Automatizace třídění odpadu: Cesta k efektivnější recyklaci

10.03.2026

Moderní přístup pro budoucí rozvoj ekonomiky vyžaduje zlepšení recyklace a opětovného využití materiálů. V dnešní době, kdy globální důraz na recyklaci a udržitelnost stále narůstá, se efektivní třídění plastového odpadu stává klíčovým problémem. Ruční třídění, které je časově náročné a často chybové, již nedokáže vyhovět požadavkům na rychlost a přesnost moderního průmyslu.

V areálu městské svozové a odpadové firmy SAKO Brno začala fungovat první automatická třídicí linka v zemi.„Česká republika patří ve sběru recyklovatelných komodit mezi nejlepší státy v Evropě. Co nám ale chybí, jsou technologie na roztřiďování separovaného odpadu a také výrobní kapacity pro samotnou recyklaci. Otevření této moderní třídicí linky považuji za první vlaštovku,“ uvedl předseda vlády Petr Fiala (ODS), který se zahájení provozu osobně zúčastnil.

S aktuálním rychlým a širokým rozvojem různých technologií umělé inteligence AI a systémů hlubokého učení již je možné vyvinout digitální „soubor životního cyklu“, který zvýší transparentnost životních cyklů produktů a zlepší tak oběhové hospodářství.

Využití moderních technologií pro třídění odpadu

Ve spolupráci s firmou Edico SK jsme se podíleli na vývoji moderního systému pro automatizované třídění plastů. Výsledkem této spolupráce je unikátní řešení, které kombinuje hyperspektrální technologii, 3D kamerové systémy a průmyslové RGB kamery. Tento systém umožňuje přesnou detekci a třídění plastových materiálů podle typu (PP, PET, HDP, LDP), přičemž eliminuje potřebu manuální obsluhy na dotřídicích linkách.

Hyperspektrální snímače: Analyzují odrazivost materiálu na různých vlnových délkách světla. Tato technologie umožňuje identifikovat různé typy plastů, jako jsou PP, PET, HDP a LDP, s vysokou přesností.
3D kamerové systémy: Mapují polohu plastů na dopravníkovém pásu. Tato technologie umožňuje přesné určení rozměrů a polohy objektů v prostoru, což je nezbytné pro efektivní manipulaci s nimi.
Průmyslové RGB kamery: Doplňují proces třídění o vizuální identifikaci barev a textur.

Nasazení systému u koncového zákazníka, společnosti Marius Pedersen, zahrnovalo několik fází. Nejprve byla provedena důkladná analýza potřeb a stávajících procesů, poté byl vytvořen návrh optimálního řešení. Systém zcela automatizuje proces, který byl dříve plně manuální. Po identifikaci plastů pomocí hyperspektrální technologie a lokalizaci objektů 3D kamerami je každý kus plastu přesně umístěn Delta robotem do příslušného boxu.

Čtěte také: Technologie pro třídění odpadu

Nasazení automatizovaného systému pro třídění plastů u společnosti Marius Pedersen demonstruje, jak mohou pokročilé technologie přispět k řešení environmentálních výzev a zároveň přinášet ekonomické benefity. Spolupráce s firmou Edico SK ukázala, jak důležitá je synergie mezi technologickými partnery při řešení komplexních problémů.

Využití umělé inteligence (AI) při třídění odpadu

Soubor životního cyklu založený na cloudu umožňuje sdílet informace s výrobci i zpracovateli, aby se shromážděnými daty podpořil vývoj produktů se snadnější recyklací. Systém umělé inteligence navíc může kombinovat data ze souboru životního cyklu s daty senzorů z vysoce efektivního třídicího systému, čímž se bude zlepšovat přesnost a efektivita procesu třídění. V důsledku toho by bylo možné očekávat méně zmetků a vyšší kvalitu produktu.

Cílem je tedy využít AI ke zprůhlednění materiálových cyklů a tím k optimalizaci separace odpadu a digitální evidence životního cyklu (tzv. produktový pas). To má právě realizovat nástroj ReCircE, který má být zpřístupněn jako open source po skončení projektu letos v září 2023. Ten má umožnit zprůhlednit celý materiálový řetězec složitého produktu, jako je například pračka. Algoritmy strojového učení mají navíc co nejvíce pomoci separovat odpad podle typu. Cloudový záznam v podobě tzv. digitálního produktového pasu životního cyklu DLCP (Digital LifeCycle Passport), který je vytvořen a otestován právě v ReCircE projektu, má uchovávat všechny související informace o produktu a jeho životním cyklu.

