Analýza možností zhodnotenia reflektorov z automobilov po dobe ich životnosti v podmienkach Slovenskej republiky

Miroslav BADIDA, Lýdia SOBOTOVÁ, Tibor DZURO, Marek MORAVEC, Pavol LIPTAI, Anna BADIDOVÁ
Katedra procesného a environmentálneho inžinierstva, Strojnícka fakulta, Technická univerzita v Košiciach, Letná 9, 042 00 Košice, Slovensko
e-mail: miroslav.badida@tuke.sk, lydia.sobotova@tuke.sk, tibor.dzuro@tuke.sk, marek.moravec@tuke.sk, pavol.liptai@tuke.sk, anna.badidova@tuke.sk

Príspevok sa zaoberá analýzou možností zhodnocovania reflektorov (svietidiel) z automobilov po dobe ich životnosti. Svietidlá predstavujú komponenty, ktorým sa doteraz nevenovala pozornosť z hľadiska zhodnocovania použitého materiálu na ich výrobu. Autori prezentujú vlastnú výskumnú prácu súvisiacu s demontážou svietidiel automobilov. Prezentujú sa dva prístupy k demontáži a to: reverzná montáž a deštrukčná demontáž. Cieľom obidvoch prístupov je získať čo najviac množstva homogénneho plastu a ďalších druhov použitých materiálov. Prezentujú sa výsledky analýzy komponentov, materiálov, časových štúdií demontáže svetlometov, ako aj technicko-ekonomická analýza rôznych navrhovaných variantov demontáže. Uvádzajú sa 3D simulácie navrhnutých pracovísk.

Kľúčové slová: vozidlá, materiálové zloženie, reverzná montáž, demontáž, recyklácia, reflektory

Vliv teploty přidávané páry na zplyňovací proces

Marek Baláš, Martin Lisý, Pavel Milčák, Jiří Pospíšil
Vysoké učení technické v Brně, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: marek.balas@vutbr.cz

Energetický mix za poslední období doznal značných změn nejen v České republice, ale i v Evropě a ve světě. Od využívání uhlí, které ještě před koncem minulého stoletý bylo dominantním palivem, přecházejí výrobci elektrické a tepelné energie k masivnějšímu využívání zemního plynu a k plynným palivům vůbec. Jsou zde ekonomické aspekty, ale i řada provozních důvodů, které toto palivo posunují do popředí zájmu. Dalším trendem je příklon k využívání obnovitelných zdrojů energie, ze kterých má v České republice velký potenciál pro rozvoj biomasa.

Zplyňování je jednou z možných technologií pro využití biomasy. Jedná se o transformační technologii, kdy z tuhého paliva vyrobíme palivo plynné. Toto pak můžeme využít v dalších technologiích se všemi výhodami, které z využívání plynných paliv plynou. Princip zplyňování biomasy spočívá v termickém rozkladu paliva za přítomnosti zplyňovacího media. Kvalita, složení a množství generovaného plynu závisí na celé řadě faktorů. Především jsou to typ zplyňovacího generátoru, provozní teplota a tlak, vlastnosti paliva (vlhkost) a v neposlední řadě typ a množství zplyňovacího média. Jako zplyňovacího média se využívá vzduchu, vodní páry a kyslíku, nejčastěji různých kombinací. Každý druh či každá směs mají své podstatné výhody i nevýhody.

Při zkoumání zplyňovacího procesu, klademe velký důraz na dopady všech provozních parametrů na kvalitu a množství generovaného plynu, kterými je vlastně vyjádřena účinností celého transformačního procesu. Je zkoumáno především složení plynu a z něj vyplývající výhřevnost a obsah a složení nečistot. Tyto základní vlastnosti mají přímý vliv na další využití plynu. Přidáváním vodní páry má na složení plynu podstatný vliv. Rozklad vodní páry na vodík a kyslík a jejich následné reakce vedou k navýšení hořlavých složek, vodíku, metanu a dalších uhlovodíků. Přídavek vodní páry má též vliv na množství a složení dehtu. Negativně se pak projevuje na energetické bilanci.

Na pracovišti Energetického ústavu VUT v Brně se dlouhodobě zabýváme tématikou atmosférického fluidního zplyňování biomasy. Jako zplyňovací médium byl využíván vzduch. Článek pojednává o zkušenostech se zplyňovacím procesem, při kterém bylo jako zplyňovacího média využito směsi vzduchu a vodní páry. Byl zkoumán komplexní proces, zde je popsán vliv teplot na výstupy a to především teploty vstupující páry a teploty zplyňovacích reakcí.

Klíčová slova: biomasa, zplyňování s vodní parou, Biofluid, teplota

Experimentálne zisťovanie efektivity spracovania drevného materiálu pre výrobu peliet

Juraj BENIAK, Peter KRIŽAN, Ľubomír ŠOOŠ, Miloš MATÚŠ
Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovenská Republika, e-mail: juraj.beniak@stuba.sk

Príprava materiálu pre výrobu brikiet a peliet je veľmi dôležitým stupňom a má veľký vplyv na proces výroby ale rovnako aj na kvalitu finálneho produktu. Tu existuje veľké množstvo faktorov ktoré môžu ovplyvňovať konečnú kvalitu brikiet a peliet vyrobených z biomasy. Rovnako veľa procesov a nastavení použitých strojov a zariadení môže viesť k zmene kvality. Tak ako je nám známe z predchádzajúceho výskumu, medzi významné aspekty patrí napríklad veľkosť častíc biomasy z ktorých sa brikety a pelety vyrábajú. Dezintegračné stroje využívané na spracovanie biomasy majú priamy vplyv na tento faktor. V podstate môžeme povedať, že vhodný výber správneho zariadenia pre dezintegráciu, jeho princíp práce, využívanie napríklad sita pre presnejšie špecifikovanie veľkosti výstupnej frakcie, ale i ďalšie parametre majú priamy vplyv na kvalitu biomasy a kvalitu finálnych brikiet alebo peliet. Všetky tieto spomenuté parametre majú za následok aj rozdielnu spotrebu energie vyvinutej k spracovaniu biomasy, čo má za následok zvýšenie alebo zníženie nákladov na výrobu peliet alebo brikiet a efektivitu procesu ich výroby. Predkladaný článok obsahuje namerané údaje získané v procese prípravy drevnej biomasy a jej spracovania na pelety. Namerané údaje sú následne štatisticky vyhodnotené a porovnané s kvalitou vyrobených peliet a ďalšími ich vlastnosťami. Výsledkom experimentu je stanovanie pri akých parametroch a akom zoradení dezintegračného zariadenia dosiahneme najlepšiu kvalitu peliet s prihliadnutím na energiu spotrebovanú pri príprave biomasy. Pri experimente sa porovnáva aký má vplyv menšia výstupná frakcia biomasy, alebo viacnásobné drvenie na kvalitu vyrobených peliet a na energetickú spotrebu pri jej úprave.

Kľúčové slová: dezintegrácia, drvenie, biomasa, energetická efektívnosť, výroba peliet.

Energetické zhodnotenie kalu z čistiarne odpadových vôd a jeho dopad na životné prostredie

Mária DUBCOVÁ, Ivona ŠKULTÉTYOVÁ, Mária TROŠANOVÁ, Réka CSICSAIOVÁ
Slovenská technická univerzita v Bratislave, Katedra zdravotného a environmentálního inžinierstva, Radlinského 11, 810 05 Bratislava
e-mail: maria.dubcova@stuba.sk, ivona.skultetyova@stuba.sk, maria.trosanova@stuba.sk, reka.csicsaiova@stuba.sk

Cieľom príspevku je posúdiť environmentálne prínosy, či eventuálne záťaže životného cyklu kalu v procese čistenia odpadových vôd na základe normy EN ISO 14040. Z nameraných experimentálnych dát sa pomocou metódy LCA vyčíslujú jednotlivé environmentálne dopady kalového hospodárstva na životné prostredie. Vyhodnotenie údajov sa vykonalo prostredníctvom voľne dostupného softvéru  „OpenLCA“, spolu s databázami a metódami hodnotenia zameranými na globálny vplyv životného prostredia na ľudské zdravie a globálny vplyv životného prostredia na kvalitu ekosystému.                                Dôležitou súčasťou príspevku je využitie kalu, ako druhotnej suroviny v procese čistenia odpadových vôd na energetické účely. Prostredníctvom vyhodnocovania zozbieraných údajov vieme na základe determinovaných  cieľov prispieť k optimalizácii kalového hospodárstva a prevádzky ČOV a minimalizovať negatívny environmentálny dopad.

