Zbrinjavanje otpadnih voda, prvenstveno sanitarnih i industrijskih, podrazumijeva njihovo sakupljanje, transport i pročišćavanje, što rezultira time da se u okoliš ispusti voda koja je pročišćena do granica koje su utvrđene relevantnom regulativom. Međutim, u svakom tehnološkom postupku pročišćavanja otpadnih voda kao nusprodukt stvaraju se određene količine mulja. Do toga prvenstveno dolazi izdvajanjem mulja iz prethodnih i naknadnih taložnika, čime nastaju primarni i biološki mulj. Taj mulj koji nastaje na uređajima za pročišćavanje voda nusprodukt je akumulacije krute tvari tijekom fizikalnih, bioloških i kemijskih procesa. Sastav mu je složen i predstavlja mješavinu organskih i anorganskih tvari raspršenih u vodi, a sadržava i patogene mikroorganizme, parazite, viruse i brojne potencijalno toksične elemente i spojeve (teške metale i dr.).
Uobičajena tehnološka shema linije mulja u okviru uređaja za pročišćavanje otpadnih voda obuhvaća: izdvajanje mulja iz prvog drugog i trećeg stupnja pročišćavanja otpadne vode, strojno ili mehaničko zgušnjavanje, aerobnu ili anaerobnu stabilizaciju, dehidraciju na 20 - 30% suhe tvari, odvoz s uređaja za pročišćavanje otpadnih voda (UPOV) na eventualnu dodatnu obradu ili primjenu dodatne obrade na samom UPOV-u. Tehnološka linija obrade mulja u okviru UPOV-a može se proširiti na sušenje mulja i kompostiranje ili na sušenje mulja do velikog sadržaja suhe tvari, na peletiranje i sl. ili na sušenje i spaljivanje s proizvodnjom energije i ostatkom pepela ili na bilo koje tehnologije kojima će mulj na koncu obrade unutar granica UPOV-a dobiti status proizvoda ili sirovine. Tada je cijeli proces obrade mulja sastavni dio cjeline UPOV-a, s tim da dio procesa predstavlja vodne usluge,a dio gospodarenje otpadnim muljem.
Treba naglasiti da se u slučaju izgradnje UPOV-a kod kojeg nije riješeno konačno odlaganje mulja može smatrati da njegova izgradnja nije završena i da nisu poduzete sve potrebne mjere zaštite okoliša. Shodno tome, učinkovitost sustava javne odvodnje i cijena pročišćavanja otpadnih voda ne mogu se temeljiti samo na troškovima nastalim u krugu UPOV-a, već na ukupnim troškovima do konačnog zbrinjavanja mulja. Troškovi obrade i zbrinjavanja mulja nisu zanemarivi i kod uređaja veličine 5000 - 200 000 ekvivalentnih stanovnika približno iznose 50% ukupnih troškova poslovanja, a u određenim okolnostima (odvoz izvan Hrvatske) mogu biti i znatno viši. Primjerice, Grad Maribor plaća 200 EUR/t za termičko zbrinjavanje otpadnog mulja u Austriji. Pri tome treba znati da europska administracija nije sklona prekograničnoj trgovini otpadom koji je, zapravo, sirovina industriji koju neka zemlja nije sama razvija. Stoga treba treba računati s time da se uskoro ni to neće moći, odnosno da će Hrvatska biti potaknuta na pronalaženje svojih rješenja na svojem području, što je jedino ispravno.
Mogućnosti obrade i korištenja ili odlaganja mulja
Postoji plan, ali ne i praksa
Po narudžbi Ministarstva gospodarstva i održivog razvoja napravljen je 2020. godine opsežan Akcijski plan zbrinjavanja otpadnog mulja iz UPOV-a, koji je odličan pregled situacije i tehnologija. No, do danas nije donesena nacionalna strategija zbrinjavanja mulja, niti postoje sustavne prakse rješavanja tog problema na nacionalnoj i lokalnim razinama.
