Analýza recyklačního potenciálu hliníkových tlakových aerosolových nádobek

Tomáš LANK, Martin KUBAL, Pavel KURÁŇ

Univerzita J. E. Purkyně, Katedra environmentální chemie a technologie, Pasteurova 3632/15, 400 96 Ústí nad Labem, e-mail: tomas.lank@ujep.cz

Odpadní aerosolové nádobky představují specifický typ odpadu, u kterého se v České republice potkává několik velmi dobrých předpokladů pro úplnou materiálovou recyklaci s několika komplikujícími faktory, v jejichž důsledku zatím k této recyklaci nedochází. V textu jsou analyzovány technické, ekonomické a legislativní aspekty recyklace aerosolových nádobek a jsou naznačeny cesty, po kterých by bylo možné se k plné a bezpečné materiálové recyklaci odpadních aerosolových nádobek přiblížit a vrátit tak do užívání poměrně významné množství hliníku.

Klíčová slova: aerosolová nádobka, hliník, recyklace, specifický typ odpadu

Využitie postupov inteligentného priemyslu pre zvýšenie efektívnosti spracovania hliníkového odpadu

Erika SUJOVÁ, Alžbeta KLIMENTOVÁ, Jozef KRILEK
Technická univerzita vo Zvolene, Fakulta techniky, Študentská 26, 960 01 Zvolen, e-mail: erika.sujova@tuzvo.sk

Inteligentný priemysel (Industry 4.0) so sebou prináša požiadavku na komplexnú digitalizáciu podnikových procesov, na ktorú reagujú všetci výrobcovia, ktorí chcú držať krok s modernými postupmi. Témou príspevku je návrh zvýšenia efektívnosti výrobných procesov prostredníctvom postupov inteligentného priemyslu. Výskum bol uskutočnený v podniku zaoberajúcom sa spracovaním hliníkového odpadu, na separačnej linke hliníkovej drte. Po prvotnej analýze linky bol na základe reálnych údajov vytvorený simulačný model reflektujúci všetky zariadenia a postupy zahrňujúce triediaci proces. Simulačný model bol vytvorený prostredníctvom softvéru Siemens Tecnomatix Plant Simulation. Pre lepšie znázornenie procesov boli vytvorené štatistické grafy efektivity zariadení triediacej linky. V ďalšom kroku bola v simulačnom modely pôvodnej linky navrhnutá konštrukčná úprava s predpokladom zvýšenia kapacity vibračného triediča. Po následnom vyhodnotení štatistík z inovovaného modelu linky bolo zistené zvýšenie objemu výroby o 8%. Výskum realizovaný za pomoci vytvorenia simulačných modelov a testovania výsledkov simulácií na reálnom a inovovanom modely predstavuje jeden z postupov digitalizácie výrobných procesov v kontexte Inteligentného priemyslu. Predmetom ďalšieho výskumu bude vytvorenie digitálneho dvojčaťa analyzovanej linky, ktoré vytvorí reálne informačné prepojenie reálnych zariadení – komponentov separačnej linky a jej simulačného modelu s cieľom jej monitoringu a následného riadenia.

Kľúčové slová: simulačný model; separačná linka; hliníkový odpad; efektivita výrobných procesov

Pyrolýza odpadových kalov z automobilového priemyslu

Marek PATSCH, Peter PILÁT, Lucia MACÁKOVÁ
Žilinská univerzita v Žiline, Univerzitná 8215/1, 010 26 Žilina, Slovensko,
e-mail: marek.patsch@fstroj.uniza.sk

Možnosti energetického a materiálového zhodnocovania odpadových kalov pyrolýznym procesom boli riešené pre oblasť odpadových kalov z automobilového priemyslu, konkrétne pre oblasť výroby karosérií automobilov. Vo všeobecnosti sa tento kal zaraďuje medzi nebezpečné odpady, najmä pre svoje chemické zloženie, a to určuje spôsoby a možnosti ich následného nakladania a likvidácie. Pre uskutočnenie výskumu boli vzorky kalov odobraté priamo na mieste ich vzniku, v závode Volkswagen Bratislava. Vzorky boli podrobené prvotnej analýze, počas ktorej boli hodnotené: vlhkosť, výhrevnosť a chemické zloženie. Pri hodnotení chemického zloženia sa hodnotili obsahy chemických zlúčenín a jednotlivých chemických prvkov. Chemický rozbor poukázal napríklad na obsah ťažkých kovov vo vzorkách, ktorý spôsobuje komplikácie pri klasickom termickom nakladaní s odpadom, napríklad spaľovaním. Výsledky poukázali na vhodnosť či nevhodnosť vzoriek kalu na ďalšie energetické zhodnocovanie procesom pyrolýzy. Dve najperspektívnejšie vzorky s najvyššou výhrevnosťou boli použité v laboratórnej experimentálnej pyrolýze, čím sa získal pyrolýzny plyn, kondenzát a pevný zvyšok. Kondenzát, ktorý by mal mať najvyšší energetický potenciál, obsahoval pyrolýzny olej, no ten bol kontaminovaný skondenzovanou vlhkosťou zo vzorky a ďalšími vylúhovanými látkami. Následnou separáciou pyrolýzneho oleja sa vyhodnotili podiely produktov pyrolýzneho spracovania. Analýza výhrevnosti získaných pyrolýznych olejov potvrdila predpoklad významného energetického obsahu týchto vzoriek. Chemické rozbory pyrolýzneho oleja potvrdili, že ťažké kovy a iné nebezpečné látky z pôvodnej vzorky zostali v pevnom zvyšku a neuvoľnili sa do kvapalných produktov pyrolýzy.

