem methanu. Rovněž existuje riziko uvolnění volné fáze z kalu, což by mohlo způsobit kontaminaci okolí skládky. Z důvodů předcházení výše uvedených rizik je zapotřebí, aby kal před uložením na skládce prošel procesem zahušťování, stabilizace, hygienizace a odvodňování. [12] Výhody uložení kalu na skládku: v některých případech nižší ekonomická náročnost něž u spalování Nevýhody uložení kalu na skládku: vysoký podíl vody potencionální infekčnost riziko úniku methanu riziko kontaminace okolí skládky narušení krajinného rázu neřeší problém likvidace kalu, pouze problém odsouvá 3.8.3. Zakomponování kalu do stavebních materiálu Kaly je možné v přiměřeném množství přidat do některých stavebních materiálu (např. cihel a cementu). Materiál po přidání kalu nesmí ztratit svoje základní vlastnosti. Také nesmí dojít k ohrožení životního prostředí. Například do materiálu pro výrobu cihel můžeme přidat kal, který obsahuje velké množství těžkých kovů. Kal může být do stavebních materiálů přidáván pouze v souladu se zákonem o technických požadavcích na výrobky a vyhláškou, kterou se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky. [5] Výhody využití kalu do stavebních materiálů: možnost využití i kalů, které mají vysoký obsah těžkých kovů Nevýhody využití kalu do stavebních materiálů: likvidace velmi malého množství kalu 36

3.8.4. Využití kalů v zemědělství jako hnojiva Je snahou dobře zpracovaný kal, který má vhodné složení, využít v zemědělství jako hnojivo. Většina kalů obsahuje velké množství organických látek, potřebných k růstu pěstovaných rostlin, a to především dusíku (2 4%), fosforu (1 2%) a vápníku. Kaly také mohou obsahovat některé nežádoucí složky, jejich přítomnost snižuje možnost využití kalu. Mezi nežádoucí složky, které jsou sledovány a limitovány patří těžké kovy (Cd, Cu, Pb, Zn, Cr, atd.), patogenní mikroorganismy (Salmonela, Escherichia coli) a některé organické látky (absorbovatelné organicky vázané halogeny, polychlorované bifenyly, atd.). Patogenní organismy lze z kalu odstranit dobrou hygienizací. [6] Kal se na zemědělskou půdu, podle vyhlášky Ministerstva životního prostředí 382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě, aplikuje v tekutém stavu nebo odvodněný v dávce max. 5 tun sušiny kalu na hektar půdy během tří let. Bližší podmínky nakládání s kaly jsou stanoveny ve vyhlášce Ministerstva životního prostředí 382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě. Zákon 185/2001 Sb. o odpadech a o změně některých dalších zákonů stanovuje povinnosti při používání kalů. Zákon stanovuje místa, na kterých je použití kalů 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, 37

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. [14] Na zemědělskou půdu mohou být použity pouze kaly, které vyhovují a) mezním hodnotám koncentrací vybraných rizikových látek a prvků b) mikrobiologickým kritériím uvedeným v tabulce 10 [14] Tab. 10 Mikrobiologická kritéria pro použití kalů na zemědělské půdě [14] Přípustné množství mikroorganismů (KTJ*) v 1 gramu sušiny aplikovaných kalů Kategorie kalů termotolerantní enterokoky Salmonella sp. koliformní bakterie I. < 103 < 103 negativní nález II. 103-106 103-106 nestanovuje se * KTJ- kolonie tvořící jednotku 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. 38

Výhody využití kalu jako hnojiva: zvyšování obsahu živin v půdě zlepšování textury a sorpčních schopností půdy díky zvýšenému obsahu organických látek podpora růstu rostlin recyklování odpadního produktu ČOV Nevýhody využití kalu jako hnojiva: možnost zvýšení koncentrace nežádoucích látek v půdě riziko přenosu patogenů na zvířata a člověka zápach aplikovaných kalů díky rozkladu organických látek aplikace kalů v zemědělství je sezónního charakteru produkce kalů značně převyšuje poptávku po jejich využití jako hnojiva 3.8.5. Využití kalu pro kompostování Při kompostování dochází k další stabilizaci a hygienizaci kalu. Provádí se v průmyslových kompostárnách, kde je kal nejdříve smíchán s plnivem (sláma, kůra stromů, dřevní odpad, piliny, plasty apod). Smíchání se provádí za účelem snížení obsahu vody (vlhkosti), zlepšení poměru obsahu uhlíku a dusíku a zvýšení objemu pórů kalů pro podporu aerace směsi. Sušina takto vyrobené směsi se pohybuje kolem 40%, během procesu se zvýší na 50 60%. Získaná směs je ukládána na haldy ve tvaru komolého jehlanu. V procesu odbourávání organických látek dochází k uvolňování tepla, díky jemuž je směs ohřána na 60 80 O C. Tato teplota se udržuje minimálně po dobu 21 dnů. Pro zajištění homogenizace materiálu, přístupu kyslíku a stejné teploty v celém objemu se provede trojí převrstvení. Vysokými teplotami dochází k usmrcení patogenů. Přístup kyslíku může být zajištěn přes perforované trubky, které jsou umístěny pod haldou. V procesu kompostování jsou prováděny chemické, fyzikální a mikrobiologické anylýzy. [6] 39

Výhody kompostování: obohacení půdy o živiny zlepšování textury a sorpčních schopností půdy recyklace odpadního produktu ČOV další stabilizace a hygienizace Nevýhody kompostování: možnost zvýšení koncentrace nežádoucích látek v půdě ekonomicky náročnější než přímá aplikace na půdu horší bezprostřední využitelnost živin pro rostliny (viz. pokus na jílku vytrvalém) Srovnání využitelnosti živin pro rostlinu z kompostovaného a nekompostovaného kalu Na jílku vytrvalém bylo provedeno srovnání využitelnosti živin pro rostliny. Cílem tohoto pokusu bylo stanovit vliv jednotlivých způsobů hnojení na růst rostlin. V pokusu na jílku vytrvalém, který byl pěstován na hnědozemi a kambizemi, bylo dosaženo vyšších výsledků v případě využití kalu přímo aplikovaného na zemědělskou půdu než u kompostovaného kalu. Zatím co u přímo aplikovaného kalu byla většina dusíku využita rostlinami bezprostředně, u kompostovaného kalu byla převážná část dusíku v organických vazbách, ze kterých se jen pozvolna uvolňoval. U varianty s tekutým kalem byl zjištěn největší výskyt nitrátového N v půdě i půdním roztoku a nejnižší nitrifikační schopnost půdy. Z tohoto pokusu vyplývá, že tekutý kal by neměl být aplikován na půdu dříne než může být uvolněný dusík bezprostředně využit rostlinou. [6] 40

Výnos suché hmoty (g/nádoba) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 hnědozem kambizem 0 Kontrola Kal tekutý Kal tuhý Kal kompostovaný Graf 6 Výnos jílku vytrvalého na hnědozemi a na kambizemi 1 0,9 0,8 Odběr N (g/nádoba) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 hnědozem kambizem 0 Kontrola Kal tekutý Kal tuhý Kal kompostovaný Graf 7 Odběr dusíku rostlinami na hnědozemi a na kambizemi 2.8.6. Rekultivace Rekultivací dochází ke zkulturnění půdy a jejímu opětovnému začlenění do okolní krajiny. Lidskou činností přeměněné a zdevastované krajině se navrací její přirozený vzhled. Rekultivace se skládá z dvou částí, a to z technické části a z části biologické. V biologické části se využívá kal, kterým se do půdy dodávají živiny. Cílem biologické 41

části je obnovení půdní úrodnosti. Zrekultivované pozemky se využívají k lesnické nebo zemědělské činnosti. [7] Výhody využití kalu pro rekultivaci: obohacen půdy o živiny a zlepšování struktury půdy začlenění poškozeného pozemku do okolní krajiny Nevýhody využití kalu pro rekultivaci: možnost zvýšení koncentrace nežádoucích látek v půdě ekonomická náročnost při převozu kalu na větší vzdálenosti 42

4. ZHODNOCENÍ EFEKTIVITY STÁVAJÍCÍCH ZPŮSOBU NAKLÁDÁNÍ S KALY 4.1. Vhodnost využití jednotlivých způsobů nakládání s kalem z environmentálního hlediska Pro malé čistírny se z environmentálního hlediska jeví jako nejlepší způsob využití přímá aplikace kalu na zemědělskou půdu. Kaly pocházející z ČOV s EO 1000 obsahují minimální množství těžkých kovů a toxických látek, čímž nepřispívají ke zhoršení kvality půdy. Využitím kalu na zemědělskou půdu dochází k uzavření koloběhu živin. Jedná se o přirozený způsob dodávání živin do půdy, čímž dochází k zvýšení obsahu živin a organických látek v půdě a ke zlepšení textury a sorpční schopnosti půdy. Při aplikaci by se měla zohlednit kvalita půdy a lokalita, na kterou bude kal aplikován. Aplikace by se neměla provádět v bezprostřední blízkosti vesnice, neboť při aplikaci se do okolí šíří zápach. Kal z větších ČOV obsahuje vyšší podíl těžkých kovů a patogenních organismů, proto je optimálnější jeho spalování než aplikace na půdu. U kalů s vyšším obsahem těžkých kovů hrozí riziko zhoršení vlastností půdy a pronikání do povrchových i podpovrchových vod. Následkem zatížené půdy se zhoršuje kvalita a kvantita produkovaných rostlin na pozemku. Rostliny spolu s živinami přijímají i těžké kovy a toxické látky, které se mohou nacházet v půdě, čímž dochází k následnému přijetí konzumenty vyšších řádů. Tímto způsobem může mít kal negativní vliv na zdraví člověka. Škodlivé látky mají převážně kumulativní charakter a proto se následky projevují po delší době a příčina je obtížně vystopovatelná. Pomocí kontaminované vody se problém z takto pohnojeného pozemku šíří i do okolních půd, na které nebyl kal přímo aplikován. Aplikace kalu na půdu přináší také riziko rozvoje patogenních organismů, které při přemnožení mají negativní vliv na člověka a zvířata. Jsou původcem mnoha chorob a nemocí. Při spalování kalu dochází k minimalizaci množství odpadu a v případě využití technologie spalování kalu v cementářských pecích dochází k naprosté likvidaci odpadu z ČOV. Spalováním kalu dochází k odstranění případné infekčnosti kalu. Nevhodně umístěná a řešená stavba spalovny negativně narušuje přirozený ráz krajiny. 43

