Aquamace pod technickým drobnohledem: louh, odpadní voda, energie a rtuť

Aquamace neboli alkalická hydrolýza bývá představována jako ekologická alternativa klasické kremace. Při odborném hodnocení však nestačí porovnávat pouze emise do ovzduší. Provozovatel krematoria musí znát spotřebu chemikálií, vody a energie, složení kapalného výstupu, způsob jeho předčištění a také osud rtuti z amalgámových zubních výplní.

Výsledkem procesu nejsou spaliny, ale dvě hlavní složky:

• změklé kosterní pozůstatky, které se vysuší a rozmělní,

• kapalina obsahující vodu, zbytkovou alkálii a rozpuštěné organické látky pocházející z těla zemřelého.

Právě kapalný výstup je z provozního a ekologického hlediska nejdůležitější otázkou celé technologie.

Jak aquamace probíhá a jak dlouho trvá

Tělo zemřelého se vloží do uzavřené nerezové nádoby. Do zařízení se napustí voda a přidá se alkalická látka, nejčastěji hydroxid draselný, případně hydroxid sodný nebo jejich směs.

Roztok se podle typu zařízení zahřívá přibližně na 95 až 160 °C. U vysokoteplotních systémů pracuje nádoba pod tlakem.

Samotná alkalická hydrolýza může podle použité technologie trvat přibližně 2 až 10 hodin. Po ní následuje ochlazení, vypuštění kapaliny, oplach, vyjmutí kosterních pozůstatků, jejich vysušení a následné rozmělnění. Celková doba od vložení těla po připravené ostatky v urně tak může činit přibližně 6 až 12 hodin, u některých nízkoteplotních systémů i déle.

Kolik louhu se spotřebuje

Ve veřejných materiálech se často uvádí pracovní směs obsahující přibližně 95 % vody a 5 % alkalické složky. Přesná spotřeba hydroxidu v kilogramech na jeden proces však většinou není veřejně uvedena a liší se podle:

• hmotnosti a tělesného složení zemřelého,

• typu zařízení,

• objemu pracovní lázně,

• teploty a délky cyklu,

• použití NaOH, KOH nebo jejich kombinace.

Pokud by počáteční pracovní náplň obsahovala například 600 až 1 000 litrů pětiprocentního alkalického roztoku, odpovídalo by to orientačně:

30 až 50 kilogramům NaOH nebo KOH na jeden cyklus.

Jde však pouze o technický odhad. Výrobce by měl provozovateli písemně doložit spotřebu čistého hydroxidu na referenční tělo, například o hmotnosti 75 kilogramů, a dávkovací křivku pro vyšší hmotnosti.

Co se s louhem během procesu stane

Louh se při procesu částečně spotřebuje:

• při štěpení bílkovin,

• při hydrolýze tuků,

• při tvorbě solí mastných kyselin,

• při rozkladu dalších organických sloučenin.

Po skončení procesu ale kapalina zpravidla zůstává zásaditá. Je proto nutné měřit nejen pH, ale také celkovou alkalitu. Samotné pH totiž neukazuje, kolik kyseliny bude k neutralizaci skutečně potřeba.

Jak se louh neutralizuje

Jednou z možností je řízené přidávání kyseliny. Použít lze například kyselinu chlorovodíkovou, sírovou, fosforečnou nebo oxid uhličitý. Volba neutralizačního činidla ovlivní výsledné složení vody.

Při použití hydroxidu sodného a kyseliny chlorovodíkové probíhá reakce:

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Na neutralizaci jednoho kilogramu čistého NaOH je teoreticky potřeba přibližně:

• 0,91 kg čistého HCl,

• nebo asi 3,04 kg třicetiprocentní kyseliny chlorovodíkové.

U hydroxidu draselného:

KOH + HCl → KCl + H₂O

Na jeden kilogram čistého KOH připadá teoreticky:

• 0,65 kg čistého HCl,

• nebo asi 2,17 kg třicetiprocentní kyseliny chlorovodíkové.

Přesnou dávku nelze určit podle množství louhu přidaného na začátku. Musí vycházet z titrace nebo automatického měření alkalické kapacity kapaliny po skončení procesu.

Kam se přidaná kyselina poděje

Kyselina nezmizí. Přemění se na odpovídající rozpuštěnou sůl.

