Valorizacija otpadnog mulja uz pomoć komposta i vapna

Svaki put kad pustimo vodu u kupaonici, dio onoga što ode u odvod na kraju završi u mulju. Uređaji za pročišćavanje otpadnih voda odvajaju nečistoću od vode, a ono što ostane je gusta, vlažna masa puna organske tvari, dušika i fosfora. To je s jedne strane vrijedna sirovina, a s druge otpad koji nitko ne želi blizu svoje kuće. U Hrvatskoj se, prema procjeni iz Akcijskog plana za korištenje mulja iz 2020., godišnje stvara 75.000 do 100.000 tona suhe tvari takvog mulja, a količine rastu kako se grade novi uređaji i priključuju nova naselja.

Što s tim muljem napraviti, pitanje je koje muči cijelu Europu. Skupina agronoma objavila je u svibnju 2026. u otvorenom pristupu u časopisu Applied Sciences opsežan pregledni rad o dvama najraširenijim postupcima kojima se mulj priprema za poljoprivredu: kompostiranju i stabilizaciji vapnom. Riječ je o pregledu objavljenih istraživanja i propisa, a ne o novom pokusu. Zaključak je jasan i trijezan: oba postupka dobro uništavaju patogene i smanjuju dostupnost teških metala, no protiv dijela postojanih organskih onečišćivala, poput PFAS-a, ni kompost ni vapno nisu pouzdana zaštita.

Gnojivo i problem u istoj gomili

Na papiru mulj izgleda kao dobro gnojivo. Prosječan ocijeđeni mulj sadrži 50 do 70 % organske tvari, 3 do 4 % dušika i 1 do 3 % fosfora, uz kalij i mikroelemente. Autori navode istraživanja u kojima je dugogodišnja primjena mulja zamijenila fosfornu gnojidbu bez pada prinosa. Fosfor je pritom osobito važan jer je fosfatna ruda, glavni izvor fosfornih gnojiva, od 2024. na službenom popisu kritičnih sirovina Europske unije. Nagla poskupljenja mineralnih gnojiva posljednjih godina dodatno su pokazala koliko je poljoprivreda ovisna o uvozu.

Problem je u svemu ostalom što završi u mulju. U uređaju za pročišćavanje onečišćenje prelazi iz vode u mulj, pa se ondje skupljaju teški metali iz kućanstava i industrije, patogeni mikroorganizmi – bakterije, virusi, praživotinje i jaja parazitskih crva – te dugi popis organskih onečišćivala. Među njima su policiklički aromatski ugljikovodici, poliklorirani bifenili (PCB), dioksini i furani, PFAS-i, ostaci lijekova i proizvoda za osobnu njegu te geni otpornosti na antibiotike. Teški metali u mulju uobičajeno se pojavljuju ovim redoslijedom količine: cink, bakar, krom, olovo i nikal, zatim kadmij i živa. Važnija od ukupne količine je njihova pokretljivost, jer biljka ne usvaja jednako sve kemijske oblike metala.

Autori pregledali su i poljske pokuse s muljem te izdvojili obrazac koji se ponavlja: koristi za tlo i prinos su stvarne, ali isto tako stvarni su i rizici. Uz ponovljenu primjenu i veće doze u tlu i biljkama nakupljaju se metali, u nekim pokusima iznad zakonskih granica, a u jednom je pokusu porasla koncentracija dioksina u tlu. Poruka je da izostanak vidljive štete u prvoj sezoni ne znači da se tlo polako ne opterećuje.

U Europskoj uniji 2023. godine mulj se najviše spaljivao (37 %), zatim koristio izravno u poljoprivredi (26 %) i kompostirao (23 %), dok je na odlagališta odlazilo samo 3 %. Te brojke treba čitati s rezervom jer podatke je dostavila samo 21 od 27 članica.