Ukládání kalu na skládku neřeší efektivně problém likvidace kalu. Likvidace kalu tímto způsobem probíhá řadu let a tím zatěžuje budoucí generace. Skládka představuje potencionální riziko rozvoje patogenních organismů, které mohou napadat člověka i zvířata. Skládka s uloženým kalem představuje zdroj zápachu. Při špatném uzavření skládky může docházet k úniku methanu a průsaku skládkové vody do okolí. Vybudováním skládky dochází k záboru zemědělské půdy a narušení přirozeného rázu krajiny. Z environmentálního hlediska se nabízejí dvě možnosti nakládání s kalem a to buď využití kalu (v procesu uložení kalu na zemědělské půdě a využití kompostovaného kalu) nebo spalování kalu. Pro spalování by měly být využívány kaly obsahující vysoký podíl těžkých kovů, toxických látek a kaly s rizikem rozvoje patogenních organismů, které ze zdravotního hlediska a z hlediska zatížení půdy nelze využít na zemědělské půdě. Pro uložení na zemědělskou půdu a pro kompostování jsou vhodné kaly z malých ČOV, kde nedochází k průmyslové činnosti a kal obsahuje minimální množství těžkých kovů a je upraven tak, že nehrozí riziko rozvoje patogenních organismů. 4.2. Vhodnost využití jednotlivých způsobů nakládání s kalem z ekonomického hlediska Ekonomická náročnost je především spjata s transportem kalu. Jedná se o faktor, který velmi významně ovlivňuje konečnou cenu nakládání s kalem. Kal u většiny metod využívání a likvidace obsahuje malé množství sušiny. Vysoký obsah vody způsobuje zvětšení objemu kalu, který je třeba převážet. Obecně nejnižší náklady na dopravu jsou spojeny s využíváním kalu přímou aplikací na zemědělskou půdu. Půdy, které mohou být k tomuto účelu využity se nacházejí ve většině případů ve vzdálenosti několika desítek metrů nebo několika málo kilometrů. Kompostárny, skládky a spalovny v případě měst mohou být ve velmi malé vzdálenosti, ale pokud se jedná o malou vesnickou ČOV může tato vzdálenost představovat desítky kilometrů. V některých oblastech se nemusí vhodná kompostárna nebo spalovna nacházet vůbec. Největší vzdálenost ve většině případů by musel překonat kal při využívání pro účely rekultivace. V tomto případě se jedná o desítky kilometrů. 44

Dalším faktorem, který prodražuje některé metody je dosušování. Aby se s kalem mohlo některými způsoby nakládat, musí být provedeno dosušení. Procento sušiny u jednotlivých způsobů je různé a proto se liší i jeho finanční náročnost. Dosušení není třeba využívat v případě aplikace kalu na zemědělskou půdu a v případě kompostovaní kalu. Pro tyto způsoby není třeba výrazněji snižovat obsah vody. Je dostačující sušina, která je získána základním zpracováním kalu. V případě, že je kal využíván k rekultivaci nebo je skládkován je zapotřebí u něj dosáhnout sušiny 35%, čehož základním zpracováním kalu není docíleno, a proto musí být provedeno sušení kalu. Nejvyšší náklady na dosušování jsou spojeny s metodou spalování. Pro spalování je zapotřebí získat sušinu kalu kolem 90% což je energeticky a tím i ekonomicky velmi náročné. Samotná likvidace a nebo využití kalu představuje další skupinu nákladů. Náklady se liší podle využívaného způsobu naložení s kalem. Nejnižší náklady v této oblasti jsou u přímé aplikace na zemědělskou půdu. Cena aplikace se pohybuje v rozmezí 150 až 250 korun [17] za tunu kalu. Náklady na kompostování činí přibližně 600 až 700 korun [17] za tunu kalu. Za uložení tuny kalu na skládku se zaplatí 700 až 900 korun [17]. Nejdražší je spalování kalu. Náklady na spálení jedné tuny kalu se pohybují kolem 4600 [17] korun. Obecně lze tedy říci, že ekonomicky nejvýhodnějším způsobem je přímá aplikace. Dále jako ekonomicky přijatelný způsob se jeví kompostování kalu. Mezi ekonomicky náročnější způsoby můžeme zařadit spalovaní a skládkování. V případě velkých ČOV může přímá aplikace kalu na zemědělskou půdu představovat značné provozní a technické zatížení. Velké množství kalu, které je na těchto ČOV denně vyprodukováno nachází v blízkém okolí obtížně uplatnění. V těchto případech se jeví jako nejlepší způsob spalování, při kterém není problém zlikvidovat velké množství čistírenského kalu. 4.3. Průzkum veřejného mínění v oblasti nakládání s kaly Průzkum veřejného mínění byl prováděn mezi obyvateli obce Velešovice a okolí za účelem zjištění zájmu o ČOV a problematiku s ní související. Cílem bylo také zjistit názory lidí na způsoby nakládání s kalem, který vznikl na ČOV Velešovice. 45

4.3.1. Charakteristika obce Obec Velešovice se nachází v Jihomoravském kraji v okrese Vyškov. Leží cca 20 km severovýchodně od Brna, cca 4 km severozápadně od Slavkova u Brna. Průměrná nadmořská výška je 228 m n. m. Velešovice se rozkládají v povodí toku Rakovec, který protéká západní stranou obce ve směru od severu k jihu. Rakovec se vlévá do říčky Litavy, která pokračuje do řeky Svratky. Okolí náleží k Drahanské vysočině a ke Chřibům. V obci převažuje venkovský typ zástavby. V posledních letech byla započata výstavba bytových domů v severní části obce. V obci je obvyklá občanská vybavenost (mateřská škola, základní škola, obchod, knihovna, hřiště atd.). V obci působí zemědělské družstvo Rakovec. Průmyslová činnost na území obce neprobíhá. Velešovice jsou zemědělskou obcí. Na ornou půdu připadá 80 % z celkové výměry tj. 525,6 ha. Obcí prochází silnice III/3836 Velešovice - Kovalovice - Pozořice. Dle statistického úřadu má obec v současné době 1 126 obyvatel. Obyvatelstvo obce je zásobováno pitnou vodou z veřejného vodovodu nebo z vlastních studní. Pro akumulaci vody byla v katastru obce vybudována požární nádrž. Kanalizační síť v obci Velešovice je převážně jednotná. Výstavba kanalizace probíhala v různých časových obdobích v rámci rozvoje obce. 4.3.2. Obecné informace k výzkumu Průzkum jsem prováděla formou anonymního dotazníku, který jsem rozdala lidem v okolí ČOV Velešovice, a to především v samotné obci Velešovice, dále pak ve Slavkově u Brna, Holubicích, Němčanech a Dražovicích. Setkala jsem se se zájem občanů o danou problematiku. Celkově jsem oslovila 100 lidí. Návratnost dotazníku byla relativně vysoká. Vrátilo se mi 67 % vyplněných dotazníků tedy 67 kusů. Bohužel 5 z nich nebylo kompletních nebo bylo špatně vyplněných (u jednotlivých otázek bylo uvedeno více odpovědí např. všechny). Proto jsem do zpracování výsledků použila jen 62 vrácených dotazníků, tzv. 62% z původního počtu, a to 37 žen a 25 mužů. Respondenti převážně žijí na vesnici (vesnice 5 : město 2). 46

Otázky v dotazníku jsou rozděleny do čtyři oblasti. První oblast je obecná. Zabývá se vztahem dotazovaného k životnímu prostředí a jeho subjektivním pohledem na možnost získání informací, tykajících se oblasti životního prostředí a dále pak s důrazem na čistírny odpadních vod. Další soubor otázek se věnuje potřebnosti čistění odpadních vod, nakládání s odpadními vodami v dané obci, způsobu čištění a ovlivňování kvality odpadní vody vypouštěných z domácností. Třetí část dotazníku řeší problematiku nakládání s kalem. Dotazovaný odpovídá na otázky podle jakých hledisek je dobré nakládat s kalem a vybírá podle něj nejlepší způsob naložení. Poslední část zjišťuje obecné údaje o respondentovi (pohlaví, věk, místo bydliště). 4.3.3. Výsledky výzkumu Nejprve uvádím přehled otázek a odpovědí s krátkým komentáře a zhodnocením, a to v jednotlivých kategoriích společně. Zajímáte se o stav životního prostředí? Odpověď Počet odpovědí Velice mě zajímá stav životního prostředí a aktivně 4 si zjišťuji dostupné informace Stav životního prostředí mě zajímá a pokud jsou mi 36 informace poskytovány rád(a) si je poslechnu, ale aktivně si je sám (sama) nevyhledávám Stav životního prostředí mě spíše zajímá, ale 17 informace ohledně životního prostředí nesleduji Stav životního prostředí mě spíše nezajímá a 5 informace ohledně životního prostředí nesleduji Stav životního prostředí mě naprosto nezajímá 0 Máte dostatek informací o stavu životního prostředí? (Svůj pocit vyjádřete na stupnici od 1 do 5. Kdy číslo 1 je dostatek informací a číslo 5 představuje nedostatek informací.) Odpověď Počet odpovědí 1 4 2 24 3 14 4 16 5 4 47

Máte dostatek informací o čistírnách odpadních vod a jejich účelu? (Svůj pocit vyjádřete na stupnici od 1 do 5. Kdy číslo 1 je dostatek informací a číslo 5 představuje nedostatek informací.) Odpověď Počet odpovědí 1 2 2 12 3 21 4 17 5 10 Ženy na otázku zda se zajímají o stav životního prostředí převážně odpověděly, že je stav životního prostředí zajímá a pokud jsou jim informace poskytovány rády si je poslechnou, ale aktivně si je sami nevyhledávají. V návaznosti na otázky číslo 2 a 3 je nejčastější kombinací odpovědí u žen skutečnost, že je stav životního prostředí (ŽP) zajímá a subjektivně se domnívají, že jejich znalosti se pohybují na úrovni bodové škály v rozmezí 2 a 4 (kdy 1 je dostatek informací a 5 je nedostatek informací). Domnívají se, že informací o ŽP mají více než o ČOV a to většinou rozdílem jednoho bodu. Pouze ve výjimečných případech je tomu jinak. Jako příklad bych uvedla ženu, která na první otázku odpověděla, že se o stav životního prostředí velice zajímá a aktivně si zjišťuji dostupné informace a přesto se cítí, že má informací v oblasti ŽP za 4 a v oblasti ČOV za 3. Dalo by se polemizovat, proč tomu tak je. V dalších případech, kdy se ženy o stav životního prostředí spíše zajímají, ale informace ohledně životního prostředí nesledují, na otázky číslo 2 a 3 odpovídají v rozmezí škály 4 a 5 nebo 5 a 5. U mužů na otázku číslo 1 převažují odpovědi, že je stav životního prostředí zajímá a pokud jsou jim informace poskytovány rádi si je poslechnu, ale aktivně si je sami nevyhledávají. Nejčastěji hodnotí úroveň svých informací ŽP 2, ČOV 2 a nebo ŽP 2 a ČOV 3. Také se u nich občas objevuje odpověď, že je stav životního prostředí spíše nezajímá a informace ohledně životního prostředí nesleduji. V tomto případě pak na škále informovanosti o ŽP a ČOV pohybují v rozmezích 2,3 nebo 3,4. Jen jeden muž na tuto otázku odpověděl, že ho velice zajímá stav životního prostředí a aktivně si sám zjišťuje dostupné informace. 48