Kľúčové slová: Pyrolýza, odpadové kaly, pyrolýzny olej, energia z odpadu

Analysis of the recycling potential of aluminum pressurized aerosol containers

Tomáš LANK, Martin KUBAL, Pavel KURÁŇ
J. E. Purkyně University, Faculty of Environment,  Department of Environmental Chemistry and Technology, Pasteurova 3632/15, 400 96 Ústí nad Labem, e-mail: tomas.lank@ujep.cz

Waste aerosol containers represent a specific type of waste in the Czech Republic, where several favorable conditions for complete material recycling exist alongside complicating factors that currently prevent this process. This text analyzes the technical, economic, and legislative aspects of aerosol container recycling and outlines possible approaches to achieving full and safe material recycling. Implementing these solutions could return a significant amount of aluminum to circulation.

Keywords: aerosol container, aluminum, recycling, specific waste type

Use of smart industry practices to increase the efficiency of aluminum waste processing

Erika SUJOVÁ, Alžbeta KLIMENTOVÁ, Jozef KRILEK
Technical Univerzity of Zvolen, Faculty of Technology, Študentská 26, 960 01 Zvolen, Slovak Republic, e-mail: erika.sujova@tuzvo.sk

The concept of Smart Industry (Industry 4.0) introduces the necessity for the comprehensive digitalization of business processes, a development to which manufacturers are responding in order to keep pace with modern industrial practices. This article addresses the proposal to enhance the efficiency of production processes through the application of Smart Industry methods.The topic of the article is the proposal to increase the efficiency of production processes through Smart Industry methods. The research was conducted in a company engaged in the processing of aluminium waste, on a separation line for aluminium granules. After an initial analysis of the line, a simulation model reflecting all the equipment and procedures involved in the sorting process was created based on real data. The simulation model was created using Siemens Tecnomatix Plant Simulation software. To better illustrate the processes, statistical charts of the efficiency of the sorting line equipment were created. In the next step, a structural modification was proposed in the simulation model of the original line, with the assumption of increasing the capacity of the vibrating sorter. After evaluating the statistics from the upgraded line model, an 8% increase in production volume was found. The research carried out with the help of creating simulation models and testing the simulation results on a real and upgraded model represents one of the approaches to digitalizing production processes in the context of Smart Industry. The subject of further research will be the creation of a digital twin of the analysed line, which will create a real information link between the real devices – components of the separation line and its simulation model, with the aim of monitoring and subsequently managing it.

Keywords: Simulation model, Separation line, Aluminium waste, Efficiency of production processes

Pyrolysis of waste sludge from the automotive industry

Marek PATSCH, Peter PILÁT, Lucia MACÁKOVÁ
University of Žilina, Faculty of mechanical engineering, Department of power engineering

The possibilities of energy recovery of waste sludge by pyrolysis process were solved for the area of waste sludge from the automotive industry, specifically for the area of car body production. In general, this sludge is classified as hazardous waste, mainly due to their chemical composition, and this determines the methods and possibilities for their subsequent handling and disposal. In order to carry out the research, the sludge samples were taken directly at the place of their origin, in the Volkswagen Bratislava. Samples were subjected to initial analysis, during which they were evaluated: moisture content, calorific value and chemical composition. When evaluating the chemical composition, the contents of chemical compounds and individual chemical elements were evaluated. Chemical analysis pointed out, for example, the content of heavy metals in the samples, which causes complications in conventional energy recovery, for example by incineration. The results pointed to the suitability or unsuitability of sludge samples for further energy recovery through the pyrolysis process. The two most perspective samples with the highest calorific value were used in the laboratory experimental pyrolysis, resulting in the obtaining of synthesis gas, condensate and solid residue. The condensate, which should have the highest energy potential, contained pyrolysis oil, but it was contaminated with condensed moisture from the sample and other leached substances. By subsequent separation of the pyrolysis oil, the proportions of the pyrolysis processing products were evaluated. Analysis of the calorific value of the obtained pyrolysis oils confirmed the assumption of a significant energy content of these samples. Chemical analysis of the solid residue confirmed that heavy metals and other hazardous substances from the original sample remained in the solid residue and were not released into other pyrolysis products.

Keywords: pyrolysis, waste sludge, pyrolysis oil, waste to energy