Blog

Zpracování kalu a jeho likvidace může tvořit až 40% provozních nákladů z celkového čištění odpadních vod. Proto, abyste výdaje snížili, vyberte si nejefektivnější způsob zpracování kalu. Který to je? To zjistíte na základě našeho srovnání.

Hned na začátek si řekněme, co to kal je. Vedle čištění odpadních vod biologickým způsobem vzniká kal, což je v podstatě směs mikroorganismů. Ty odstraňují znečištění ve formě organických látek, dusíku a fosforu.

Tím, že mikroorganismy odstraňují znečištění, se množství směsi zvětšuje (mikroorganismy se rozmnožují). Ve výsledku má tak kal kašovitou strukturu, jeho množství narůstá a je třeba se ho nějakým způsobem zbavit.

Proto, aby se mohlo s ním dále nakládat, je nezbytné kal odvodnit, vysušit a co nejvíce zredukovat jeho množství. Jak to udělat, to se dozvíte v další části.

Aerobní a anaerobní zpracování kalu

Jak už jistě víte, v aerobním i anaerobním kalu pracují mikroorganismy a bakterie. Anaerobní bakterie přeměňují organickou hmotu na bioplyn. Takovým způsobem se dokáže množství kalu zredukovat až o 50%.

Tím, že se z organické hmoty tvoří bioplyn, bakterie jej pouze v menší míře využívají na svůj růst. Proto je množství vyprodukovaného kalu při anaerobním způsobu menší než v případě aerobních procesů. Aby anaerobní bakterie přinesly očekávaný výsledek, kal musí splňovat několik podmínek.

Vyžaduje se optimální teplota 35 až 37 °C, kal nemůže být příliš kyselý ani zásaditý (pH musí být v rovnováze a musí se sledovat), mikroorganismy musí mít neustálý přísun potravy a s kalem se nesmí do systému přivádět látky způsobující toxicitu.

Samozřejmě, aerobní a anaerobní způsoby zpracování se od sebe liší. Anaerobní proces nepotřebuje žádný vzduch, čili redukce kalu probíhá ve vzduchotěsných fermentorech.

Naopak aerobní zpracování kyslík potřebuje, a tak se kal pravidelně promíchává a okysličuje. Pokud jde o náklady, výhodou aerobního způsobu čištění vod je jeho jednoduchost, a tedy menší požadavky na kvalifikaci personálu. Na druhé straně, tento způsob vyžaduje poměrně velké objemy a vysokou spotřebu elektrické energie na provzdušňování nádrží.

Anaerobní způsob je o něco složitější, ale velkou výhodou systému je produkce bioplynu, který může sloužit jako palivo (výroba tepla, elektrické energie). Ale i tento způsob vyžaduje spotřebu energie na vyhřívání nádrží (na zmíněných 35 °C). Kromě nákladů zvažte, zda vám nepřekáží zápach. U obou typů zpracování se vyskytuje často.

Dobrou zprávou je, že pokud v anaerobním systému zpracujete dostatek kalu, který se přemění na bioplyn, čistírna se může stát energeticky soběstačnou. A to nakonec přispívá k další úspoře financí.

Solární sušení

Na solární sušení potřebujete dostatek místa. Částečně odvodněný kal totiž putuje do skleníků, ve kterých se vysype do velkých lůžek a suší se tam několik dní. Než se pro tuto metodu rozhodnete, zvažte všechna pro a proti. Jelikož z velké části se na sušení podílí právě slunce, náklady na energii jsou minimální.

Elektrickou elektřinu využijete jen na ventilační systém a obracení kalu. Na druhé straně berte v úvahu plochu, kterou solární sušení zabírá. Pokud pracujete s velkou čistírnou odpadních vod, zřídit skleníky bude stavebně náročné. V takovém případě jsou lepší volbou bubnové sušárny, které jsou sice energeticky náročné, ale zaberou mnohem méně místa.

Ano, je pravda, že zatímco bubnové sušení kalu potřebuje na odpařování teplotu alespoň 100 °C, při sklenících stačí mnohem nižší teplota. Další výhodou solárního sušení je, že pomocí něho kal zredukujete až trojnásobně.