Klíčová slova: posudzovanie životného cyklu, čistiareň odpadových vôd, environmentálny dopad, kal

Applikácia in-situ meraných údajov na simuláciu prúdenia v sedimentačných nádržiach

Veronika GREGUŠOVÁ
Slovenská technická univerzita, Stavebná fakulta, Katedra zdravotného a environmentálneho inžinierstva, Radlinského 11, 810 05 Bratislava, e-mail: veronika.gregusova@stuba.sk

Dosadzovacie nádrže ako nenahraditeľná  súčasť čistiarní odpadových vôd. Predstavujú posledný krok v procese odstraňovania znečistenia z odpadových vôd. Ich správny návrh je preto zásadný pre prevádzku čistiarne odpadových vôd. Popis prúdenia v dosadzovacích nádržiach je zložitý, pretože má turbulentný charakter. V praxi sa realizujú simulácie prúdenia s využitím reálnych, nameraných dát. V článku je popísaný zber údajov z dvoch čistiarní odpadových vôd na Orave a následné zhodnotenie údajov pre potreby vytvorenia modelu, ktorý bude použitý ako základ na simuláciu prúdenia v nádrži. Pre prácu boli vybraté pravouhlá sedimentačná nádrž s horizontálnym prietokom a radiálna sedimentačná nádrž s horizontálnym prietokom. Merané boli bodové rýchlosti prúdenia odpadovej vody v nádrži.

Kľúčové slová: simulácia, prúdenie, ČOV, sedimentačné nádrže

Presné meranie objemov skládok stavebného odpadu pomocou  bezpilotných prostriedkov

Karol GRÜNNER, Juraj DUDÁŠ
UAVONIC spol. s r. o., Bratislava, SR

Nakoľko väčšina stavebného odpadu je zneškodňovaná skládkovaním, je potrebné zintenzívniť kontrolu nakladania s ním -- na to je však potrebné poznať objemy skládok. Treba mať prehľad o celom materiálovom toku až po konečné zhodnotenie odpadu. K takýmto informáciám sú však potrebné presnejšie údaje o množstvách odpadu na skládkach. Novým trendom pri meraní objemov skládok je aplikácia bezpilotných prostriedkov fotogrametrickými zariadeniami. Táto metóda vyniká svojou rýchlosťou a presnosťou. Vďaka tejto technológii je možné zameranie aj rozsiahlych skládok v krátkom časovom úseku, a to len v priebehu niekoľkých hodín.

Článok sa zaoberá špeciálnou metódou, ktorá je schopná v krátkom čase stanoviť presné údaje o objemoch jednotlivých materiálov na skládke a zmeny v priebehu využívania takýchto materiálov. Významným prínosom tejto metódy je, že nie sú potrební merači a je možnosť získavania množstva rozličných údajov aj v neprístupných územiach. Metóda využíva bezpilotný prostriedok, ktorý je využívaný ako nosič pre fotogrametrickú jednotku. Nosičom býva multirotorové zariadenie alebo lietadlo s pevným krídlom. Typ nosiča je volený v závislosti od hmotnosti daného digitálneho fotoaparátu a od plochy skládky. V článku je uvedený opis postupu zberu dát, spracovanie údajov a výhody kvantifikácie objemu skládok za pomoci UAV fotogrametrie. Príklady využitia systému UAV v praxi dokumentujú výhody použitia tohto systému pre všetky typy skládok odpadu. Rýchle a presné stanovenie objemu napr. pomocou bezdotykového systému UAV je účinný nástroj na efektívne nakladanie s odpadom.

Kľúčové slová: stavebný odpad, recyklácia, recyklačné stredisko, stanovenie množstva odpadu, bezpilotné prostriedky UAV

Recyklácia použitých automobilových katalyzátorov

Tomáš HAVLIK, Andrea MIŠKUFOVÁ, Jakub KLIMKO, Ján MÁRIÁSSY, Peter TUREK
Ústav recyklačných technológií, Fakulta materiálov, metalurgie a recyklácie, Technická univerzita v Košiciach, Letná 9, 04200 Košice, Slovensko. e-mail: tomas.havlik@tuke.sk

Vyradené autokatalyzátory obsahujú zaujímavé množstvá ušľachtilých kovov platiny, paládia a ródia podľa druhu autokatalyzátora, čím sa stávajú možným zdrojom týchto kovov. V predloženej práci sa študovala možnosť hydrometalurgického spracovania vyradených autokatalyzátorov v prostredí kyseliny chlorovodíkovej s oxidačným činidlom peroxidom vodíka. Dosiahli sa výťažnosti na úrovni 98 % Pd, 90 % Pt a 79 % Rh pri 65 °C počas troch hodín lúhovania. Vylúhované ušľachtilé kovy sa následne selektívne získali z lúhovacích roztokov pomocou kvapalinovej extrakcie.

Kľúčové slová: autokatalyzátor, platina, paládium, ródium, nerez, recyklácia, hydrometalurgia.

Aktuálny stav a potenciál využívania biomasy v Slovenskej republike

František JANÍČEK^a, Jana Némethová ^b, Milan Perný ^a, Vladimír Šály ^a
a Ústav elektroenergetiky a aplikovanej elektrotechniky, Fakulta elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava 1, Slovenská republika, e-mail: milan.perny@stuba.sk
^b Katedra geografie a regionálneho rozvoja, Fakulta prírodných vied, Univerzita Konštantína Filozofa v Nitre, Trieda A. Hlinku 1, 949 74 Nitra, Slovenská republika, e-mail: jnemethova@ukf.sk

Slovensko patrí medzi krajiny s nezanedbateľným potenciálom obnoviteľných energetických zdrojov. V roku 2002 predstavoval podiel OZE asi 1,6 % z celkovej spotreby primárnych energetických zdrojov (pri výrobe elektrickej energie, tepla, chladu a v doprave), v roku 2012 je to už viac ako 10  % spotreby primárnych energetických zdrojov. Avšak súčasné využívanie obnoviteľných zdrojov energie v Slovenskej republike je nízke, dosahuje len 27 % z technicky využiteľného potenciálu Slovenska. Najvyššie súčasné využívanie majú vodné elektrárne a biomasa (11 491 TJ, 3 192 GWh/rok). Biomasa má aj najvyšší nevyužitý potenciál v rámci ostatných OZE. Príspevok obsahuje aktuálne informácie o inštalovaných výkonoch zariadení v jednotlivých krajoch Slovenska, ktoré získavajú  tepelnú energiu z biomasy najjednoduchším spôsobom – spaľovaním. Ďalej v príspevku podrobne rozoberáme problematiku súčasného stavu využívania a získavania bioplynu na Slovensku. Príspevok podrobne rieši technické a legislatívne aspekty zmienenej problematiky.

Kľúčové slová: energetické zdroje, obnoviteľná energia, legislatíva, energetika.