Kompostiranje

Mulj se ne može kompostirati sam. Previše je vlažan, zbijen i ljepljiv, a omjer C/N mu je prenizak, pa mu treba dodati strukturni materijal: slamu, piljevinu, drvnu sječku, lišće, zeleni otpad ili, kako navode autori, i rozgvu od rezidbe vinove loze. Strukturni materijal smanjuje vlagu, omogućuje izmjenu plinova i podiže omjer C/N. Preporučeni omjer mulja i strukturnog materijala kreće se od 1 : 1 do 1 : 3 po volumenu. Premalo strukturnog materijala vodi u nedostatak kisika, a previše u gubitak topline, pa se hrpa ne zagrije dovoljno da uništi patogene. Za početnu smjesu autori navode omjer C/N od 25 do 35 i vlagu od 50 do 60 %. Ispod omjera 20 gubi se amonijak, a iznad 35 razgradnja se usporava.

Ključna je termofilna faza. Prema pregledanim izvorima, patogeni se uništavaju ako sve čestice komposta najmanje tri dana budu na više od 55 °C u zatvorenim ili statičkim sustavima, odnosno 15 dana u hrpama koje se okreću, kako bi se svi dijelovi hrpe jednako zagrijali. Iznad 65 °C stradavaju i korisni mikroorganizmi, a iznad 70 °C velike suhe hrpe mogu se i same zapaliti. Prema uredbi EU-a o proizvodima za gnojidbu, gotov kompost smije imati najviše 1000 jedinica E. coli ili enterokoka po gramu, a u 25 grama ne smije biti salmonele. Navedena su i istraživanja u kojima je kompostiranje mulja potpuno uklonilo salmonelu i jaja parazitskih crva.

Kompostiranje također veže teške metale. Huminske tvari koje nastaju tijekom zrenja stvaraju s metalima slabo topive spojeve, pa metali postaju manje pokretni i manje dostupni biljkama, iako njihova ukupna količina ne nestaje. Organska onečišćivala kompostiranje razgrađuje različitim uspjehom: policikličkih aromatskih ugljikovodika nestane 50 do više od 90 %, antibiotika 17 do 100 %, ovisno o uvjetima. PFAS-i se smanje tek za 9 do 20 %, a zbog razgradnje organske tvari mogu se čak koncentrirati. Za dioksine i PCB rezultati su proturječni: u dobro vođenim procesima uklonjeno je 75 do 81 %, a u jednom istraživanju njihova je toksičnost u gotovom kompostu bila viša nego u početnoj smjesi.

Kompostirati se može u hrpama koje se okreću, u hrpama u koje se upuhuje zrak ili u zatvorenim reaktorima, a mulj se može prerađivati i uz pomoć gujavica. Autori zaključuju da najbolji postupak ne postoji, jer sve ovisi o opremi, materijalima i vođenju procesa.

Vapno: brzo, jeftino i lužnato

Stabilizacija vapnom djeluje na sasvim drugi način. Mulju se dodaje živo vapno (kalcijev oksid) ili gašeno vapno (kalcijev hidroksid), rjeđe i drugi lužnati materijali poput letećeg pepela. pH mulja tako se podiže na 12 ili više i ondje drži od dva do 72 sata. U toliko lužnatoj sredini propada većina bakterija i virusa, a pregledana istraživanja navode smanjenje salmonele i fekalnih koliformnih bakterija za 99 do 99,9 %. Da bi se patogeni smanjili ispod granice mjerljivosti, obično treba dodati najmanje 30 % lužnatog materijala, računano na suhu tvar mulja. Visok pH ujedno smanjuje topivost i pokretljivost teških metala.

Dvije vrste vapna pritom se ponašaju različito. Živo vapno u reakciji s vodom oslobađa toplinu i brzo podiže pH iznad 12, pa jako uništava patogene i pomaže isušivanju mulja, ali je opasnije za rukovanje. Gašeno vapno podiže pH na 10 do 12 bez zagrijavanja i sigurnije je. Vapnenac (kalcijev karbonat) pH podiže tek umjereno i za uništavanje patogena nije dovoljan.

Postupak ima i poznate slabosti. Kad tijekom skladištenja pH padne ispod 9,5, patogeni se mogu ponovno razmnožiti. Pri visokom pH gubi se dušik hlapljenjem amonijaka, pa gotov proizvod ima manje dušika. Dodano vapno povećava masu materijala kojim treba rukovati za 15 do 50 %, a neugodan miris može se javiti i pri obradi i pri primjeni. Proizvod nije ni za svako tlo: zbog lužnatosti najviše smisla ima na kiselim tlima.

