K čemu také popel?

Popel se nám může zdát být neužitečným. Je to odpad, špína. Nebo snad není? Postupně přicházíme na to, že je naopak velmi užitečný! Nejprve se využití popele a popílku zkoušelo v zemědělství (už od roku 1965), v poslední době je vyhledávanou náplní čisticích a filtračních stanic.

Popele a popílky se zkoumaly z nejrůznějších biologických hledisek. Přišlo se na to, že čerstvý popílek – nejjemnější úlet z komínů energetických zařízení a hlavní zdroj pevných imisí – je zpravidla vysoce fytotoxický (tj. jedovatý pro rostliny). Naproti tomu popelnaté hmoty ukládané na složiště a plavené na odkaliště nejsou fytotoxické a lze v nich přímo pěstovat v podstatě všechny běžné zemědělské (i jiné) plodiny.

Příčiny těchto rozdílů mezi popílkem a popelem nebyly dlouho jasné, neboť ve výluzích obou materiálů není rozdíl v obsahu rizikových prvků, např. těžkých kovů. Teprve důkladný výzkum ve Výzkumném ústavu hnědého uhlí Most zjistil, že rozdíl je hlavně fyzikální. Na povrchu popelových částic se po kontaktu s vodou vytvářejí hydratační vrstvy, které zesilují schopnost popela sorbovat do sebe jiné látky.

Popel v zemědělství
Vysoká sorpce popelů byla známa právě z používání v zemědělství: přidáme-li pěstovaným rostlinám popel a vysoké dávky organických hnojiv (až 1000 kg dusíku na hektar), plodiny včetně obilovin tyto extrémní dávky dusíku velmi dobře snášejí. Jinak by v běžné zemědělské praxi na poli totiž polehly a byly znehodnoceny.

Pro účely hnojení polí se popel užívá v množství 50 až 650 tun na jeden hektar. Popílek se na pole naveze v zimě a na jeho povrch se postupně navozí organická hnojiva – exkrementy z vepřína, močůvka, stájový hnůj. Organická složka, která by jinak produkovala silný zápach, se prosakováním přes vrstvu popílku ochudí o baktérie, které v tomto prostředí hynou. Vrstva popílku zvýší bilanci minerálních látek v půdě.

Rozhodující pro využitelnost popelů pro pěstování je však obsah těžkých kovů ve vypěstovaných rostlinách. Výzkumný ústav rostlinné výroby v Ruzyni prověřil, že obsah arsenu i ostatních těžkých kovů v rostlinách vypěstovaných v popeli nebo v půdě s příměsí popele je obvykle stejný, či dokonce nižší, než v rostlinách vypěstovaných v půdě.

Popel v ochraně čistoty vod
Od testování sorpčních vlastností a analýzy vodních výluhů byl již jen krůček k vypracování speciální technologie čištění odpadních vod, která je dokonce předmětem českého patentu. Filtr z popele nečistoty nejen zadrží, ale zablokuje natolik, že voda vykazuje vynikající vodohospodářské parametry. Tento zemní filtr byl nazván CINIS (využívá stavebního řešení podle typizační směrnice: “Dočišťování odpadní vody zemními filtry” z roku 1992, č. HDP-112.514).

Zemní filtr CINIS se využívá pro dočištění odpadních splaškových vod z menších zdrojů znečištění. Napojuje se např. na septik, nebo jiný objekt, kde jsou vody předčišťovány. Lze ho ale budovat i ve více filtračních jednotkách, což se dobře uplatní především v obcích a sídlech s rozptýlenou zástavbou, nebo tam, kde obec leží na rozvodí. Tím se významně ušetří na délce stokové sítě. Čisticí procesy založené na kombinaci prosté filtrace s biologickými procesy zaručují dlouhodobou životnost čistírny. Výhodou popelového filtru je, že proces funguje okamžitě po startu – po zahájení provozu nové čističky, bez nutnosti „zapracování”. Filtrační náplň CINIS je ideálním nosičem mikroflóry, která zajišťuje biologické odbourání organických složek odpadní vody. Vzájemné doplňování současně probíhajících fyzikálních a biologických procesů je též zárukou stability čištění i při nerovnoměrném přítoku do čistírny. Tyto schopnosti systému CINIS lze s výhodou využívat zejména v sezónních provozech, např. v rekreačních objektech, hotelech apod.

Účinky čištění jsou skvělé: odfiltrují 90-95 % biologicky rozložitelných látek, výstupní voda je čirá, bez zápachu a bez barvy, částečně se slabě železitou chutí (způsobenou železitými bakteriemi). Systémem CINIS se čistí také zaolejované vody, odstraňují ropné látky a dokonce i těžké kovy.

Původně „zlý“ odpad se tak stal díky správné technologii prostředkem pro zlepšení životního prostředí. Čisté vody není nikdy nazbyt!

Trocha terminologie

Popeloviny – minerální látky, jemně rozptýlené ve vytěženém uhlí. Při spalování uhlí vznikají z popeloviny tuhé nespálené zbytky.

Struska – minerální látky v popelu, které prošly procesem tavení, struska je sklovitá a hutná.

Škvára – minerální látky, které v průběhu hoření změkly, spekly se a vytvořily pórovitý materiál.

Popel – minerální látky, které se neroztavily ani nezměkly, zůstaly sypké.

Popílek – jemné částečky tuhých zbytků, které proud spalin vynesl ze spalovací komory a zachytily se v odlučovačích.

Úlet – část popílku, který pronikl odlučovači do komína. Tvoří složku emisí a imisní spady na okolí.

Zdroj: materiály VÚRV

Typické použití filtru CINIS u domácího septiku (obrázek převzat z www.cinis.ustecko.com)

Stavba čistírny pro čištěni srážkové vody z komunikací, parkovišť, ploch vrakovišť aut, demontážních míst, mechanizačních dvorů a zařízení stavenišť, kovošrotů aj. (obrázek převzat z www.cinis.ustecko.com)

Popelový filtr se s výhodou používá jako předstupeň ke kořenovým čističkám odpadních vod