Dodatečné třídění odpadu a moderní technologie

V obchodech se na výrobcích setkáváme s nápisy jako 100% recyklovatelný obal, realita je však odlišná. I recyklace produkuje odpad, spotřebovává energii a v některých případech může být její negativní dopad znatelnější než využití materiálu nového.

Projekt zaměřený na zpracování odpadních kalů z recyklace plastů

To může změnit projekt zaměřený na zpracování odpadních kalů z recyklace plastů. Navržené řešení udělá z dříve nebezpečného a problematického odpadu, který bylo možné pouze skládkovat, dále využitelnou surovinu. Postup umožňuje využít jak obsažený materiál, tak i energii v něm.

Na projektu se pod vedením ASIO TECH, spol. s r.o. podílí odborníci z výzkumné a aplikační sféry včetně vědce Silvestra Figally z Ústavu chemie materiálů FCH VUT.

Technologie zpracování odpadních kalů

Dílčí projekt s názvem Technologie zpracování odpadních kalů z recyklace plastů spadá do projektu Národní centrum kompetence polymerních materiálů a technologií pro 21. století (Centrum kompetence PolyEnvi21), který poskytuje Technologická agentura ČR. Za cíl si klade najít vhodné využití odpadů, které vznikají při recyklaci plastů.

Kaly tvořící se při praní kontaminovaných plastů jsou často přehlíženým důsledkem recyklace. Vznikají jako produkt čištění technologické vody, která je po přečištění prakticky bezezbytku v procesu recyklace opětovně používána.

Čtěte také: Jak na dodatečné rozvody odpadu?

Oddělené nečistoty tvořící odpad obsahují stále značné množství plastového podílu ve formě malých částeček, mikro a nanoplastů. O jejich dalším osudu v životním prostředí z dlouhodobého hlediska není zatím příliš známo.

Prvotní záměr byl tento plastový podíl z kalu dodatečně separovat, avšak narazil na ekonomickou neschůdnost. Plasty jsou v současnosti velmi levné a jejich složitá záchrana je nerentabilní. Kilogram běžných plastů jako PE, PS, PP a PVC stojí stejně jako točené pivo. Rentabilita je i v případě řešení recyklace na prvním místě.

Využití kalů při výrobě cihlářských výrobků

Bylo tedy třeba najít využití kalu ve formě, ve které vzniká, bez nutnosti dodatečné úpravy. Kal lze uplatnit jako surovinu při výrobě cihlářských výrobků v podobě tzv. vylehčovadla.

Při výrobě cihel se do použité hlíny běžně přidávají spalitelné látky tvořící ve výrobku po vypálení malé dutinky, čímž jej činí lehčím. K tomuto účelu se běžně využívají dřevěné piliny. Avšak pilin je v současnosti na trhu nedostatek kvůli přesunu zpracování českého surového dřeva do zahraničí.

Výzkumníky zpracovávaný kal může díky svým vlastnostem piliny nahradit. Dokonce jej tvoří zhruba z poloviny hlína, která se do něj dostává z recyklovaných nečistých zemědělských fólií. Zajímavostí je, že i tyto zemědělské fólie jsou dopravovány z celé Evropy, česká cihla by tak v budoucnu mohla obsahovat malé množství hlíny např. ze španělského skleníku.

Čtěte také: Napojení Odpadu: Krok za Krokem

Kaly lze uplatnit lokálně v nejbližší cihelně, které jsou díky omezení dopravy stavebního materiálu v tuzemsku rozmístěny rovnoměrně. Metoda má tak nemalý ekonomický benefit, a to jak na úspoře nákupu stávajících vylehčovadel, tak na straně původce kalu, který za jeho likvidaci platí. Nalezené řešení je poučné v tom, že se občas vyplatí zabrousit do zcela jiného oboru a nedržet se pouze očekávané role a oblasti výzkumu.

Velkým problémem využití jakéhokoliv kalu je vysoký obsah vody. Ten znemožňuje tyto odpady spalovat a zvyšuje náklady na dopravu. Při navrhovaném využití voda obsažená v kalu ve výši 80 % nevadí. Cihlářská hlína se uměle dovlhčuje, aby dosáhla potřebné plasticity. Cihly se před výpalem suší, při výpalu se může uplatnit energetický obsah spalitelných látek z kalu, tvořených zejména plasty a papírovinou z etiket recyklovaných plastových výrobků. Přídavek kalu tak vede k úspoře plynu na vypalovací peci a má i další pozitiva jako zvýšená pevnost ještě nesušených i sušených, ale nevypálených cihel. To umožnuje robotizovanou manipulaci s těmito výrobky bez rizika jejich deformace nebo praskání. Problematické látky obsažené v kalu navíc při výpalu bezezbytku shoří.

