Blog

Porovnávame metódy likvidácie kalu z ČOV: Ktorú z nich si vybrať?

Kal z ČOV je nutné odvodniť, vysušiť a zredukovať jeho množstvo. Aké metódy na to slúžia, to sa dozviete v tomto článku.

Spracovanie kalu a jeho likvidácia môže tvoriť až 40 % prevádzkových nákladov z celkového čistenia odpadových vôd. Preto aby ste výdavky znížili, vyberte si najefektívnejší spôsob spracovania kalu. Ktorý to je? To zistíte na základe nášho porovnania.

Hneď na začiatok si povedzme, čo kal je. Popri čistení odpadových vôd biologickým spôsobom vzniká kal, čo je v podstate zmes mikroorganizmov. 

Tie odstraňujú znečistenie vo forme organických látok, dusíka a fosforu. Tým, že mikroorganizmy odstraňujú znečistenie, sa množstvo zmesi zväčšuje (mikroorganizmy sa rozmnožujú). Vo výsledku má tak kal kašovitú štruktúru, jeho množstvo narastá a je potrebné sa ho nejakým spôsobom zbaviť. 

No a preto, aby sa mohlo s ním ďalej narábať, je nevyhnutné kal odvodniť, vysušiť a čo najviac zredukovať jeho množstvo. Ako to urobiť, to sa dozviete v ďalšej časti.

Aeróbne a anaeróbne spracovanie kalu

Ako už iste viete, v aeróbnom i anaeróbnom kale pracujú mikroorganizmy a baktérie. Anaeróbne baktérie premieňajú organickú hmotu na bioplyn. Takýmto spôsobom sa dokáže množstvo kalu zredukovať až o 50 %.

Tým, že sa z organickej hmoty tvorí bioplyn, baktérie ho iba v menšej miere využívajú na svoj rast. Preto je množstvo vyprodukovaného kalu pri anaeróbnom spôsobe menšie ako v prípade aeróbnych procesov.

Aby anaeróbne baktérie priniesli očakávaný výsledok, kal musí spĺňať niekoľko podmienok. Vyžaduje sa akurátna teplota 35 až 37 ºC, kal nemôže byť príliš kyslý ani zásaditý (pH musí byť v rovnováhe a musí sa sledovať), mikroorganizmy musia mať neustály prísun potravy a s kalom sa nesmú do systému privádzať látky spôsobujúce toxicitu.

Samozrejme, aeróbne a anaeróbne spôsoby spracovania sa od seba líšia. Anaeróbny proces nepotrebuje žiadny vzduch, čiže redukcia kalu prebieha vo vzduchotesných digestoroch. Naopak, aeróbne spracovanie kyslík potrebuje, a tak sa kal pravidelne premiešava a okysličuje.

Pokiaľ ide o náklady, výhodou aeróbneho spôsobu čistenia vôd je jeho jednoduchosť, a teda menšie požiadavky na kvalifikáciu personálu. Na druhej strane, tento spôsob si vyžaduje pomerne veľké objemy a vysokú spotrebu elektrickej energie na prevzdušňovanie nádrží.

Anaeróbny spôsob je o niečo zložitejší, no veľkou výhodou systému je produkcia bioplynu, ktorý môže slúžiť ako palivo (výroba tepla, elektrickej energie). Ale aj tento spôsob si vyžaduje spotrebu energie na vyhrievanie nádrží (na spomínaných 35 stupňov).

porovnanie metod likvidacie kalu

Okrem nákladov zvážte, či vám neprekáža zápach. Pri oboch typoch spracovania sa vyskytuje často.

Dobrou správou je, že ak v anaeróbnom systéme spracujete dostatok kalu, ktorý sa premení na bioplyn, čistička sa môže stať energeticky sebestačnou. A to napokon prispieva k ďalšej úspore financií.

Solárne sušenie

Na solárne sušenie potrebujete dostatok miesta. Čiastočne odvodnený kal totižto putuje do skleníkov, v ktorých sa vysype do veľkých lôžok a suší sa tam niekoľko dní. 

Skôr ako sa pre túto metódu rozhodnete, zvážte všetky pre a proti. Keďže z veľkej časti sa na sušení podieľa práve slnko, náklady na energiu sú minimálne. Elektrickú elektrinu využijete len na ventilačný systém a obracanie kalu.

Na druhej strane berte do úvahy plochu, ktorú solárne sušenie zaberá. Ak pracujete s veľkou čistiarňou odpadových vôd, zriadiť skleníky bude stavebne náročné. V takom prípade sú lepšou voľbou bubnové sušiarne, ktoré sú síce energeticky náročné, ale zaberú oveľa menej miesta. 

Áno, je pravda, že kým bubnové sušenie kalu potrebuje na odparovanie teplotu aspoň 100 stupňov, pri skleníkoch stačí oveľa nižšia teplota. 

porovnanie metod likvidacie kalu

Ďalšou výhodou solárneho sušenia je, že pomocou neho kal zredukujete až trojnásobne. Čiže ak do skleníkov uložíte tri tony kalu, nakoniec ho bude po vysušení len jedna tona. Vďaka tomu ušetríte na jeho vývoze a likvidácii.