Vplyv úpravy pilín na vlastnosti a spaľovanie peliet

Peter KRIŽAN¹, Miloš MATÚŠ¹, Juraj BENIAK¹, Mário COSTA^2
1 Ústav výrobných systémov, environmentálnej techniky a manažmentu kvality, Strojnícka fakulta, STU v Bratislave, Nám. Slobody 17, 81231, Bratislava, Slovensko; e-mail: peter.krizan@stuba.sk
² IDMEC, Katedra strojného inžinierstva, Technický Inštitút, Univerzita v Lisabone, Avenida Rovisco Pais, 1049-001, Lisabon, Portugalsko

Článok pojednáva o experimentálnom výskume vzájomných vzťahov medzi vlastnosťami smrekovej piliny, procesom úpravy a kvalitou smrekových peliet, ktorá je reprezentovaná fyzikálnymi vlastnosťami a spaľovacím procesom smrekových peliet. Hlavným cieľom realizovaného experimentálneho výskumu bolo stanoviť vzájomné vzťahy medzi rozložením veľkosti častíc smrekovej piliny, ktorá ovplyvňuje výslednú kvalitu peliet a množstvom plynných emisií a tuhých znečisťujúcich častíc, ktoré vznikajú počas spaľovania peliet v domácom peletovacom kotly. V rámci tohto výskumu bol stanovený vplyv rozloženia veľkosti častíc na fyzikálne vlastnosti peliet (mechanická odolnosť, sypná hustota, atď.) a tiež na množstvo plynných emisií a emisií tuhých znečisťujúcich častíc. Experimentálny výskum bol realizovaný v dvoch fázach, prvá fáza bola realizovaná na Strojníckej fakulte STU v Bratislave a druhá fáza na Katedre strojného inžinierstva IST v Lisabone. Tento experimentálny výskum bol založený na skúsenostiach a praktických poznatkoch autorov ohľadom vplyvu sledovaných parametrov. Získané výsledky môžu byť užitočné počas výroby peliet a tiež pri prevádzkovaní domácich peletovacích kotlov.  

Kľúčové slová: pelety, sypná hustota, veľkosť frakcie, domáci kotol, tuhé znečisťujúce častice.

Perspektiva využití kalů z ČOV z hlediska současných  zdravotních a ekologických rizik

Ladislava MATĚJŮ^*, Zdislava BOŠTÍKOVÁ, Magdalena ZIMOVÁ
Státní zdravotní ústav, Šrobárova 48,100 42 Praha10, Czech Republic
e-mail: ladislava.mateju@szu.cz, zdislava.bostikova@szu.cz, magdalena.zimova@szu.cz

Nové studie zabývající se kvalitou čistírenských kalů ukazují, že kromě tradičně sledovaných polutantů obsahují také množství jiných složek nebezpečných pro lidské zdraví a životní prostředí. Důležitou roli hrají mimo jiné také rezistentní patogenní mikroorganismy. Tento článek popisuje novou českou legislativu pro nakládání s čistírenskými kaly z hlediska jejich mikrobiální kontaminace a předestírá budoucí trendy v nakládání s čistírenskými kaly v České republice.

Klíčová slova: nakládání s kaly, rezistence, bakterie

Mechanická recyklácia odpadovej polyuretánovej peny formovaním pod tlakom

Miloš MATÚŠ, Ľubomír ŠOOŠ, Jozef BÁBICS, Juraj BENIAK, Peter KRIŽAN
Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Námestie slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovenská republika, e-mail: milos.matus@stuba.sk

Na polyuretánový odpad zo starých vozidiel, z izolácie teplovodných potrubí, vyradených chladničiek a mnohých ďalších zdrojov sa upriamuje pozornosť na celom svete kvôli rýchlo rastúcim množstvám a čoraz prísnejším právnym predpisom týkajúcich sa jeho spracovania a likvidácie. Uvedený príspevok pojednáva o pokroku v recyklácii a opätovnom materiálovom použití polyuretánu. Podrobne sa venuje predovšetkým mechanickej recyklácii polyuretánového odpadu, ktorá zahŕňa technológie ako recykláciu s opätovným lepením, adhézne lisovanie, formovanie pod tlakom či vstrekovanie do foriem. Uvádzaný experimentálny výskum je zameraný na mechanickú recykláciu odpadovej PUR peny suchým formovaním pod tlakom. Realizované experimenty skúmajú vplyv lisovacieho tlaku, teploty ohrevu a dĺžky ohrevu na parametre kvality výrobku definované predovšetkým hustotou a tvarovou a rozmerovou stálosťou. Výsledky ukazujú, že recyklované tvarové výrobky s požiadavkami na vysokú tvarovú presnosť a vysoké mechanické vlastnosti sa môžu vyrábať bez akéhokoľvek spojiva len s použitím správnej kombinácie lisovacieho tlaku, teploty a dĺžky ohrevu. Výskum dokázal, že týmto spôsobom by mohli byť úspešne vyrábané diely zo 100% recyklovanej PUR peny pre automobilový priemysel, stavebný priemysel, či ako akustická a tepelná izolácia potrubných systémov a vzduchotechniky.

Kľúčové slová: polyuretánové penové materiály, recyklácia polyuretánu, formovanie pod tlakom

Udržateľnosť systému spracovania vozidiel po dobe životnosti v Slovenskej republike a odhad prúdov odpadov z prevádzky osobných motorových vozidiel

Pavol OCHOTNICKÝ ^a, Marek KÁČER ^a,b, Martin ALEXY ^a
a Ekonomická univerzita v Bratislave, Dolnozemská cesta 1, Bratislava, e-mail: pavol.ochotnicky@euba.sk
^b Credit Management Research Centre, Leeds University Business School, University of Leeds, United Kingdom

Osobné motorové vozidlá majú počas svojho životného cyklu významný vplyv na životné prostredie. V tomto článku sa zameriavame na odhad prúdov odpadov zo spracovania vozidiel po dobe životnosti v Slovenskej republike. Vzhľadom na relatívne krátke historické časové rady pri odhadoch používame kombináciu metód predikcie časových radov a expertných odhadov. Prúdy odpadov prognózujeme spolu s výhľadovými trendami do roku 2020. Tam, kde to údaje umožňujú, overujeme presnosť predikcie porovnaním so skutočnosťou. Naše zistenia potvrdzujú, že ak budú pokračovať trendy z minulých rokov, systém spracovania vozidiel po dobe životnosti v Slovenskej republike bude spĺňať ciele udržateľnosti EÚ čo sa týka pomerových ukazovateľov opätovného použitia, recyklácie a zhodnotenia. Okrem toho na základe expertných odhadov prinášame prognózu prúdov odpadov, ktoré sa ročne vyprodukujú pri údržbe osobných motorových vozidiel v Slovenskej republike.

Klíčová slova: vozidlá na konci životnosti, prúdy odpadu

Metóda stanovenia medznej pevnosti lisovaných plechov karosérií pre kategórie od 1300 cm³ do 1900 cm³

Iveta ONDEROVÁ, Juraj ONDRUŠKA, Viliam ČAČKO, Ľubomír ŠOOŠ
Ústav výrobných systémov, environmentálnej techniky a manažmentu kvality, Strojnícka fakulta, Slovenská technická univerzita v Bratislave,  Nám. Slobody 17, 812 31, Bratislava, Slovakia
e-mail: iveta.onderova@stuba.sk, juraj.ondruska@stuba.sk, vilo.cacko@gmail.com, lubomir.soos@stuba.sk

Lisované oceľové plechy, v tomto prípade zhutnené karosérie vozidiel, predstavujú štrukturálnu diverzitu nehomogénneho materiálu. Je nevyhnutné určiť pevnosť v strihu pri vývoji konštrukcie nového spracovateľského zariadenia (rezania) oceľových plechov. Na výpočet pevnosti v šmyku je potrebné poznať konečnú pevnosť materiálu. Pre homogénne materiály je tento parameter zvyčajne dostupný v tabuľkách. Článok sa zaoberá experimentálnou detekciou medznej pevnosti lisovaných kovov karosérií vozidiel. Na získanie niektorého relevantného štatistického vyhodnotenia boli vzorky karosérie automobilov rozdelené do troch skupín podľa objemu motora. Experiment bol vyhodnotený nasledujúcimi štatistickými metódami, analýzou rozptylu s použitím kritéria AIC a Grubbsovým testom pre odľahlé hodnoty. Podľa analýzy nameraných parametrov bol stanovený výsledný matematický model, ktorý sa používa na stanovenie optimálnych hodnôt hraničnej sily. Výsledný matematický model sa môže použiť na stanovenie hraničnej sily, ktorá slúži ako vstupný parameter pre výpočet pevnosti v šmyku požadovanej pre vývoj nového zariadenia určeného na spracovanie šrotu strihaním.

