Daugėjant gyventojų skaičiui miestuose, didėja ir atliekų tvarkymo sprendimų poreikis, kaip būtų galima sutalpinti vis daugiau šiukšlių ir sumažinti jų išvežimo išlaidas bei neleisti šiukšliavežėms didinti autotransporto srautų miestų gatvėse.
Prognozuojama, kad iki 2050 metų atliekų kiekis pasaulyje pasieks 4 milijardus tonų. Tai – dvigubai daugiau, nei buvo prieš penkerius metus. Spartus augimas susijęs su didėjančiu miestų gyventojų skaičiumi ir vartojimo kultūros augimu per pastaruosius kelis dešimtmečius. Siekiant sumažinti spaudimą aplinkai ir įtampą atliekų surinkimo sektoriuje, kuriamos išmaniosios atliekų tvarkymo technologijos ir sprendimai. Galutinis tikslas yra surinkti ir išrūšiuoti kuo daugiau perdirbti tinkamų atliekų ir jas perdirbti.
Europos Sąjungoje konkrečių atliekų srautų perdirbimo lygis skiriasi – nuo 66 proc. pakuočių atliekų iki 39 proc. elektros ir elektronikos atliekų. Jungtinėse Amerikos Valstijose maždaug 75 proc. atliekų srauto yra galimos perdirbti medžiagos, tačiau perdirbama tik apie 30 proc. Perdirbamos medžiagos yra stiklas, popierius, kartonas, metalas, plastikas, padangos, tekstilė, akumuliatoriai ir elektronika. Biologiškai skaidžių atliekų, tokių kaip maisto ir sodo atliekos, kompostavimas ir kitoks pakartotinis naudojimas taip pat yra perdirbimo būdas.
Inovatyvios technologijos pasitelkiamos tam, kad atliekų surinkimas būtų kuo efektyvesnis ir draugiškesnis aplinkai, surenkant, rūšiuojant ir perdirbant kuo daugiau atliekų, bei kuo ekonomiškesnis, optimizuojant išvežimą ir taupant logistikos sąnaudas. Daugumoje modernių atliekų tvarkymo sistemų įdiegtas daiktų internetas (IoT). Atliekos gali būti rūšiuojamos automatiškai. Šiukšliavežių maršrutus galima planuoti ir keisti pagal IoT sistemos sukauptus duomenis.
Išmaniajame mieste nėra šiukšliavežių
Songdo tarptautinis verslo rajonas, Pietų Korėjos sostinės Seulo priemiestis, buvo vienas pirmųjų miestų, įdiegusių atliekų tvarkymo sistemą, nenaudojančią šiukšlių išvežimo sunkvežimių. Šio miesto gatvėse nevažinėja šiukšliavežės. Tai pasiekta įrengiant šiukšliadėžes, prijungtas prie daugybės požeminių pneumatinių atliekų vamzdynų, jungiančių visus daugiabučius ir biurų pastatus – kiekvieną miesto pastatą.
Pneumatiniai vamzdynai transportuoja šiukšles į automatizuoto atliekų surinkimo gamyklas, kur jos automatiškai rūšiuojamos. Atskirtos antrinės žaliavos išvežamos perdirbti, pūvančios užkasamos sąvartynuose arba deginamos šilumos energijai, naudojamai miesto poreikiams, gauti. Ši sistema pašalina tradicinio atliekų surinkimo poreikį, pagerina rūšiavimą, sumažina energijos sąnaudas ir oro taršą gatvėse bei padidina bendrą atliekų tvarkymo sistemos efektyvumą. Songdo įdiegta pneumatinio atliekų tvarkymo sistema ne tik sumažino anglies dvideginio išmetimą, bet ir sutaupė miesto biudžeto pinigų. Pneumatiniai vamzdžiai yra varomi oro kompresoriais, todėl jų energijos sąnaudos yra minimalios. Kadangi nenaudojami sunkvežimiai, šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija taip pat nebekelia rūpesčių. Iki 2014 metų viena iš pirmųjų pasaulyje įdiegtų sistemų valdyti reikėjo tik septynių darbuotojų.
Išmaniosios šiukšlių dėžės
Galėdami laisvai rinktis žmonės ne visada prisiverčia rūšiuoti atliekas į tinkamas, konkrečioms atliekoms ir perdirbti skirtas dėžes. Siekdama sumažinti netinkamą rūšiavimą, Lenkijos įmonė sukūrė išmaniąją šiukšliadėžę „Bin-e“, naudojančią dirbtiniu intelektu pagrįstą objektų atpažinimą ir automatiškai rūšiuoja perdirbamas medžiagas į atskirus skyrius – stiklas, plastikas, popierius, metalas. Po rūšiavimo mašina plastiko ir popieriaus atliekas suspaudžia ir stebi, kiek pripildytas kiekvienas dėžės sektorius. Duomenims apdoroti naudojama debesų kompiuterija.