Již během samotného výrobního procesu tedy mají být ze souboru životního cyklu uloženy informace o použitých materiálech a jejich vlastnostech, aby je bylo možné znovu snadno vyčíst / identifikovat a použít je pro zlepšení a zefektivnění procesu třídění, recyklace a materiálového zhodnocení.

Klíčové aspekty ReCircE projektu:

Síťování informací v průběhu životního cyklu produktu: DLCP spojuje výrobce a jednotným postupem zajišťuje a zjednodušuje komunikaci mezi aktéry. Díky integraci umělé inteligence lze zpětnou vazbu analyzovat a předvídat prostřednictvím zásahů aktérů. Výrobci tak mají možnost zapracovat zkušenosti z recyklace do svého dalšího vývoje produktu.
Třídění a recyklace odpadu na inteligentním základě: Pro třídění odpadu se projekt opírá o digitalizovaný systém třídění na bázi senzorů. Používají se senzory, které lze libovolně kombinovat (např. pro rozpoznávání barev a tvarů, detektory kovů a blízké infračervené senzory). Na základě informací z DLCP a použitých senzorů je pak proces třídění krok za krokem optimalizován. Za tímto účelem jsou pomocí metod strojového učení vytvářeny rozhodovací modely AI, které umožňují automatické generování specifických třídicích pravidel s přihlédnutím k základním informacím, jako je nekompatibilita materiálů.
Optimalizace materiálových cyklů pro větší efektivitu zdrojů: Cílem je integrovat data z DLCP a inteligentního třídění do metodiky hodnocení účinnosti zdrojů. To by mělo umožnit optimalizaci v rámci celého životního cyklu a všech relevantních zdrojů. Za tímto účelem mají být různé varianty designu produktu, hodnotových řetězců a recyklace optimalizovány v nástroji ve smyslu udržitelného ekologického a ekonomického řízení materiálových cyklů.

DLCP jsou podle National Institute of Standards and Technology (NIST) uloženy v hybridním cloudu a mohou být vytvořené, načtené a spravované prostřednictvím webové aplikace. Cloudová infrastruktura se skládá z komunitního cloudu a veřejného cloudu. Umožňuje všem relevantním aktérům s DLCP komunikovat na principu založeném na sofistikovaném konceptu rolí.

Čtěte také: Odpad v České republice

Existuje několik způsobů jak propojit DLCP s odpovídajícím fyzickým objektem. Pro první implementaci v případě, že fyzický objekt již existuje, je identifikován pomocí detekce objektů na základě strojového učení. S jeho pomocí je zvolena kategorie objektu a na jeho základě může být vystaven odpovídající DLCP. Tento přístup je však proveditelný pouze pro poměrně malý počet kategorií objektů. Pokud je třeba identifikovat mnoho různých typů objektů, jsou vhodnější řešení založená na markerech, jako jsou optické markery (např. QR kódy), RFID, chemické markery nebo přístupy založené na vodoznaku.

Efektivnost a důležitost DLCP lze ukázat na případu použití na třídicím stroji. Ten demonstruje, že DLCP může zlepšit procesy třídění odpadu. Systém DLCP je zde zkombinován s detekcí objektů využívající AI pro třídění odpadu z elektrických a elektronických zařízení (WEEE) na multisenzorovém třídiči.

Případ použití: Třídění elektroodpadu pomocí DLCP

Multisenzorová třídicí jednotka je vybavena třemi senzory pro detekci vlastností objektů:

Kamery RGB line scan detekují barvy ve viditelném spektru světla.
Hyperspektrální infračervená kamera (NIR) je schopna rozlišit materiálové charakteristiky polymerů, jako jsou plasty, papír nebo dřevo.
Indukční senzor se používá k detekci kovů a jiných vodivých materiálů.

U této první implementace jsou snímky z RGB kamery přiváděny do detektoru objektů na bázi neuronové sítě, která rozpoznává typ každého tříděného zařízení.

Krok 1: Elektronické produkty s ukončenou životností specifikované německým nařízením ElektroG collection group 5, jako jsou routery, síťové přepínače, telefony, mobilní telefony a navigační zařízení jsou přiváděny do třídícího kroku 1, který odděluje nebezpečné materiály od zdravotně nezávadných. Zařízení, která obsahují problematické nebo nebezpečné látky nebo součásti, musí být před dalším zpracováním předem upravena. Jsou tedy vyhazována a přiváděna do následného specifičtějšího třídění. V tomto případě použití jsou vysunutá zobrazovací zařízení, jako jsou chytré telefony nebo navigační zařízení GPS. Ty jsou obvykle určeny pro mobilní použití a pravděpodobně obsahují baterie, které je podle německého práva (ElektroG) nutné před dalším zpracováním vyjmout. Ostatní tříděné produkty prochází systémem a jsou směrovány do procesu ruční demontáže nebo automatického rozmělňování. Technicky se pak v tomto kroku využívá fotek z třídicího systému, které jsou přiváděny do neuronové sítě, která detekuje typ produktů. Rozpoznaná kategorie zařízení se používá k dotazu na cloudovou platformu pro příslušný DLCP.