Objevují se u mužů také odpovědi Stav životního prostředí mě spíše nezajímá a informace ohledně životního prostředí nesleduji. Výjimkou je muž, který odpověděl na otázku číslo 1, že se o stav životního prostředí spíše nezajímá a informace ohledně životního prostředí nesleduje a přesto vnímá svou informovanost o ŽP na úrovni 1 a o ČOV na úrovni 3. Ze subjektivního pohledu žen a mužů (tedy respondentů tohoto výzkumu) v odpovědích v dotazníku vyplývá muži se o stav ŽP zajímají méně než ženy, ale přesto se domnívají o dostatečné míře své informovanosti, která je na škále vyšší než tu, kterou uvedly ženy. Ženy projevují celkově větší zájem o ŽP, ale jsou opatrnější v hodnocení svých poznatků a vědomostí týkající se této problematiky stejně jako i tématu ČOV. Je podle Vás čištění odpadních vod potřebné? Odpověď Počet odpovědí ano 62 ne 0 Na tuto otázku odpověděli všichni dotazovaní shodně ano. Shledávají čistírny odpadních vod jako potřebné. Jsou odpadní vody z Vaší obce čištěny? Odpověď Počet odpovědí ano 49 ne 9 nevím 4 Dotazník byl prováděn v obci Velešovice kde se nachází ČOV a v blízkém okolí. Na tuto otázku odpovědělo 79 % dotazovaných, že odpadní vody z jejich obce jsou čištěny. Výsledné číslo je ovlivněno lokálností výzkumu. 49

Odpadní vody z Vaší domácnosti jsou odváděny? Odpověď Počet odpovědí do kanalizace 53 do septiku 8 na domovní ČOV 1 jinam 0 Odpadní vody do kanalizace vypouští 85,5 % dotazovaných. Ne všechny vody vypouštěné do kanalizace jsou přečišťovány na čistírnách odpadních vod. V případě, že voda neodtéká do kanalizace využívají lidé v této oblasti raději septiků než domovních ČOV a to v poměru 8:1. Jaký je podle Vás nejlepší způsob čištění odpadních vod? Odpověď Počet odpovědí Klasická čistírna odpadních vod 49 Vegetační kořenová čistírna 13 odpadních vod Biologický rybník 0 Půdní (zemní) filtr 0 V této otázce byly nabídnuty čtyři možnosti odpovědí, přesto si dotazovaní zvolili pouze klasickou nebo vegetační kořenovou čistírnu odpadních vod. Dá se předpokládat, že o zbylých dvou způsobech neuvažovali z důvodu neznalosti těchto způsobů čištění. Jistě velmi důležitou roli hraje skutečnost, že se lidé s těmito způsoby prakticky nesetkali. Ve Velešovicích, kde byl převážně dotazník prováděn je klasická ČOV a v jedné z blízkých vesnic (Dražovice) se nachází vegetační kořenová čistírna. Lze tedy usuzovat, že dotazovaní jsou ovlivněni touto skutečností. Většina respondentů tj. 79% se kloní k názoru, že je lepší využívat klasickou čistírnu odpadních vod. Pokud se zaměříme na poměr muži versus ženy, zjistíme, že k vegetační kořenové čistírně se většinou kloní právě ženy. 50

Jaký je podle Vás nejlepší způsob nakládání s kalem z čistíren odpadních vod? Odpověď Počet odpovědí uložení na zemědělskou půdu 1 kompostování 26 spalování 19 skládkování 0 rekultivace 15 jiný způsob 1 - příměs do stavebních materiálů Ukládat kaly na zemědělskou půdu je dobré pouze podle jedné ženy. Většina dotazovaných v ústním komentáři uvedla obavu, že daný způsob je nehygienický a ze subjektivního pohledu nepřijatelný. Lidem se nelíbí, že by pozemky pro pěstování rostlin měly být hnojeny jimi vyprodukovanými kaly. V rozporu z touto obavou je skutečnost, že téměř 42 % dotazovaných určilo jako nejlepší způsob nakládání s kalem kompostování. Dokonce polovina mužů zvolila právě tento způsob, tedy kompostování. Opět se i zde mohla projevit osobní zkušenost respondentů a to právě s kompostováním na jejich zahrádkách. Zhruba 1/3 dotazovaných považuje za nejlepší způsob kal spálit. Pro tuto kategorii hlasovali muži a ženy rovnocenně. Jako nejlepší způsob vybralo 15 respondentů rekultivaci a to v poměru 8 : 2 (ženy : muži). Pro rekultivaci hlasovaly převážně ženy ve věkově kategorii 25 36 let. Je otázkou proč právě takto odpovědělo tolik žen. Je možné, že se jedná o pouhou náhodu. Jiným způsobem by nakládala pouze jedna žena. Ta zvolila jako nejlepší způsob zakomponování kalu do stavebních materiálů. Jedná se o ženu, která uvádí velký zájem stav životního a má hodně vědomostí v oblasti ŽP i ČOV. Měly by se podle Vás spíše využívat způsoby kal využívající nebo likvidující? Odpověď Počet odpovědí využívání kalů 51 likvidace kalů 11 Využívání kalů v názorech respondentů jednoznačně převažuje, vyslovilo se pro něj 82% dotazovaných. Muži i ženy se v tomto bodě shodují ve stejném poměru. Ve spojitosti s otázkou 8 (Jaký je podle Vás nejlepší způsob nakládání s kalem z čistíren 51

odpadních vod) řada respondentů uvedla spalování a současně i využívání kalu. Spalování tedy mnozí považují za metodu, která kal nelikviduje, ale využívá. Má se dle vašeho názoru při výběru nakládání s kalem z ČOV zohledňovat spíše ekologické nebo ekonomické hledisko? Odpověď Počet odpovědí ekologické 24 ekonomické 7 ekologické i ekonomické 31 Polovina respondentů nezvýhodňuje ani ekologické ani ekonomické hledisko. Jedná se podle nich o stejně důležité ukazatele. Oba dva způsoby mají být při výběru vhodného nakládání zohledněny. Ekologické hledisko upřednostňuje 39 %. Ekonomické hledisko jako rozhodující bere 12 % lidí. Vypouštíte do odpadní vody oleje a tuky? Odpověď Počet odpovědí ano 28 občas 11 nikdy 23 Oleje a tuky do odpadních vod nikdy nevypouští 23 dotazovaných. Zbytek dotazovaných což je 39 respondentů oleje vypouští do odpadních vod z toho 11 vypouští oleje občas. Splachujete do kanalizace zbytky potravy? Odpověď Počet odpovědí ano 13 občas 21 nikdy 28 Potraviny do kanalizace splachuje 13 lidí a občas 21 lidí. Nikdy potraviny do kanalizace nesplachuje 45 % dotazovaných. 52

Splachujete do kanalizace léky? Odpověď Počet odpovědí ano 2 občas 7 nikdy 53 Léky do kanalizace splachuje jen minimum dotazovaných a to 2 často a 7 občas. Nikdy léky nesplachuje 85,5 % respondentů. Používáte ve vaší domácnosti ekologické čistící a prací prostředky, které nezatěžují odpadní vody těžkými kovy? Odpověď Počet odpovědí ano, jaké 1 ne 58 částečně, jaké.. 3 Většina tázaných odpovídá na tuto otázku ne. Pouze jedna žena uvádí ano a používá tyto prostředky Percarbonat, Lavabell, Lavabrillo, Royal a Siam. Dále dvě ženy odpovídají částečně, ale neuvedly žádný přípravek. Jeden muž odpověděl také částečně a jako přípravek uvedl mýdlo Jelen. Uvítal(a) byste nabídku ekologických čistících a pracích prostředků v běžné obchodní síti? Odpověď Počet odpovědí ano 48 ne 14 Rozšíření ekologických prostředků do běžné obchodní sítě by uvítalo 77% dotazovaných, v této skupině však naprosto převažují ženy. Jen tři ženy by nabídku v běžné obchodní síti neuvítaly. Z odpovědí na otázky 12 a 13 vyplívá, že nepoužívání ekologických čistících a pracích prostředků je do značné míry ovlivněno špatnou dostupností na trhu. 53

Jak vyplývá z dotazníku lidé považují čistění odpadních vod za důležitou oblast vodního hospodářství. Čistírny odpadních vod shledávají jako potřebné a upřednostňují především klasické čistírny odpadních vod. Dále uvádějí jako vhodné vegetační kořenové čistírny. Na otázku, zda jsou odpadní vody z jejich obce čištěny, odpovědělo 79 % dotazovaných, že odpadní vody z jejich obce jsou čištěny. Čtyři dotazovaní neví zda, jsou vody čištěny a 9 respondentu uvádí, že odpadní vody nejsou čištěny. Odpadní vody do kanalizace vypouští 85,5 % dotazovaných. V případě, že voda neodtéká do kanalizace, využívají lidé v této oblasti raději septiků, než domovních ČOV a to v poměru 8:1. Podle respondentů je nejlepším způsobem nakládání s kalem jeho kompostování. Pro kompostování se vyslovilo 42% respondentů. Jako další vhodný způsob uvádí spalování. Na třetím místě v hodnocení se nachází využití kalů při rekultivaci. Výsledky tohoto dotazníku neslouží pouze pro účel práce samotné, ale v případě zájmu budou poskytnuty vedení čistírny odpadních vod ve Velešovicích případně obci Velešovice. 54

5. NÁVRH NA VYUŽITÍ STÁVAJÍCÍCH TRENDŮ V NAKLÁDÁNÍ S KALY - ČISTÍRNA ODPADNÍCH VOD VE VELEŠOVICÍCH 5.1. Charakteristika a popis ČOV Stavba čistírny odpadních vod byla realizována v letech 2005-2006. Zpracovatelem zakázky byl AQUATIS a.s.. Čistírna se nachází na pravém boku potoka Rakovec ve východní části obce. Čistírna odpadních vod je vybudována jako mechanicko - biologická se systémem provzdušňované aktivace s vertikálními dosazovacími nádržemi. Aktivace je nízkozatěžovaná s dlouhou dobou zdržení a aerobní stabilizací kalu. Na vstupu do ČOV je umístěna čerpací stanice odpadních vod. Čerpací stanice je vybavena dvěmi čerpadly surové vody ovládanými automaticky dle sledování úrovně hladiny v jímce. Čerpaná odpadní voda je dopravena do žlabu, ve kterém jsou umístěny strojově a ručně stírané česle. Za česlemi pokračuje žlab do vertikálního lapáku písku. Čištěná voda dále pomocí gravitace postupuje na biologické čištění. Před biologickým čištěním je umístěn objekt zajišťující rozdělení vod na dvě linky aktivačních nádrží. Biologické čištění se skládá ze dvou samostatných linek aktivačních nádrží s aerobní stabilizací kalu a vertikálních dosazovacích nádrží. Účelem aktivační nádrže je zajistit eliminaci znečištění nutrietů. Nádrže mají obdélníkový tvar. Nádrž obsahuje provzdušňovací hadice a vrtulová míchadla. Účelem dosazovací nádrže je separace biologického kalu. Jedná se o čtvercová sedimentační zařízení, která obsahují uklidňovací válec, rozvodné potrubí, odtokový žlab, odtah kalu, odtah plovoucích nečistot. Shrabky z česlí jsou ukládány v nádobě na shrabky. Zachycený písek je ukládán do nádoby na písek. Do uskladňovací nádrže kalu, která má obdélníkovitý tvar je umisťován přebytečný kal. Objekt může sloužit také pro zahušťování kalu. [1] 55