No a keď už hovoríme o likvidácii kalu, vysušený kal obsahuje len minimum vody, a preto ho môžete použiť ako palivo (výrobu elektriny a tepla) alebo ako hnojivo pre pôdu.

Vákuová filtrácia 

Predstavte si vodorovný valec, do ktorého sa načerpá kal. Ventily a trúbky sú vo valci usporiadané tak, že keď sa rozkrúti, vzniká podtlak. Vďaka nemu sa od seba oddeľuje voda a tuhá zmes.

To však nie je všetko. Zmes sa totižto ukladá na vonkajšiu stranu filtra a odtiaľ sa pred napustením ďalšej várky zoškriabe. 

Efektivita vákuovej filtrácie závisí od toho, koľko kalu sa uloží na filter a za aký čas. Samozrejme, existujú pomalšie filtrácie aj efektívnejšie a rýchlejšie. Výber záleží od toho, koľko kalu máte a ako rýchlo ho potrebujete spracovať.

Na pamäti majte aj to, že na úplné vysušenie kalu len filtrácia nestačí. Táto metóda odvodní kal len o 15 až 25 %. Čiže vo výsledku zmes obsahuje ešte aj 75 % vody. Preto musíte využiť ešte ďalšiu technológiu sušenia, aby ste kal celkom odvodnili. 

Navyše, vákuová filtrácia si vyžaduje vyššie prevádzkové náklady. Tie ale čiastočne vykompenzujete tak, že sa budete o bubon starať a predlžovať tým jeho životnosť. Po každom spracovaní kalu bubon čistite. V ideálnom prípade si vyberte bubon z čo najlepšieho materiálu.

Pri zvažovaní tejto možnosti tiež nezabúdajte, že vákuová filtrácia nezaberie veľa miesta. Vďaka tomu sa zmestí aj do menších prevádzok. No a keďže sa veľakrát nachádza vo vnútorných priestoroch, nezáleží na počasí alebo poveternostných podmienkach.

porovnanie metod likvidacie kalu
Vysušený kal sa môže využiť na spálenie, a teda aj na produkciu energie.

Kalové polia

Kalové polia sú najjednoduchším spôsobom, ako kal odvodniť. No zároveň patria medzi najmenej efektívne varianty. Prečo?

Veľa času strávite stavaním polí, ktoré sa vyrábajú z hrubších štrkových dosiek. Materiál však nemôže byť úplne utesnený, pretože kal potrebuje vetranie a zároveň priestor, cez ktorý bude odtekať voda.

Sušenie ale nespočíva len v odtekaní, pretože voda sa z kalu aj vyparuje. Podobne ako solárne sušenie, aj lôžka vo veľkom ovplyvňuje počasie. Ak na kal naprší, voda sa musí opäť vypariť. Preto môžete na polia uložiť sklo alebo plexisklo.

Sušenie na poliach vám odporúčame dobre zvážiť. Okrem pomalého oddeľovania kalu je nevýhodou to, že zaberajú veľa miesta a môžu dokonca zapáchať.

Lepšou alternatívou je strojné odvodnenie kalu alebo vákuová filtrácia.

Sušenie a spaľovanie

Na rozdiel od skleníkov či kalových polí sa kal v tomto prípade suší oveľa rýchlejšie. Na sušenie slúži horúci plyn. A ten kal ohreje natoľko, že kvapaliny sa od tuhej zmesi oddeľujú v podstate okamžite.

Pomocou tejto metódy sa objem kalu zníži minimálne o 50 %. Vyprodukovaná zmes sa ďalej používa na spálenie, a tak sa mení na neškodný popol. Ak vysušený kal páliť nechcete, môžete ho použiť na hnojenie.

porovnanie metod likvidacie kalu

Ak sa rozhodnete kalom pohnojiť pôdu, vopred však musíte urobiť analýzu. Vďaka nej zistíte, či sa v hmote nenachádzajú ťažké kovy alebo iné nevhodné látky, ktoré by sa hnojením do pôdy dostali. 

V porovnaní s inými spôsobmi musíte pri tejto metóde rátať, že stroje dosahujú veľké rozmery. Sušička spolu so spaľovňou teda patrí do vonkajších priestorov. A nezabudnite tiež na to, že stroje musí niekto obsluhovať. Ideálne v nepretržitej prevádzke.

Ďalšie články

Čítať viac

Farmári bojujú proti globálnemu suchu. Úrodu pestujú na splaškovej vode z toaliet

13.3.2018

Od roku 2014 sa na Cypre približne 28 % vody využívanej na zavlažovanie privádza z miestnej čistiarne odpadových vôd.

Čítať viac

Ukončenie poloprevádzkového modelu ČOV pre odpadové vody zo sladovne

27.12.2019

Každý pivovar na začiatku procesu výroby piva potrebuje slad zo sladovne. Práve pre takýto druh potravinárskeho priemyslu sme tento mesiac...