V oblasti dotřiďování odpadů z komunálních sběrů a jejich přeměny na kvalitní druhotné suroviny se objevují stále častěji technologie, které nahrazují ruční dotřídění. Automatizované systémy využívají různé detekční postupy.
Ve výrobní hale společnosti Transform Bohdaneč předvedla za hojné účasti odborné veřejnosti norská firma TiTech svou dotřiďovací linku, využívající optické rozpoznávací zařízení na základě NIR (Near InfraRed) spektroskopie. V propagačních materiálech společnosti TiTech se mluví o tom, že linku lze nainstalovat mimořádně lehce a rychle. To odborníci potvrdili: linka byla v běžné provozní hale postavena a uvedena do provozu během jednoho dne. Na druhou stranu nebylo možno zajistit také doprovodná zařízení, jako je přísun odpadů na třídění, což prezentaci poněkud ochudilo. Pro základní informaci o principech fungování linky však dostačovala.
SENZORY
Senzor NIR (Near InfraRed), založený na detekci záření v oblasti blízké infračervenému, použila společnost TiTech pro třídění plastů jako první na světě. Každý materiál, když je osvětlen, odráží záření v infračervené oblasti spektra, které není lidskému oku viditelné. Podle tohoto odrazu je rozpoznatelný každý materiál, stejně jako je každý člověk rozpoznatelný podle otisku prstu. NIR senzor odraz zachytí a předá ke zpracování softwaru, který vytvoří dvojdimenzionální obraz objektu. Na základě shromážděných informací software určí typ, velikost, tvar a pozici různých materiálů. Na obrázku je schematicky znázorněna jednotka TiTech, která vedle senzoru zahrnuje také napojení na počítač se speciálním softwarem a pneumatickou část s odfukovacími tryskami.
Odpady pro vytřídění jedou na pásovém dopravníku, nad nímž umístěn je scanner s NIR senzorem, který je schopen nasnímat 320 tisíc bodů a provést na 10 milionů operací za vteřinu. Informace ze senzoru zpracovává software ovládající vzduchové trysky, které přesně zacílenými "fuky" odfouknou konkrétní objekt z proudu odpadů. Technologie podle dodavatele zaručuje díky přesné detekci vysokou čistotu po vytřídění 90-93 %, v některých případech (v závislosti na vstupním materiálu) až 98 %, a kapacitu třídění až 10 tun za hodinu. Jak jsme se mohli přesvědčit při prezentaci, kritéria třídění mohou být nastavena jedním klikem na ovládacím panelu zařízení.
Vedle senzoru NIR využívají třídicí zařízení také senzor VIS pro detekci transparentních a opakních předmětů, vhodný pro třídění PET a PE lahví. Jde o vylepšenou technologii běžné RGB (Red-Green-Blue) kamery, která je však schopna zachytit silnější signál od všech barev, a díky tomu zvýšit kvalitu třídění.
SPOLEČNOST
Společnost TiTech vznikla v roce 1993 v Norsku jako výsledek interního projektu společnosti Elopak, která vyrábí laminované nápojové kartony. Když se tento obal poprvé objevil v Norsku na trhu, úřady trvaly na tom, že je nutno najít způsob jak tyto obaly vytřídit z toku odpadů. Pro toto dotřídění bylo vyvinuto optické rozpoznávací zařízení na základě NIR (Near Infrared) spektroskopie. Od roku 2004 je TiTech součástí skupiny TOMRA, která je známa jako dodavatel automatů na sběr obalů od nápojů a funguje ve skoro 50 zemích světa. V současnosti pracuje po světě na 850 jednotek TiTech, z toho 400 jednotek v Německu.
Tyto flexibilní třídicí systémy jsou určeny pro široké spektrum materiálových toků, pro přípravu čistých frakcí pro materiálovou recyklaci i energetické využití. Většina praktiků tvrdí, že pokud má být odpad dokonale vytříděn, je třeba využít ručního třídění. Dodavatelé automatizovaných linek však označují lidský faktor za nejslabší článek procesu recyklace druhotných surovin, neboť manuální separace je časově náročná, nahodilá a s vysokými náklady na pracovní síly. TiTech deklaruje dobu návratnosti investice do linky v rozmezí 6 až 36 měsíců, což je reálné v poměrech Norska s mimořádnými mzdovými a sociálními náklady na každého pracovníka. Je otázkou, jak by tento propočet vypadal u nás.
RŮZNÉ KOMBINACE TŘÍDĚNÝCH MATERIÁLŮ
Obalové odpady jsou většinou vyrobeny z různých polymerů. Jsou v nich zastoupeny nápojové kartony, papír a sklo. Podle různých sběrných systémů a místních zvyků přichází na třídicí linky velmi různé směsi materiálů. Společnost TiTech proto provozuje v německém Andernachu dvě testovací linky, kde mohou být provedeny zkoušky různých vstupních materiálů a požadavků na třídění.
