SVEUILITE U ZAGREBU GRAEVINSKI FAKULTET Zbrinjavanje mulja otpadnih

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GRAĐEVINSKI FAKULTET Zbrinjavanje mulja otpadnih voda Prof. emer. dr. sc. Stanislav Tedeschi Sveučilište u Zagrebu, Građevinski fakultet, Zavod za hidrotehniku

Tekući ostatak iz taložnika (prethodnih i naknadnih) je blatnjava tekućina s razmjerno malom koncentracijom krute tvari, i naziva se „mulj“. Ostatak sa sita s vrlo malim otvorima (< 0, 5 mm), čiji je učinak sličan prethodnim taložnicima, također bi se trebao obrađivati i konačno zbrinjavati kao mulj. Općenito postoje dvije kategorije mulja i to iz: - komunalnih otpadnih voda, - industrijskih otpadnih voda. Komunalnim otpadnim vodama nazivaju se one kod kojih je odnos kemijske potrošnje kisika (KPK) prema petodnevnoj biološkoj potrošnji kisika (BPK-5) manji od 2, 5. Poteškoće kod biološkog pročišćavanja nastaju kod odnosa 1, 25 -3, 33. Industrijske otpadne vode koje su biološki razgradive, mogu se miješati s kućanskim otpadnim vodama, primjerice otpadne vode iz prehrambene industrije.

Proizvodnja i svojstva mulja Količina suhe tvari mulja u ovisnosti o načinu pročišćavanja otpadnih voda Dnevna količina suhe tvari mulja po Način pročišćavanja ES (g ST/ES) Prethodno taloženje 40 -60 Prethodni fizikalno-kemijski 55 -80 Biološki mulj iz naknadnog taložnika – srednje opterećenje mulja 25 -40 Biološki mulj iz naknadnog taložnika – nisko opterećenje mulja 15 -25 Mulj iz prethodnog i naknadnog taložnika biološkog čišćenja Zbroj mulja iz prethodnog i naknadnog taložnika Anaerobno stabilizirani – mezofilni postupak 25 -50 Aerobno stabilizirani – termofilni postupak 50 -60

Mulj iz komunalnih otpadnih voda nije bezvrijedan otpad. Sadrži oko 70% organske tvari čija se energijska vrijednost može iskoristiti. Mulj sadrži i hranjivih tvari koje se također mogu iskoristiti. Ogrjevna moć suhe organske tvari u ovisnosti je o vrsti mulja te srednja vrijednost iznosi oko 25. 000 KJ/kg kod neobrađenog mulja, te do 12. 000 KJ/kg kod anaerobno stabiliziranog mulja. Za usporedbu, kalorijska vrijednost smeđeg ugljena iznosi 8. 40011. 300 KJ/kg.

Sadržaj hranjivih tvari u mulju Element % od suhe tvari Dušik 3 -7 Fosfor 2 -7 Kalij <1, 5 Usporedba hranjivih tvari (%) u mineralnim gnojivima i mulju Proizvod Mineralno gnojivo Suhe tvari stabiliziranog mulja Dušik 5 3, 3 Fosfor 10 2, 3 Kalij 10 0, 3