Upravo tu vapno pokazuje svoju najveću agronomsku prednost. U pregledanim pokusima mulj stabiliziran živim vapnom podizao je pH tla učinkovitije od kompostiranog ili neobrađenog mulja, pa čak i od uobičajenog vapnenca. Povećavao je dostupnost fosfora, kalcija, magnezija i kalija, smanjivao izmjenjivi aluminij te je u nekim pokusima kukuruzu i šećernoj trski dao prinose veće nego uz mineralnu gnojidbu. Na organska onečišćivala vapno, međutim, gotovo ne djeluje. Ne razgrađuje ih, nego samo mijenja njihovo ponašanje: pri pH iznad 12 iz mulja se otpusti oko 30 % ionizabilnih spojeva poput ostataka lijekova, koji ostaju u mulju i nakon primjene mogu se lakše ispirati. Na PCB, dioksine i PFAS-e vapno nema značajan učinak.

Zajedno bolje nego odvojeno

Dva postupka ne moraju biti suparnici. Kompostiranje mulja često zapinje na početku, jer se nakupljaju organske kiseline koje zakiseljavaju smjesu i koče mikroorganizme, pa se termofilna faza odgađa. Malo vapna to rješava: drži pH u povoljnom rasponu, ubrzava razgradnju, smanjuje miris i dodatno veže metale. U pregledanim pokusima dodatak 2 do 3 % kalcijeva oksida poboljšao je mikrobnu i enzimsku aktivnost tijekom kompostiranja, a 2 % vapna smanjilo je vlagu i povećalo sposobnost komposta da zadrži vodu i udio huminskih kiselina. Uz 30 % vapna u kompostu je znatno smanjen broj živih jaja parazitskih crva i koncentracija više metala u usporedbi sa sirovim muljem.

Koristi nisu uvijek jednoznačne. U jednom pokusu kompost od mulja s vapnom bio je stabilniji, ali nije bolje smanjio gene otpornosti na antibiotike. U drugom je vapno dobro vezalo cink i kadmij, ali je kadmij u travi ipak bio blizu sigurnosne granice. Autori upozoravaju da gotovo nema dugotrajnih poljskih pokusa koji prate zajednički učinak vapna i kompostiranja na tlo i usjeve.

Sažetak nalaza preglednog rada (Lopes i sur., 2026). Rasponi se odnose na različita pojedinačna istraživanja i uvjete, a ne na jedan usporedni pokus.

Što smo saznali, a što nismo

Pregledni rad skuplja tuđe rezultate i ne donosi nove pokuse. Njegova je vrijednost u tome što na jednom mjestu pokazuje gdje se nalazi znanje, ali brojke u njemu dolaze iz vrlo različitih istraživanja – s različitim muljem, strukturnim materijalom, tlom, klimom i mjerilom. Rasponi poput „od 17 do 100 %“ zato ne govore koliko će se nečeg ukloniti u određenom kompostu, nego koliko se rezultati međusobno razlikuju. Autori sami ističu da se većina istraživanja temelji na kratkim laboratorijskim pokusima ili pokusima u posudama te da nedostaju dugotrajni poljski pokusi koji bi pokazali kako se metali, hranjiva i nova onečišćivala ponašaju nakon više godina ponovljene primjene.

Nije jasno ni što se s mnogim onečišćivalima događa nakon unosa u tlo. Za mikroplastiku, ostatke lijekova i gene otpornosti na antibiotike podataka je malo, a mehanizmi kojima kompost i vapno vežu metale nisu dovoljno istraženi da bi se znalo hoće li metali ostati vezani i kad se kiselost tla ili klima promijene. Ne postoje ni općeprihvaćeni pokazatelji zrelosti i stabilnosti komposta, pa se rezultati različitih istraživanja teško uspoređuju.

Rad ima i nekoliko propusta u prikazu podataka. Primjerice, navodi da je u EU-u 2023. zbrinuto oko 4,7 tisuća tona suhe tvari mulja, što je očito pogrešno s obzirom na to da sama Francuska, prema istom izvoru, proizvodi više od 1,6 milijuna tona. Takve pogreške ne mijenjaju glavne zaključke, ali pokazuju da pojedine brojke iz rada treba provjeriti u izvornim izvorima prije daljnjeg korištenja.