Struka ističe da ne postoje jednoznačna ni unificirana rješenja, već niz tehnologija koje mogu imati svoju primjenu, ovisno o svrsi koja je uvijek ista, a to je zaštita zdravlja ljudi, prirode i okoliša. Za početak, treba odrediti moguću primjenu i u skladu s njom odabrati odgovarajuću tehnologiju. Pri tome treba znati da mulj iz komunalnih otpadnih voda danas i od prije 20 godina nema isti sastav, prije svega zbog primjene lijekova i endokrinih disruptora u otpadnoj vodi. Primjerice, u redu su biološka obrada mulja kako bi se stabilizirao i stvaranje komposta koji služi za stabilizaciju saniranog odlagališta otpada. No, stvaranje komposta kojim se gnoji zemljišta na kojem se sadi hrana za ljude i životinje može biti upitno jer, ako se i uzme u obzir da je tako načinjen kompost ispitan na teške metale, teško da je napravljena i kompleksnija analiza na endokrine disruptore koji su zdravstveno štetni, a iz otpadnih voda dospjeli su u mulj te zatim u kompost i iz njega u hranu.
Međutim, rijetko koji isporučitelj vodnih usluga, zajedno s jedinicama lokalne samouprave, zna koje je za njega optimalno rješenje zbrinjavanja mulja, gdje će se on konačno zbrinuti, koja bi obilježja trebao imati, kolika je cijena njegovog zbrinjavanja i koji su rizici prisutni uz potencijalna rješenja zbrinjavanja. Pojedini isporučitelji vodnih usluga koji danas stvaraju mulj na svojim uređajima plaćaju njegovo zbrinjavanje trećim pravnim osobama koje imaju dozvolu za gospodarenje tom vrstom otpada, a posao su dobile u postupku javnog nadmetanja na osnovi ekonomski najpovoljnije ponude.
"Od kada se grade UPOV-i na ovom području, obrada nastalog mulja nije uključivana (čast izuzecima, ako ih ima) u osnovnu investiciju. U pravilu se navodilo kako će se problem mulja riješiti naknadno, na drugačiji način, u sklopu nečeg drugoga, kada se donese neka strategija ili nešto slično. Da li je tome razlog jer su uređaje tradicionalno planirali građevinari, a mulj trebali rješavati tehnolozi i prirodnjaci?", pita se konzultant mr. sc. Viktor Simončič i dodaje da rješavanje mulja ostaje otvoreno i za investicije koje se provode uz europsko financiranje. “Moram priznati da mi je nepojmljivo da Europska unija odobrava financiranje UPOV-a, a da nije uključeno rješavanje muljeva”, zaključuje.
Sljedeći sugovornik, prof. dr. sc. Dražen Vouk, dipl. ing. s Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu smatra da je, iako postoje primjeri dobre prakse, dosadašnje nerješavanje tog problema posljedica niza čimbenika. To su izbjegavanje plaćanja naknade za zbrinjavanje mulja i/ili troška njegove dodatne obrade, ali i neznanje i očekivanja da će netko drugi riješiti problem. Primjerice, isporučitelj vodnih usluga s jedinicama lokalne samouprave očekuju da MINGOR i Hrvatske vode riješe njihov problem iako je obveza zbrinjavanja mulja isključivo obveza onoga tko ga i stvara. Tu je, dakako, i izbjegavanje donošenja konkretnih pa i nepopularnih političkih i ekonomskih odluka. “Problem se krije i u činjenici da zakonodavac ne penalizira one koji mulj zbrinjavaju na ilegalan način jer nije dozvoljeno privremeno odlaganje u periodu dužem od 12 mjeseci niti je dozvoljeno zbrinjavanje na poljoprivrednim površinama za proizvodnju hrane. Treći problem se nalazi u manjkavostima Pravilnika o nusproizvodima i ukidanju statusa otpada”, kaže prof. Vouk.
Tekst je izvorno objavljen u časopisu EGE na koji se možete pretplatiti OVDJE za godišnje samo 400 kn.
Različita rješenja
Danas ni na svjetskoj ni na europskoj razini problem zbrinjavanja mulja nije cjelovito riješen i ne postoji jedinstvena legislativa. Čak se u nekim razvijenim zemljama svijeta razlikuju smjernice i regulativa vezana za zbrinjavanje mulja između pojedinih pokrajina. Dosadašnja praksa podrazumijeva više mogućih rješenja kao što su: odlaganje, korištenje u poljoprivredi, poboljšanje lošeg temeljnog stanja tla i spaljivanje i daljnje gospodarenje pepelom.
U europskoj praksi još dominira zbrinjavanje mulja na poljoprivrednim i nepoljoprivrednim površinama. Ono je dominantno u Danskoj, Irskoj pa u Velikoj Britaniji, Norveškoj, Francuskoj, Švedskoj, Luksemburgu, dok je Austriji zastupljeno u značajnoj mjeri,
s oko 40%.