Posljednjih godina poraslo je zanimanje za korištenje fosfora. Naime, od ukupnih fosfornih ruda oko 85% se koristi za poljoprivredu. Prema statističkim podacima, procjenjuje se da će se ukupne svjetske zalihe fosfata iskoristiti tijekom 50 -115 godina. Izvori fosfora su neobnovljivi i nezamjenjivi. Fosfor je bitan element za rast biljki, a posredno i za cijeli živi svijet na Zemlji. Značajan izvor fosfora nalazi se u aktivnom mulju iz UPOV-a, a posebice kod postupaka smanjivanja hranjivih soli, odnosno primjene III. stupnja čišćenja, koji će biti obvezan kod ispuštanja pročišćenih otpadnih voda u „osjetljivo područje“. Procijeđeni mulj sadrži oko 10 g/kg fosfora, a pepeo termički obrađenog mulja oko 64 g/kg.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Strategijom o upravljanju vodama (NN 91/2008) navedeno je: „Posebna pažnja će se posvetiti zbrinjavanju mulja u multidisciplinarnom planiranju odlagališta mulja s uređaja za pročišćavanje otpadnih voda“. U Zakonu o vodama (NN 153/2009, 63/2011, 56/2013, 14/2014), članak 69, koji se odnosi na mulj, glasi: „Mulj, nastao u postupku pročišćavanja otpadnih voda, može se koristiti u skladu s posebnim propisima. Odlaganje mulja iz stavka 1 ovog članka u vode zabranjeno je“.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Strategijom gospodarenja otpadom Republike Hrvatske (NN 130/05) navedeno je kako se muljem upravlja prema EU praksi i mogućnost. U načelu moguće je ponovno korištenje u poljoprivredi kao i termička obrada. Planom gospodarenja otpadom u Republici Hrvatskoj za razdoblje 2007. -2015. godine (NN 85/2007) u točki 5. 4, Posebne kategorije otpada, navodi se: „Mulj nastao pročišćavanjem komunalnih otpadnih voda mogao bi se tretirati sastavnicom komunalnog otpada, no gospodarenje muljem je u nadležnosti pravnih osoba koje upravljaju uređajima za obradu otpadnih voda, a ne tijelima za gospodarenje otpadom“. Dalje se isto u točki 5. 4. 6 navodi: „Gospodarenje muljem treba riješiti u okviru Strategije gospodarenja vodama, budući da će Strategija gospodarenja vodama utvrditi točnije projekcije količine, karakteristike i opcije konačnog zbrinjavanja mulja s uređaja za pročišćavanje komunalnih otpadnih voda“.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Zakonom o održivom gospodarenju otpadom (NN 94/13), člankom 53, stavkom 1, otpadni mulj iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda, razvrstan je u „Posebne kategorije otpada“. U istom članku, u stavku 5, određeno je: „Gospodarenje otpadnim muljem iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda, u suradnji s ministrom nadležnim za vodno gospodarstvo, propisuje ministar pravilnikom“. Navedeni pravilnik, prema članku 182, trebao je biti donesen do 23. 07. 2013.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja U Dodatku 1, Zakona o održivom gospodarenju otpadom navedeni su Postupci zbrinjavanja otpadom. Neki od navedenih postupaka mogli bi se primijeniti i za mulj, kao primjerice: D 1 Odlaganje otpada u ili na tlo (na primjer odlagališta i dr. ). D 2 Obrada otpada na ili u tlu (na primjer biološka razgradnja tekućeg ili muljevitog otpada u tlu itd. ). D 4 Odlaganje otpada u površinske bazene (na primjer odlaganje tekućeg ili muljevitog otpada u jame, bazene, lagune itd. ). D 5 Odlaganje otpada u posebno pripremljeno odlagalište (odlaganje u povezane komore koje su zatvorene i izolirane jedna od druge i od okoliša itd. ). D 10 Spaljivanje otpada na kopnu. D 12 Trajno skladištenje otpada (na primjer smještaj spremnika u rudnike itd. ).