Podle použité kombinace mohou vzniknout:

• chloridy sodné nebo draselné,

• sírany,

• fosforečnany,

• uhličitany a hydrogenuhličitany při použití CO₂.

Neutralizace odstraní vysoké pH a bezprostřední žíravost, ale neodstraní:

• CHSK,

• BSK₅,

• dusík,

• fosfor,

• tuky a mýdla,

• rozpuštěné soli,

• kovy a další látky.

Neutralizace proto není úplným vyčištěním odpadní vody. Je pouze jedním z kroků její úpravy.

Kolik kapaliny vznikne

Technické podklady uvádějí přibližně:

1 500 až 2 100 litrů kapalného výstupu na jeden proces.

Čtyři cykly za den by tak mohly vytvořit přibližně 6 až 8 m³ silně zatížené odpadní vody.

Z pohledu kanalizace není důležitý jen denní objem, ale také rychlost vypouštění. Jednorázové vypuštění přibližně dvou kubíků může představovat značné nárazové zatížení. Provoz by proto pravděpodobně potřeboval vyrovnávací nádrž, homogenizaci a řízené dávkování do kanalizace.

Jaké je složení výstupní kapaliny

U sledovaných zařízení byly uváděny přibližné průměrné hodnoty:

Při objemu 2 000 litrů by jeden cyklus představoval přibližně:

• 49 kg CHSK,

• 25 kg BSK₅,

• 160 g amoniakálního dusíku,

• 44 g fosforu,

• 4,2 kg nerozpuštěných látek,

• 11 kg síranů,

• 12,8 kg tuků, olejů nebo látek takto laboratorně vyhodnocených.

Hodnoty se mohou výrazně měnit podle technologie, hmotnosti zemřelého a tělesného složení.

Srovnání s pražským kanalizačním řádem

Pražský kanalizační řád stanovuje limity pro souhrnnou skupinu znečišťovatelů vypouštějících odpadní vody do jednotné a splaškové kanalizace. Rozlišuje hodnoty pro prostý vzorek označený pv a směsný vzorek označený sv.

Pražský kanalizační řád současně uvádí rtuť a její sloučeniny mezi zvlášť nebezpečnými látkami. Kontrolu dodržování podmínek provádí provozovatel a správce kanalizace; při závažném překročení může být informován vodoprávní úřad nebo Česká inspekce životního prostředí. (Pražské vodovody a kanalizace)

Rozsah překročení pražských limitů

Proti pražskému limitu prostého vzorku by orientační neupravený výstup překračoval:

• BSK₅ přibližně 14krát,

• CHSK přibližně 12krát,

• celkový fosfor přibližně 1,2krát,

• nerozpuštěné látky přibližně 2,3krát,

• sírany přibližně 14krát,

• tuky a oleje přibližně 64krát.

Proti limitům směsného vzorku by bylo překročení ještě větší.

Samotné snížení pH kyselinou by proto pro přímé vypouštění do pražské kanalizace zjevně nestačilo.

Jaké předčištění by provoz potřeboval

Reálný systém by pravděpodobně zahrnoval:

1. akumulační a homogenizační nádrž,

2. ochlazení odpadní vody,

3. automatickou neutralizaci pH,

4. zachycení pevných částic,

5. oddělení tuků a mýdel,

6. snížení CHSK a BSK₅,

7. řízené dávkování do kanalizace,

8. měření pH, průtoku a teploty,

9. pravidelné laboratorní rozbory,

10. individuální projednání s Pražskými vodovody a kanalizacemi a Pražskou vodohospodářskou společností.

Rozpuštěné chloridy, sírany a další soli přitom běžným biologickým čištěním nezmizí. Jejich významné odstranění by vyžadovalo náročnější fyzikálně-chemické postupy, například membránové technologie nebo odpar.

Jak je to se rtutí

Při klasické kremaci se část rtuti obsažené v amalgámových výplních může při vysokých teplotách odpařit a přejít do spalin.

Aquamace probíhá při výrazně nižších teplotách. Amalgám se proto neodpařuje stejným způsobem jako v kremační peci a měl by zůstat převážně v pevné podobě mezi kosterními a kovovými zbytky.

To představuje možnou ekologickou výhodu. Rtuť však nezmizí. Musí být:

• mechanicky oddělena,

• evidována,

• předána oprávněné společnosti,

• recyklována nebo odstraněna jako odpad obsahující rtuť.