Kľúčové slová: strihadlo, strižná sila, staré vozidlá, maximálna strižná sila, mobilná a modulárna linka

Environmentálna charakteristika recyklovaných zlievarenských samotuhnúcich zmesí

Marcela POKUSOVÁ^a, Marta MURGAŠOVÁ^a, Zuzana ADAMEKOVÁ^b, Pavel KOVAČ^c
a Strojnícka fakulta STU v Bratislave, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava, SR,
e-mail: marcela.pokusova@stuba.sk
^b Okresný úrad Banská Bystrica, Nám. Ľ. Štúra 1, 974 05 Banská Bystrica, SR
^c Faculty of Technical Sciences, University of Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 6, Novi Sad, Republic of Serbia

Jedným z najdôležitejších environmentálnych problémov dnešného zlievarenstva efektívna a účinná recyklácia formovacích zmesí, ktorých hlavnú zložku, až 95%, tvorí kremičitý piesok. Celosvetovo zlievarenský priemysel produkuje milióny ton rôznych druhov priemyselných odpadov, pričom viac ako 70 % z týchto odpadov, ktoré sú zneškodňované na skládkach, tvoria práve použité formovanie zmesi. S cieľom zvýšiť rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu odliatkov sa v ostatnom období stále viac uplatňujú pri výrobe foriem a jadier chemicky spevňované formovacie zmesi. Ich širšie využívanie však prináša možné ekologické riziká spojené tak s ich regeneráciou ako aj so zneškodňovaním alebo recyklovaním po ich použití. Príspevok uvádza výsledky výskumu zameraného na overenie možností regenerovania ostriva moderných samotuhnúcich zlievarenských formovacích zmesí so spojivovým systémom na báze fenol-formaldehydových živíc vytvrdzovaných esterolom aplikáciou tzv. mokrého procesu a štúdium vplyvu regenerovaného ostriva na mechanických vlastností formovacích zmesí. Výsledky ukázali, že v prostredí vody spojivový systém zmesi podlieha degradácii a samotný polymér dôsledkom mechanického miešania vstupuje do roztoku s vodou a dá sa zo zmesi odstrániť v podobe vyplaviteľných látok alebo výluhu. Testovanie formovacích zmesí s obsahom 20% regenerovaného ostriva pri výrobe jadier v priemyselných podmienkach ukázalo, že tieto jadrá vykazovali lepšiu oteruvzdornosť pri zakladaní do foriem a menšiu náchylnosť ku poškodeniu než jadrá vyrobené zo zmesi s novým pieskom.

Klíčová slova: zlievarenská formovacia zmes, chemicky spevňovaná, fenol-formaldehyd, kremičitý piesok, recyklácia, mechanické vlastnosti.

Spaľovací motor a energetické zhodnocovanie komunálneho odpadu

Marián POLÓNI, Andrej CHRÍBIK, Ján LACH
Slovenská vysoká škola technická v Bratislave, Strojnícka fakulta, Námestie slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovenská Republika, e-mail: marian.poloni@stuba.sk

Smernice EU požadujú od jej členských štátov stále väčší podiel výroby energie z obnoviteľných zdrojov a odpadov sledujúc líniu odpad-palivo-energia. V „Programe odpadového hospodárstva SR na roky 2016-2020“ strategickým cieľom odpadového hospodárstva SR zostáva zásadné odklonenie odpadov od ich zneškodňovania skládkovaním obzvlášť pre komunálne odpady. Tieto pri tom predstavujú najväčší potenciál pre ich energetické zhodnocovanie. V SR sa v r. 2013 približne 10 % komunálneho odpadu energeticky zhodnocovalo a 69 % sa skládkovalo. Jednou z alternatív energetického zhodnocovania odpadov sú aj technológie ich splynovania a vyrobené syntézne plyny je potom možné využiť ako alternatívne palivo pre spaľovací motor a cestou kogenerácie kombinovane, technológiou KVET, vyrábať elektrickú a tepelnú energiu.

Predkladaný článok analyzuje výsledky výkonových a ekonomických parametrov spaľovacieho motora s pohonom na rôzne druhy syntéznych plynov, ktoré reprezentujú rôzne technológie splynovania komunálneho odpadu bez asistencie plazmy. Dolná výhrevnosť vybraných a nečistených plynov je v rozsahu 6 až 16 MJ.kg^-1. Spolu tri rôzne zloženia syntéznych plynov označené ako G1, G2 a G3 dávajú predstavu o vplyve rôznych zložiek plynu, resp. o vplyve nastavenia technológie výroby plynu na celkové dosahované parametre motora prípadne kogeneračnej jednotky.

Kľúčové slová: spaľovací motor, zhodnotenie energie, komunálny odpad, syntézne plyny

Štúdium možností spracovania prašného podielu z polypropylénového odpadu

Jana REPKOVÁ, Ernest GONDÁR, Ľudovít KOLLÁTH
Strojnícka fakulta, Slovenská technická univerzita v Bratislave, Námestie Slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovenská republika
e-mail: jana repkova@stuba.sk, ernest.gondar@stuba.sk, ludovit.kollath@stuba.sk

Spekaním prašnej zmesi z polypropylénu sme boli schopný pripraviť kompakty s nízkou pórovitosťou, dobrou tvrdosťou a nasiakavosťou ako pri pôvodnom polypropyléne. Elektrostatické povrchové napätie spôsobovalo problémy pri použití prašného termoplastického odpadu určeného pre 3D tlač. Pri príprave kompozitov s drevnou múčkou spôsobovali najväčší problém drevené častice, ktoré zabraňovali zmáčaniu polypropylénu s taveninou. Z praktického hľadiska je pri použitej technológií vhodná príprava drevoplastového kompozitu, ktorý obsahuje 15% drevnej múčky. Druhý typ kompozitu bol pripravený z práškovej zmesi polypropylénu s 30 % grafitu. Odpadový grafit získaný z pyrolýzy bol použitý vzhľadom na priaznivé antistatické pôsobenie, čo je žiadúce pre technológiu 3D tlače. Tvrdosť kompozitu s grafitom mierne klesla a kĺzne charakteristiky sa výrazne zlepšili.  

Klíčová slova: polypropylén, grafit, spekanie, prašné častice

Duté sklené mikroguličky pripravené z odpadového automobilového skla

Peter ŠIMURKA ^a, Štefan ŠKULTÉTY ^a, Jozef KRAXNER ^b
a Slovenská sklárska spoločnosť, Sklárska 117, 02061 Lednické Rovne, Slovenská republika
^b VITRUM LAUGARICIO, Spoločné pracovisko UACH SAV, TnU AD a FCHPT STU, Študentská 2, 911 50 Trenčín, Slovenská republika 
e-mail: psimurka@gmail.com, skultety@zvsp.sk, kraxnerjozef@gmail.com

Duté sklenené mikroguličky patria medzi nové ľahké anorganické nekovové materiály vyvinuté v  posledných rokoch. Sú ultra-ľahké, majú dutú štruktúru a patria medzi všestranné, vysoko výkonné nové kompozitné materiály 21. storočia. Je to vysoko-objemový materiál s nízkou hmotnosťou, nízkou tepelnou vodivosťou, vysokou pevnosťou v tlaku, ľahkou mobilitou apod. Vďaka svojim unikátnym vlastnostiam majú duté mikroguličky široké použitie. Sú vhodné na použitie ako plnivá pre rôzne organické a anorganické matrice, môžu nájsť aplikácie v oblasti medicíny, na výrobu ľahkých kompozitných materiálov, vznášadiel, tepelných izolačných materiálov resp. na skladovanie plynu. V prezentovanej práci boli metódou plameňovej syntézy pripravené mikroguličky z odpadového automobilového skla. Morfológia mikroguľôčok bola skúmaná metódou SEM, chemické zloženie odpadového automobilového skla metodou XRF jako aj EDX. Vzhľadom na  prípravu mikroguľôčok z odpadového automobilového skla je zaujímavá možnosť ich použitia ako plnivo do plastov umiestnených v nových automobiloch. Využitím mikrogulôčok pri výrobe nového výrobku použitého v automobile by sa tak zrealizoval cyklus odpad z automobilu  - nový výrobok  v automobile.