Podpora projektů zaměřených na odpadové hospodářství

Ministerstvo životního prostředí spolu se Státním fondem životního prostředí ČR vyhlašují novou výzvu k podávání žádostí o dotaci pro projekty zaměřené na odpadové hospodářství. Jedná se zejména o výstavbu a modernizaci zařízení pro sběr, třídění a další nakládání s odpady.

O finanční podporu z 69. výzvy Operačního programu Životní prostředí 2014-2020 (OPŽP) mohou požádat zejména kraje, města, obce, ale i podnikatelské subjekty. Příjem žádostí potrvá od 1. září až do 1.

Dotaci získají projekty zaměřené na výstavbu a modernizaci zařízení pro sběr, třídění, svoz a separaci odpadu, např. sběrné dvory nebo třídicí linky. Nezanedbatelná částka půjde i na výstavbu a modernizaci zařízení pro materiálové využití odpadů a bioplynové stanice.

Čtěte také: Postup připojení odpadu do stoupačky

Úplnou novinkou v rámci programu OPŽP 2014-2020 je energetické využití odpadů skrze pyrolýzu, zplyňování nebo třeba výrobu paliv z ostatních odpadů, podpora výstavby a modernizace zařízení na energetické využití ostatních odpadů nebo zařízení na tepelné zpracování odpadních kalů z čistíren odpadních vod, včetně využití fosforu.

„Podporou dalšího zpracovávání odpadů chceme efektivně snižovat množství odpadů, které končí na skládkách. S Evropskou komisí jsme se na konci loňského roku dohodli na podpoře nových forem zpracování odpadu, patří sem například inovativní a u nás ještě nerozšířená technologie pyrolýzy nebo zplyňování odpadu. Novinkou je také využití fosforu z čistírenských kalů, to jsou všechno technologické novinky, které nám sníží množství odpadů na skládkách,“ doplňuje ministra Brabce ředitel odboru odpadů MŽP Jaromír Manhart.

Výzvy zaměřené na odpadové hospodářství se pravidelně těší velkému zájmu a počet došlých žádostí obvykle převyšuje vyhrazenou alokaci. „Jsem rád, že ze strany obcí ale i soukromých subjektů je o třídění zájem. Loni jsme pro obdobné projekty vyčlenili téměř 2 miliardy korun a i přes dodatečné zvýšení alokace se na bezmála třetinu žadatelů nedostalo,“ uvedl ředitel Státního fondu životního prostředí ČR Petr Valdman.

„Je zřejmé, že si obce i města uvědomují, že odpad je zdrojem a jako takový bychom ho měli dále využívat. Šetříme tím životní prostředí a primární zdroje a vytváříme i nová pracovní místa,“ vysvětluje ministr Brabec.

U typových projektů, u kterých činí výše dotace 25 nebo 30 % způsobilých výdajů, budou moci úspěšní žadatelé kromě dotace využít i zvýhodněnou půjčku od Státního fondu životního prostředí ČR. „Příkladem mohou být právě třídicí linky,“ dodává Valdman s tím, že výše půjčky může pokrýt až sto procent způsobilých výdajů projektu.

Přehledná tabulka s informacemi, jak velkou podporu lze na jednotlivé typové projekty získat, je pro žadatele k dispozici v Pravidlech pro žadatele a příjemce podpory. V současném Operačním programu Životní prostředí 2014-2020 byly vyhlášeny již 3 výzvy na zvýšení podílu materiálového a energetického využití odpadů.

Moderní technologie pro recyklaci plastů

Plasty nás doslova obklopují, ať jsme kdekoli - tvoří nedílnou součást našich životů. Výčet produktů, ve které se každoročně promění zhruba 8 % vytěžené ropy, by snad neměl konce. U možností využití různých druhů plastů je to podobné.

Právě kvůli celosvětově vysoké produkci plastů je věnováno značné úsilí k hledání řešení, jak se s plastovým odpadem co nejlépe vypořádat…

Dříve či později skončí většina výrobků a použitých obalů z plastu jako vytříděný odpad ve žlutých nádobách na plasty (v kontejnerech nebo menších žlutých popelnicích, které mají lidé přímo u svých domů) anebo odevzdané třeba ve sběrných dvorech.