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Pravilnik o gospodarenju otpadom (NN 23/2014) propisuje uvjete gospodarenju otpadom, poslove odgovorne za gospodarenje otpadom, kao i način rada reciklažnog dvorišta. U pogledu zbrinjavanja mulja navedene su u Dodatku 1, djelatnosti i postupci obrade koji se mogu primijeniti i za mulj. Kod djelatnosti „Zbrinjavanje otpada“, kao postupci navode se svi oni koji se nalaze i u Dodatku 1, Zakona o održivom gospodarenju otpadom.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Pravilnik o nusproizvodima i ukidanju statusa otpada (NN 117/2014) propisuje, između ostalog, i posebne kriterije za ukidanje statusa otpada, kao i posebne kriterije za određivanje nusproizvoda. Ovaj Pravilnik odnosi se i na mulj iz UPOV-a. U posebnim kriterijima za ukidanje statusa otpada za kompost u tablici 1. 3, kao vrst otpada koji ulazi u postupak uporabe za proizvode komposta klase III, navedeni su i muljevi od obrade komunalnih otpadnih voda. Dopušteni su samo aerobno ili anaerobno stabilizirani muljevi čiji sadržaj propisanih tvari je manji od graničnih vrijednosti Pravilnika o gospodarenju mulja iz UPOV-a. Kompost klase III namijenjen je korištenju na tlu koje se ne koristi za proizvodnju hrane. Stoga je prema Posebnim kriterijima za ukidanje statusa otpada, za kompost pod točkom D određeno da se kompost klase III smije koristiti na šumskom odnosno parkovnom zemljištu, za potrebe uređenja odnosno rekultiviranje zemljišta i za izradu završnog rekultivacijskog sloja odlagališta. Prema Posebnim kriterijima za ukidanje statusa otpada za građevne proizvode u tablici 6. 1 vrste otpada koje ulaze u postupak uporabe za proizvodnju građevnih proizvoda navedeni su i: 19 08 02 otpad iz pjeskolova te 19 08 05 muljevi od obrade komunalnih otpadnih voda.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Pravilnik o gospodarenju muljem iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda kada se mulj koristi u poljoprivredi (NN 38/2008) je na snazi do donošenja novog. Pravilnikom su određene mjere zaštite okoliša kada se mulj koristi u poljoprivredi, kako bi se spriječile štetne posljedice za tlo, biljke, životinje i čovjeka. U ovom Pravilniku otpadni mulj znači: otpadni mulj iz UPOV-a iz kućanstava gradova i drugih UPOV-a sličnih sadržaja; otpadni mulj iz septičkih jama i sličnih uređaja; otpadni mulj iz ostalih UPOV-a osim onih gore navedenih.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Korištenje u poljoprivredi ograničeno je u pogledu: sadržaja teških metala u obrađenom mulju (čl. 5) kao i sadržaja teških metala u tlu na kojem se koristi obrađeni mulj (čl. 7); sadržaja organskih tvari u obrađenom mulju (čl. 6). Pravilnikom je zabranjeno korištenje obrađenog mulja na određenim zemljištima, a ovdje se posebno ističe: tlu na kojem postoji opasnost od ispiranja mulja u površinske vode, tlu krških polja, plitkom ili skeletnom tlu krša, u priobalnom i vodozaštitnom području. Navedenim ograničenjem cijelo područje južno od Karlovca isključeno iz mogućnosti korištenja u poljoprivredi. Osim navedenih ograničenja, člankom 8 je dopušteno koristiti najviše 1, 66 tona suhe tvari mulja po hektaru poljoprivrednog tla.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja U onim slučajevima kada je moguće koristiti obrađeni mulj u poljoprivredi potrebno je pridržavati se odredbi Pravilnika o dobroj poljoprivrednoj praksi u korištenju gnojiva (NN 56/2008). U članku 2, Pravilnika o dobroj poljoprivrednoj praksi u korištenju gnojiva u stavku 2, pod „gnojivom sa dušikom“ uključen je i otpadni mulj i kompost.

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Pravilnik o načinima i uvjetima termičke obrade otpada (NN 45/2007) na snazi je do donošenja novog. Pravilnik se odnosi na sva postrojenja za spaljivanje i suspaljivanje otpada, uključujući postrojenja za pirolizu otpada, kao i postrojenja koja spaljuju otpad u svrhu proizvodnje energije. Pravilnikom su određeni uvjeti rada postrojenja za spaljivanje i suspaljivanje otpada. Tako prema članku 13 navedena postrojenja moraju postići takav stupanj izgaranja da se u šljaci i pepelu održava maseni sadržaj ukupnog organskog ugljika (TOC) manjim od 3% ili gubitak žarenjem manjim od 5% suhe tvari. Temperatura plinova mora dostići najmanje 850 o. C i kod najnepovoljnijih uvjeta. Ostaci od izgaranja i to sav kruti, tekući i plinoviti otpad, mora se prema čl. 21, obraditi i/ili uporabiti u samom postrojenju ili izvan, prema propisima o gospodarenju otpadom. U članku 19 navedene su granične koncentracije onečišćujućih tvari u otpadnim vodama od pročišćavanja dimnih plinova. U Direktivi EU o spaljivanju otpada (2000/76/EC) koja je slična Pravilniku određene su još i granične vrijednosti onečišćujućih tvari u ispušnim plinovima. U Pravilniku nema ograničenja ispušnih plinova pa treba zadovoljiti uvjete propisane Uredbom o graničnim vrijednostima emisija u zrak iz nepokretnih izvora (NN 117/12).