Kľúčové slová: mikroguličky, odpadové, sklo, automobilové, duté, plameňová syntéza

Recyklace stavebních a demoličních odpadů v ČR v podmínkách novelizované legislativy

Miroslav ŠKOPÁN
Vysoké učení technické v Brně, FSI, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: skopan@fme.vutbr.cz

Článek analyzuje ve své první části způsoby nakládání se stavebními a demoličními odpady v ČR v letech 2007 až 2015. Poukazuje také na anomálie při sběru dat produkce a nakládání s nimi v legislativních podmínkách ČR. Dále jsou uvedeny některé legislativní problémy, které omezují možnost dalšího rozšiřování recyklace stavebních a demoličních odpadů zejména s ohledem na limitní hodnoty škodlivin. Tyto hodnoty jsou porovnány s limitními hodnotami shodných škodlivin v Rakousku. 

Klíčová slova: recyklace, stavební a demoliční odpady, druhotná surovina, limitní hodnoty škodlivin.

Prototyp tlakového uzáveru výstupu suchých kalov proti úniku pary

Ľubomír ŠOOŠ, Juraj ONDRUŠKA, Jozef BABICS ,Iveta ONDEROVÁ

Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovenská Republika
e-mail: lubomir.soos@stuba.sk, juraj.ondruska@stuba.sk, jozef.babics@stuba.sk, iveta.onderova@stuba.sk

Téma článku sa zaoberá vývojom konštrukčného riešenia tlakového uzáveru na princípe briketovania. Prototyp tlakového uzáveru umožňuje efektívnejšie sušenie kalov ČOV pomocou pary. Základom procesu vývoja boli teoretické znalosti fyzikálnych a mechanických parametrov kompaktovaných materiálov a merané parametre za rôznych podmienok na funkčnom modeli zariadenia. Determinujúcim faktorom bolo pochopenie vplyvu a kontextu nameraných fyzikálnych parametrov na návrh zariadenia. Na závitovkovej lisovacej komore uzáveru bolo vykonaných niekoľko meraní. Pozorované parametre boli krútiaci moment, otáčky v reakcii na konštrukčné parametre klieštiny zariadenia. Počas skúšok sa merala aj hustota brikety, ktorá sa vyhodnocovala v závislosti od prevádzkových parametrov procesu. Na základe výsledkov bola vytvorená unikátna konštrukcia tlakového uzáveru. V procese merania a vyhodnocovania boli použité vhodné štatistické metódy. Použitím progresívnych metód konštruovania bola navrhnutá jedinečná konštrukcia. Návrh bol overený fyzikálnymi výpočtami a metódami MKP. Funkčný model bol experimentálne overený. Aktuálne prebiehajú prevádzkové testy u zákazníka.

Kľúčové slová: Tlaková uzávierka, briketovanie, sušenie parou, kal z ČOV, skrutka, upínacie zariadenie, tlakový uzáver

Nová technológia dekompozície lepených skiel

Ľubomír ŠOOŠ¹, Marcela POKUSOVÁ¹, Miloš MATUŠ¹, Pavel KOVAČ^2
1 Slovenská technická univerzita v Bratislave, Strojnícka fakulta, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovenská Republika,
² University of Novi Sad, Faculty of Technical Sciences, Institute for Production Engineering, Trg Dositeja Obradovica 6, 21000 Novi Sad, Serbia,
e-mail: lubomir.soos@stuba.sk, marcela.pokusova@stuba.sk, milos.matus@stuba.sk, kovacp@uns.ac.rs

V automobilovom a stavebnom inžinierstve sa zvyšuje významnosť dekompozície lepených skiel. Oddelené priehľadné sklo, fólia alebo kovové časti sú zaujímavými materiálovými komoditami. V súčasnosti je tento odpad spracovávaný mechanickou dezintegráciou s následnou separáciou. Ziskovosť čistých materiálových komodít je približne 55-65 percent. Neseparovaný odpad zo skla je prakticky nepoužiteľný a v značnej miere končí na skládkach.

Cieľom práce je navrhnúť nový spôsob rozkladu lepeného skla. Základom opísaného princípu je kombinácia mechanickej a chemicko-tepelnej technológie.

Kľúčové slová: lepené sklo, progresívna technológia, dekompozícia

Možnosti využití betonového recyklátu ve stavební praxi

Jan VODIČKA, Alena KOHOUTKOVÁ, Hana HANZLOVÁ, Tereza HLAVÁČOVÁ
Fakulta stavební, ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29, Praha 6, Česká republika
e-mail: jan.vodicka@fsv.cvut.cz, tereza_hlavackova@centrum.cz.

Příspěvek pojednává o mezerovitém kompozitu, vyrobeného výlučně z betonového recyklovaného kameniva. Při limitním využití pojiva má tento kompozit mezerovitou strukturu. Využití mezer v kompozitu lze nabídnout k využití dalších materiálů, s výhodou druhotných surovin. Jsou zde popsané dosud zkoumané možnosti vyplnění mezer v kompozitu a jeho zamýšlené praktické využití.

Klíčová slova: vláknobeton, betonový recyklát, široká frakce, druhotné suroviny.

The analysis of reflector options evaluation from cars after their lifetime under the conditions of the Slovak Republic

Miroslav BADIDA, Lýdia SOBOTOVÁ, Tibor DZURO, Marek MORAVEC, Pavol LIPTAI , Anna BADIDOVÁ
Department of Process and Environmental Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Technical University of Košice, Letná 9, 042 00 Košice, Slovakia
e-mail: miroslav.badida@tuke.sk, lydia.sobotova@tuke.sk, tibor.dzuro@tuke.sk, marek.moravec@tuke.sk, pavol.liptai@tuke.sk, anna.badidova@tuke.sk

The paper deals with the analysis of the possibility of a recovery of the reflectors (luminaires) from the cars that have ended their life. The lamps are components that have not been addressed yet in terms of a recovery of material used to produce them. The authors present their own research work related to the dismantling of car lights. There are two approaches to the dismounting: a reverse assembly and a destructive dismantling. The aim of both approaches is to get the most amounts of a homogeneous plastic and of other types of the materials used. The paper includes the results of the analysis of components, materials, time trials dismantling headlamps, as well as the technical and economic analysis of the different alternatives proposed dismantling. There are 3D simulations of the proposed workplaces presented.

Keywords: cars, material composition, reverse assembly, disassembly, recycling, reflectors

Influence of steam temperature on biomass gasification process

Marek Baláš, Martin Lisý, Pavel Milčák, Jiří Pospíšil
Brno University of Technology, Technicka 2, 616 69 Brno, Czech Republic
e-mail: marek.balas@vutbr.cz

Research and analysis of the gasification process must pay special attention to all operating parameters which affect quality and amount of the producer gas that is the efficiency of the conversion itself. Composition of the producer gas, calorific value, and content and composition of impurities are especially observed as these are the basic characteristics directly affecting subsequent application of the gas. Steam addition has a significant impact on gas composition. Steam decomposition into hydrogen and oxygen, and their subsequent reactions increases amount of combustibles, hydrogen, methane and other hydrocarbons. Steam addition in the gasification also affects amount and composition of tar and has a negative impact on heat balance. Energy Institute at the Brno University of Technology has a long tradition in research of biomass gasification in atmospheric fluidized bed reactors. Air was used as a gasification medium. This paper describes our experience with gasification using a mixture of air and steam. We analyzed the whole process and in this paper we wish to describe the impact of temperature on outputs of the process, especially temperature of leaving steam and temperature of gasification reactions.