5.2. Přehled hlavních objektů ČOV Čerpací stanice Odpadní voda je přiváděna do čerpací stanice pomocí podzemní železobetonové šachty. Odpadní voda protéká přes česlicový koš se šířkou průlin 30 mm, ve kterém se zachytí s odpadní vodou přitékající nečistoty větší než 30 mm. Pro čerpání odpadních vod jsou používána dvě ponorná kalová čerpadla s průtokem 12,2 l/s. Čerpadla pracují v režimu střídavého cyklického střídání. Tím je také zajištěna náhrada při poruše jednoho z čerpadel. Chod čerpadel je řízen v závislosti na výšce vody v jímce. Při vyšším průtoku pracují obě čerpadla společně. [1] Mechanický stupeň čištění Mechanický stupeň čištění je umístěn v provozním objektu společně s dmýchadly, sociálním zařízením a velínem. Přečerpané odpadní vody protékají přes strojní česle do lapáků písku. Česle jsou stírané strojně a ručně. Ručně stírané česle mají průliny 15 mm a jejich sklon je 45 O. Strojně stírané česle mají šířku průlin 6 mm. Šířka žlabu u obou typů česlí je 0,4 m. Za česlemi je umístěn vertikální lapák písku se strojním vybavením. Lapák písku má průměr 1 m. Lapák písku je osazen mamutovým čerpadlem. [1] Biologický stupeň čištění Biologické čištění se skládá ze dvou samostatných linek aktivačních nádrží s aerobní stabilizací kalu a vertikálních dosazovacích nádrží. Aktivační nádrž Biologický stupeň čištění funguje na bázi postupného čištění. Jedná se o nízkozatížený systém s částečnou aerobní stabilizací kalu. Aktivační směs prochází cyklicky oxickou a anodickou fází tzn., že procesy nitrifikace a denitrifikace probíhají postupně. Z důvodů správného fungování čistírny je třeba sledovat množství sušiny, sedimentu a eventuelně upravovat množství přebytečného kalu. [1] 56

Tab. 11 Souhrnné parametry aktivace [1] Souhrnné parametry Jednotka Hodnota aktivace Výpočtový denní přítok Qd m3/h 10,2 Maximální přítok Qmax m3/h 39,6 Provozní objem aktivace m3 325 Celková hloubka vody m 4,5 Šířka koridoru m 4,25 Tab. 12 Technologické parametry aktivace [1] Technologické parametry Značka Jednotka Hodnota aktivace Doba zdržení pro Qd h 31,9 Doba zdržení pro Qmax h 8,2 Hodnota rozpuštěného kyslíku O2 mg/l 2,0 Koncentrace aktivační směsi X mg/l 3,0-4,5 Max. potřeba vzduchu Qmax-VZ m3/h 130 Koncentrace sušiny VK/PK % 0,7 Produkce přebytečného kalu Y kg/d 68,7 Dosazovací nádrže Aktivační směs odtéká z aktivačních nádrží do dosazovacích nádrží. Plovoucí nečistoty jsou odstraňované pomocí odtahového zařízení. Plovoucí nečistoty jsou přečerpávány zpět do aktivačních nádrží. Tab. 13 Souhrnné parametry dosazovacích nádrží [1] Souhrnné parametry Jednotka Hodnota dosazovacích nádrží Typ dosazovací nádrže vertikální Počet nádrží ks 2,0 Plocha nádrží m2 2x 18,06 Objem nádrží m3 2x 37,48 Dovolené hydraulické m3/ m2.h 1,49 zatížení (max.) Zatížení hladiny NL (max.) kg/m2 4,9 5.3. Údaje o množství a znečištění odpadních vod projektované zatížení Čistírna odpadních vod ve Velešovicích je projektovaná na hodnoty, které uvádí následující tabulka. Hodnoty musí být průběžně kontrolovány a případně upraveny. 57

Tab. 14 Množství a znečištění odpadní vody [1] Množství a znečištění odpadní vody Značka Jednotka Průměrný denní přítok Q24 m3/d 188,0 l/s 2,2 Denní (výpočtový) přítok Qd m3/d 245,5 l/s 2,9 Maximální hodinový Qh m3/h 20,8 přítok l/s 5,8 Maximální přítok na ČOV QČOV m3/h 39,6 (Qh + Qdest) l/s 11,0 Organické znečištění BSK5 kg/d 48,6 mg/l 255,7 CHSK kg/d 90,7 mg/l 477,2 Nerozpuštěné látky NL kg/d 44,6 mg/l 234,6 Celkový dusík Nc kg/d 8,9 mg/l 46,8 5.4. Přehled hlavních zdrojů odpadních vod v obci Velešovice V obci vznikají odpadní vody splaškové, odpadní vody ze zemědělství a dešťové odpadní vody. Splaškové odpadní vody produkují převážně obyvatelé žijící v 317 rodinných domech a v 2 bytových domech. Dalšími producenty odpadních vod jsou mateřská a základní škola, obecní úřad, knihovna, sportovní zařízení, obchod a restaurace. Množství splaškových odpadních vod je závislé na počtu obyvatel (dle statistického úřadu žije v obci 1 126 obyvatel [15] ), na životní úrovni a na znečištění odpadních vod. Tab. 15 Množství splaškových vod [1] Množství OV Značka Jednotka Průměrný denní Q24 m3/d 188,0 přítok l/s 2,2 Denní (výpočtový) Qd m3/d 245,5 přítok l/s 2,9 Maximální Qh m3/h 20,8 hodinový přítok l/s 5,8 Odpadní vody ze zemědělství pocházejí z podniku Rakovec Velešovice, a.s.. Jedná se o podnik s rostlinnou i živočišnou výrobou. Odpadní vody pocházející z živočišné 58

výroby jsou opět využívány v podniku jako hnojivo. Na čistírnu odpadních vod jsou odváděny pouze provozní odpadní vody a splaškové odpadní vody. Dešťové odpadní vody, které nevsákly do půdy jsou odváděny kanalizační sítí do čistírny odpadních vod. Dle zpracování společností Aquatis a.s. pro obec Velešovice bylo stanoveno množství dešťových odpadních vod pomocí hydrotechnických výpočtů na základě: změření plochy povodí (Ss) příslušné pro daný výustní objekt přiřazení odtokového součinitele (ψ) pro danou plochu (odtokový součinitel určen v závislosti na způsobu zástavby, druhu pozemku a konfiguraci území) intenzity směrodatného deště (qs) uvažované periodicity (n) [1] Tab. 16 Množství dešťových vod [1] Výustní objekt Plocha povodí Odtokový součinitel Intenzita směrodatného 15-min deště při periodicitě n = 1 Ss (ha) ψ qs (l/s.ha) Q (l/s) V1 4,0 0,25 129 130 V2 6,2 0,25 129 200 Maximální odtok dešťových vod Kvalita, respektive specifické znečištění dešťových odpadních vod byla stanovena na základě obecně uznávaných průměrných hodnot platných pro oblast Evropy. Tab. 17 Kvalita dešťových vod [1] Označení látky Koncentrace (mg/l) Nerozpuštěné látky 190,0 BSK5 11,0 CHSK Cr 85,0 Ncelk 3,2 5.5. Požadavky na čištění odpadních vod v ČR Pro členské státy EU je závazná Směrnice Rady Evropského hospodářského společenství z 21. 5. 1991 o čištění městských odpadních vod (91/271/EHS). V ČR navazuje na směrnice EU vodní zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a změně některých zákonů, který nabyl účinnosti 1. 1. 2002. Dne 29. 1. 2003 schválila vláda ČR s účinností 59

od 1. března 2003 nové nařízení vlády ČR č. 61/2003 Sb., o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech. Tab. 18 Emisní standardy ukazatelů přípustného znečištění odpadních vod dle nařízení vlády ČR č. 61/2003 Sb., pro ČOV s EO 501 2000 [16] Ukazatel Jednotky přípustné koncentrace* nepřekročitelné maximální koncentrace BSK5 mg/l 30 60 Chemická spotřeba mg/l 125 180 kyslíku Nerozpuštěné látky mg/l 35 70 sušené * Hodnoty přípustné koncentrace mohou být překročeny v povolené míře, kterou udává příloha č. 5 NV 61 (cca v 10% hodnocení). 5.6. Zhodnoceni efektivity čistírny odpadních vod ve Velešovicích Z pravidelně prováděných laboratorních výsledků vyplývá význam ČOV. Z tabulek číslo 19 a 20, 21 a 22 je jednoznačné, že dochází k podstatnému snižování sledovaných veličin. Můžeme také srovnat naměřené hodnoty s hodnotami povolenými (viz. tab. 18 a 23). Přečištěná voda ve Velešovicích obsahuje cca 3,5 x méně nerozpuštěných látek oproti přípustné koncentraci. Také obsah BSK5 je oproti přípustné koncentraci cca 2,7 x nižší v roce 2007 a 2,5x nižší v roce 2009 a chemická spotřeba kyslíku je cca 4,6 x nižší v roce 2007 a 4,2 x nižší v roce 2009 oproti přípustné koncentraci. Tab. 19 Laboratorní výsledky - odpadní voda na přítoku 2007 Ukazatel Jednotky Nalezená hodnota Nejistota měření + - BSK5 mg/l 240 5 % Chemická spotřeba mg/l 620 4 % kyslíku Dusík amoniakální mg/l 32 10 % Nerozpuštěné látky sušené mg/l 1260 10 % 60

Tab. 20 Laboratorní výsledky - odpadní voda na odtoku 2007 Ukazatel Jednotky Nalezená hodnota Nejistota měření + - BSK5 mg/l 11 5 % Chemická spotřeba mg/l 27 4 % kyslíku Dusík amoniakální mg/l 0,17 10 % Nerozpuštěné látky sušené mg/l 10 BSK5 CHSK voda na odtoku voda na přítoku NL 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 mg/l Graf 8 Porovnání odpadní vody na přítoku a na odtoku z ČOV Tab. 21 Laboratorní výsledky - odpadní voda na přítoku 2009 Ukazatel Jednotky Nalezená hodnota Nejistota měření BSK5 mg/l 200 ± 10% Chemická spotřeba kyslíku mg/l 550 ± 8% Dusík amoniakální mg/l 28,5 ± 10% Dusík celkový mg/l 48,0 ± 8% Fosfor celkový mg/l 7,2 ± 8% Nerozpuštěné látky sušené mg/l 1080 ± 11% Tab. 22 Laboratorní výsledky - odpadní voda na odtoku 2009 Ukazatel Jednotky Nalezená hodnota Nejistota měření BSK5 mg/l 12,0 ± 10% Chemická spotřeba mg/l 30 ± 8% kyslíku Dusík amoniakální mg/l 0,06 ± 10% Dusík celkový mg/l 20,0 ± 8% Fosfor celkový mg/l 1,9 ± 8% Nerozpuštěné látky sušené mg/l 10 ± 10% 61