Pak přichází na řadu svoz vytříděného odpadu na třídicí linky a právě možnosti zpracovatelů vytříděného odpadu mohou ovlivnit jeho další cestu.

V souvislosti s množstvím produkovaného plastového odpadu a jeho rozmanitostí je vývoj nových moderních technologií nezbytný.

Unikátní technologie recyklace směsného plastového odpadu v ČR

Inovace v oblasti recyklace plastových odpadů s cílem maximálního využití všech druhů plastů, které vytřídíme, se nachází i na našem území. Moderní recyklační linky umí zpracovat tvrdé plasty na regranulát, který může sloužit k výrobě nových produktů. Moderní technologie dokážou s vytříděnými plasty divy. Výstupní surovina, regranulát, dosahuje čistoty až 99 %! (Zdroj: Plastic Union)

Jedná se totiž o jedinou společnost v ČR, která zpracovává obsah žlutých kontejnerů zbylý po odtřídění vybraných druhů plastů (polyethylentereftalát /PET/, fólie z PP či LDPE apod.), a to takovým způsobem, že suroviny vzešlé z tohoto procesu nahrazují primární suroviny.

Předností technologie je, že disponuje vlastní dotřiďovací linkou s ručním dotříděním a především pak speciálním optometrickým zařízením, které od sebe dokáže oddělit, jak jednotlivé druhy plastových materiálů, tak jejich barevné varianty, a to s vysokou mírou čistoty dosahující až 99 %. V rámci technologie jsou odpady navíc několikrát drceny a zbavovány nečistot praním.

Jakmile jsou ze směsi plastového odpadu vytříděny požadované druhy plastů a jejich barevné kombinace, které společnost zpracovává, tj. polypropylen (PP) a vysokohustotní polyethylen (HDPE), je z nich vytvořen regranulát, který může být ještě dodatečně upravován z hlediska fyzikálních vlastností nebo barvy, a to podle požadavků konečných odběratelů. Takto vytvořený regranulát dále putuje k výrobcům, kde je obvykle přidávám k primárním surovinám.

Škála výrobků, které mohou z recyklátu vzniknout, je poměrně široká. Jediným omezením je, že tento recyklát nelze použít k výrobě produktů, které přicházejí do styku s potravinami (tzv. food contact).

Ekologickou přeměnou odpadních plastů na druhotnou surovinu, kterou je možné dále využít v průmyslu, je prostřednictvím této moderní technologie při zpracovatelské kapacitě 23 000 tun ze skládek odkloněno cca 1 300 kamionů naložených odpadem z plastů.

Díky moderním zařízením, vyspělým technologiím, komplexnosti zpracování plastového odpadu a možnostem reagovat na aktuální potřeby odpadového trhu tak jsou navíc naplněny principy oběhového hospodářství.

Využití robotiky a umělé inteligence při třídění odpadu

Jakkoli je v Evropě třídění odpadu vysoce automatizovaným procesem, některé úkony se stále provádí ručně. Jde o namáhavou rutinní práci, kde se zaměstnanci dostávají do přímého kontaktu s odpadem.

Na testování implementace robotiky pro třídění a třídění komunálního odpadu se zaměřila pilotní studie financovaná Evropským inovačním a technologickým institutem (EIT) Climate-KIC.

Evropské výzkumné konsorcium vedené společnostmi Ferrovial Services, NTU International a Wuppertal Institute hodnotilo doplnění nebo nahrazení ručního třídění odpadu tříděním pomocí robota s umělou inteligencí (ZRR).

Předmětem zkoumání po dobu 21 měsíců byl výkon robota od finského startupu ZenRobotics, který nepřetržitě monitoruje toky odpadu pomocí senzorů. Testy v rámci projektu začaly v roce 2019 a byly provedeny s robotickým systémem ZRR2. Ten se skládal ze dvou robotických ramen.

Celý systém umístili na platformě s více než osmi různými zásobníky (čtyři zásobníky na rameno robota) a integrovali ho do procesu třídění komunálního odpadu. Modul umělé inteligence analyzoval informace zachycené senzory v reálném čase, zatímco kloubová ramena robota vybírala odpad různých tvarů, velikostí a materiálů.