Mulj na hrvatskim poljima: stroža pravila, a malo prakse

Europska direktiva o mulju iz 1986. propisuje granice za sedam teških metala, a države ih mogu postrožiti. Hrvatska je, prema preglednom radu, među zemljama koje su to i učinile. Pravilnik o gospodarenju muljem iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda kada se mulj koristi u poljoprivredi iz 2008. dopušta, primjerice, najviše 5 mg kadmija po kilogramu suhe tvari mulja, dok Direktiva dopušta 20 do 40 mg/kg.

Pravilnik ne propisuje samo granice metala. Za PCB propisuje 0,2 mg/kg za svaki od propisanih spojeva, a za dioksine i furane 100 ng TCDD ekvivalenta po kilogramu suhe tvari, što Direktiva uopće ne uređuje. Obrađenog mulja smije se unijeti najviše 1,66 tona suhe tvari po hektaru godišnje. Zabranjeno ga je koristiti na pašnjacima, na površinama za krmno bilje manje od dva mjeseca prije žetve, u voćnjacima i povrtnjacima (osim ispod voćaka) te na površinama za voće i povrće koje dodiruje tlo i jede se sirovo, najmanje deset mjeseci prije berbe. Zabrana vrijedi i za tlo s pH nižim od 5, krška polja i plitka krška tla, smrznuto i snijegom pokriveno tlo te za priobalno i vodozaštitno područje. Pravilnik pritom traži da mulj prije primjene bude obrađen tako da su u njemu uništeni patogeni organizmi, ali ne propisuje kojim postupkom.

Za hrvatsku poljoprivredu iz preglednog rada proizlaze dvije pouke. Prva je da je kompost od mulja, ako je dobro vođen, opravdano sigurniji izbor od izravne primjene mulja: uništava patogene, veže metale i razgrađuje dio organskih onečišćivala. Druga je da ni kompost ni vapno ne rješavaju sve, osobito ne PFAS-e. Zato je kvaliteta mulja na ulazu, odnosno ono što kanalizacija prima iz industrije i kućanstava, jednako važna kao i postupak obrade. Tko razmišlja o korištenju komposta od mulja na svojoj zemlji, treba tražiti analizu svake isporuke s podacima o teškim metalima i patogenima, prethodno analizirati tlo i držati se propisanih količina i zabrana. Za povrće koje se jede sirovo, poput salate, Pravilnik i inače postavlja stroga ograničenja.

Vapno ovdje otvara zanimljivo pitanje. Prednosti mulja stabiliziranog vapnom najviše dolaze do izražaja na kiselim tlima, a takvih ima i u dijelovima kontinentalne Hrvatske. No Pravilnik zabranjuje primjenu mulja na tlima čiji je pH niži od 5, pa bi se ta prednost kod nas mogla iskoristiti samo na umjereno kiselim tlima. Europska komisija je u ocjeni iz 2023. zaključila da direktiva iz 1986. ima ozbiljne nedostatke jer ne obuhvaća organska onečišćivala, patogene ni mikroplastiku. Dok se pravila ne obnove, oprez ostaje najbolja politika.

Izvori

1. Lopes, H., Gonçalves, E., Morais, M., Coimbra, A., Sousa, J., Oliveira, P., Trindade, H., Roboredo, M. (2026). Agronomic Valorization of Sewage Sludge Through Composting and Liming. Applied Sciences, 16(10), 4805. https://doi.org/10.3390/app16104805
2. Pravilnik o gospodarenju muljem iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda kada se mulj koristi u poljoprivredi. Narodne novine 38/2008.
3. Energetski institut Hrvoje Požar (2020). Predstavljena završna verzija Akcijskog plana za korištenje mulja iz uređaja za pročišćavanje otpadnih voda na pogodnim površinama.
4. Kučić Grgić, D. i sur. (2020). Obrada aktivnog mulja s uređaja za pročišćavanje komunalnih otpadnih voda procesom kompostiranja. Hrvatske vode, 28(111), 1–8.