Tab. 23 Limity pro odpadní vody na odtoku stanovené Vodoprávním úřadem Slavkov u Brna Ukazatel Jednotky Maximální doporučené hodnoty* BSK5 mg/l 20 40 Chemická spotřeba mg/l 80 130 kyslíku Nerozpuštěné látky sušené mg/l 20 40 * hodnoty, které lze v odůvodněných případech vyjmečně překročit Maximální nepřekročitelné hodnoty Voda přečištěná na čistírně odpadních vod ve Velešovicích splňuje emisní standardy přípustného znečištění odpadních vod dle nařízení vlády ČR č. 61/2003 Sb., pro ČOV s EO 501 2000. Voda na odtoku z ČOV Velešovice splňuje všechny stanovené hodnoty Vodoprávním úřadem ve Slavkově u Brna. Voda obsahuje polovinu nerozpuštěných látek než ji ukládá Vodoprávní úřad ve Slavkově. Chemická spotřeba kyslíku představuje zhruba třetinu a biologický spotřeba kyslíku činí něco málo přes polovinu povoleného limitu. Naměřené hodnoty z roku 2007 a 2009 se nepatrně liší. Odchylka hodnot je způsobená nerovnoměrností kvality přitékající vody. Voda přitékající na ČOV má různé složení v důsledku výkyvu srážek. BSK5 CHSK limity stanovené nařízením č. 61/2003 Sb. limity stanovené Vodoprávním úřadem Slavkov u Brna voda na odtoku NL 0 20 40 60 80 100 120 140 mg/l Graf 9 Srovnání přípustných a naměřených hodnot na odtoku 62

5.7. Současný způsob nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice Kal z čistírny odpadních vod ve Velešovicích je využíván jako přídavek do kompostu. Kal je kompostován v Centrální kompostárně Brna (CKB), která je vybudována na Černovické terase. Kompostárna byla v roce 2005 vybudována na bývalé skládce komunálního odpadu. Černovická terasa se nachází v jihovýchodní části Brna v městské části Brno-Černovice. Lokalita je ohraničena z jihu dálnicí D1 směr Bratislava a ze severu železnicí směr Vyškov. Momentálně Centrální kompostárna Brno a. s. využívá kaly z čistíren odpadních vod jako součást surovinové skladby při výrobě organického hnojiva a rekultivačních substrátů. Kal je v kompostárně smíchán s listím, trávou, dřevním opadem a s pilinami. Vlastní kompostování bioodpadů je prováděno jako aerobní kompostování. Aerobní kompostovaní proces je intenzivní rozklad organické hmoty pomocí živých organismů, jejichž druhová skladba se mění podle stupně rozkladu a syntézy organické hmoty. Pro vytvoření vhodných podmínek rozvoje organismů je nutné zabezpečit vlhkost kompostu mezi 40 65% a dostatečné množství organické hmoty (min. 25%). Čistírna odpadních vod v této době využívá Centrální kompostárnu Brno a. s. V současné době probíhá výstavba kompostárny ve Slavkově u Brna. Proto by bylo možné, z důvodu snížení nákladů na dopravu, uvažovat o odvozu kalu do kompostárny ve Slavkově u Brna. Kompostárna ve Slavkově u Brna se buduje na místě bývalé skládky města. Výstavba kompostárny by měla být dokončena v letošním roce. Stará skládka města Slavkov se nachází cca 800 m severozápadně od okraje města, v těsné blízkosti státní silnice Uherské Hradiště Slavkov Brno po její pravé straně. Kapacita kompostárny je stanovena na 950 tun odpadu za rok. Pro hlavní zrání je určena zpevněná plocha o výměře 650 m 2. Pro vstupní suroviny je navržena plocha 32 m 2 a pro dozrávání je určena plocha 66 m 2. Vedlejší a manipulační plochy zabírají prostor 260 m 2. Vlastní kompostování odpadů bude prováděno jako otevřené aerobní kompostování v trojúhelníkových zakládkách. Předpokládaná šířka zakládky je 2,8 metrů a výška je 1,4 metru. Pro překopávání zakládek bude použit samojízdný překopávač BACKHUS 14.28. 63

Hlavní surovinou, která má být v kompostárně zpracována, je biologický odpad vzniklý při údržbě veřejné zeleně města (tj. tráva a větve stromů a keřů). Dle technické zprávy budou potřebné dusíkaté látky do kompostu vnášeny pomocí kalů z ČOV. Výsledný kompost bude využíván při rekultivaci skládky komunálního odpadu. [13] 5.8. Navržené způsoby nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice Čistírna odpadních vod Velešovice je projektována na 950 EO a v obci neprobíhá žádná průmyslová činnost. Jediný větší zdroj zatížení představuje zemědělské družstvo Rakovec, které vypouští splaškové a provozní vody. Činností zemědělského družstva Rakovec nedochází k podstatnému zhoršení kvality odpadních vod. Jelikož se v obci nevyskytuje žádný větší zdroj znečištění a jedná se především o odpadní vody z domácností obce Velešovice, přepokládám, že kal vyprodukovaný na ČOV Velešovice neobsahuje nežádoucí složky, které by bránily jeho využívání v zemědělství. Jako nejlepší způsoby nakládání s kalem z této ČOV spatřuji jeho přímou aplikaci na zemědělskou půdu nebo využití při přípravě kompostů. U obou způsobů předpokládám pozitivní vliv na půdu a její minimální zatížení. Využívání kalu by mělo přispět ke zvýšení množství živin v půdě a kal by měl díky zvýšenému obsahu organických látek zlepšovat texturu a sorpční schopnost půdy. Další celorepublikově používané způsoby nepovažuji za vhodné pro tuto malou čistírnu odpadních vod. Spalování kalu by bylo v tomto konkrétním případě příliš drahé, technicky a provozně náročné. Aby bylo možné kal spálit, musí se docílit sušiny 90%. Této sušiny lze dosáhnout dosušováním kalu v klasické sušicí lince nebo použitím mobilní sušící linky. Sušicí linky se budují pouze ve velkých ČOV, neboť náklady na jejich výstavbu se pohybují v řádech milionů korun. Klasická sušicí linka neodpovídá velikosti ČOV ve Velešovicích. Dále je možné využít mobilní sušicí linky, jejíž pronájem se pohybuje v řádech tisíců korun. Využívání mobilní sušící linky představuje pro ČOV administrativní a provozní zatížení. Skládkování se také nejeví jako vhodný způsob a to z důvodu nevyužití příznivých vlastností kalu pro zemědělskou půdu a dále z důvodu ekonomické 64

náročnosti. Ekonomickou náročnost spatřuji ve velké vzdálenosti skládky od ČOV Velešovice, neboť se jedná o 25 kilometrů. 65

6. OVĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ UČINNOSTI NAVRŽENÝCH OPATŘENÍ 6.1. Výzkum možností nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice Odpadní vody na ČOV přitékají pouze z obce Velešovice. V této obci neprobíhá žádná průmyslová činnost. Odpadní vody, které jsou na ČOV čištěny, pocházejí z jednotlivých domácností nacházejících se v obci a z objektů veřejné vybavenosti obce (mateřské školy, základní školy, obchodu, knihovny a z hřiště). Také jsou na ČOV přiváděny splaškové a provozní vody ze společnost Rakovec a.s., která se zabývá zemědělskou výrobou. Činností zemědělského družstva Rakovec nedochází k podstatnému zhoršení kvality odpadních vod. Kal vyprodukovaný na ČOV Velešovice splňuje zákonem dané limity pro uložení kalu na zemědělské půdě a pro kompostování a proto nic nebrání, aby byl těmito způsoby využíván. Kal obsahuje hodnoty uvedené v tabulce 25 Laboratorní rozbor kalu. Z laboratorních výsledků vyplývá, že kal ve většině případů neobsahuje ani polovinu povoleného limitu. Těžké kovy v kalu dosahují hodnot naprosto minimálních. Jejich obsah je pouze v setinách až tisícina povoleného limitu. Kal má i vhodnou hodnotu ph. Jeho ph je 8,05. Díky svému složení je kal bez problémů použitelný jako součást kompostů nebo je možné jej aplikovat na zemědělskou půdu. Splování kalu, s tímto složením, se jeví jako nevhodné neboť kal obsahuje jen malé množství škodlivých látek. Kal obsahuje živiny potřebné pro rostliny, proto je lepší jej využívat a ne spalovat. Skládkování kalu je nevhodné z důvodu nevyužití živin, které kal obsahuje a také z důvodu dodržení směrnice 1999/31/ES, která byla implementována vyhláškou č. 294/2005 Sb., která zakazuje volně ukládat biologicky rozložitelný odpad na skládky. Biologicky rozložitelný odpad (BRO) na skládky ukládat zatím lze, ale jeho množství je třeba snižovat v souladu s harmonogramem snižování množství BRO. Z enviromentálního hlediska se jeví jako nejlepší způsob nakládání s kalem vyprodukovaným na ČOV Velešovice jeho přímá aplikace na zemědělskou půdu nebo jeho kompostování. Tyto způsoby využití jsou vhodné, protože kal má velmi nízké hodnoty obsahu těžkých kovů. Dále kal dodává do půdy živiny potřebné k růstu rostlin. 66

Jedná se o přirozený způsob přísunu živin do půdy. Kal přispívá k zlepšování textury a sorpčních schopností půdy díky zvýšenému obsahu organických látek. Tab. 25 Laboratorní rozbor kalu Ukazatel Jednotky Zjištěná hodnota Limitní hodnota Hodnocení DOC mg/l 42 80 vyhovuje Chloridy mg/l 65 1500 vyhovuje Fluoridy mg/l < 0,10 30 vyhovuje Sírany mg/l 245 3000 vyhovuje As mg/l 0,005 2,5 vyhovuje Ba mg/l 0,010 30 vyhovuje Cd mg/l < 0,0005 0,5 vyhovuje Cr mg/l 0,0003 7 vyhovuje Cu mg/l < 0,030 10 vyhovuje Hg mg/l < 0,0005 0,2 vyhovuje Ni mg/l 0,014 4 vyhovuje Pb mg/l < 0,0005 5 vyhovuje Sb mg/l 0,0007 0,5 vyhovuje Se mg/l 0,001 0,7 vyhovuje Zn mg/l < 0,010 20 vyhovuje Mo mg/l 0,001 3 vyhovuje Rozpuště mg/l 1020 8000 vyhovuje né látky ph mg/l 8,05 > 6 vyhovuje 6.2. Průzkum možnosti přímé aplikace kalu na zemědělskou půdu Na základě vhodnosti využít kal přímou aplikací na půdu, jsem zjišťovala ochotu okolních zemědělských podniků s kalem tímto způsobem nakládat. V okolí ČOV Velešovice se nachází 4 velké zemědělské podniky. Podniky hospodaří na většině pozemků v okolí čistírny odpadních vod. Zájmové území geologicky náleží ke karpatské geologické soustavě. Podloží budují převážně třetihorní vápnité sedimenty překryté sprašemi a sprašovými hlínami. Převážná část území je tvořena hnědozeměmi, rendzinami a černozeměmi. Reliéf je pahorkatinný, mírně zvlněný se široce zaoblenými rozvodními hřbety až plošinami a široce rozevřenými údolími. Klima patří do oblasti teplé. Ve využití ploch dominuje zemědělské využití, lesních porostů je velmi málo. [11] 67