Většina instalovaných linek a senzorů společnosti TiTech je určena pro dotřídění komunálního a průmyslového odpadu, případně "dočištění" jednotlivých předtříděných toků. Pro obalové odpady je referenčním zařízením třídička v Lipsku. Pracuje zde 12 jednotek TiTech, které třídí nápojové kartony, směsný papír, polymery (PET, PE, PP, PS) a směsný plast - celkem polovinu veškerých odpadů, přicházejících do tohoto zařízení.
Na jednom z největších zařízení na třídění plastů na světě v Montello (Itálie) je nainstalováno 18 jednotek, které třídí PET lahve podle barvy (čiré, světle modré, barevné) a odstraňují PE obaly ze vstupního směsného plastu. Jednotky jsou také používány pro dočišťování již vytříděného proudu PET od nečistot (PVC, PE a PS), dosahuje se tak velmi čisté frakce. Některé recyklační postupy využívající PET lahve, jako je například bottle-to-bottle recycling, vyžadují mimořádně čisté vstupní materiály. Kontaminanty, jako je PVC a další plasty, proto musí být odstraněny z odpadového proudu.
Pro třídění papíru je podle TiTech výhodnější optická technologie než mechanické postupy. Získávaní recyklovatelných složek z proudu papíru je běžnou praxí už řadu let. Tištěný papír, jako jsou noviny nebo časopisy, mohou být použity pro de-ink procesy. Referenční zařízení společnosti TiTech pro třídění papíru je ve Velké Británii ve městě Alton. Třídí se zde recyklovatelný odpad z oblasti Hampshire, kde je zaveden systém "single stream", tj. veškeré recyklovatelné odpady se odkládají do jednoho kontejneru a tato směs se pak dotřiďuje na jednotlivé frakce (papír, plasty, sklo). V Altonu se na každé ze dvou paralelních linek třídí 12 tun papíru za hodinu a jsou zde namontovány 4 třídicí jednotky TiTech: jedna třídí směsný odpad, druhá papír. další dvě jednotky třídí de-ink frakci. Detekce potištěného a nepotištěného papíru je založena na rozpoznání CMYK technologie (běžně používaná tiskařská technologie). To umožňuje vytřídit materiál pro de-ink ve vysoké kvalitě.
Další oblastí s potřebou vysokého rozlišení při třídění je výroba alternativního paliva RDF (Refuse Derived Fuel), využívaného v cementárnách nebo elektrárnách. Hlavním cílem při třídění je nízký obsah chloru, obvykle pod 0,5 % hmotnostních. TiTech těchto hodnot podle svých materiálů dosahuje pomocí "pozitivního třídění", tj. vybrání vhodných materiálů z toku odpadů, nebo odstraňováním nežádoucích materiálů (jako jsou např. malé kousky PVC) z odpadů (negativní třídění). Referenčním zařízením je provoz v Neuss (Německo) - první zařízení, které v Německu třídilo RDF s konstantním obsahem chloru pod 0,5 %, přičemž na vstupu je komunální odpad. RDF z Neussu se využívá jako palivo v papírnách a v cementárně. Kromě těchto běžných aplikací uvádí TiTech i další, méně běžné aplikace, jako je dotřiďování stavebního a demoličního odpadu, dotřiďování kompostu, skla, vyhledání a odstranění silikonových kartridží z toku PE, detekce a odstranění obalů od pizzy z proudu lepenky nebo vyhledání recyklovatelných složek v průmyslovém odpadu.
Jarmila Šťastná
Zeptali jsme se...
Na prezentaci byl přítomen i Jan Cimburek ml. ze společnosti AMT Příbram. Zeptali jsme se:
Jak hodnotíte podle svých zkušeností linku TiTech
Myslím, že tato linka není pro plný provoz v ČR příliš vhodná. U nás jsou plasty hodně znečištěné a obsahují spoustu TKO, takže linka by měla malou účinnost.
Můžete její technologii porovnat se zařízeními na třídění skla, které používáte v AMT?
Linka na plasty a sklo, ani třídicí systémy bohužel nejdou srovnat. Ale viděl jsem velice funkční separátory na plasty, fungující na bázi kamera+vzduch, které se průběžně samostatně učily třídění materiálů, i automatické třídění všech tří komodit.
Domníváte se, že v automatickém třídění je budoucnost?
Automatické třídění má budoucnost u všech komodit: omezuje lidský faktor, pracuje 24 hodin denně a nezakládá odbory.
