Moderní odpadové hospodářství: Využití čipů a digitalizace pro efektivnější svoz

Modernizace svozu odpadů je klíčovým krokem k efektivnějšímu a udržitelnějšímu nakládání s touto komoditou v městech i obcích. I s komunálním odpadem nám mohou pomoct moderní technologie.

Věděli jste, že průměrný Evropan vygeneruje kolem 480 Kg komunálního odpadu ročně? V ČR jsme na tom o něco lépe, podle ČSÚ připadá na osobu a rok 320 Kg. Určitě ale tušíte, že se stále více lidí přesouvá do měst a množství odpadu roste. Teď navíc, když všichni většina obyvatel byla převážně doma, objem odpadu se stále zvětšuje a bez popelářů bychom se nejspíš topili v odpadcích. Obzvlášť v pandemické krizi si tak uvědomujeme, jaké služby jsou pro nás opravdu klíčové.

Technologie pro chytřejší odpadové hospodářství

Tím se dostáváme k samotnému jádru chytrého odpadového hospodářství, kterým je tzv. Internet of Things, neboli internet věcí. Ten je využíván v mnoha oblastech inovací. Jednoduše řečeno jde tedy o objekty, které mají čipy a senzory i další zabudované technologie, především však stabilní připojení a software, který jim umožní komunikovat s jinými věcmi. Díky tomu jsou schopné přijímat a vysílat signály.

Ultrazvukové IoT senzory jsou speciálním typem senzorů. Jedná se o vysoce kvalitní elektronické čipy. Umí odpady efektivně monitorovat, a to na vzdálenost 15 až 400 cm. Nezáleží přitom na tom, o jaký typ odpadů se jedná ani na velikosti kontejneru. Obaly na tyto senzory se vyrábějí z polyamidových optických vláken. Jsou voděodolné, nárazuvzdorné a jejich spolehlivost se nesnižuje v závislosti na okolním prostředí. Mohou spolehlivě fungovat v libovolných teplotních podmínkách. Pro přenos dat je pak možné použít některou z dostupných technologií IoT, například Cat-M nebo GSM. Využitelné jsou pro tento typ přenosu také IoT sítě Sigfox, LoRaWAN, NB-IOT, případně i GPRS.

Technologie chytrých odpadů se uplatní zejména ve městech. Vzhledem k většímu počtu lidí na malém prostoru se otázka odpadů stává důležitým tématem. Produkce odpadů se v globálním měřítku stále zvyšuje, což klade velké nároky na efektivní likvidaci. Ultrazvukové senzory umí z nasbíraných dat předpovědět naplněnost kontejnerů. A od toho pak odvíjet efektivitu aktuálně naplánovaných svozů, tj. nesvážet je cyklicky, ale podle potřeby. IoT tedy pomáhá optimalizovat svozové trasy a využít adekvátně dostupnou techniku a nepřetěžovat současně lidskou sílu. To vede ke snížení provozních nákladů v průměru o 30 %. V ulicích se objevuje méně svozových aut, přesto dochází ke zlepšení kvality služeb. Snížení emisí ve městech může dosáhnout až 60 %. Eliminuje se hlučnost i přetížení komunikací.

Čtěte také: Dívčí pokoj s přírodními prvky

Akcelerometr sloužící k rozpoznání pohybu (ve směru horizontálním a vertikálním) umí potvrdit, že kontejner byl skutečně vysypán. Senzory mají mnohem širší možnost využití. Kromě samotné správy odpadu je lze využít pro měření teploty, dále mohou lokalizovat, tj. učit přesnou polohu. Možnou funkcí je též požární alarm či automatické hlášení o tom, že se konkrétní kontejner převrátil. Senzory fungují na baterie, které stačí vyměnit v průměru až po 5 nebo více letech používání.

K chytrému sledování kontejnerů patří nejen monitoring nádob na odpad, ale i sledování jejich majitelů. Zamezit tomu a učinit nakládání s odpady spravedlivější lze právě označením kontejnerů prostřednictvím další technologie, kterou je RFID čipování.