Išmaniosios šiukšlių dėžės pašalina žmogiškąsias klaidas pradiniu rūšiavimo etapu, todėl perdirbimo įmonėse medžiagų apdorojimas yra greitesnis ir lengvesnis. „Bin-e“ optimizuoja atliekų tvarkymą įrenginyje, todėl padeda sutaupyti išlaidų, darbo jėgos ir laiko, užtikrina tiksliai išrūšiuotas ir atskirtas žaliavas pagal jų kategorijas. Dėl plastiko ir popieriaus suspaudimo dėžių ištuštinimo dažnis sumažėja perpus. Tokia išmani sistema gali sumažinti atliekų tvarkymo ir išvežimo sąnaudas net 80 proc. ir labai pagerinti darbo efektyvumą.
Atliekų lygio jutikliai
Namų ūkiai ir įmonės dešimtmečius naudojasi įprastomis atliekų surinkimo paslaugomis pagal išankstinį grafiką, kai atliekų išvežimas planuojamas, pavyzdžiui, kartą per savaitę, tačiau tai ne visada yra pats efektyviausias pasirinkimas – dažnai konteineriai vežiojami pustuščiai arba yra perpildomi. Siekiant sumažinti nereikalingas šiukšliavežių keliones ir jų išlaidas, bet kokio dydžio atliekų konteineriuose ar šiukšliadėžėse įrengiami atliekų lygio jutikliai.
Daiktų internetu pagrįsta atliekų tvarkymo sistema, naudodama šiuos sumontuotus jutiklius, įspėja, kai reikia ištuštinti talpyklą. Tai didina atliekų surinkimo efektyvumą ir ekonomiškumą. Išmanūs įrenginiai su IoT pagrįstomis atliekų tvarkymo sistemomis kaupia ir saugo duomenis apie konteinerių pripildymo lygius, todėl atliekų išvežimo tarnybos gali analizuoti kaupiamus duomenis, planuoti ir numatyti, kaip dažnai reikia ištuštinti konteinerius. Tai taip pat padeda išvengti konteinerių perpildymo ir jų aplinka išsaugoma tvarkinga.
Saulės energija maitinamas šiukšlių presas
Siekdamas padidinti surinkimo efektyvumą ir sumažinti kelionių į sąvartyną ir iš jo skaičių, gamintojas „Ecube Labs“ sukūrė saulės energija maitinamą šiukšlių presą „CleanCUBE“. Šis prietaisas suspaudžia šiukšles, kai jos kaupiasi, ir taip padidina šiukšliadėžės talpą, taip pat renka ir perduoda duomenis apie talpyklos pripildymą, o tai padeda optimizuoti atliekų išvežimo procesą.
„CleanCUBE“ naudoja saulės energija maitinamą šiukšlių presą, kuris gali sutalpinti iki 5 kartų daugiau atliekų, palyginti su nesutankinamomis šiukšliadėžėmis, todėl atliekų išvežimo dažnis sumažėja iki 80 proc. Informacija, renkama realiuoju laiku, belaidžiu būdu perduodama į debesų platformą, skirtą stebėti ir duomenims analizuoti.
Šiukšliavežių svėrimo mechanizmai
Šiukšliavežėse taip pat įrengiamos išmaniosios sistemos. Inovatyvūs svėrimo mechanizmai gali padėti stebėti atliekų talpos pripildymo lygį šiukšliavežės talpykloje ir sumažinti surinkimo keliones. Šie mechanizmai tai daro matuodami atliekų konteinerių svorį. Naudojantis sukauptais duomenimis, prognozuojamas šiukšliavežės pripildymo lygis bėgant laikui. Atliekų surinkimo įmonės gali pasitelkti šią technologiją siekdamos tiksliau numatyti, kaip dažnai reikia išsiųsti šiukšliavežes, ir prognozuoti, kokio dydžio teritorijoje arba iš kiek konteinerių jos galės paimti atliekas, o tai optimizuoja išvežimą, pagerina jų planavimą ir sumažina metines surinkimo išlaidas.
Robotai atliekų tvarkymo centruose
Atliekų rūšiavimas – labai svarbus ir atima labai daug laiko ir darbo jėgos. Tačiau rankinis rūšiavimas yra neefektyvus ir brangus, o dirbtinis intelektas yra puikus sprendimas tada, kai atliekų tvarkymo centrai per COVID-19 pandemiją susidūrė su darbo jėgos trūkumo iššūkiu. Dirbtinio intelekto valdomų robotų darbas atliekų tvarkymo įmonėse padeda sumažinti darbo jėgos trūkumą.
Šie robotai skirti tiksliai identifikuoti ir rūšiuoti perdirbti tinkamas medžiagas, didinant centro darbo efektyvumą ir sumažinant rankų darbo poreikį. Tai ne tik sutaupo perdirbimo centrų pinigus, bet ir padeda tiksliai išrūšiuoti antrines žaliavas, kurios kitu atveju atsidurtų sąvartynuose. Atliekų rūšiavimo klaidos gali lemti netinkamą atliekų rūšiavimą, dėl to prarandamos galimybės perdirbti ar pakartotinai panaudoti antrines žaliavas.