Rostěnice a.s. Zemědělské družstvo hospodaří v katastru dvaceti obcí. Jedná se o zemědělské půdy Slavkova u Brna, části Vyškova, části Rousínova, Bučovic, Dražovic, Letonic, Bošovic, Nemojan, Lulče, Rostěnic, Lysovic, Tučap, Komořan, Kučerova, Vitovic, Pozořic, Kovalovic, Tvarožné, Sivic a Viničných Šumic. Obce se nacházejí ve vzdálenosti 5 až 25 kilometrů od ČOV Velešovice. Podnik obhospodařuje 8500 ha orné půdy. Činností podniku je zemědělská výroba, zpracování a prodej zemědělských výrobků, řeznictví a uzenářství, výroba chleba a pečiva, obchod, pohostinská činnost a také opravy motorových vozidel. V oblasti rostlinné výroby se podnik zabývá pěstováním pšenice, ječmene, máku, slunečnice, řepky olejné, cukrové řepy. Živočišná výroba je zaměřena na chov prasat a skotu. Podnik má vlastní jatka na porážku vyprodukovaného dobytka. Rakovec a.s. Jedná se o zemědělský podnik hospodařící v katastru tří obcí v těsné blízkosti ČOV Velešovice. Jedná se o obce Velešovice, Holubice a Křenovice. Obhospodařované pozemky se nacházejí ve vzdálenosti do 5 km od ČOV Velešovice. Výměra orné půdy podniku činí 1350 ha. Zemědělský podnik se zabývá rostlinnou a živočišnou výrobou. Zaměřuje se na pěstování obilovin (ječmen, pšenice) dále na pěstování řepky a hrachu. Podnik má ve dvou střediscích jabloňové sady. Podnik se věnuje chovu prasat. Agria Nížkovice a.s. Zemědělský podnik hospodaří v katastru obcí Nížkovice, Kobeřice, Vážany nad Litavou, Němčany a Hodějice. Jedná se o pozemky, které se nacházejí ve vzdálenosti do 10 km od ČOV Velešovice. Výměra orné půdy podniku činí 2200 ha. Zemědělský podnik se zabývá rostlinnou výrobou. Zaměřuje se na pěstování ječmen, pšenice, řepky olejné, řepy cukrovky, slunečnice, kukuřice a máku. Okrajově se věnuje pěstování brambor, krmné řepy, jetelovin. V jednom ze středisek se nachází meruňkový sad. 68

ZD Rousínov a.s. Zemědělské družstvo hospodaří v katastru čtyř obcí. Zemědělskému družstvu náleží část pozemků v katastru obce Rousínov pozemky v Habrovanech, Slavíkovicích a Královopolských Vážanech. Pozemky leží ve vzdálenosti dvou až osmi kilometrů od čistírny odpadních vod ve Velešovicích. Na pozemcích je převážně pěstována řepka olejná, pšenice a další významnou plodinou je ječmen. Podnik se dále věnuje živočišné výrobě a to výkrmu prasat. Oslovila jsem jednotlivě tyto zemědělské podniky s dotazníkem, ve kterém jsem se ptala, zda využívají kal z ČOV na zemědělkou půdu, v případě, že v současné době neaplikují, jestli o tomto způsobu hnojení již uvažovali, případně za jakých podmínek by byli ochotní kal použít. Dále jsem se dotazovala jaká pozitiva a negativa spatřují v aplikaci kalu na zemědělskou půdu a v jaké formě by raději kal od ČOV přijali (kompostovaný x nekompostovaný). 6.2.1. Výsledky průzkumu Využila by vaše společnost nabídky aplikace kalu z ČOV na obhospodařované pozemky? Odpověď ano spíše ano spíše ne ne Počet zemědělských podniků 0 0 2 2 Zástupci dvou zemědělských podniků odpověděli na tuto otázku ne a zástupci dvou zbylých podniků odpověděli spíše ne. Žádný z podniků neprojevil zájem o využívání kalů. Dostala vaše společnost již někdy nabídku k aplikaci čistírenských kalu na zemědělskou půdu? Odpověď ano ne Počet zemědělských podniků 4 0 69

V minulosti již někdy dostaly všechny podniky nabídku využívat čistírenské kaly na zemědělské půdě. Aplikovali jste již v dřívějších letech kaly na zemědělskou půdu? Odpověď ano 1x ano opakovaně ne Počet zemědělských podniků 0 1 3 Pouze jedna společnost odpověděla kladně. Zbylé společnosti nevyužily nabídek na aplikaci kalu a nikdy kal na jimi obhospodařované pozemky neaplikovaly. Společnost která, kal na zemědělskou půdu aplikovala, tak činila opakovaně po dobu tří let. Při aplikaci nebylo pozorováno zlepšení ani zhoršení půdních vlastností a ani změna hnojiva se neprojevila na pěstovaných plodinách. Aplikace byla ukončena z organizačních důvodů. Čistírna potřebovala vyvážet kaly na zemědělskou půdu v době, kdy to nebylo možné z provozních důvodů. Většinou znemožňovaly aplikaci kalu dlouhodobé deště a vývojové stádium kultury. Nebyly dobře sladěny časové podmínky, kdy čistírna potřebovala kal vyvést a kdy to bylo možné z hlediska zemědělského družstva. Jaká pozitiva dle Vašeho názoru přináší aplikace kalu na zemědělskou půdu? (můžete vybrat více odpovědí) Odpověď Počet zemědělských podniků zlepšení kvality půdy zvýšení množství živin v půdě zvýšení kvality a kvantity pěst. plodin kal je cenově výhodnější než jiná hnojiva 0 2 0 3 0 jiné Za největší pozitivum považují zemědělci cenové zvýhodnění oproti jiným hnojivům. Cenu za pozitivum považují tři podniky. Dva podniky vidí pozitivní přínos kalu v dodání potřebných živin pro rostliny. Jeden z dotazovaných podniků v aplikaci kalů však žádná pozitiva nevidí. 70

Jaká negativa dle Vašeho názoru přináší aplikace kalu na zemědělskou půdu?(můžete vybrat více odpovědí) Odpověď Počet zemědělských podniků zhoršení kvality půdy zatížení p. těžkými kovy negativní vliv na pěstované plodiny horší aplikace administr ativní zatížení 0 2 0 3 1 0 jiné Tři podniky ze čtyř dotazovaných se obávají náročnější aplikace než u ostatních hnojiv. To znamená, že zde musí být splněna podmínka, že kal musí být na pozemku rozmetán a do 48 hodin zapraven. Dva podniky se obávají zatížení půdy těžkými kovy. A jeden podnik vidí negativa v administrativním zatížení. Jakému kalu dáváte přednost? Odpověď kompostovanému nekompostovanému Počet zemědělských podniků 4 0 Všechny čtyři podniky by daly spíše přednost kompostovanému kalu. 6.2.2. Vyhodnocení průzkumu Z provedeného výzkumu je zjevná nedůvěra zemědělců k aplikaci kalu na jimi obhospodařovanou půdu. Negativa, která v aplikaci vidí, převažují nad pozitivy. Negativní postoj tří podniků není podložen žádnou osobní zkušeností, neboť tyto podniky nikdy kal nevyužívaly. Zřejmě se jedná o nedostatečnou informovanost v oblasti využívání kalů. Domnívám se, že je nutné jednotlivá družstva plně informovat o kladech, ale také i o záporech aplikace kalu, a to jak v přímé tak v kompostované podobě, aby družstva nenabyla dojmu, že jsou instruována jen jednostranně ve prospěch aplikace kalu na zemědělskou půdu. Pouhá nabídka nestačí. Je nutné, aby šlo o vzájemnou informovanost o potřebách a výhodách pro obě strany. Vysvětlením mylných či subjektivních názorů a pocitů lze dosáhnout shody v této problematice. 71

Jeden podnik má negativní zkušenosti na základě špatné organizace ČOV. Ty se jeví jako oprávněné. Tato nedaleká ČOV (nejedná se ovšem o ČOV Velešovice) nedokázala dodávat kal v čase, kdy jej bylo možno bez problémů aplikovat na půdu a dožadovala se aplikace v období, kdy to nebylo z agrotechnických důvodů vhodné a nebo na pozemky, na které není možné kal aplikovat. Tento problém je však odstranitelný. Závisí na oboustranné snaze zemědělského podniku a ČOV dohodnout se, naslouchat svým požadavkům a případným problémům. Pak by nic nebránilo vzájemné spolupráci mezi ČOV a zemědělským družstvem. Zemědělské podniky se také obávají nárůstu administrativy, která je spojena s aplikování kalů na zemědělskou půdu. Zde by mohla ČOV nabídnout svou pomoc či radu. Zemědělci by spíše upřednostnili kompostovaný kal z důvodu lepšího plánování dodávek na zemědělskou půdu. Subjektivně se také domnívají, že kompostovaný kal obsahuje menší množství těžkých kovů. 6.3. Vhodnost využití jednotlivých způsobů nakládání s kalem z ekonomického hlediska Pro stanovení ekonomicky nejvýhodnějšího způsobu nakládání s kalem z čistírny odpadních vod ve Velešovicích jsem vyhodnotila všechny potřebné náklady. Zabývala jsem se jednotlivými způsoby zvlášť a na závěr jsem zhodnotila jejich celkovou cenu. Čistírna odpadních vod vyprodukuje za rok 10,5 t kalu. 6.3.1. Náklady spojené s přímou aplikace na zemědělskou půdu Doprava kalu Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = vzdálenost (km) x 2 (cesta tam a nazpět) x počet cest za rok Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 10 x 2 x 30 Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 600 km Cena dopravy = počet kilometrů (km) x cena za kilometr (kč) Cena dopravy = 600 x 32 Cena dopravy = 19 200 kč 72

Rozbor kalu Cena rozboru činní 1500 korun. Aplikace kalu Náklady na aplikaci = náklady na rozmetání kalu + náklady na zapravení kalu Náklady na rozmetání kalu = (počet hektarů x spotřeba pohonné hmoty na hektar x cena za litr pohonné hmoty) + (čas x náklady na plat) náklady na rozmetání kalu = (3 x 1 x 25) + (0,5 x 170) náklady na rozmetání kalu = 160 kč Náklady na zapravení kalu = (počet hektarů x spotřeba pohonné hmoty na hektar x cena za litr pohonné hmoty) + (čas x náklady na plat) Náklady na zapravení kalu = (3 x 8 x 25) + (4 x 170) Náklady na zapravení kalu = 1280 kč Náklady na aplikaci = 160 + 1280 Náklady na aplikaci = 1440 kč Celkové náklady na přímou aplikaci na zemědělskou půdu = dopravu kalu + rozbor kalu + aplikace kalu Celkové náklady na přímou aplikaci na zemědělskou půdu = 19 200 + 1500 + 1440 Celkové náklady na přímou aplikaci na zemědělskou půdu = 22 140 kč 73

6.3.2. Náklady spojené s kompostováním kalů Doprava kalu Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = vzdálenost (km) x 2 (cesta tam a nazpět) x počet cest za rok Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 15 x 2 x 30 Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 900 km Cena dopravy = počet kilometrů (km) x cena za kilometr (kč) Cena dopravy = 900 x 32 Cena dopravy = 28 800 kč Rozbor kalu Cena rozboru činní 1500 korun. Kompostování kalu Poplatek za přijetí kalu kompostárnou = množství kalu (t) x cena za tunu Poplatek za přijetí kalu kompostárnou = 8,62 x 600 Poplatek za přijetí kalu kompostárnou = 5172 kč Celkové náklady na kompostování = dopravu kalu + rozbor kalu + kompostování kalu Celkové náklady na kompostování = 28 800 + 1500 + 5172 Celkové náklady na kompostování = 35 472 kč 6.3.3. Náklady spojené se skládkováním kalů Doprava kalu Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = vzdálenost (km) x 2 (cesta tam a nazpět) x počet cest za rok Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 25 x 2 x 24 Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 1200 km Cena dopravy = počet kilometrů (km) x cena za kilometr (kč) Cena dopravy = 1200 x 32 Cena dopravy = 38 400 kč 74