QR kód načteme z mobilního zařízení nebo tabletu. Stačí mít stáhnutou aplikaci. Připojením se k databázi pak může získat požadovanou informaci, tedy zejména identifikační číslo samotné nádoby, údaje o majiteli, dále také adresu místa původního uložení nádoby a případně i harmonogram jejího svozu. Díky aplikaci mohou stav kontejnerů sledovat i samotní občané. Veřejně dostupné informace lze v aplikaci snadno nastavit, některé údaje mohou zůstat skryté. Zároveň jim vstup aplikace dovoluje hlásit i případná poškození kontejneru nebo chyby ve svozu. RFID čipy se vyrábějí z odolného materiálu a jejich upevnění zajistí nýtování.

Implementace a příklady z praxe

Implementaci chytré technologie by měla předcházet analýza aktuálního stavu. Nutné je sledovat různé ukazatele, jako jsou náklady na ujetý kilometr, aktuální vytíženost svozových vozů atd.

Velmi inovativní přístup zvolili v Helsinkách, kde je tříděný odpad sbírán automaticky. Jejich velmi vyspělý podzemní systém pneumatických trubek odvádí odpad přímo do recyklačních center a sběrných míst. Potrubí je napojeno na síť podzemních kontejnerů. Pokaždé, když se kontejner naplní, proběhne komunikace pomocí IoT a odpad se odešle. Jde tedy o systém pracující autonomně, bez hluku, popelářů i popelářských vozů.

Čtěte také: Aktuální inovace v odpadových koších

V americkém East Brunswicku a celém New Jersey chytré kontejnery ještě podpořili: zavedli mobilní aplikaci Recycle Coach pro zlepšení komunikace ohledně recyklace. Poradí lidem, který odpadek patří do kterého kontejneru, najdou tam termíny svozu odpadu, zahrnuje edukační podklady ohledně recyklace i minimalizace odpadu obecně a lidé mohou pomocí jí upozornit na nějaký problém v celém systému. V San Franciscu, které si dalo za cíl být do roku 2020 místem pro život bez odpadu (zero waste), platí zákon přikazující kompostování zbytků potravin. Používají chytré stroje, které pomocí senzorů třídí odpad na kompostovatelný, recyklovatelný a směsný.

Praha a chytrý svoz odpadu

Na stránkách Smart Prague se dočteme o tom, jaké činnosti českého hlavního města se vydávají směrem k ideálům Smart city. Již roku 2019 začal projekt Chytrý svoz odpadu, který je dnes již rutinní praxí. Primárně jsou zahrnuty velké podzemní kontejnery, které mají senzory monitorující jejich plnost, aby mohly popelářské vozy jezdit vyprazdňovat jen ty plné, k čemuž opět slouží IoT. Snižují se tak náklady, zatížení životního prostředí i provoz na silnicích. Podle tiskové zprávy Rady hlavního města Prahy z listopadu 2021 se pro úspěch tohoto projektu v současné době pracuje na rozšíření monitorované sítě sběrných nádob.

Pražská městská společnost OICT a Odbor ochrany prostředí pražského magistrátu během ročního trvání projektu ve spolupráci s Pražskými službami, Ipodecem a Komwagem umístily do 422 nádob na papír a multikomoditu (dříve plast) s horním výsypem RFID čipy. Ty slouží k zaznamenání skutečně provedeného svozu, tj. „Z dat získaných v pilotním projektu vyplývá, že testovaná technologie se našemu městu může vyplatit. Navíc z výsledků měření víme, že tento systém monitoringu poskytuje informace s 99% přesností, což je výsledek, který překonal naše očekávání. Kolegové v současné době připravují parametry nové smlouvy na svoz odpadu v Praze a myslím, že by bylo vhodné, abychom plnění nové smlouvy navázali na fakturování skutečně provedených svozů. Cílem projektu bylo otestovat dvě technologie RFID a ověřit možnost jejího budoucího využití v metropoli. Během pilotního testování došlo k porovnání RFID UHF (ultravysoká frekvence) a RFID LF (nízká frekvence) mezi sebou.

