Moderní technologie pro energetické využití „bahna“

Bahno není přesný termín vystihující danou situaci. Jak ale nazvat to, co každý zná, ale nikdy to skoro neviděl...? Pravdou je, že když něco funguje, nestaráte se. A tak se drtivá většina lidí nestará, co se děje s tím, co skončí v kanalizaci. Samozřejmě to odteče. A když ne do septiku, tak do čistírny odpadních vod. ČOV je ve své podstatě obrovský vodní filtr, jenž opět získá čistou vodu oddělením od nečistot v ní obsažených. Nečistoty zahustí a vznikne čistírenský kal přesný název pro „bahno“ z titulku tohoto článku. V České republice se citovaného „bahna“ každoročně vytvoří na 900 000 t. Odvoz by zvládla fronta náklaďáků stojící z Plzně až do Ostravy. Jeho likvidace je stále větší problém. Jak se během několika posledních desetiletí změnil způsob našeho života, tak se změnilo složení kalu. Navíc: dnes umíme přesně zjistit, co vše je v kalech obsaženo. Co dnes opouští městkou čistírnu v podobě kalu, není již co bývalo a co šlo použít za jistých okolností na pole. Dnešní černá hmota pastovité konzistence je závadná jak biologicky, tak obsahem těžkých kovů, PCB atd. Co si počít s kaly ? Likvidace jakéhokoliv odpadu vždy vyžaduje vynaložit finance. Pokud by tomu bylo jinak, čistírenský kal by nebyl odpadem, ale surovinou. Odpad může být zdrojem surovin, ale vyžaduje zpracování. V ČR „zmizí“ 30 % kalu na skládkách a zbývajících 70 % v zemědělské půdě. Buď přímo jako hnojivo anebo je použito při rekultivaci půdy. Oba procesy jsou v zemích EU prakticky zakázány a kde se ještě používají, tam začínají být ekonomicky silně nevýhodné. U nás se zatím neděje nic. Tlak na problematiku však už začíná být zjevný. Nejlepším řešením, které v současné době známe, je spalování kalů. Technologie založené na spalování za přesně definovaných podmínek jsou z mnoha důvodů nazývány „termické zpracování“, „termická degradace“, příp. „termické využití kalů“. Někdy je zpochybňováno z důvodu nízké výhřevnosti kalu jako paliva. Kal s vysokým obsahem vody není schopen samostaně hořet bez dotace energie. Zpochybnění však není na místě. Pořád je lepší využít kal jako palivo a snížit jeho množství až o 87 % (i za cenu dotace energie do procesu spalování), než použít energii (paliva) k transportu kalu z místa na místo. Technologie, která si dokáže poradit s „palivy“ na úrovni čistírenských kalů, existují. První pokusy s pálením kalu proběhly u nás už v 60. letech 20. století. První spalovací agregáty, rotační pece, vystřídala technologie založená na fluidní vrstvě. Prototyp se osvědčil Přesto, že se teoretické i pokusné práce v podstatě nezastavily, k žádné realizaci nedošlo. V zemích EU byla situace opačná. První funkční agregáty se postavily v 60. letech a bez výrazných změn se v podstatě používají doposud. První a doposud jediná fluidní spalovna kalů v ČR spatřila světlo světa jako prototypové zařízení. Česká konstrukce předběhla Evropu o 40 let. Fluidní reaktor byl (jak už to u prototypových zařízení bývá) zatížen vadami. Zároveň se stal cennou laboratoří a zkušebním zařízením. Potvrdil správnost a funkčnost řešení a vyvrátil spoustu domněnek. Po jeho demontáži a náhradě zahraniční technologií bylo jasné, že principy konstrukce prvního fluidního reaktoru jsou jednoznačně krokem k výrazným provozním úsporám. Fluidní reaktory III . generace Na základě zkoušek a zkušeností bylo možné navrhnout fluidní reaktory III. generace pro termickou degradaci kalů, resp. spalování. Při jejich konstrukci byly využity všechny současné znalosti a zkušenosti v oboru, možnosti materiálové i inovace při řízení technologického procesu. Jádro reaktoru, fluidní vrstva, je neustále korigováno. Řídí se jak jeho teplota, tak dynamika. Proto může pracovat až o 300 % efektivněji než v prvních fluidních reaktorech z 2. poloviny 20. století, které se ještě leckde používají. Dalším důležitým faktorem je velikost zařízení a jeho minimální výkon. Generační skok umožnil zmenšit reaktor na současné ekonomické minimum, tj. výkon odpovídající potřebám cca 100 000 obyvatel. Posunutí hranice efektivnosti technologie razantně mění situaci i v ekonomické výhodnosti spalování kalů: výrazně snižuje náklady na logistiku zpracování kalů z menších aglomerací. Fluidní reaktory jsou (za jistých podmínek) necitlivé na kolísání složení čistírenského kalu. Bez problému lze spalovat i nevyhnilý kal. Spalování nevyhnilého kalu umožňuje částečně obejít stávající „kalovou koncovku“, vynechat vyhnívací nádrže, zásobníky bioplynu aj. a ušetřené investice využít na výstavbu „termického zpracování kalu“, nebo na intenzifikaci procesů ČOV. V každém případě je cesta k řešení stále palčivějšího problému „čistírenský kal“ otevřená. P. Leitner