Uložení kalu Poplatek za uložení kalu = množství kalu (t) x cena za tunu Poplatek za uložení kalu = 6,83 x 900 Poplatek za uložení kalu = 6147 kč Sušení kalu Pronájem mobilní linky k sušení kalu na sušinu 35 % činí 6 000 korun. Celkové náklady na skládkování = dopravu kalu + uložení kalu + sušení kalu Celkové náklady na skládkování = 38 400 + 6147 + 6 000 Celkové náklady na skládkování = 50547 kč 6.3.4. Náklady spojené se spalováním kalu Doprava kalu Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = vzdálenost (km) x 2 (cesta tam a nazpět) x počet cest za rok Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 19 x 2 x 4 Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 152 km Cena dopravy = počet kilometrů (km) x cena za kilometr (kč) Cena dopravy = 152 x 32 Cena dopravy = 4864 kč Spálení kalu Poplatek za uložení kalu = množství kalu (t) x cena za tunu Poplatek za uložení kalu = 1,05 x 4600 Poplatek za uložení kalu = 4830 kč Sušení kalu Pronájem mobilní linky k sušení kalu na sušinu 90 % činí 26 000 korun. 75

Celkové náklady na spalování = dopravu kalu + spálení kalu + sušení kalu Celkové náklady na spalování = 4864 + 4830 + 26 000 Celkové náklady na spalování = 35 694 kč 6.3.5. Náklady spojené s využitím kalu při rekultivaci Doprava kalu Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = vzdálenost (km) x 2 (cesta tam a nazpět) x počet cest za rok Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 40 x 2 x 24 Počet kilometrů z čistírny na dané stanoviště = 1920 km Cena dopravy = počet kilometrů (km) x cena za kilometr (kč) Cena dopravy = 1920 x 32 Cena dopravy = 61 440 kč Sušení kalu Pronájem mobilní linky k sušení kalu na sušinu 35 % činí 6 000 korun. Celkové náklady na rekultivaci = dopravu kalu + sušení kalu Celkové náklady na rekultivaci = 61 440 + 6 000 Celkové náklady na rekultivaci = 67 440 kč 6.4. Zhodnocení výsledků Nejnižší ekonomické zatížení pro ČOV Velešovice představuje aplikování kalu na zemědělskou půdu. Jedná se o částku 22 140 korun ročně. Nejvyšší položkou v tomto způsobu nakládání je doprava, která činní 19 200 korun. Přestože doprava v tomto způsobu tvoří 87% nákladů jsou i přesto náklady na dopravu podstatně nižší než u dalších uvedených způsobů. Faktor, který nejvíce prodražuje nakládání s kalem je právě doprava. Vzdálenost ČOV od místa, kde je s kalem nakládáno velmi významně ovlivňuje konečné náklady. Finanční zatížení spojené s dopravou lze snižovat zmenšením objemu kalu. 76

Dalším ekonomicky výhodným způsoben je kompostování kalu. Náklady jsou o něco vyšší než u přímé aplikace kalu na zemědělskou půdu. Cena vzrostla díky větší vzdálenosti, na kterou je třeba kal přepravovat. Spalování kalů má stejné ekonomické zatížení jako kompostování. Cena vzrůstá z důvodu sušení kalu na sušinu 90%. Za pronájem sušicí linky by ČOV zaplatila 26 000 korun. Díky vysušení kalu dochází k podstatnému zmenšení množství kalu a tím i ke snížení poplatku za dopravu, který v tomto případě činí 4864 korun což je o 83% méně než v případě dopravy do kompostárny, která je zhruba ve stejné vzdálenosti. U ČOV Velešovice vychází ekonomicky nevýhodně skládkování a rekultivace. Ekonomická náročnost spočívá ve značně drahém přemístění kalu. Tato náročnost je způsobena velkou vzdáleností přepravy kalu a nutností kal dosušovat na sušinu 35%. 6.5. Závěrečné zhodnocení Environmentální hodnocení shledává pro danou lokalitu jako nejlepší způsob nakládání s kalem přímou aplikaci na zemědělskou půdu. Kal pocházející z čistírny odpadních vod ve Velešovicích splňuje všechny zákonem stanovené požadavky pro využití na zemědělských půdách. Výskyt těžkých kovů je v těchto kalech naprosto minimální. Těžké kovy nepřesahují hodnoty 0,03 mg/l. Kal s tímto složením nepředstavuje zátěž pro zemědělsky obhospodařované pozemky. Naopak půdy obohacuje o cenné živiny a přispívá ke zvýšení množství organické hmoty v půdě a tím i ke zlepšení sorpční schopnosti a textury půdy. Kompostovaný kal je environmentálně srovnatelný s přímo aplikovaným kalem. Také splňuje zákonem stanovené podmínky pro použití na zemědělské půdě. Přispívá k zlepšení sorpční schopnosti a struktury půdy a také ke zvýšení obsahu živin v půdě. Ovšem tyto živiny jsou pro rostliny hůře přijatelné oproti případu přímé aplikace. Předností kompostování je další hygienizace kalu, ke které dochází při termofilní fázi kompostování. V této fázi teplota vystupuje nad 75 O C [13] což vede k úhynu případných patogenních organismů. Veřejnosti z obce Velešovice a z jejího blízkého okolí se jeví jako nejlepší způsob využití kalu jeho kompostováním. Mezi lidmi panuje značná nedůvěra v přímou aplikaci kalu na zemědělskou půdu. 77

Okolní zemědělské podniky, které by mohly kal využívat k přímé aplikaci na jimi obhospodařovanou půdu, se k této variantě vyjadřují velmi skepticky. Odmítavý přístup je ve většině případů způsobený neznalostí dané problematiky. Zemědělci se často obávají zatížení půdy těžkými kovy. Tato obava v případě čistírny odpadních vod Velešovice je neopodstatněná. Jako přijatelnější způsob se z jejich pohledu jeví použití kalu kompostovaného. Tedy jak z pohledu environmentálního tak z pohledu zemědělských podniků a veřejnosti se ukazuje jako nejlepší způsob kompostování. Z pohledu environmentálního se jeví jako dobrý způsob i přímá aplikace kalu na zemědělskou půdu, ta ale naráží na nezájem zemědělců o kal v této podobě. Přímá aplikace kalu na zemědělskou půdu v případě ČOV Velešovice vychází ekonomicky nejméně náročně. Nižší cena je způsobena především nižšími náklady na dopravu, neboť v tomto případě kal může být vyvážen i na velmi blízké pozemky od ČOV. I přesto je doprava nejvýznamnější položkou v celkových nákladech. Celkové náklady na kompostování jsou o něco vyšší a to z důvodu větší vzdálenosti kompostárny od ČOV. Finanční zátěž, kterou představuje doprava, by mohla být snížena v případě, že by kal z čistírny odpadních vod ve Velešovicích byl vyvážen místo do kompostárny v Brně, do kompostárny ve Slavkově u Brna. Zde se v současné době kompostárna buduje. Navržené způsoby se jeví jak environmentálně tak i ekonomicky jako nejvhodnější. Celkově jako nejlepší způsob, v případě čistírny odpadních vod ve Velešovicích, vychází kal kompostovat. Provozovatelé ČOV v současné době tímto způsob s kalem nakládají. Přímá aplikace, která byla jednou z navržených variant, je s kompostováním z environmentálního hlediska srovnatelná. Ekonomicky dokonce vychází přímá aplikace kalu na zemědělskou půdu o něco lépe než kompostování, ale z důvodu odmítavého přístupu okolních zemědělců nelze těchto výhodných podmínek využít. V případě zájmu ČOV tento způsob využívat by bylo zapotřebí vyhledat vzdálenější zemědělské podniky a oslovit je s nabídkou. V okamžiku využívání vzdálenějších zemědělských pozemků musíme očekávat nárůst celkové ceny a to z důvodu dražší dopravy. Při přesažení určité vzdálenosti odvozu kalu, která je větší než vzdálenost kompostárny tj. zhruba 15 kilometrů, dojde k posunu v ekonomickém hledisku k vyšším nákladům než v případě kompostování. 78

Provozovatelé čistírny odpadních vod ve Velešovicích zvolili pro danou ČOV nejlepší možný způsob nakládání s kalem, a to kompostování. Tento způsob, pokud se nezmění podmínky, by se měl využívat i nadále. V současné době není důvod, proč by se mělo od kompostování upouštět, neboť v daném území nejde s kalem lépe nakládat. 79

7. ZÁVĚR V předkládané práci Výzkum možností odstraňování kalů z čistíren odpadních vod v regionu Vyškov je nastíněna a řešena problematika nakládaní s kalem z čistírny odpadních vod ve Velešovicích. Předkládaná diplomová práce přináší přehled a zhodnocení problematiky nakládání s kaly z čistírny odpadních vod ve Velešovicích, a to z hlediska environmentálního i ekonomického. Nejdříve je uvedena legislativa vodního a odpadového hospodářství související s problematikou čistíren odpadních vod, čistírenských kalů a odpadních vod. Dále je vymezena problematika kalů a odpadních vod, způsoby zpracování kalů a problematika nakládání s kaly z ČOV. Těmito způsoby jsou: spalování kalů, skládkování kalů, přímá aplikace kalů na zemědělskou půdu, využití kalů ke kompostování, rekultivace a zakomponování kalů do stavebních materiálů. Čistírna odpadních vod ve Velešovicích je podrobně charakterizována s důrazem na její účinnost v procesu čištění odpadních vod. Práce se zaměřuje na proces čištění odpadních vod. V praktické části diplomové práce se zabývám návrhem optimálního nakládání s kalem vyprodukovaným v ČOV Velešovice, a to z pohledu environmentálního a ekonomického. Z obou pohledů se jako optimální způsob nakládání s kalem jeví jeho kompostování nebo přímá aplikace na zemědělskou půdu. Kal vyprodukovaný na čistírně odpadních vod ve Velešovicích obsahuje minimální množství těžkých kovů, a proto nepředstavuje zatížení pro půdu. Je zde uveden i průzkum veřejného mínění v otázce nakládaní s kalem. Dotazovaní jsou obyvateli Velešovic a blízkého okolí. Respondenti upřednostňují kompostování, popřípadě spalování kalu. Závěr praktické části diplomové práce se věnuje ověření navržených způsobů nakládání s kalem z ČOV Velešovice. Je zde zohledněno jak environmentální, tak ekonomické hledisko. Vše je prakticky propočítáno pro konkrétní podmínky dané lokality a navržen optimální způsob využívání kalu. Environmentální hodnocení shledává pro danou lokalitu jako nejlepší způsob nakládání s kalem jeho kompostování nebo přímou aplikaci na zemědělskou půdu. Kal pocházející z čistírny odpadních vod ve Velešovicích splňuje všechny zákonem stanovené požadavky pro využití na zemědělských půdách. Okolní zemědělské podniky dávají přednost kompostovanému kalu před jeho přímou aplikací na zemědělskou půdu. K přímé aplikaci kalu na 80

zemědělskou půdu se vyjadřují skepticky z důvodu obav zatížení půdy těžkými kovy a provozního zatížení podniku. Ekonomicky nejméně náročně v tomto konkrétním případě vychází přímá aplikace kalu na zemědělskou půdu. Nižší cena je způsobena především nižšími náklady na dopravu, neboť v tomto případě kal může být vyvážen i na velmi blízké pozemky od ČOV. Z důvodu nezájmu zemědělců o využívání tohoto způsobu, nelze kal na půdy přímo aplikovat. Dalším ekonomicky výhodným způsobem je kompostování kalu. Kompostování kalu se jeví jak environmentálně, tak ekonomicky jako vhodný způsob, který v dané oblasti nachází uplatnění. Čistírna odpadních vod ve Velešovicích tento způsob nakládání s kalem v současné době využívá. Nejdříve jsem si vytvořila teoretický základ studiem literatury. Potom jsem kontaktovala starostku obce Velešovice, projektanty a správce ČOV ve Velešovicích. Všichni oslovení reagovali na mou prosbu o seznámení s chodem ČOV vstřícně a věnovali mi svůj čas a energii. Projevili laskavé pochopení pro práci studenta a zájem o problematiku, kterou jsem se zabývala. Tato práce byla pro mne mimořádně obohacující. 81

