Využití odpadních substrátů a biotechnologie
Garant: Ing. Vladimír Brummer, Ph.D.
Sekce termických procesů a čištění plynů
Poklad v kalu: Inovace v oblasti získávání fosforu z popela pomocí biologického loužení
Vedoucí práce: Ing. Vladimír Brummer, Ph.D.
Charakteristika tématu:
Nedostatek fosforu, zejména v souvislosti s jeho těžbou a zdroji v Evropě, je stále větším problémem. Fosfor je pro zemědělství klíčovým prvkem, protože je základní složkou hnojiv, což je pro výrobu potravin nezbytné. Většina světových zásob fosforu však pochází z několika zemí, především z Maroka a Číny. V Evropě představuje závislost na dovozu fosforu ekonomická a strategická rizika.
Evropská unie se snaží tento problém strategicky řešit podporou recyklace fosforu a snižováním množství odpadu. Z těchto důvodů je fosfor od roku 2014 uváděn v seznamu kritických surovin EU a existují už několik let snahy o zpětné získávání fosforu z čistírenských kalů.
V Česku bude využití kalů v zemědělství v důsledku přísnějších právních předpisů brzy omezeno, nebo zcela zakázáno, a tím vzniká tlak na jiné zpracování čistírenských kalů. A zde je myšleno především jejich termické využití. Koncentrace fosforu v čistírenském kalu se pohybuje od 2 do 4 % hm. v sušině kalu.
Jenou z inovativních možností by bylo získávat fosfor z popela kalů bio-loužením. Cílem práce je prozkoumat aktuální stav této problematiky a přispět k řešení této palčivé problematiky.
Význam řešené problematiky:
- Využití čistírenských kalů v zemědělství je v ČR i nadále možné podle Vyhlášky č. 437/2016 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě a Vyhlášky č. 237/2017 Sb. o stanovení požadavků na hnojiva. Tyto předpisy se ale zpřísnily, především co se týče mikrobiologických kritérií pro použití upravených kalů v zemědělství. Trend ke zpřísnění limitních hodnot pro použití kalů v zemědělství je do budoucna očividně nevyhnutelný.
- Produkty vyvíjených technologií musí obsahovat fosfor ve formě, která je pro užitkové rostliny nejlépe biologicky dostupná, a současně neobsahuje znečišťující látky, např. těžké kovy, určité organické látky a patogenní mikroorganismy.
Cíle, kterých má být dosaženo:
- Fosfor jako zdroj pro výrobu hnojiv, lokalizace zdrojů fosforu a jeho dostupné množství
- Čistírenské kaly jako možný zdroj odpadního fosforu pro jeho recyklaci
- Techniky a metody získávání fosforu z čistírenských kalů obecně
- Možnosti využití popelů kalů ČOV jako zdroje pro recyklaci fosforu
- Techniky bio-loužení popelů kalů ČOV jako následného kroku recyklace
- Propojení přípravy popelů kalů ČOV termickou cestou s procesem bio-loužení – možnosti aditivace kalů pro zlepšení procesu
- Přehled existujících provozů využívajících popely kalů ČOV jako zdroj fosforu pro recyklaci
- Zhodnocení rešeršně získaných poznatků.