Areálová čistírna odpadních vod získá jedinečnou technologii na úpravu kalů

V uplynulých týdnech se završila téměř pětiletá fáze přípravy na stavbu stanice hygienizace a pyrolýzy kalů na centrální čistírně odpadních vod. Co to znamená?

Na AČOV Tábor a ČOV Klokoty se každý rok vyprodukuje okolo 8.000 tun vyhnilého kalu s obsahem vody vyšším než 75%. Během jeho vyhnívání ve vyhnívacích nádržích se z něj uvolní bioplyn. Ten je jímán do plynojemu a následně se využívá k výrobě elektrické energie a tepla. V nepřetržitém provozu jsou dvě kogenerační jednotky, které vyrábějí elektřinu a tzv."zbytkové" teplo. Čistírna je tak z hlediska spotřeby elektřiny téměř z 95% soběstačná, což je v porovnání s ostatními provozy v rámci ČR unikátní. Zbytkovým teplem se navíc kromě vyhnívacích nádrží vytápějí všechyn provozní objekty v areálu.

Nerudovským problémem zůstává, kam s odvodněným kalem. Pro představu – 8.000 tun znamená dva plně naložené náklaďáky denně. O jeho složení a vlivu na životní prostředí odborníci diskutují dlouho. Koneckonců – pětiletá příprava stavby hygienizace byla vyvolána rozhodnutím kompetentních orgánů ministerstva životního prostředí a zemědělství, že kal už nebude možné aplikovat jako hnojivo na zemědělské pozemky bez předchozí úpravy. V praxi to znamená, že kal nesmí obsahovat téměř žádné choroboplodné a další látky, potenciálně nebezpečné pro lidský organizmus – Salmonelu, E Coli, těžké kovy, halogenované sloučeniny nebo farmaka. Toto nařízení mělo platit od roku 2019, poté bylo posunuto na rok 2021 a loni zatím na neurčito. Důvod je prozaický: vysoké investiční náklady na pořízení vhodného zařízení. Kal je za přísných podmínek dále možno do zemědělství aplikovat, v omezeném množství jej lze vozit do kompostáren nebo využít jako tzv. rekultivační vrstvu na skládku.  V poslední době začíná do popředí vystupovat metoda jeho energetické transformace. Nutno zdůraznit, že po odstranění vysokého podílu vody se jeho výhřevnost dá přirovnat k výhřevnosti hnědého uhlí. V sousedním Německu léta platí podmínka, že kaly z větších čistíren se musí spalovat.

Metod, jak kal hygienizovat, existuje několik. Vedle smíchání kalu s vápnem, zahřátí na teplotu kolem 45 °C nebo oxidace, se jako nejefektivnější varianta ukázalo sušení. Když se kal vystaví teplotě kolem 80 °C, tak kromě masívního úbytku vody (z původních 75 % v něm zbyde pouhých 5-10 %) jsou téměř všechny škodlivé látky zlikvidovány. Nevýhodou procesu je, že k němu je zapotřebí vyvinout značné množství tepelné energie. Ta se dá získat např. ze slunce. Solární sušárny opravdu existují a staví se. V případě AČOV ji využít nelze. Důvodem je nedostatek prostoru a fakt, že její účinnost je se střídáním ročních období proměnlivá – v létě suší často nadměrně a v zimě málo. Abychom mohli takovou sušárnu využívat, potřebovali bychom na vyprodukované množství kalu plochu o rozloze 10 fotbalových hřišť – zastřešených a vybavených technologií na průběžné míchání. Proto se v takovýchto případech navrhuje tzv. nízkoteplotní pásová sušárna. Jedná se o kompaktní strojní zařízení, do kterého se na nekonečný pás dávkuje odvodněný kal a horký vzduch. Po průchodu kalu tímto zařízením dojde k jeho vysušení a zároveň hygienizaci. Takto upravený kal není vhodný do zemědělství, neboť je příliš vysušený a těžko se rozmetá. V úvahu připadá jej spálit nebo využít novou metodu a pyrolyzovat jej.

Během spálení vznikne tepelná energie a opět odpad ve formě popela. Jeho množství se pohybuje kolem 10 % hmotnosti původní hmoty. V Německu se tento popel dlouhodobě skládkuje.  Je jedním z mála v Evropě dostupných zdrojů fosforu. Vědci usilovně pracují na metodice, jak tento vzácný prvek z popele získat.

Druhá zmíněná metoda – pyrolýza – má dvě zcela jiné výhody. První je fakt, že během tohoto procesu – jedná se o proces chemického rozkladu, konkrétně organických i anorganických materiálů za pomoci tepla, ale bez přístupu kyslíku, vzduchu nebo jiných zplyňovacích látek – vzniká jako vedlejší produkt pyrolýzní plyn. Jeho opětovným spálením vzniká tepelná energie, potřebná pro předchozí sušení. Takto lze do procesu vrátit až 70 % potřebného tepla.

Druhou skutečností je, že výsledný produkt – karbochar – lze zaregistrovat jako pomocnou půdní látku. Tím se umožní převedení odpadu (usušeného kalu) vstupujícího do kalové koncovky na výrobek a dojde k ukončení jeho cyklu v enviromentálním oběhu. AČOV Tábor přestane produkovat kal jako odpad. Vlastnosti karbocharu umožňují jeho využití v podobných oblastech jako biocharu (produkt pyrolýzy biomasy jako např. štěpky) – zemědělství, lesnictví, na zelené střechy apod. Probíhají zkoušky jeho využití a účinků jako tzv. biotizovaného hnojiva.

MŽP vypsalo prostřednictvím svých fondů na tento typ úpravy čistírenských kalů dotace. Vodárenská společnost Táborsko (VST) byla jednou ze dvou společností, která dotaci získala. Stavba bude zahájena letos na podzim a potrvá 15 měsíců. Následovat bude roční zkušební provoz, který by měl potvrdit správnou funkci technologie a ověřit vlastnosti karbocharu.

Na základě výběrového řízení v režimu nadlimitní zakázky podle platného zákona se dodavatelem stalo sdružení Hochtief – HST Tábor s cenou 256.963.289 Kč. Dotace z fondu OPŽP činí 85 mil. Kč. Na pokrytí zbylé částky bude VST čerpat úvěr, hrazený z nájemného. Investice nezatíží cenu vodného a stočného, v budoucnu by se měla naopak projevit dlouhodobou stabilizací nákladů na likvidaci zmíněného kalu ve formě odpadu. Navíc není vyloučeno, že karbochar najde své uplatnění i jako obchodní komodita.