Hodnocení obsahu stopových prvků v čistírenských kalech aplikovaných na zemědělskou půdu

Iveta Šolínová

Master's thesis

Evaluation of the content of trace elements in sewage sludge applied to agricultural land

Abstract:

Cílem práce bylo zhodnocení obsahu stopových prvků, zejména rizikových a potenciálně rizikových prvků v čistírenských kalech, které jsou aplikované na zemědělskou půdu. V teoretické části diplomové práce byla popsána problematika čistíren odpadních vod. zejména mechanické, biologické a terciální čištění a následná hygienizace a odvodněním kalu. Dále jsou popsány faktory ovlivňující složením kalu, včetně vybraných stopových prvků, a možnosti využití odvodněného anaerobně stabilizovaného kalu jeho aplikací na zemědělskou půdu, včetně české a evropské legislativy. V experimentální části byly vyhodnoceny obsahy rizikových prvků v kalech, které jsou aplikovány v dlouhodobých polních pokusech. Naměřené hodnoty koncentrace vybraných stopových prvků v čistírenských kalech, které byly aplikovány na jednotlivé bloky, byly zhodnoceny z hlediska kolísání naměřených koncentrací a průměrů vybraných rizikových prvků v jednotlivých letech. Následně byla posouzena možnost aplikace čistírenského kalu na zemědělskou půdu podle vyhlášky č. 382/2001 Sb. a podle Směrnice Rady 86/278 EHS. Ze 42 % byla překročena maximální mezní hodnota rtuti v porovnání s vyhláškou 382/2001 Sb. ve stanovených letech. Naměřené koncentrace mědi nesplnily limit české legislativy třikrát-v roce 2005, 2012, 2013. Povolený maximální limit vyhlášky 382/2001 Sb. splňovaly tyto prvky arsen, olovo a zinek. Z hlediska Směrnice Rady 86/278 EHS naměřené prvky velmi často splňovaly mírnější limity oproti české legislativě. Potvrdila se stanovené hypotéza, kdy čistírenské kaly z velkých čistíren odpadních vod nesplňují požadavky legislativy ČR na obsah rizikových prvků v 82 % sledovaného souboru. S ohledem na množství rizikových prvků v čistírenských kalech byl potvrzen také předpoklad zvýšení obsahu rizikových prvků v půdě.

Abstract:

The aim of the study was to evaluate the content of trace elements, especially high-risk and potentially high-risk elements in sewage sludge that are applied to agricultural land. The theoretical part describes issues of sewage treatment plants, particularly mechanical, biological and tertiary cleaning and subsequent hygienization and dewatering of sludge. The following concerns the factors that are influencing composition of the sludge, including selected trace elements, and possibility of using anaerobically stabilized dewatered sludge with its applications to agricultural land, including Czech and European legislation. The experimental part evaluates the content of high-risk elements in sludge, which are applied in the long-term field experiments. Measured concentration values of selected trace elements in sewage sludge, which were applied to each of the blocks, were evaluated in terms of fluctuations in the measured concentrations and diameters of selected high-risk elements in individual years. The possibility of application of sewage sludge to agricultural land was subsequently examined according to the decree no. 382/2001 coll. and council directive 86/278 EEC. The maximum limit of mercury was exceeded from 42 % in comparison to decree 382/2001 coll. in specified years. Measured concentrations of copper did not meet the limit of Czech legislation three times - in 2005, 2012, 2013. These elements - arsenic, lead and zinc met the allowed maximum limit of decree 382/2001coll. In terms of Council Directive 86/278 EEC, the measured elements often met more moderate levels compared to Czech legislation. The stated hypothesis was confirmed, when sewage sludge from large sewage treatment plants do not meet the requirements of the Czech legislation on the content of high -risk elements in 82 % of the reference file. With regard to the amount of high-risk elements in sewage sludge the assumption on increasing content of high-risk elements in the soil was also confirmed.

Keywords

čistírenské kaly, dlouhodobý pokus, stopové prvky

Keywords

sewage sludge, long-term effort, trace elements

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jindřich Černý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Care of Biosphere / Waste Use and Management