„Prakticky to probíhá tak, že svozová vozidla jsou opatřena RFID čtečkami, které načtou příslušný RFID čip umístěný na nádobě, čímž se po provedení výsypu zaznamená sběrná nádoba jako svezená. K načtení však dochází jen při zdvihu výklopníku nádoby na svozovém vozidle. Informace o provedených svozech se zaznamenávaly v datové platformě Golemio. Zde se veškerá data uchovávají, je možné si zvolit časové období, městskou část, typ odpadu, svozovou společnost, ale také například konkrétní svozové vozidlo. Díky této technologii hl. m. V rámci tohoto projektu byly na sběrné nádoby na papír a multikomoditu rovněž instalovány štítky s QR kódem, odkazující uživatele na webovou aplikaci odpady.mojepraha.eu. Po načtení kódu zde mohou získat praktické informace o třídění odpadu, svozových dnech, umístění stanovišť na tříděný odpad a nově i podrobnější informace o městských sběrných dvorech. Jedná se např. Další přidanou funkcionalitou této webové aplikace je možnost vyhledání umístění velkoobjemových kontejnerů a jejich aktuální polohy.

Komplexní nástroj pro odpadové hospodářství v loňském roce získal 1. místo v kategorii "Odpadové hospodářství" v soutěži Komunální projekt roku 2023. Projekt je realizován společně s odborem ochrany životního prostředí Magistrátu hlavního města Prahy a městskou společností OICT.

Čtěte také: Moderní prodejny a biophilic design

V současné době testuje metropole zapojení umělé inteligence do Komplexního nástroje pro odpadové hospodářství. To probíhá bezplatně na specializovaném pracovišti ČVUT Evropského centra pro digitální inovace.

"Spolupráce s Evropským centrem pro digitální inovace při Českém vysokém učení technickém v Praze, EDIH CTU, začala účinností smlouvy - tedy zveřejněním smlouvy v Registru smluv, a je plánována do 31. 8. 2025, což je nejzazší termín, do kdy jde podle pravidel využití služeb, pro město, bezplatnou spolupráci využít," upřesňuje tiskový mluvčí Magistrátu hlavního města Prahy Vít Hofman.

Zároveň sděluje, že v rámci práce s umělou inteligencí jsou k dispozici data od roku 2022, protože proces učení AI vyžaduje co největší množství dat. Právě s ohledem na sumu dat, která již v současné době senzory z kontejnerů odesílají, je nezbytné hledat jiná možná řešení, jak zpracovávat nestandardní hlášení o naplněnosti kontejnerů.

Přerov a modernizace svozu odpadu

Technické služby města Přerova ve spolupráci se zástupci města zahájily před několika lety modernizaci svozu odpadu od základů. Ve druhé polovině roku 2021 si technické služby pořídily dvě speciální svozová vozidla s bočním výsypem, která umožňují obsluhovat nádoby o objemech od 120 do 3200 l. Současně město zakoupilo 226 nových kontejnerů na plasty/kovy, papír a sklo o objemech 3,2 a 2,2 m³. Po úspěšném dokončení zkušebního provozu v první polovině roku 2022 byl systém v tomtéž roce rozšířený o svoz směsného komunálního odpadu, kdy bylo zavedeno 100 nových kontejnerů o objemu 3,2 m³. Na přelomu let 2023/2024 se systém rozšířil na celkový počet 499 kontejnerů, což umožnilo modernizaci 125 stanovišť s nádobami o objemu 3200 a 2200 l na směsný komunální odpad, plast/kovy, papír a sklo, a dalších 30 stanovišť s původními nádobami o objemu 1100 l.

Vozidla jsou vybavena oddělitelným zásobníkem, který lze odstavit, jakmile je plný. Vůz se pak může dále věnovat svozu odpadu, což minimalizuje časové ztráty při převozech na koncová zařízení.

Digitalizace a optimalizace svozu odpadů s řešením od společnosti INISOFT byla zahájená v polovině roku 2023 jako součást celkové modernizace. Tento projekt pokrývá nejen nový systém svozu, ale také původní metody včetně klasických svozových prostředků. Součástí tohoto projektu bylo pořízení softwaru pro čtení čipů při výsypu nádob a mapování svozových tras. Všech 11 svozových vozidel bylo vybaveno technologií pro čtení čipů a všechny odpadové nádoby byly osazeny čipy.