Sve češće rješenje je termička obrada mulja ili spaljivanje, uplinjavanje ili piroliza na 800 - 1000 °C. Time se ukupna masa mulja smanjuje i do 85%, baš kao i ukupni volumen otpadnih tvari, termički se uništavaju toksične organske komponente, minimiziraju se neugodni mirisi i olakšava daljnje gospodarenje, a moguće je i dobivanje energije. Međutim, u sklopu termičke obrade muljeva pojavljuje se nusprodukt (pepeo) koji u konačnici treba zbrinuti na odgovarajući način. Na Zapadu postoji trend kemijske obrade pepela iz kojeg se izdvaja fosfor koji se zatim koristi u poljoprivredi. Dominantno termička obrada mulja prisutna je u Nizozemskoj, Njemačkoj, Švicarskoj, Belgiji i Austriji, što ukazuje da je taj način obrade mulja očigledno opravdan i prihvatljiv u određenim okolnostima. Potencijal termičke oporabe otpadnog mulja u Hrvatskoj postoji u dva projekta, u Sisku i Kutini, koja su prošla proces postupka utjecaja na okoliš, no kako nijedan još nema lokacijsku dozvolu, rano je o njima govoriti detaljnije, osim da bi obje energane mogle kao sirovinu koristiti otpadni mulj s pročistača. Također, napravljene su neke procjene za Grad Zagreb, prema kojima bi termička obrada mulja sa svim troškovima na lokaciji koštala 30 - 50 EUR/t.
Također, dosadašnja znanstvena istraživanja pokazala su da se zbog svojih karakteristika i kemijskog sastava nastali pepeo može ponovo upotrijebiti u određenim granama gospodarstva s posebnim naglaskom na građevinsku industriju: u proizvodnji cementa,
betona, opeke, keramike, ugradnji u asfaltne mješavine u cestogradnji itd. Na GFZG-u je pod vodstvom prof. Vouka proveden znanstveno-istraživački projekt RESCUE kojim je dokazana mogućnost i opravdanost ugradnje pepela dobivenog termičkom obradom
mulja u betonske proizvode, a za čim je veliki interes iskazalo i domaće tržište. Na Fakultetu se trenutačno provodi znanstveno-istraživački projekt BRAVOBRICK koji za cilj ima ispitati mogućnost i opravdanost ugradnje osušenog mulja i pepela dobivenog
njegovom termičkom obradom u opekarske proizvode, za čime je također velik interes iskazalo i domaće tržište.
Primjer pozitivne prakse postoji i u Hrvatskoj, kaže prof. Vouk. Zadarska tvrtka Eko Recens preuzima mulj s UPOV-a u Zadru i uz patentiranu
tehnologiju umješava ga s pepelom dobivenim termičkom obradom biomase i proizvodi inovativni geokompozitni materijal koji se koristi u građevinarstvu (za izgradnju nasipa, cesta, prekrivka i sl.).
Zbrinjavanje mulja u Europi
Regionalni pristup problemu
Rezultati analiza provedenih u Akcijskom planu i rezultati nekoliko dodatnih studijskih analiza za pojedine isporučitelje vodnih usluga i jedinice lokalne samouprave pokazali su da bi regionalizacija obrade i zbrinjavanja muljeva bili najpovoljnije rješenje. Osnovna ideja, koja je uz određene preduvjete i matematički dokazana, je da svi sudionici (regionalni centri i manji UPOV-i) imaju višestruke koristi.
Veliki UPOV ima anaerobnu digestiju u sklopu koje proizvodi toplinsku i električnu energiju s kojom pokriva vlastite potrebe i na tržištu postiže određenu cijenu usluge zbrinjavanja mulja. Istovremeno, na manjim UPOV-ima se također stvara mulj i manji UPOV-i također na tržištu postižu određenu cijenu usluge zbrinjavanja koja je u pravilu viša nego kod velikih UPOV-a.