Současně nelze bez laboratorních rozborů absolutně vyloučit, že se část rtuti nebo jiných kovů nedostane do kapaliny či nerozpuštěných částic.

Pražský limit je velmi nízký:

• 0,010 mg/l v prostém vzorku,

• 0,005 mg/l ve směsném vzorku.

Dodavatel technologie by proto musel doložit nezávislé rozbory:

• celkové rtuti v kapalném výstupu,

• rozpuštěné rtuti,

• rtuti v nerozpuštěných látkách,

• rtuti ve vysušených kosterních pozůstatcích,

• rtuti v oddělených amalgámových zbytcích.

Aquamace problém rtuti neodstraňuje. Přesouvá jej z oblasti emisí do ovzduší do oblasti separace, evidence a odborného nakládání s pevným odpadem.

Kolik energie spotřebuje jeden proces

Ve veřejných materiálech se často objevuje údaj kolem:

90 kWh elektřiny na jeden cyklus.

Pro předběžný provozní model je ale bezpečnější uvažovat přibližně:

90 až 150 kWh na samotný technologický cyklus.

Do celkové spotřeby provozu je potřeba přičíst:

• čerpadla,

• chlazení,

• ventilaci,

• neutralizační systém,

• předčištění vody,

• sušení kosterních pozůstatků,

• rozmělnění,

• oplach a sanitaci,

• případné biologické nebo membránové čištění.

Bez měření celé technologie přes samostatný elektroměr nelze poctivě určit skutečnou energetickou náročnost.

Stanovisko Asociace pohřebních služeb v ČR

Asociace pohřebních služeb v ČR se věnuje poradenské, vzdělávací a legislativní činnosti v oblasti pohřebnictví. (ASPS)

Z pohledu Asociace nelze novou metodu pohřbení odmítat pouze proto, že je neobvyklá. Stejně tak ji ale nelze veřejnosti prezentovat jako automaticky ekologickou, levnou a bezproblémovou alternativu kremace, dokud nejsou nezávisle doloženy všechny její technické a ekologické parametry.

Asociace by před případným povolením aquamace v České republice požadovala zejména:

• jasné zakotvení v zákoně o pohřebnictví,

• přesnou právní definici kapalného i pevného výstupu,

• jednotné hygienické a technické podmínky,

• zákaz přímého vypouštění neupravené kapaliny,

• povinné měření CHSK, BSK₅, dusíku, fosforu, solí, tuků, rtuti a dalších kovů,

• dohledatelnost každého jednotlivého procesu,

• pravidla pro oddělení a předání amalgámu a implantátů,

• odbornou kvalifikaci obsluhy,

• kontrolu orgánů veřejné správy,

• transparentní informování pozůstalých o průběhu procesu a způsobu nakládání s jeho výstupy.

Asociace zastává názor, že rozhodnutí o případném zavedení aquamace musí vycházet z nezávislých měření a z porovnání celého životního cyklu s moderní kremací. Nestačí porovnat pouze spotřebu energie hlavního zařízení nebo nepřítomnost komína.

Závěr

Aquamace je technicky funkční metoda rozložení lidského těla, ale není procesem bez ekologických dopadů.

Neutralizace louhu řeší pouze zásaditost. Přidaná kyselina se přemění na rozpuštěné soli a ve vodě nadále zůstává vysoké organické zatížení, tuky, dusík, fosfor, sírany a další látky.

Při použití orientačních zahraničních hodnot by neupravený výstup výrazně překračoval pražské kanalizační limity zejména pro:

• CHSK,

• BSK₅,

• sírany,

• tuky a oleje,

• nerozpuštěné látky.

Přímé vypouštění kapaliny po pouhém snížení pH by proto nebylo realistické. Provoz by potřeboval vlastní předčištění, pravidelnou laboratorní kontrolu a individuální souhlas příslušných pražských vodohospodářských subjektů.

U rtuti má aquamace proti klasické kremaci možnou výhodu: amalgám se při ní neodpařuje do ovzduší. Rtuť však zůstává v pevném odpadu a musí být důsledně separována a odborně zpracována.

Dokud dodavatel nepředloží měřitelné a smluvně garantované údaje o spotřebě chemikálií, energie a vody, kvalitě výstupu po předčištění a nakládání se rtutí, nelze odpovědně tvrdit, že aquamace je ekologicky nebo ekonomicky výhodnější než moderní kremace.