V rámci digitalizace rozšířila společnost INISOFT současné softwarové platformy, kterou TS Přerov dlouhodobě využívají (aplikace SKLAD Odpadů 8 a informační systém ENVITA) o monitoring výsypů, který zajišťuje webová aplikace ICHI od ELTE SMART a jenž prostřednictvím GPS sleduje polohu vozidel a přenáší data o výsypech v reálném čase. Do roku 2025 se očekává, že optimalizované svozové trasy je umožní posádkám absolvovat opakovaně a ve stejném pořadí, podobně jako „jízdní řád“. Tím bude zajištěný komplexní přehled nad trasami a výsypy, což usnadní správu a umožní efektivní řešení v případě neočekávaných výpadků řidičů, například během krizových situací, jako byla pandemie COVID-19.

Primárním systémem pro plánování a realizaci svozu je online aplikace ICHI, do které se zavedou jednotlivá vozidla, zákazníci, další pomocné číselníky (nádoby apod.). Samozřejmostí jsou i mapové podklady. Dalším důležitým krokem je založení stanovišť. Pro snadnou práci se u jednotlivých míst svozu používá aplikace SMOK iPGO, která se instaluje do mobilních telefonů, nebo ruční čtečka RFID čipů, QR nebo čárových kódů. Čtečka i mobilní telefon automaticky zaznamenávají pomocí GPS souřadnice umístění nádoby a její identifikaci. Po nahrání dat do systému ICHI lze údaje doplnit o typ nádoby, druh odpadu, zákazníka apod. Následně je možné ze založených údajů vytvářet svozové plány, které lze přenést online přímo do palubní jednotky řidiče.

Další důležitou vlastností systému je akustické či vizuální hlídání posádky, aby nevysypávala cizí či neoznačené nádoby. Při realizaci svozu lze automaticky zaznamenávat fotosekvence, hmotnost každého výsypu apod. Poté se všechna data přenesou online do systému ICHI pro případné doplnění dalších svozových plánů. Ověřené údaje se následně předávají do programů SKLAD Odpadů 8 a IS ENVITA pro hromadnou fakturaci a sestavení průběžné evidence odpadů.

Úskalí a rizika spojená se systémy PAYT

Deklarované výhody PAYT systémů jsou obecně známé z letáků a propagačních akcí výrobců těchto technologií. Rizika vycházející z praktických zkušeností však nejsou samotnými výrobci uváděna.

Při zavedení systému PAYT musí být změněn systém odvozu odpadů: Musí se provést identifikace odpadové nádoby, majitele a odvezeného množství a vše se musí následně tzv. spárovat. Svozové firmy odesílají množství dat k vystavení platebních příkazů a k úhradě odvezeného množství s vědomím, že každá domácnost by zřejmě měla mít samostatnou smlouvu. Tento postup přináší zvýšené náklady na provoz databází, vypisování složenek nebo platebních příkazů a zvýšené náklady na distribuci těchto příkazů. Standardně tak nastává situace, kdy majitelé nádob zpochybňují odvezené množství s tím, že oni toho vlastně ani tolik nevyhodili a někdo jim odpadovou nádobu doplnil apod. Znamená to tedy, že nádoby je třeba zabezpečit - uzamknout. Svozové firmy je při svozu odemykají, čím se prodlužuje doba na odbavení jedné nádoby.

Občan, který se bude snažit snížit množství svého zbytkového odpadu, vše někam „odloží“. Najde si různá zákoutí, silniční příkopy nebo les, kde vzniknou černé skládky. Další možností je, že občan pro svůj směsný odpad použije nádoby na separovaný sběr. Již nyní se v nich objevuje velké procento nežádoucích odpadů (ačkoliv je to zdarma), které se vracejí z dotřiďovacích linek zpět k odstranění. Směsné odpady od občanů se však také mohou „vrátit“ do kamen, což je trend, který se dá zdokumentovat po každém zdražení jiných paliv.

Další zkušenost, kterou si už obce vyzkoušely v minulosti, je vyšší naplněnost veřejných odpadových košů a sběrných nádob.