Vienkartinių gėrimų pakuočių užstato sistema
Vienkartinių gėrimų pakuočių užstato (depozito) sistema – tai būdas surinkti vienkartines pakuotes, kai pirkėjas sumoka užstatą, kurį atgauna grąžinęs pakuotę. Daugkartinių gėrimų pakuočių (stiklo butelių) užstato sistemos pradžia siekia XIX amžių, kai gėrimų gamintojai siekė susigrąžinti butelius. Vėliau išryškėjo ir aplinkosauginė šios sistemos nauda. Vienkartinių gėrimų pakuočių užstato sistema Lietuvoje veikia nuo 2016 metų. Taromatas – automatas, surenkantis tarą ir grąžinantis už ją užstatą – rūšiuoja pakuotes ir jas supresuoja ir taip sumažina jų tūrį.
Užstato sistema – vienas iš žiedinės ekonomikos veiklos modelių. Užstatas vartotojus motyvuoja grąžinti pakuotes, kurios perdirbamos ir vėl virsta naujomis pakuotėmis ar kitais gaminiais. Taip atliekos paverčiamos antrinėmis žaliavomis, mažinamas naujų žaliavų poreikis bei energijos sąnaudos, o kartu ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos. Be to, šitaip surenkamos žaliavos yra švarios, tad jos gali būti efektyviai perdirbtos ir vėl naudojamos gamybai.
Elektronikos atliekų automatai
Netinkamai išmestos elektronikos atliekos gali būti kenksmingos tiek žmonėms, tiek aplinkai. Išmaniojo perdirbimo įmonė „ecoATM“ sukūrė JAV diegiamus elektroninių atliekų automatus, kurie leidžia iškeisti naudotą elektroniką į grynuosius pinigus. Nors jie ne visada pasiūlo grynųjų už sugadintus įrenginius, priima bet kokios būklės telefonus, planšetinius kompiuterius ir MP3 grotuvus bei užtikrina, kad jie būtų tinkamai perdirbami.
Atliekų automatai siūlo neveikiančių įrenginių savininkams patogų būdą, kaip sutvarkyti šias pavojingas atliekas ir gauti grynųjų pinigų vietoje, kur įrengtas toks automatas, – maisto prekių parduotuvėse, prekybos centruose ir kitose didelėse parduotuvėse.
Lietuvoje elektronikos atliekas galima palikti specialiose gamintojų ir importuotojų įrengtose elektronikos atliekų priėmimo vietose. Buitinės technikos ir elektronikos atliekas iš gyventojų ir įmonių surenka ir jas tvarkančios įmonės. Vilniaus ir Kauno regionuose atliekų taksi elektroniką ir seną buitinę techniką iš namų paima ir išveža perdirbti.
Automatinės šiukšliavežės istoriniuose Amsterdamo kanaluose
Nyderlandų sostinė Amsterdamas atnaujino atliekų surinkimo sistemą pasitelkdamas išmaniąsias technologijas. Šiukšliavežėse buvo įdiegti svėrimo mechanizmai, o viešosiose vietose įrengtose šiukšliadėžėse sumontuoti pripildymo lygio jutikliai.
Kasmet Amsterdame susidaro daugiau nei 300 000 tonų atliekų. Daugumoje miesto rajonų įrengti požeminiai konteineriai. Tačiau miesto centre istorinių kanalų krantinėse požeminiai konteineriai nenaudojami. Istoriniame centre gyventojai ant šaligatvių palieka šiukšlių maišus, kuriuos du kartus per savaitę surenka šiukšliavežiai. Šiukšlių maišai bjauroja vaizdingas kanalų krantines, trukdo praeiviams bei vilioja graužikus. Šiukšliavežės sukelia spūstis judriame miesto centre ir kelia pavojų, jų svoris gadina trapias krantines ir kanalų bei šalia esančių namų konstrukcijas.
Amsterdame suskaičiuojama per 160 kanalų. Tad mokslininkai sukūrė šiam vandens keliui autonominius katerius. Tai elektrinės „Roboat“ valtys, sumanytos kaip plaukiojantys šiukšlių konteineriai, kurie patys sugrįš į bazę, kai bus pripildyti atliekų. Plaukdama valtis skenuoja aplinką, kad išvengtų susidūrimo su kitais objektais. Jei projektas bus sėkmingas, sistema panaikins šiukšlių surinkimo prie šaligatvio poreikį istoriniuose rajonuose ir suteiks energiją taupančią alternatyvą.
Pasaulio šiukšlių problema artimiausiu metu neišnyks, o tradicinės atliekų tvarkymo sistemos nėra pajėgios susidoroti su papildomomis šiukšlėmis. Įdiegtos pažangios atliekų tvarkymo technologijos didina efektyvumą, sumažina surinkimo išlaidas ir šiukšlių kiekį sąvartynuose. Dėl technologijų pasaulis tampa draugiškesnis gamtai.