Čtěte také: Co je hierarchie zpracování odpadu?

Krok 2: se pak následně zaměřuje na oddělení předmětů vysoké hodnoty, jako jsou chytré telefony, od ostatních zařízení s bateriemi, aby byly ošetřeny poloautomatickým procesem vyjmutí baterie. Zbývající tok produktů, tj. například zbytek zobrazovacích zařízení, je přiváděn do odděleného ručního vyjmutí baterie před ručním nebo automatickým zpracováním. Oddělené složky a materiály z různých proudů jsou pak roztříděny do prodejných frakcí. Technicky pak v tomto kroku poté, co byl typ zařízení detekován neuronovou sítí, poskytuje DLCP informace o koncentraci zlata a dalších cenných materiálů v daném předmětu. Podle těchto informací se rozhoduje o dalším následném třídění, například na zmíněná zařízení s vysokou hodnotou (ta, která obsahují značné množství zlata) a zařízení s nízkou a střední hodnotou.

Cílem ReCircE je umožnit třídění tak, aby se zvýšil podíl recyklátu v obalech. V projektu se již přímo v aplikaci testuje vylepšené třídění plastového odpadu pomocí metod třídění na bázi AI. Na jedné straně tento pilotní projekt v plastikářském průmyslu ukazuje potenciál AI pro oběhové hospodářství, na druhou stranu výsledky projektu má plánovaná pracovní skupina „Digital Life Cycle File“ přenést i do jiných sektorů.

Chytré systémy pro odpadové hospodářství: RFID a vážení

Správné nakládání s odpady je klíčem k udržitelnému rozvoji měst a obcí. S narůstající produkcí odpadu a důrazem na efektivitu se tradiční způsoby sběru a svozu stávají nedostačujícími. Moderní technologie, jako jsou RFID čipy a dynamické vážení, přinášejí revoluci v oblasti odpadového hospodářství. Díky nim mohou obce získávat přesná data, optimalizovat provoz a zavádět spravedlivé způsoby zpoplatnění.

Co přináší RFID technologie?

RFID (Radio Frequency Identification) čipy umožňují identifikaci každé odpadní nádoby. Každý čip je jedinečný a je přidělen konkrétní domácnosti nebo provozovně. Svozová vozidla jsou vybavena čtečkami, které při výsypu nádoby automaticky zaznamenají její identifikátor spolu s datem, časem a často i GPS souřadnicemi.

Hlavní výhody této technologie zahrnují:

Detailní evidenci každého výsypu.
Transparentnost systému.
Možnost nastavení spravedlivých poplatků na základě skutečné produkce odpadu.

Automatizace a robotizace v třídění elektroodpadu

Elektroodpady patří mezi nejrychleji rostoucí typy odpadu na světě. Podle aktuálních dat se však globálně recykluje jen zhruba 22,3 % jejich celkového množství. Přitom obsahují cenné kovy, plasty i vzácné zeminy, jejichž účinné opětovné využití pomáhá snižovat závislost na těžbě primárních surovin a chránit životní prostředí. Nové technologie však slibují změnu. Automatizace, umělá inteligence, biotechnologie a šetrné chemické procesy zvyšují efektivitu recyklace a snižují její ekologické dopady.

Ruční rozebírání a třídění elektroodpadu je pomalé, nákladné a často nebezpečné. Právě proto zde nastupuje automatizace - robotická ramena řízená umělou inteligencí dnes zvládnou rozpoznat a oddělit jednotlivé komponenty s vysokou přesností. Například systém iDEAR, vyvinutý ve Fraunhoferově institutu, využívá kamery a algoritmy k rozpoznávání tvarů a barev. Dokáže automaticky demontovat desky plošných spojů a připravit je na další recyklaci.

USA sází v třídění odpadu na automatické roboty. Papír, kov, karton, sklo, plasty. Podle Johna Hansena, spolumajitele společnosti Single Stream Recyclers, je udržování recyklace důležité pro všechny vyspělé země v čele se Spojenými státy. V poslední době se k recyklaci začíná využívat robotická automatizace. Úkolem recyklačních robotů je zkomprimovat veškeré materiály, které lze opakovaně používat, do velkých balíků o váze 725 kilogramů.