Zakonski propisi o zbrinjavanju mulja Pravilnik o načinima i uvjetima odlaganja otpada, kategorijama i uvjetima rada za odlagališta otpada (NN 117/07, 111/11, 17/13) primjenjuje se do donošenja novog. Pravilnikom su propisane kategorije odlagališta otpada, postupci i drugi uvjeti za odlaganje otpada. Prema članku 5, stavak 1, točka 3, zabranjen je prihvat na odlagališta komunalnog otpada ukoliko mu masa biorazgradive komponente prelazi 35% od ukupne mase. Ova odredba se, prema čl. 22, primjenjuje na sva odlagališta od 31. 12. 2016. godine. Kako stabilizirani mulj sadrži više od 35% biorazgradivih tvari, ova odredba Pravilnika odnosi se i na mulj iz UPOV. U skladu s člankom 5, jedino bi se šljaka od termalne obrade mulja mogla odlagati na odlagališta za neopasan i inertan otpad, dakako zadovoljava ostale kriterije za odlaganje otpada na odlagališta inertnog i neopasnog otpada prema Dodatku 3 Pravilnika. Mulj bi se iznimno mogao odlagati na odlagališta otpada prema članku 6, stavak 7, Pravilnika, u posebnom odjelku odlagališta, koji se posebnim postupcima koristi samo u svrhu proizvodnje energije iz odloženog otpada (primjerice bioplina). Takav način zbrinjavanja mulja bio bi u skladu sa Dodatkom 1, Zakona o održivom gospodarenju otpadom.

Mogućnosti zbrinjavanja mulja Zbog zaštite okoliša, odnosno prirodnih bogatstava određeni su kriteriji za zbrinjavanje mulja, a time i posredno način obrade mulja prije konačnog zbrinjavanja. Jedan od bitnih ciljeva obrade je smanjenje količine vode u mulju te time i smanjenje obujma. U odnosu na sadržaj suhe tvari (ST) u mulju može se podijeliti na: tekući mulj sa 1 -10% ST vlažan mulj sa 10 -30% ST kruti mulj sa 30 -90% ST sušeni mulj sa više od 90% ST. U skladu s osnovnim načelima gospodarenja otpadom, svaku otpadnu tvar mora se ponovno upotrijebiti i/ili iskoristiti energijsku razinu, a samo iznimno zbrinuti na odgovarajući način. U odnosu na zakonske propise Republike Hrvatske, koji su usaglašeni s pravnim stečevinama Europske Unije, muljem iz pročišćenih otpadnih voda moglo bi se gospodariti na sljedeći način: korištenjem u poljoprivredi, šumarstvu rekultiviranjem zemljišta i sl. , spaljivanje i/ili suspaljivanje sa korištenjem toplinske energije, zbrinjavanjem sa odlaganjem na tlu ili u tlo (napuštene rudnike).

Mogućnosti zbrinjavanja mulja U Republici Hrvatskoj mogućnost korištenja mulja u poljoprivredi postoji na manjem dijelu ukupne površine. Međutim, ovdje treba istaknuti da i pored zakonskih ograničenja, postoji i određeni sociološki problem korištenja mulja, posebice u pogledu agregatnog stanja. Korištenje mulja u poljoprivredi nije rješenje koje bi se moglo koristiti u većim razmjerima, pogotovo nakon očekivanih strožih zahtjeva kako u europskim, a tako i našim propisima, a i kod sadašnje prakse u državama Europe opaža se sve manja primjena mulja u poljoprivredi Spaljivanje i/ili suspaljivanje je postupak kojim se, osim potpunog isparavanja vode, obavlja i oksidacija (izgaranje) svih organskih tvari. Ostatak izgaranja je šljaka te lebdeći pepeo odnosno anorganska tvar. Kako bi se iskoristila ogrjevna moć mulja, uz manje gubitaka energije, na spaljivanje se dovodi svježi nestabilizirani mulj, ali uz prethodno smanjenje vode, dakle u vlažnom ili krutom obliku. Spaljivanje mulja obavlja se u zasebnim pećima, kako bi se šljaka (pepeo) mogla koristiti za izdvajanje fosfora te općenito u poljoprivredi ili u proizvodnji građevnih materijala.