Keywords: biomass, steam gasification, Biofluid, temperature

Experimental determination of wood material preparation effectiveness for pellets production (in Slovak)

Juraj BENIAK, Peter KRIŽAN, Ľubomír ŠOOŠ, Miloš MATÚŠ
Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Mechanical Engineering, Nám. Slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovak Republic, e-mail: juraj.beniak@stuba.sk

Material preparation for briquettes and pellets production is really important and has very big influence to production process and also to final product condition. There are many factors which could affect final quality of biomass briquettes and pellets. Also many processes and machine settings can lead to quality change. As we know from previews research, there is really important size of biomass particles from which the pellets and briquettes are produced. Shredding machines are directly responsible for biomass size preparation. Basically there is influence of what kind of machine we use, its principle, if we use screen to define exact particle size and other parameters. All of this cause also different energy consumption and affect the process effectiveness. The paper contains measured data acquired within production process of pellets from wood particles. The data are statistically evaluated and compared with quality of pellets and others their properties. Result of this paper is statement if more energy investment to material preparation is also balanced with better pellets properties which will lead to less pellets consumption and better heating power. Within the experiment there is compared what is the effect of smaller biomass fraction distribution to the quality of produced pellets and also energy consumption in the material preparation process.

Keywords: disintegration, shredding, biomass, energy efficiency, pellets production.

Energy recovery of the Sludge from Wastewater Treatment Plant and its impact on the Environment

Mária DUBCOVÁ, Ivona ŠKULTÉTYOVÁ, Mária TROŠANOVÁ, Réka CSICSAIOVÁ
Slovak University of Technology, Department of Sanitary and Environmental Engineering, Radlinského 11, 810 05 Bratislava, Slovakia
e-mail: maria.dubcova@stuba.sk, ivona.skultetyova@stuba.sk, maria.trosanova@stuba.sk, reka.csicsaiova@stuba.sk

The aim of this paper is to focus on environmental benefits, or eventual loads of sludge life cycle in the wastewater treatment process based on the general standard EN ISO 14040. From the measured experimental data, the environmental impacts of the sludge management are quantified using the LCA method. For impact assessment is using the Open LCA program, together with the available databases and assessment methods, focuses on Global Environmental Impact on Human Health and Global Environmental Impact on Ecosystem Quality. An important part of the contribution is the use of sludge as a secondary raw material in the process of wastewater treatment for energy purposes. By analyzing the collected data, we can to contribute to the optimization of sludge management and WWTP operation and to reduce the negative environmental impact, based on the determined goals.

Keywords: life cycle assessment, wastewater treatment plant, environmental impacts, sludge

Applying of the in-situ measured data on the flow simulation in the sedimentation tanks

Veronika GREGUŠOVÁ
Slovak University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Department of Sanitary and Environmental Engineering, Radlinského 11, 810 05 Bratislava, Slovak Republic,
e-mail: veronika.gregusova@stuba.sk

Secondary settling tanks (SST) are irreplaceable parts of the wastewater treatment plants (WWTP) presenting the final step in the process of waste removal from the wastewaters. Therefore, their correct design is crucial for the operation of the WWTP. Description of the flow in the SST is difficult because it has turbulent character. In praxis, simulations of flow using the real, measured data are carried out. In the paper, data collection from two WWTP in Orava region is described and consequently the evaluation of the measured data for the needs of building of the model which is used as the basis for the flow simulation. For my work, radial SST with horizontal flow and rectangular SST were picked. Actual point velocities of the wastewater flow were measured in the tanks. In the paper, also partial results of the simulations are described.

Keywords: simulation, flow, WWTP, SST

An accurate measurement of the volume of construction waste dumps by unmanned means

Karol GRÜNNER, Juraj DUDÁŠ
UAVONIC spol. s r. o., Bratislava, Slovak Republic
e-mail: karol@grunner.sk, juraj.dudas@uavonic.com

Since most construction waste is disposed of in landfills, it is necessary to step up control of its management – for this however, it’s essential to know the volume of the landfills. An overview of the entire material flow up to the final recovery of the waste is needed. A prerequisite are more accurate data on the quantities of waste in landfills. A new trend in measuring landfill volumes is the application of unmanned aerial vehicles (UAV) with photogrammetric devices. This method excels at its speed and accuracy. Thanks to this technology, it is also possible to target large scale landfills in a short period of time, only within a few hours. 

The article deals with a special method, which is able to determine in a short time the exact data on the volumes of individual materials in the landfill and the changes during the use of such materials. A significant benefit of this method is that no meters are needed, and it is also possible to obtain a large number of different data even in inaccessible areas. The method uses an unmanned device that is used as a carrier for a photogrammetric unit. The carrier is usually a multi-rotor device or fixed wing aircraft. The carrier type is chosen accordingly to the weight of the digital camera and the area of the landfill. The article describes the data collection process, data processing and the advantages of quantifying the volume of landfills using UAV photogrammetry. Examples of UAV use in practice illustrate the benefits of using this system for all types of landfills. Fast and accurate volume determination, e.g. using the contactless UAV system is an effective tool for efficient waste management.

Keywords: building waste, recycling, recycling centre, determining the amount of waste, unmanned aerial vehicles UAVs

Recycling of used automotive catalysts (in Slovak)

Tomáš HAVLIK, Andrea MIŠKUFOVÁ, Jakub KLIMKO, Ján MÁRIÁSSY, Peter TUREK
Institute of Recycling Technologies, Faculty of Materials, Metallurgy and Recycling, Technical University of Kosice, Letná 9, 04200 Košice, Slovakia

Spent car catalytic converters contain an interesting amount of platinum, palladium and rhodium which makes them a possible secondary source of these metals. The amount of metals in the catalysts varies depending on its type. In the present study, the possibility of hydrometallurgical treatment of catalysts in hydrochloric acid with hydrogen peroxide as an oxidizing agent was studied. After 3 hours of leaching at 65 °C, the leaching efficiency were 98 % Pd, 90 % Pt and 79 % Rh. Leached noble metals were then selectively recovered from the leaching solutions by liquid extraction.

Keywords: Catalytic Converter, Platinum, Palladium, Rhodium, stainless steel, recycling, hydrometallurgy

Current status and potential of biomass utilization in the Slovak Republic

František Janíček ^a, Jana Némethová ^b, Milan Perný ^a, Vladimír Šály ^a
a Institute of Power and Applied Electrical Engineering, Faculty of Electrical Engineering and Information Technology, Slovak University of Technology, Ilkovičova 3, 812 19 Bratislava, Slovak Republic, e-mail: milan.perny@stuba.sk
^b Department of Geography and Regional Development, Faculty of Natural Sciences, Constantine the Philosopher University in Nitra, Trieda A. Hlinku 1, 949 74 Nitra, Slovak Republic, e-mail: jnemethova@ukf.sk

Slovakia is among the countries with a significant potential of renewable energy sources (RES). The share of RES was about 1.6 % of the total consumption of primary energy sources (electricity, heat, cold and transport) in 2002. In 2012 it is already more than 10 % of the consumption of primary energy sources. However, the current use of renewable energy in the Slovak Republic is low, reaching only 27 % of the technically usable potential of Slovakia. Hydroelectric power plants (18 335 TJ, resp. 5 093 GWh/year) and biomass (11 491 TJ, resp. 3 192 GWh/year) represent currently largest share of RES. Biomass also has the highest untapped potential among other RES. This paper includes up-to-date information on the installed capacities in the individual regions of Slovakia, which produces thermal energy from biomass in the simplest way - combustion. Further we discuss the issue of the current state of utilization and acquisition of biogas in Slovakia. The technical and legislative aspects of the above mentioned issue are discussed.

Keywords: energy sources, renewable energy, legislative, power engineering.

Influence of Raw Sawdust Treatment on Pellets Properties and Combustion of Pellets

Peter KRIŽAN¹, Miloš MATÚŠ¹, Juraj BENIAK¹, Mário COSTA^2
1Institute of Manufacturing Systems, Environmental Technology and Quality Management, Faculty of Mechanical Engineering, STU in Bratislava, Nám. Slobody 17, 81231, Bratislava, Slovakia; e-mail: peter.krizan@stuba.sk
²IDMEC, Mechanical Engineering Department, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Avenida Rovisco Pais, 1049-001, Lisboa, Portugal

This manuscript concentrates on the relationship between pellets quality, which is represented by the pellets physical properties, and the combustion process of pellets from spruce sawdust. The main aim of this study is to determine the relationship between the particle size distribution of the spruce sawdust, which influences the pellets quality and the pollutant emissions that result from their combustion in a domestic pellet-fired boiler. This work has been carried out at the Faculty of Mechanical Engineering of the STU Bratislava and at the Mechanical Engineering Department of the Instituto Superior Técnico in Lisboa. The main conclusions of this study are: 1. all pellets studied fulfilled the physical and mechanical requirements for non-industrial pellets; 2. the raw biomass particle size affected the pellets physical and mechanical properties, and 3. gaseous and PM emissions are not significantly affected by the particle size distribution of the raw material used to produce the pellets.