Společnost Quebec Machinex vyvinula optický třídič, který odděluje veškeré recyklovatelné materiály rychlostí až 3000 objektů za minutu. Tento typ technologie se spoléhá na magnety, které přitahují některé kovy. „Roboty jsou v těchto chvílích dvakrát úspěšnější než člověk,“ hodnotí práci robotů při recyklaci Hansen.

Roboty jsou naprogramovány tak, aby rozpoznávaly barvy, textury, tvary a vzory. Díky tomu dokážou identifikovat potravinové i nápojové kartony a za pouhou minutu jich sebrat 80. Novější technologie by přitom mohly efektivitu robotické účinnosti ještě zvýšit.

Laboratoř výpočetní techniky a umělé inteligence Massachusetts Institute of Technology (CSAIL) nedávno představila experimentální systém RoCycle, který používá teflonové „prsty“ se senzory pro detekci velikosti a tuhosti objektu. Tento robot je však mnohem pomalejší než člověk. Když se pokusil identifikovat objekty na simulovaném dopravním pásu, dosáhl pouze 63% přesnosti. Papírem potažené plechovky pro něj představovaly velkou výzvu.

SAKO Brno: Automatická třídicí linka v praxi

Je to už rok, co funguje automatická třídicí linka. Brnu přinesla kvalitnější separaci odpadu, zejména plastu. Automatická linka nás také zároveň „donutila“ třídit malino jinak, než tomu bylo před ní. V rámci ČR je brněnská linka na třídění odpadu ojedinělá především vysokou mírou automatizace. Základem technologie je soustava optických senzorů, které vytřídí komodity dle jejich typu, tvaru a barevnosti. S železnými a neželeznými kovy si zase poradí magnetické separátory.

„Velkou předností brněnské linky je čistota třídění. Už první měsíce provozu nám potvrdily, že linka bude splňovat očekávané parametry. Účinnost třídění jednotlivých komodit se pohybuje od 88 % u kovů a okolo 95 % u plastového odpadu,“ zdůrazňuje Pavel Urubek, předseda představenstva SAKO Brno.

Moderní zařízení automatizované třídicí linky SAKO Brno aktuálně při dvou směnách vytřídí okolo 230 tun materiálu týdně. K následné recyklaci se připraví ve srovnání s předchozí ručním dotřiďováním zhruba šestinásobně vyšší množství různých druhů plastových obalů.

„Za velmi pozitivní signál považujeme, že o třídění v naší lince projevují zájem také další obce Jihomoravského kraje. Už nikoli ruční třídění podle materiálu nebo barvy, ale vysoký stupeň automatizace založený na optických senzorech, které dokážou rozlišit a oddělit různé druhy odpadu mnohem rychleji a navíc efektivněji.

„Automatizovaný způsob dotřiďování minimalizuje zbytkový odpad a rozšiřuje možnosti materiálového využití odpadů. Technologie, která umí zachytit recyklovatelné plastové komodity až s 95procentní přesností, pomůže v třídění separovaného odpadu nejen Brnu, ale také podstatné části Jihomoravského kraje,“ poznamenal ministr životního prostředí Petr Hladík (KDU-ČSL).

Dodal, že v automatické lince se zpracuje přibližně čtyřikrát více plastového odpadu než ručním dotřiďováním. Původní systém zvládal maximálně 6 tisíc tun plastu ročně s čistotou třídění maximálně 35 procent. Nová linka by měla zvládnout více než 20 tisíc tun plastového odpadu, navíc s trojnásobně vyšší čistotou třídění.

Technologie a zařízení pro třídění odpadu

Třídicí linky: Zde se třídí odpad podle druhu a kvality. Neustále zvyšujeme podíl automatických a elektronických prvků v procesu třídění, významná část třídění však probíhá ručně. Třídí se zejména směsi plastů či papíru. Podíl, který není vhodný k dalšímu zpracování, putuje jako alternativní palivo do elektráren a cementáren.
Lisovací jednotky, aglomerační a granulační technologie: Vytříděný odpad zde dostává takovou podobu, aby byl další transport a manipulace s tímto materiálem co nejjednodušší. Výsledkem jsou slisované balíky o váze 150 až 600 i více kg anebo drtě a granule podle požadavků našich odběratelů.
RDF zařízení: V současnosti ověřujeme zařízení pro výrobu tuhého alternativního paliva z komunálních a průmyslových odpadů. Jedná se o technologické celky, v nichž se kombinuje několikanásobné drcení, separace, míchání a sítování tak, aby výsledný produkt měl vlastnosti certifikovaného paliva. To pak můžeme využívat v elektrárnách, teplárnách a cementářských pecích. Tímto způsobem je využita energetická hodnota odpadů a současně takto získané palivo z části nahrazuje klasická fosilní paliva.