Prema podacima dostupnim s postojećih UPOV-a, procjenjuje se da svaka osoba u Hrvatskoj proizvodi 50 - 55 g/d otpadnog mulja. Procjenjuje se da danas Hrvatska proizvede oko 26 750 t suhe tvari mulja godišnje.Ta će se količina u narednom desetljeću utrostručiti s izgradnjom, odnosno dogradnjom UPOV-a, stoji u Akcijskom planu. Samo na UPOV-u u Zagrebu stvara se oko 50 000 t stabiliziranog i dehidriranog mokrog mulja godišnje, a izgradnja planiranih UPOV-a rezultirat će stvaranjem dodatnih značajnih količina mulja. Procjenjuje se da će se do 2031. godine stvarati 320 000 - 430 000 t mokrog mulja godišnje s oko 23% suhe tvari. Prema podacima koje su u ‘Registar onečišćavanja okoliša za 2020. godinu’ prijavili UPOV-i, ukupna količina nastalog otpadnog mulja iz njih iznosila je 69 654 t. U odnosu na ukupnu procijenjenu količinu nastalog otpadnog mulja iz UPOV-a, svega je 2% ili 483,99 t otpadnog mulja s njih u 2020. godini iskorišteno u poljoprivredi (na tek četiri gospodarstva!) i kao kompost na zelenim površinama. Dobar i možda jedini primjer za tu praksu je Grad Varaždin koji proizvodi kompost s muljem. Pošto se Pravilnikom o zaštiti poljoprivrednog zemljišta od onečišćenja iz 2019. godine ne dopušta korištenje otpadnog mulja na površinama za proizvodnju hrane, to će rješenje polako biti napušteno.
Nakon formiranja regionalnog centra naplaćuje se prihvaćanje tuđeg mulja s okolnih UPOV-a i to je korist za njega, dok manjim
UPOV-ima nudi nižu jediničnu cijenu usluge nego što oni mogu samostalno postići, što je za njih korist.
Mulj koji je regionalni centar prihvatio on pretvara u vlastitu korist. Regionalni centar ima anaerobnu digestiju mulja u sklopu kojeg i vlastiti mulj pretvara u energiju (toplinsku i električnu), koju koristi za vlastite potrebe uređaja, a eventualni višak plasira na tržište. Prihvaćanjem dodatnog mulja s okolnih UPOV-a koji regionalni centar uvodi u proces anaerobne digestije, on povećava vlastitu proizvodnju električne energije i postaje energetski potpuno neovisan. Pri tome se stvara i višak koji plasira na tržište i umanjuje negativnu ekonomsku bilancu rada cijelog postrojenja, a sve to bez povećanja postojećih kapaciteta digestora, uz korištenje postojećih koji su predimenzionirani ili, npr. uz jednostavno (i s tehničkog i ekonomskog aspekta) uvođenje procesa termalne hidrolize ispred anaerobnih digestora.To je dodatna korist za regionalni centar. Prihvaćanje mulja s okolnih UPOV-a koji na njima nije prethodno stabiliziran pospješuje proizvodnju električne energije, što je dodatna korist i za regionalni centar, ali i za okolne UPOV-e koji ne moraju stabilizirati svoj mulj i time mogu smanjiti njegovu starost u svojem tehnološkom procesu, tj. izravno smanjiti potrošnju energije na aeraciju bioloških reaktora i ostvariti dodatne uštede.
Prihvaćanjem mulja s okolnih UPOV-a na regionalnom centru povećava se ukupna količina obrađenog mulja, koji dalje treba zbrinuti, a time rastu i troškovi njegovog zbrinjavanja. Međutim, regionalni centar je prethodno naplatio od manjih UPOV-a naknadu za prihvaćanje mulja s kojom pokriva taj trošak, a u odnosu na veću ukupnu količinu mulja u mogućnosti je na tržištu ostvariti nižu jediničnu cijenu usluge zbrinjavanja, što je nova korist i za regionalni centar i za manje UPOV-e.
Prof.Vouk zaključuje da iz svega toga proizlazi da je osnovna filozofija regionalizacije obrade i zbrinjavanja muljeva s tehničkog i ekonomskog aspekta u biti vrlo jednostavna, samo ju neznanje i politika mogu izokrenuti, otežati ili učiniti praktički nemogućom. Naravno, to ne isključuje mogućnost i menadžersko umijeće pojedinih isporučitelja vodnih usluga da samostalno iznađu za njih najpovoljnije rješenje, koje će uz zadovoljenje regulative i uz minimalne rizike biti ekonomski najpovoljnije.
Tekst je izvorno objavljen u časopisu EGE 5/2021. na koji se možete pretplatiti OVDJE za samo 400 kn godišnje.