• Kontejnery s objemem 1100 litrů na sídlištích.
• Osazení čipu. Je třeba zajistit přesnost umístění a nastavení čipu na konkrétní adresu a občana.
• Osazení váhy se potýká s nepřesnostmi. Dochází k chybovosti vážení či „nepřečtení váhy“ z hlediska podmínek vážení (např. vlivem námrazy v zimním období nebo znečištění čipů). Čipy mohou být poškozeny z důvodu umístění horkého popele do kovových popelnic. Vážení je nepřesné až nemožné, pokud dochází ke svozu nádoby ve svahu příčném či podélném.
• Vážení nádob/pytlů na místě svozu je vždy podružné. Do zákonné evidence a hlášení o nakládání s odpady vážení se zapisuje vážení na koncovém zařízení pro nakládání s odpady, nikoliv hmotnost navážená u původce - občana, kde může být vážení chybné nebo vůbec nebýt provedeno. Součet hmotností z vážení nádob u původce nikdy nebude korespondovat s hodnotou zjištěnou na koncovém zařízení, která jde do zákonné evidence. Zákazník tedy vždy obdrží data po korekci.
• Problémy se snímáním dat u kovových nádob.
• Technické a provozní problémy na svozovém vozidle. Mj. jde zejména o nutnost pořizovat automatické vyklápěče, které jsou významně dražší. Hřeben vyklápěče je navíc technologicky upraven dodavatelem technologie snímání a vážení, takže čtecí anténa čipů zasahuje do samotného bezpečnostního systému zvedacího zařízení, kde hrozí nebezpečí pro obsluhu. Dále musí být zajištěno sledování světelné signalizace posádkou, což prodlužuje dobu výsypů nádob, přičemž obsluha se nesmí dotýkat vyklápěče. Nezbytností je i dobrý technický stav vyklápěče, vozidlo musí být při výsypu v předepsané poloze, dělníci svozu musí informovat řidiče o signalizaci chybného výsypu (nenačtení nádoby, nezvážení nádoby) a řidič musí tyto nestandardní události zaznamenávat pro následnou evidenci.

Uvedené argumenty svědčí o tom, že idealizované materiály a argumentace výrobců a prodejců těchto technologií neobsahují vyvážený poměr výhod a nevýhod PAYT systémů. Obce potřebují nákladově nenáročné a stabilní systémy svozu a fakturace. Je zde reálné riziko, že fungující systém má být nahrazen drahým experimentem, který se značnými náklady způsobí z pohledu ekologie i ekonomiky výrazné zhoršení procesu sběru, třídění a dalšího využití separovaných složek odpadů.

Evidenční systém JRK DIGITAL

Evidenční systém JRK DIGITAL je klíčovým nástrojem pro moderní řízení odpadového hospodářství. S tímto softwarem získáte přehled o poplatnících i všech evidovaných druzích odpadu. Umožní vám analyzovat komplexní data na úrovni celé samosprávy i jednotlivých domácností a identifikovat příležitosti pro optimalizaci nákladů a snížení množství netříděného odpadu.

Přehledný a komplexní software JRK DIGITAL je ideálním pomocníkem při zavádění nebo zefektivňování výsledků množstevního sběru (systém PAYT: Pay-As-You-Throw) ve vaší samosprávě. Rozhodujte na základě spolehlivých dat a skutečně vytvořeného množství odpadu - a podle nich upravujte i obecně závazné vyhlášky. JRK DIGITAL eviduje množství a třídění odpadu přímo podle konkrétní domácnosti. Ať už odpady sbíráte do jednorázových pytlů nebo nádob, stačí je označit QR kódem či RFID čipem. Při každém svozu je načtete a všechna data se automaticky propíší do přehledného softwaru. Systém umožňuje adresně evidovat také odpady z provozoven, restaurací či administrativních budov.

Technické služby Benešov vyměňují domácnostem nádoby na odpad. Popelnice doplňují čipy a získávají tak přesnou evidenci vývozů. Jde o jeden z kroků, který přináší nejen možnost optimalizace svozových tras, ale také přispívá ke snižování produkce směsného komunálního odpadu.

tags: #moderni #odpadove #hospodarstvi #cipy #vyuziti

Oblíbené příspěvky:

• Rožnovské muzeum v přírodě
• Stav a ochrana velkých šelem
• Soudní řízení ohledně skládky Chrášťany
• Udržitelná budoucnost s jádrem a obnovitelnými zdroji
• Revitalizace zámku Slatiňany