Benefiti korišćenja otpadnog mulja iz postrojenja za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda

Imperativ svake proizvodne delatnosti je da stvori novu vrednost sa što manjim utroškom sirovina, energije i radne snage i minimalnim negativnim uticajem na okruženje. Poslednjih godina, na globalnom nivou, industrija se suočava sa sve strožijim pravnim normama u pogledu smanjenja emisija zagađujućih materija u vodu, vazduh i zemljište.

Troškovi projektovanja, nabavke, ugradnje i održavanja sistema za prečišćavanje nisu zanemarljiva investicija za proizvođače, a neretko značajno i poskupljuju cenu krajnjeg proizvoda. I pored toga, neke industrijske grane (hemijska, prehrambena, tekstilna, grafička, industrija papira, industrija pića, industrija kože i sl.), iako i same suočene sa obavezom da ispoštuju zakonsku regulativu vezanu za granične vrednosti emisije štetnih materija u okruženje, našle su način da to učine efikasno, sa minimalnim ulaganjima i zadržavajući zahtevani kvalitet krajnjeg proizvoda i konkurentnost na tržištu.

To su postigle primenjujući globalno prihvaćenu strategiju tzv. čistije proizvodnje, koja je bazirana na tome da se svi otpadni tokovi iz proizvodnje maksimalno ponovno iskoriste, te da se minimalizuje količina otpadnih tokova i smanji stepen zagađenja.

Voda i energija predstavljaju osnovne inpute u svakoj proizvodnji – danas je čak nemoguće zamisliti bilo koji vid proizvodnje bez upotrebe vode, a otpadna voda neminovno nastaje u svakom procesu i operaciji u kojoj se voda koristi. Većina industrijskih otpadnih voda mora se prečistiti pre ispuštanja u gradsku kanalizacionu mrežu ili u recipijent, kako bi se ispoštovala zakonska regulativa o graničnim vrednostima emisije štetnih materija u vodu.

Primenjen na vodu, princip čistije proizvodnje podrazumeva racionalizaciju potrošnje sveže vode (zatvaranjem krugotoka vode unutar postrojenja primenom ponovne upotrebe i/ili recirkulacije vode), regeneraciju korisnih materija iz otpadne vode i korišćenje otpadnog mulja kao sekundarne sirovine, goriva za dobijanje energije ili u druge svrhe (principi “SAVE ALL“ ili “ZERO WASTE” koji praktično znače: sačuvaj sve i ništa od nusproizvoda ne bacaj - upotrebi sve što se može upotrebiti!).

Princip ZERO WASTE je najpogodniji za primenu u prehrambenoj industriji, poljoprivrednoj proizvodnji i industriji alkoholnih i bezalkoholnih pića, gde otpadni tokovi obiluju organskim zagađenjem, koje je najvećim delom biorazgradljivo, te se može tretirati kao biomasa. Otpad iz ovih industrija, farmi i poljoprivrednih gazdinstava – prvenstveno čvrsti ostatak bogat organskim materijama i/ili otpadni mulj iz postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, tretira se procesom anaerobne digestije (Slika 1).

Produkti tog procesa obično su:

1. biogas - koji se može odmah koristiti kao gorivo,
2. čvrsti ostatak koji se, ako ima odgovarajuća fizičko-hemijska i nutritivna svojstva, može koristiti kao kompost u poljoprivredi, i
3. muljeviti ostatak koji se dalje koristi kao gorivo za dobijanje toplotne ili električne energije (kogeneracija, CHP – Combined Heat & Power Plant), kao što je prikazano na Slici 1.

Primenom ZERO WASTE principa povećana je ukupna efikasnost i produktivnost proizvodnje, poboljšani rezultati poslovanja (iskazani direktnim uštedama u proizvodnji) i smanjenje negativnog uticaja na stanovništvo i okolinu.

Jedan od najvažnijih principa čistije proizvodnje - princip ZERO WASTE podrazumeva proizvodnju bez nastanka otpada i otpadnih tokova, prvenstveno otpadnih voda i čvrstog otpada. Naravno da ne postoji proizvodnja tj. industrija koja ne proizvodi otpadne tokove, ali se ovde figurativno misli na ZERO WASTE u kome se nastali otpadni tokovi ponovo koriste za druge, srodne namene unutar postrojenja, za dobijanje energije ili kao sekundarne sirovine za druge proizvodne procese (kompostiranje u poljoprivredi, proizvodnja briketa, industrija cementa i sl.).

Primer ZERO WASTE principa primenjen na malu fabriku piva na jednom poljoprivrednom gazdinstvu predstavljen je na slici 2.

Čvrst otpad koji nastaje u gotovo svakoj industriji, u suštini predstavlja korisnu sekundarnu sirovinu, kompost ili gorivo za dobijanje energije. Otpadni mulj, koji neizbežno nastaje u sistemima za prečišćavanje otpadnih voda, takođe poseduje značajan potencijal iskoristljivosti, ali kod nas još uvek nedovoljno primenjen.