Mogućnosti zbrinjavanja mulja Razmatrajući prilike u Republici Hrvatskoj u vrlo opširnoj analizi u studiji „Obrada i zbrinjavanje otpada i mulja generiranog pročišćavanjem otpadnih voda na javnim sustavima odvodnje otpadnih voda gradova i općina u hrvatskim županijama“ (WYG International, 2013), predložena je na području Hrvatske izgradnja 4 -5 monospalionica mulja i to u Zagrebu, Osijeku, Rijeci i Splitu te možda i u Varaždinu. Nije predloženo konačno zbrinjavanje šljake i lebdećeg pepela iz spalionica. Spaljivanje mulja u skladu je sa Dodatkom 1, Postupci zbrinjavanja otpada (D 10) Zakona o održivom gospodarenju otpadom. Zbog visokih kapitalnih troškova kao i složenih tehnoloških postupaka, spalionice mulja primjenjuju se kod proizvedenog mulja količine veće od 150. 000 ES (WYG International, 2013). Međutim, temeljem ranije navedenog, može se predložiti primjena dobivanja fosfora iz šljake, kada postupak koji je još u razvoju bude prihvatljiv ili korištenje u proizvodnji građevnog materijala. Konačno, kao posljednje rješenje, bilo bi odlaganje šljake na odlagalištima inertnog otpada.

Mogućnosti zbrinjavanja mulja Za manje aglomeracije odnosno UPOV-a, kod kojih odvoz vlažnog mulja do središnjeg mjesta obrade nije prikladan, mogla bi se preporučiti stabilizacija kemijskim postupkom, a zatim sušenje korištenjem sunčeve energije do stanja krutog mulja. Vrijednosti sunčeve energije u Hrvatskoj u granicama su od 1. 100 do 1. 600 k. Wh/m 2, što je više nego u nekim europskim gradovima gdje je primijenjeno solarno sušenje (WYG International, 2013). Prijevoz krutog mulja do konačnog mjesta zbrinjavanja znatno smanjuje troškove. Prema analizi WYG International-a, ukupni troškovi prijevoza krutog mulja, uključujući i sušenje, manji su na udaljenostima preko 40 -50 kilometara od vlažnog mulja.

Mogućnosti zbrinjavanja mulja Odlaganje mulja na tlo ili u tlo u skladu je sa Dodatkom 1, Postupci zbrinjavanja otpada (D 1, D 2), Zakona o održivom gospodarenju otpadom. Treba istaknuti da se prema Pravilniku o načinima i uvjetima odlaganja otpada, čl. 5, stav. 1 (NN 117/2007), mulj smije odlagati na odlagalištima do 31. 12. 2016. pa to nije konačno rješenje. Iznimno bi se temeljem istog Pravilnika, čl. 6, stav, 7, moglo odlagati mulj na odlagalištima, ali u posebnom odjeljku koji se koristi samo za pretvorbu energije odloženog mulja. Dakle, u takvim odvojenim dijelovima odlagališta energetska razina mulja koristila bi se za pretvorbu u bioplin koji bi se nakon čišćenja mogao dalje upotrebljavati kao pogonsko gorivo za motorna vozila ili za pretvorbu u toplinsku i električnu energiju. Takav način zbrinjavanja mulja bio bi prihvatljiv za veće i/ili srednje UPOV-e, odnosno za skupinu manjih UPOV-a na središnjem centru za gospodarenje otpadom. To bi moglo biti drugo rješenje u onim slučajevima kad bi dovoz i obrada do središnje spalionice bio skuplji ili ne bi bila izgrađena.

Mogućnosti zbrinjavanja mulja Lebdeći pepeo koji često sadrži i veće koncentracije teških metala, potrebno je odgovarajuće obraditi prije konačnog odlaganja. Moguć je postupak soldifikacije odnosno miješanja sa cementom i vodom, kako bi se postigli dovoljno čvrsti blokovi koji bi osigurali kemijsku stabilnost. Soldificirani lebdeći mulj konačno bi se odlagao u napuštenim rudnicima ili glinokopima, u svemu prema pravilima odlagališta za opasni otpad.

Zaključak • Temeljem svega navedenog moglo bi se zaključiti kako problem konačnog zbrinjavanja mulja u Hrvatskoj nije u cjelosti riješen, kako za već izgrađene uređaje za pročišćavanje otpadnih voda, tako i za one koji će se graditi. • Nužno bi bilo pripremiti odgovarajuće smjernice za zbrinjavanje mulja na području Hrvatske, a uzimajući u obzir i hranjive vrijednosti u mulju, kao i energijsku razinu.

HVALA NA PAŽNJI !