Keywords: pellets, bulk density, particle size, domestic boiler, particulate matter.

The Perspectives of the Use of Sewage Sludge Utilization from the Point of View of Health and Ecological Risks

Ladislava MATĚJŮ, Zdislava BOŠTÍKOVÁ, Magdalena ZIMOVÁ
National Institute of Health, Šrobárova 48,100 42 Praha10, Czech Republic
e-mail: ladislava.mateju@szu.cz, zdislava.bostikova@szu.cz, magdalena.zimova@szu.cz

New studies on quality of sewage sludge show that it contains besides traditionally monitored pollutants also many other compounds posing hazard to human health and environment. Among others, most important role plays resistant pathogenic microorganisms. The paper describes a new Czech legislation for sewage sludge management, overview of microbiological contamination of sewage sludge in the Czech Republic and future trends of sewage sludge management in the Czech Republic.

Keywords: sludge treatment, resistance, bacteria

Mechanical recycling of waste polyurethane foam by compression moulding  (in Slovak)

Miloš MATÚŠ, Ľubomír ŠOOŠ, Jozef BÁBICS, Juraj BENIAK, Peter KRIŽAN
Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Mechanical Engineering, Námestie slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovak Republic, e-mail: milos.matus@stuba.sk

Polyurethane wastes from end-of-life vehicles, district heating tubes, scrapped refrigerators and many other sources are receiving increased attention worldwide because of rapidly rising amounts and increasingly tight legislation on their treatment and disposal. Recent progress in the recycling and recovery of polyurethane is reviewed in this paper. There is described in detail mechanical recycling of polyurethane waste, what includes regrinding, re-bonding, adhesive pressing, compression moulding and injection moulding. The research is focused on mechanical recycling of waste PUR foam by compression moulding. Experiments include the effect of pressing temperature, pressing time and pressing force on the parameters of product quality defined by density, geometry and strength. The results show that recycled products with complicated shape and high mechanical properties can be produced without any binder, only with using the right combination of pressing temperature, processing time and pressing force. By this way the parts for automotive industry could be successfully produced from 100% recycled PUR foam.

Keywords: polyurethane, polyurethane recycling, foam waste, compression moulding

Sustainability of the ELV processing system in the Slovak Republic and forecasting of waste streams from the operation of passenger motor vehicles

Pavol OCHOTNICKÝ ^a, Marek KÁČER ^a,b, Martin ALEXY ^a
a University of Economics in Bratislava, Dolnozemská cesta 1, Bratislava, Slovakia
e-mail: pavol.ochotnicky@euba.sk
^b Credit Management Research Centre, Leeds University Business School, University of Leeds, United Kingdom

Passenger cars have a significant impact on the environment throughout their lifecycle. In the paper, we focus on the forecasting of waste streams generated during the processing of end-of-life vehicles (ELV) in the Slovak Republic. Given the short historical time series, we build a forecasting framework which combines the time-series forecasting techniques with expert judgement methods. We present the forecasts of waste streams and the outlook trends until 2020. Our findings confirm that if the trends from the past years continue the existing system of ELV processing in the Slovak Republic will be able to meet the EU sustainability targets in terms of re-use, recycling and recovery rates. In addition, where possible, we provide the ex-post verification of the ex-ante forecasts and show the accuracy of the forecasting framework. At the same time, based on the expert judgement we present the forecasts of the waste streams generated annually during the maintenance of passenger cars in Slovak Republic.

Keywords: end-of-life vehicles, waste streams

Method of determination of the boundary strength of pressed sheets of car bodies for categories from 1300 cm³ to 1900 cm³

Iveta ONDEROVÁ, Juraj ONDRUŠKA, Viliam ČAČKO, Ľubomír ŠOOŠ
Institute of Manufacturing Systems, Environmental Technology and Quality Management,Faculty of Mechanical Engineering, STU in Bratislava, Nám. Slobody 17, 812 31, Bratislava, Slovakia
e-mail: iveta.onderova@stuba.sk, juraj.ondruska@stuba.sk, vilo.cacko@gmail.com, lubomir.soos@stuba.sk

Pressed steel sheets, in this case compacted vehicle bodies represent the structure diversity of the non-homogeneous material. There is necessity to determine the shear strength for the development of the construction of new processing equipment (cutting) of steel sheets. To calculate the shear strength it is necessary to know the ultimate firmness of the material. For homogeneous materials this parameter is normally available in the tables. The article discusses the experimental detection of boundary strength of pressed metal of vehicle bodies. To gain some relevant statistical evaluation the samples of the car body have been divided into three groups according to the engine capacity. The experiment was evaluated by the following statistical methods, analysis of variance using the AIC criterion and Grubbs test for outliers. According to the analysis of the measured parameters the resulting mathematical model, which is used for determination of optimal values of boundary strength, has been established. The resulting mathematical model can be used to determine the boundary strength, which serves as an input parameter for the calculation of shear strength required for the development of new equipment designed for the processing of scrap metal, with cutting.

Keywords: shearing machine, cutting force, old vehicle, ultimate strength, mobile and modular line

Environmental characteristics of the reclaimed foundry self-hardening mould sands (in Slovak)

Marcela POKUSOVÁ^a, Marta MURGAŠOVÁ^a, Zuzana ADAMEKOVÁ^b, Pavel KOVAC^c
a Strojnícka fakulta STU v Bratislave, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava, SR
^b Okresný úrad Banská Bystrica, Nám. Ľ. Štúra 1, 974 05 Banská Bystrica, SR
^c Faculty of Technical Sciences, University of Novi Sad, Trg Dositeja Obradovića 6, Novi Sad, Republic of Serbia

One of the most important environmental issues of foundries today is the efficient and effective recycling of the moulding sands which consist of the silica sand up to 95%. In the world, the foundry industry produces millions of tones of various kinds of industrial waste. More than 70% of that waste, which is disposed of in landfills, has made up the spent moulding sands. To increase the dimensional accuracy and surface quality of castings recently the chemically hardened moulding sands are increasingly applied in producing of moulds and cores. Their extended application, however, has entailed the potential ecological risks related to reclamation as well as to disposal or recycling of the used moulds and cores materials.

The paper presents results of experiments focused on (1) the wet reclamation of the chemical bonded self-hardening mould sands with a bonding system based on the phenol-formaldehyde resin hardened by an addition of esterol and (2) studying the properties of the mould sands produced from the reclaimed sands. The experiments showed the mould sands can degrade after long-run water acting, and a polymer can be eliminated as drift substances or a leach. In comparison to cores produced from new sands, the cores made from the reclaimed sands exhibited the better wear resistant at inserting into the mould, and the surface quality of castings and holes was also higher.

Keywords: Foundry mould sands, chemical bonded self-hardening, phenol-formaldehyde resin, silica sand, reclaimed sands, mechanical properties.

Combustion Engine and Energy Recovery of Municipal Waste

Marián POLÓNI, Andrej CHRÍBIK, Ján LACH
Slovak University of Technology in Bratislava, Faculty of Mechanical Engineering, Námestie slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovakia, e-mail: marian.poloni@stuba.sk

EU directives require from EU Member States to increase their share of energy production from renewable sources and waste and follow the line waste-fuel-energy. In the "Waste Management Plan of the Slovak Republic (SR) 2016-2020", the strategic objective of waste management of the SR remains a major diversion from waste disposal by landfilling, especially by landfilling of municipal waste. This type of waste represents the greatest potential for energy recovery. In the SR, the year 2013 saw about 10 % of municipal waste energy outsourced, but 69 % landfilled. One alternative technology for energy recovery from waste is gasification, from which the produced synthesis gases can be used as alternative fuels for combustion engines and via the CHP technology in cogeneration units they are able to produce electric and thermal energy.