8. SEZNAM ZKRATEK BSK 5 biochemická spotřeba kyslíku CHSK chemická spotřeba kyslíku NL nerozpuštěné látky N celk celkový dusík P celk celkový fosfor OV odpadní vody EO ekvivalentní obyvatel ČOV čistírna odpadních vod BRO biologicky rozložitelný odpad 82

9. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. AQUATIS a.s., Velešovice, ČOV a kanalizace, Provozní řád pro zkušební provoz, 2006, 56 str. 2. VAČKÁŘ J., HARTIG K., DOHÁNYOS M., Spalování kalů z čistíren odpadních vod, Asociace čistírenských expertů České republiky, Brno, 2003, 83 str., ISBN 80-239-1380-8 3. CHALOUPKA V., Zákon o vodovodech a kanalizacích, Sondy s.r.o., Praha, 2003, 200 str., ISBN 80-903134-4-2 4. JIRÁSKOVÁ I., SOBOTKA M., Zákon o odpadech s vysvětlivkami a prováděcími předpisy, 2002, Praha, Linde Praha a.s., 458 str., ISBN 80-7201317-3 5. MALÝ J., HLAVÍNEK P., Čistění průmyslových odpadních vod, Noel 2000, Brno, 1996, ISBN 80-86020-05-3 6. Problematika zpracování a využití kalů z ČOV, využití kalů z ČOV v zemědělství, Vysoká škola Báňská - Technická univerzita, Ostrava 1999, 132 str., ISBN 80-7078-652-3 7. PŘEROVSKÁ B., Možnosti řešení problematiky nakládání s čistírenskými kaly, MZLU Brno, Brno, 2007, 47 str., 8. PUNČOCHÁŘ P., Zákon o vodách č. 254/2001 Sb. v úplném znění k 23. lednu 2004 s rozšířeným komentářem, Sondy s.r.o., Praha, 2004, 101 str., ISBN 80-86832-007 9. RUDOLF E., Kaly z čistíren odpadních vod, sborník semináře, Vodní zdroje Ekomonitor spol.s.r.o., 2004, 133 str., ISBN 80-86832-007 10. ŠÁLEK J. a kol., Vodní stavitelství, Akademické nakladatelství Cerm s.r.o., Brno, 2002, 144 str., ISBN 80-214-20-68-5 11. Územní plán obce Němčany, LÖW & spol., s.r.o., Brno, 2003 12. VÍTĚZ T., GRODA B., Čištění a čistírny odpadních vod, MZLU Brno, Brno, 2008, 126 str., ISBN 978-80-7375-180-7 13. VOSTAL D., Dočasná kompostárna pro město Slavkov, Brno, 2007 14. Zákon č.185/2001 Sb., Úplné znění zákona č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých zákonů, jak vyplývá z pozdějších změn 15. http:/www.czso.cz ze dne 6.3.2009 83

16. http:/www.env.cz ze dne 18.3.2009 17. http://www.duis.cz ze dne 21.3.2009 84

10. SEZNAM TABULEK Tab. 1 Charakteristika odpadních vod Tab. 2 Znečištění na ČOV v roce 2007 Tab. 3 Produkce kalů v jednotlivých krajích v roce 2007 Tab. 4 Počet obyvatel v jednotlivých krajích v roce 2007 Tab. 5 Produkce kalu na jednoho obyvatele kg/rok Tab. 6 Srovnání dosažené koncentrace zahuštění podle použité metody a druhu zahušťovaného kalu Tab. 7 Složení bioplynu Tab. 8 Výsledky zkoušek vyhnilého kalu Tab. 9 Emisní limity pro koncentrace škodlivých látek Tab. 10 Mikrobiologická kritéria pro použití kalů na zemědělské půdě Tab. 11 Souhrnné parametry aktivace Tab. 12 Technologické parametry aktivace Tab. 13 Souhrnné parametry dosazovacích nádrží Tab. 14 Množství a znečištění odpadní vody Tab. 15 Množství splaškových vod Tab. 16 Množství dešťových vod Tab. 17 Kvalita dešťových vod Tab. 18 Emisní standardy ukazatelů přípustného znečištění odpadních vod dle nařízení vlády ČR č. 61/2003 Sb., pro ČOV s EO 501 2000 Tab. 19 Laboratorní výsledky - odpadní voda na přítoku 2007 Tab. 20 Laboratorní výsledky - odpadní voda na odtoku 2007 Tab. 21 Laboratorní výsledky - odpadní voda na přítoku 2009 Tab. 22 Laboratorní výsledky - odpadní voda na odtoku 2009 Tab. 23 Limity pro odpadní vody na odtoku stanovené Vodoprávním úřadem Slavkov u Brna Tab. 25 Laboratorní rozbor kalu 85

11. SEZNAM GRAFŮ Graf 1 Množství vypouštěných a čištěných odpadních vod v jednotlivých krajích v roce 2007 Graf 2 Produkce kalu v jednotlivých krajích v roce 2007 Graf 3 Srovnání produkce kalu v letech 2005 a 2007 Graf 4 Vývoj produkce kalu v letech 2002-2007 Graf 5 Způsoby zneškodňování kalů v roce 2007 Graf 6 Výnos jílku vytrvalého na hnědozemi a na kambizemi Graf 7 Odběr dusíku rostlinami na hnědozemi a na kambizemi Graf 8 Porovnání odpadní vody na přítoku a na odtoku z ČOV Graf 9 Srovnání přístupných a naměřených hodnot na odtoku 86

12. PŘÍLOHY Příloha č. 1 - Dotazník pro zemědělské podniky Příloha č. 2 - Dotazník pro veřejnost Příloha č. 3 - Obrazová příloha ČOV Velešovice 87

Příloha č. 1 Dotazník pro zemědělské podniky 1. Využila by vaše společnost nabídky aplikace kalů z ČOV na obhospodařované pozemky? ano spíše ano spíše ne ne 2. Dostala vaše společnost již někdy nabídku k aplikaci čistírenských kalu na zemědělskou půdu? ano ne 3. Aplikovali jste již v dřívějších letech kaly na zemědělskou půdu? ano 1x ano opakovaně ne (přejděte k otázce č. 7) 4. Pokračujete v aplikaci? ano (přejděte k otázce č. 6) ne 5. Z jakého důvodu nepokračujete v aplikaci kalu? aplikace kalu se neosvědčila ztratili jsme dodavatele 88

6. Jak jste (nebo jak jste byli) s aplikací kalů spokojeni? s aplikací kalů jsme velmi spokojeni kal splňuje očekávané výsledky nepozorujeme negativní ani pozitivní změny s aplikací kalu nejsme spokojeni a aplikaci ukončujeme kal nesplnil očekávané výsledky 7. Jaká pozitiva dle Vašeho názoru přináší aplikace kalu na zemědělskou půdu? (můžete vybrat více odpovědí) zlepšení kvality půdy zvýšení množství živin v půdě zvýšení kvality a kvantity pěstovaných plodin kal je cenově výhodnější než jiná hnojiva jiné.. 8. Jaká negativa dle Vašeho názoru přináší aplikace kalu na zemědělskou půdu? (můžete vybrat více odpovědí) zhoršení kvality půdy zatížení půdy těžkými kovy negativní vliv na pěstované plodiny horší aplikace než u jiných hnojiv administrativní zatížení jiné. 9. Jakému kalu dáváte přednost? kompostovanému nekompostovanému 89

Příloha č. 2 Dotazník pro veřejnost 1. Zajímáte se o stav životního prostředí? Velice mě zajímá stav životního prostředí a aktivně si zjišťuji dostupné informace Stav životního prostředí mě zajímá a pokud jsou mi informace poskytovány rád(a) si je poslechnu, ale aktivně si je sám (sama) nevyhledávám Stav životního prostředí mě spíše zajímá, ale informace ohledně životního prostředí nesleduji Stav životního prostředí mě spíše nezajímá a informace ohledně životního prostředí nesleduji Stav životního prostředí mě naprosto nezajímá 2. Máte dostatek informací o stavu životního prostředí? (Svůj pocit vyjádřete na stupnici od 1 do 5. Kdy číslo 1 je dostatek informací a číslo 5 představuje nedostatek informací.) 1 2 3 4 5 90

3. Máte dostatek informací o čistírnách odpadních vod a jejich účelu? (Svůj pocit vyjádřete na stupnici od 1 do 5. Kdy číslo 1 je dostatek informací a číslo 5 představuje nedostatek informací.) 1 2 3 4 5 4. Je podle Vás čištění odpadních vod potřebné? ano ne 5. Jsou odpadní vody z Vaší obce čištěny? ano ne nevím 6. Odpadní vody z Vaší domácnosti jsou odváděny do kanalizace do septiku na domovní ČOV jinam 91

7. Jaký je podle Vás nejlepší způsob čištění odpadních vod? Klasická čistírna odpadních vod Vegetační kořenová čistírna odpadních vod Biologický rybník Půdní (zemní) filtr 8. Jaký je podle Vás nejlepší způsob nakládání s kalem z čistíren odpadních vod? Uložení na zemědělskou půdu Kompostování Spalování Skládkování Rekultivace Jiný způsob. 9. Měly by se podle Vás spíše využívat způsoby kal využívající nebo likvidující? Využívání klu Likvidace kalu 10. Má se dle vašeho názoru při výběru nakládání s kalem z ČOV zohledňovat spíše ekologické nebo ekonomické hledisko? ekologické ekonomické ekonomické i ekologické 92

11. Vypouštíte do odpadní vody: A). oleje a tuky ano občas nikdy B) zbytky potravy ano občas nikdy C) léčiva ano občas nikdy 12. Používáte ve vaší domácnosti ekologické čistící a prací prostředky, které nezatěžují odpadní vody těžkými kovy? ano, jaké ne občas 13. Uvítal(a) by jste nabídku ekologických čistících a pracích prostředků v běžné obchodní síti? ano ne 93

14. Jste muž/žena? muž žena 15. Do jaké věkové kategorie patříte? 15 20 21 25 26 35 36 50 50 a více 16. Žijete ve městě nebo na vesnici? ve městě na vesnici 94

Příloha č. 3 Obrazová příloha ČOV Velešovice Poloha obce Velešovice[1] Pohled na ČOV Velešovice z příjezdové komunikace (foto autorka) 95