„Úspěšná realizace projektu ZRR pro komunální odpad by mohla mít pozitivní dopad i na práci zaměstnanců, která se často opakuje, je nepříjemná, pracovní místa vykazují vysokou fluktuaci a jsou riziková,“ sdělil k testování Rafael Fernández, ředitel digitálních strategií a inovací firmy Ferrovial.

Robot třídil PET lahve, LDPE, hliník, železné kovy, PE krabice, velké PE lahve, papír/karton, PP, neupravené dřevo, textilie, Tetra Pak a rostlinnou složku. V rámci projektu šlo o vzorky o hmotnosti 250 kg.

Testy ZRR2 začaly zaškolením robota, poté se studie zaměřila na třídění za optimálních podmínek podávání (tj. optimální rychlost a množství proudu odpadu). Poslední část projektu sestávala z kontinuálního testu, ve kterém byl průtok odpadních toků plynule zvyšován až na množství požadované v praxi.

ZRR2 dosáhl průměrné čistoty 97 procent u všech 13 testovaných toků odpadu. Kromě toho testující identifikovali některá opatření, která by mohla zlepšit výsledky robotického třídění. Šlo například o týdenní aktualizaci třídiče, mechanickou úpravu zařízení, zlepšení softwarové strategie uchopení a přizpůsobení procesu třídění odpadu.

Pro efektivnější proces navrhli instalaci válečkového skluzu pro podporu během procesu dezintegrace nebo přesměrování části objemného proudu odpadu - hlavně uzavřených pytlů - při vstupu do závodu, což také snižuje množství odpadu, který musí robot zpracovat.

Umělou inteligenci v robotice využívá firma ZenRobotics už 15 let. V současné době zařízení ZRR pomáhají při nakládání s odpady například ve Finsku, Švýcarsku, Norsku, Švédsku, Francii, Itálii nebo Anglii.

Časopis Forbes přinesl informace o datové a robotické platformě Recycle OS. Vyvinula ji americká společnost EverestLabs, která se zabývá samostatným systémem průmyslového 3D vidění. Jde o datovou sadu, která dokáže třídit objekty s přesností více než 95 procent.

V září 2021 FCC Environment a re3 v Anglii úspěšně nainstalovaly robotický systém sběru odpadu Recycleye, který lze dodatečně vybavit umělou inteligencí. Cílem bylo zlepšit kvalitu třídění na plastové lince (HDPE). Technologie Recycleye Vi-sion a Robotics umístili v rámci stávajícího pásu.

Robotický proces umožňuje 55 výběrů za minutu, navýšil vytříděný cílový materiál o 12 procent s 99procentní čistotou.

„Umělá inteligence nám umožňuje naučit stroje rozumět obrázkům z videa v reálném čase. To je nesmírně důležité, protože pak mohou vědět, co se děje v jejich prostředí. Používáme 2D a 3D kamery, abychom umožnili strojům rozpoznat objekty, které nikdy předtím neviděly,“ uvádí na svém webu španělská společnost Sadako Technologies.

Profesor Lokendra Pal na katedře lesních biomateriálů na katedře NC State University v USA se spojil s National Renewable Energy Laboratory, IBM a Town of Cary, aby za podpory amerického ministerstva energetiky pracovali na vývoji „inteligentního systému nakládání s odpady“ pro sběr, identifikaci a charakterizaci organických materiálů v nerecyklovatelném odpadu.

Výzkumníci chtějí nahrát tyto metadatové informace spolu s obrázky a popisy položek do cloudové databáze, aby mohli trénovat a testovat modely strojového učení. To lze integrovat s kamerami systému, aby se zlepšilo rozpoznávání a klasifikace nerecyklovatelného odpadu.

Nová legislativa pro energetické využití odpadů

Dosavadní legislativa totiž neumožňovala, aby se z látek a směsí vyrobených z odpadu stalo plnohodnotné palivo. Pokud splní přísné kvalitativní a environmentální požadavky, mohou být plynná a kapalná paliva vyrobená z odpadů nově uváděna na trh stejně jako běžná paliva, nikoli jako odpad.

tags: #dodatečné #třídění #odpadu #technologie

Oblíbené příspěvky:

• Oblast Braník z pohledu ekologie
• Program Ekologické školy Litvínov
• Udržitelnost v módě
• Ziva Gaia a Ekologie
• Lesní pedagogika