Upotreba otpadnog mulja za dobijanje energije ili u komercijalne svrhe, značajno smanjuje troškove rada i održavanja sistema za prečišćavanje voda, a značajno se smanjuje negativan uticaj na okruženje. Sa sigurnošću se može tvrditi, a brojne fabrike su to i primenile, da se prečišćavanje otpadnih voda industrije svakako isplati kada se iz otpadnih voda tokom prečišćavanja zadržavaju korisne materije (vlakna, aditivi, hemikalije i sl.) i/ili kada se otpadni mulj u povratnom toku koristi unutar postrojenja kao i za dobijanje energije, ili se komercijalno koristi – prodaje kao kompost, sirovina za izaradu građevinskog materijala, briketa i sl.

Na primeru industrije piva, koja spada u izuzetno velikog potrošača sveže vode i “proizvođača“ organski opterećenih otpadnih voda prikazano je kako se efikasno, i uz određene benefite, mogu ispuniti ekološki standardi. Proizvodnja piva zahteva čak oko 10 litara sveže vode za proizvodnju jednog litra piva, što praktično znači da je svaki litar proizvedenog piva prouzrokovao nastanak 9 litara otpadne vode i otpadnog mulja.

Analizirana kompanija koja se u Srbiji bavi proizvodnjom piva, težila je tome da smanji količinu otpadnih voda i otpadnog mulja koji nastaje u postrojenju za prečišćavanje otpadnih voda, kako bi se manje količine ovog mulja odvozile na deponiju i na taj način doprinelo minimizaciji uticaja na okruženje. Godišnje na postrojenju za anaerobno-aerobno prečišćavanje otpadnih voda ove fabrike nastane oko 760 tona otpadnog mulja kao nusproizvoda prečišćavanja otpadnih voda - što je više od dve tone dnevno.

To je i kvantitativno najveći udeo potencijalno neiskorišćenog otpada, pa je kompanija odlučila da ovaj mulj, čija su fizičko-hemijska svojstva prethodno ispitana, umesto odlaganja na deponiju, iskoristi kao organski oplemenjivač zemljišta (tzv. super-kompost), odnosno organsko đubrivo za ratarske kulture, povrće, voće i vinovu lozu.

Primenom navedenih mera postignuti su sledeći benefiti:

• količina otpada koja se odvozi na deponiju smanjena je za 50%, pa su time i troškovi odlaganja na deponiju značajno smanjeni, jer kompanija više ne plaća naknadu za odlaganje mulja na deponiju, niti njegov prevoz, a postoji i dobit od prodaje super-komposta – kompanija na ovaj način godišnje uštedi oko 25 000 evra,
• pozitivan ekološki efekat je neprocenjiv, s obzirom na to da je deponovanje otpada poslednja alternativa u njegovom krajnjem zbrinjavanju, i
• primer i drugim fabrikama kako uspešno i bezbedno zbrinuti nusproizvod koji je ranije tretiran kao otpad, a koji se danas koristi kao novi proizvod (ovo je prvi projekat ovakve vrste u Srbiji).

Troškovi transporta i odlaganja otpada, zahvaljujući registraciji super-komposta kao oplemenjivača zemljišta, u ovoj kompaniji su smanjeni za oko 20 000 evra. Super-kompost se sada prodaje po niskoj ceni jer je primarna delatnost kompanije proizvodnja piva, a ne prodaja oplemenjivača zemljišta, pa će zarada od prodaje oplemenjivača na godišnjem nivou iznositi oko 4 000 evra. Ukupne uštede kompanje će, zahvaljujući registraciji super-komposta, tako iznositi 25 000 evra na godišnjem nivou.

Pored opisanog rešenja za iskorišćenje mulja iz proizvodnje piva, moguće su i druge opcije kojima se postižu značajne uštede i smanjuje uticaj na okruženje, uključujući i potpuno neutralisanje emisije CO2 – CARBON NEUTRAL(na) proizvodnja (Slika 4).

Na osnovu svega izloženog, može se zaključiti da principi savremene, zelene ekonomije i čistije proizvodnje nameću ultimativno strateško načelo koje se više ne dovodi u pitanje, a koje glasi: mulj iz postrojenja za preradu otpadnih voda ne predstavlja problem, već vredan resurs.

Jedino što ostaje kao moguće pitanje je kojom najboljom dostupnom tehnologijom (BAT – Best available technique), dugoročno rešavati problem otpadnog mulja, tako da to bude ekološki prihvatljivo, energetski efikasno i isplativo. Da bi se svrsishodno iskoristio mulj iz postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, neophodno je integralno sagledavanje linije prerade vode i linije prerade mulja, koji neminovno nastaje pri preradi vode.

Već pri samom projektovanju sistema za prečišćavanje otpadnih voda, moraju se sagledati sve dostupne tehnologije, tj. sve mogućnosti korišćenja otpadnog mulja, koje prvenstveno zavise od očekivanih fizičko-hemijskih svojstava mulja, njegovih nutritivnih vrednosti, toplotnog kapaciteta odnosno energetskog potencijala.