Čili pokud do skleníků uložíte tři tuny kalu, nakonec ho bude po vysušení jen jedna tuna. Díky tomu ušetříte na jeho vývozu a likvidaci. A když už mluvíme o likvidaci kalu, vysušený kal obsahuje jen minimum vody, a proto ho lze použít jako palivo (výrobu elektřiny a tepla) nebo jako hnojivo pro půdu.

Vakuová filtrace

Představte si vodorovný válec, do kterého se načerpá kal. Ventily a trubky jsou ve válci uspořádány tak, že když se roztočí, vzniká podtlak. Díky němu se od sebe odděluje voda a tuhá směs. To však není všechno.

Směs se totiž ukládá na vnější stranu filtru a odtud se před napuštěním další várky seškrábe. Efektivita vakuové filtrace závisí na tom, kolik kalu se uloží na filtr a za jaký čas. Samozřejmě, existují pomalejší filtrace i efektivnější a rychlejší. Výběr záleží na tom, kolik kalu máte a jak rychle ho potřebujete zpracovat.

Na paměti mějte i to, že na úplné vysušení kalu jen filtrace nestačí. Tato metoda odvodní kal jen o 15 až 25%. Čili ve výsledku směs obsahuje ještě 75% vody. Proto musíte využít ještě další technologii sušení, abyste kal celkem odvodnili. Navíc vakuová filtrace vyžaduje vyšší provozní náklady.

Ty ale částečně vykompenzujete tak, že se budete o buben starat a prodlužovat tím jeho životnost. Po každém zpracování kalu buben čistěte. V ideálním případě si vyberte buben z co nejlepšího materiálu. Při zvažování této možnosti také nezapomínejte, že vakuová filtrace nezabere mnoho místa.

Díky tomu se vejde i do menších provozů. A protože se mnohdy nachází ve vnitřních prostorách, nezáleží na počasí nebo povětrnostních podmínkách.

Vysušený kal sa môže využiť na spálenie, a teda aj na produkciu energie.

Kalová pole

Kalová pole jsou nejjednodušším způsobem, jak kal odvodnit. Zároveň patří mezi nejméně efektivní varianty. Proč? Hodně času strávíte stavěním polí, které se vyrábějí z hrubších štěrkových desek.

Materiál však nemůže být zcela utěsněn, protože kal potřebuje větrání a zároveň prostor, přes který bude odtékat voda. Sušení ale nespočívá jen v odtékání, protože voda se z kalu i vypařuje.

Podobně jako solární sušení, i lůžka ve velkém ovlivňuje počasí. Pokud na kal naprší, voda se musí opět vypařit. Proto lze na pole uložit sklo nebo plexisklo. Sušení na polích doporučujeme dobře zvážit. Kromě pomalého oddělování kalu je nevýhodou to, že zabírají mnoho místa a mohou dokonce zapáchat.

Lepší alternativou je strojní odvodnění kalu nebo vakuová filtrace.

Sušení a spalování

Na rozdíl od skleníků či kalových polí se kal v tomto případě suší mnohem rychleji. Na sušení slouží horký vzduch. A ten kal ohřeje natolik, že kapaliny se od tuhé směsi oddělují v podstatě okamžitě. Pomocí této metody se objem kalu sníží minimálně o 50%.

Vyprodukovaná směs se dále používá k spálení, a tak se mění na neškodný popel. Pokud vysušený kal pálit nechcete, můžete jej použít na hnojení. Pokud se rozhodnete kalem pohnojit půdu, předem však musíte udělat analýzu.

Díky ní zjistíte, zda se v hmotě nenacházejí těžké kovy nebo jiné nevhodné látky, které by se hnojením do půdy dostaly. Ve srovnání s jinými způsoby musíte při této metodě počítat, že stroje dosahují velkých rozměrů.

Sušička spolu se spalováním tedy patří do venkovních prostor. A nezapomeňte také na to, že stroje musí někdo obsluhovat. Ideálně v nepřetržitém provozu.