The presented article analyses the power and economic characteristics of the internal combustion engine propelled by various kinds of synthesis gases, which represent different gasification technologies of municipal waste. The lower calorific value of the selected and impurified gases ranges between 6 and 16 MJ.kg^-1. Three various compositions of synthesis gases, designated as G1, G2 or G3, give an idea of the influence of various gas components, in other words, of the influence of gas production technology settings on the overall achieved parameters of an engine or a cogeneration unit.

Keywords: combustion engine, energy recovery, municipal waste, synthesis gases

Study of the possibilities of processing dust from polypropylene waste

Jana REPKOVÁ, Ernest GONDÁR, Ľudovít KOLLÁTH
Faculty of Mechanical Engineering, Slovak University of Technology in Bratislava, Nám. Slobody 17, 812 31 Bratislava, Slovak Republic
e-mail: jana repkova@stuba.sk, ernest.gondar@stuba.sk, ludovit.kollath@stuba.sk

By sintering of a dusty mixture from polypropylene we were able to prepare compacts with low porosity, good hardness and absorbency as in the original polypropylene. Electrostatic surface charge prevented the use of the dusty thermoplastic waste intended for 3D printing. While preparing the composites with a wood flour, the biggest problem was wooden particles that prevented a wetting of the polypropylene with a melt. From the practical point of view, with the technology used, there is a real preparation of the wood-plastic composite, which contains up to 15 % of the wood flour. Second type of composite was prepared from powder mixture of polypropylene with 30 % graphite. The waste graphite from pyrolysis was used considering to the beneficial antistatic action what is desirable for pre 3D printing technology. The hardness of the composite with graphite slightly dropped and the sliding characteristics have greatly improved.

Keywords: polypropylene, graphite, sintering, dust particles

Hollow Glass Microspheres Produced from the Automotive Waste Glass

Peter ŠIMURKA ^a, Štefan ŠKULTÉTY ^a, Jozef KRAXNER ^b
a Slovak Glass Society, Sklárska 117, 02061 Lednické Rovne, Slovakia
^b VITRUM LAUGARICIO, Joint Glass Centre of the IIC SAS, TnU AD and FCHFT STU, Študentská 2, 911 50, Trenčín, Slovakia
e-mail: psimurka@gmail.com, skultety@zvsp.sk, kraxnerjozef@gmail.com

High-performance hollow glass microsphere is a kind of ultra-lightweight inorganic non-metallic material with hollow structure, and it is a versatile and high-performance new lightweight material developed in recent years. It will be the new composite materials at twenty-first century. Hollow glass microspheres are a unique class of materials with number of various applications. They are desirable in many industries for use as fillers for various organic and inorganic matrices, or can find applications in the medical field, for fabrication of lightweight composite materials, buoyancy materials, thermal insulation materials and for gas storage. This paper illustrates the production of hollow glass microspheres by flame synthesis from automotive waste glass. The morphology of the microspheres was examined by scanning electron microscopy (SEM) and their composition was determined by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX). With regard to the preparation of microspheres from waste automotive glass, it is interesting to use them as a filler in plastics placed in new cars. By using microspheres in the production of a new product used in an automobile, a cycle of car waste - a new car product - would be realized.

Keywords: hollow, glass, microspheres, waste, automotive, flame synthesis

Recycling of construction and demolition waste in the Czech Republic under the current low conditions (in Czech)

Miroslav ŠKOPÁN
Brno University of Technology, FME, Technická 2, CZ - 616 69 Brno, Czech Republic.

The article analyzes in its first part the methods of handling of construction and demolition waste in the Czech Republic in the years 2007 to 2015. It also points to the anomalies in the collection of production data and their handling in the legislative conditions of the Czech Republic. There are also some legislative issues that limit the possibility of further expansion of the recycling of construction and demolition waste, especially with regard to the limit values of pollutants. These values are compared with Austria's limit values for the same pollutants.

Keywords: recycling, construction and demolition waste, secondary raw material, limit values of dangerous substances.

Prototype of a continuous pressure closure in a steam drying process (in Slovak)

Ľubomír ŠOOŠ, Juraj ONDRUŠKA, Jozef BABICS ,Iveta ONDEROVÁ
Institute of Manufacturing Systems, Environmental Technology and Quality Management, Faculty of Mechanical Engineering, STU in Bratislava, Nám. Slobody 17, 812 31, Bratislava, Slovakia
e-mail: lubomir.soos@stuba.sk, juraj.ondruska@stuba.sk, jozef.babics@stuba.sk, iveta.onderova@stuba.sk

The theme article is a structural design pressure shutter on the principle of briquetting.  The prototype of the pressure shutter allows more efficient drying the sewage sludge produced from the wastewater treatment plants with steam.  The basis of the development process is the theoretical knowledge of the physical and mechanical parameters of the compacted materials and the measured parameter on the functional model under different conditions. The essence of the development was to understand the impact and context of measured physical parameters to design the device.  On pressing chamber with a screw were realized several measurements. The observed parameters were the torque, the speed in response to the design parameters of the collet device.  During the test, the density of the briquette of the cap where also evaluated, depending on the operating parameters of the process. Based on the results, a unique construction of the pressure cap where designed. In the process of evaluation measurement, data were used appropriate statistical methods. Unique design was been developed by using progressive engineering methods. Design where verified by physical calculations and FEM methods. Functional model was been experimentally verified. Currently ongoing operational tests at the customer.

Keywords: Pressure shutter, briquetting, drying with steam, sludge from WWTP, screw, collet device, pressure cap

New technology decomposition of bonded glasses (in Slovak)

Ľubomír ŠOOŠ¹, Marcela POKUSOVÁ¹, Miloš MATUŠ¹, Pavel KOVAČ^2
1Slovak Technical University, Faculty of Mechanical Engineering, Námestie slobody 17, 812 31 Bratislava 1, Slovakia,
²University of Novi Sad, Faculty of Technical Sciences, Institute for Production Engineering, Trg Dositeja Obradovica 6, 21000 Novi Sad, Serbia,

In both automotive and civil engineering, the importance of de-composition of bonded glasses increases. Separated clear glass, foil or metal parts are interesting material commodities. At present, this waste is treated by mechanical disintegration followed by separation. The profitability of clean material commodities is approximately 55-65 percent. Unscheduled glass waste is practically unusable and largely ends at landfills.

The aim of the paper is to propose a new way of decomposition of glued glass. The basis of the described principle is a combination of mechanical and chemical-thermal technology.

Keywords: glued glass, progressive technology, decomposition

The possibilities of practical use for recycled concrete in structures

Jan VODIČKA, Alena KOHOUTKOVÁ, Hana HANZLOVÁ, Tereza HLAVÁČOVÁ
CTU in Prague, Faculty of Civil Engineering, Thákurova 7, 166 29 Praha 6, Czech Republic,
e-mail: jan.vodicka@fsv.cvut.cz, akohout@fsv.cvut.cz, hana.hanzlova@fsv.cvut.cz, tereza.hlavacova@fsv.cvut.cz

The paper deals with a porous, composite material made completely of recycled aggregate concrete. In the case of a limited amount of binder being used, the composite has a porous structure. The composite gaps can be filled by other materials, preferably secondary raw materials. The possibilities of composite gap filling which have already been researched and its intended practical use are described in the paper.

Keywords: Fibre reinforced concrete (FRC), recycled concrete, one fraction, secondary raw materials.

Autorská práva:

WASTE FORUM, jejímž autorem je CEMC - České ekologické manažerské centrum, podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně 3.0 Česko. V případě převzetí článku vždy uvádějte WASTE FORUM jako zdroj s prolinkem, děkujeme.

WASTE FORUM, authored by CEMC - Czech Environmental Management Center, is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial 3.0 Czechia license. When taking over the article, always mention WASTE FORUM as a source with a link, thank you.

ISSN: 1804-0195