Nazwa projektu: Inteligentny System Segregacji

Załącznik nr 1 do Zgłoszenia do Dużej Puli na projekty naukowe
Opis
Nazwa projektu: Inteligentny System Segregacji
Odpadów
Źródło finansowania: Duża Pula
Koordynatorzy projektu:
Koło Naukowe
Komputerowej Integracji i
Automatyzacji Produkcji
Koordynator: inż. Tomasz Kapeluszny
tel. 507143661
e-mail: [email protected]
Koło Naukowe
Energetyków
Koordynator: mgr inż. Piotr Lis
tel. 508204101
e-mail: [email protected]
1 Wstęp
Odbiór i utylizacja odpadów komunalnych stanowi duży problem wielu
polskich miast. Unia Europejska nakłada na kraje członkowskie coraz
bardziej restrykcyjne normy dotyczące gospodarki odpadami. Duży nacisk
kładziony jest na segregację i recycling. W ostatnich latach udział śmieci
segregowanych wynosił w Polsce jedynie 13% podczas gdy średnia Unii
Europejskiej była na poziomie 27%. Jednym z przejawów wprowadzania
nowej polityki było uchwalenie tzw. ustawy śmieciowej. Na podstawie
obserwacji można przypuszczać, że przepisy będą zmierzać w kierunku
całkowitej segregacji i recyclingu odpadów.
2 Koncepcja
Projekt ISSO polega na opracowaniu, budowie i wdrożeniu inteligentnego
systemu segregacji odpadów w DS „Mikrus”. Instalacja systemu oraz
wykorzystanie istniejącego zsypu na śmieci umożliwi mieszkańcom łatwe i
wygodne segregowanie odpadów bez rezygnacji z dotychczasowych
nawyków. System składał się będzie z czterech podstawowych
podsystemów rozwiązujących cztery główne problemy tradycyjnych
zsypów na śmieci:




Sorter + panele operatorskie,
System dezynfekcji,
System wentylacji,
System przeciwpożarowy.
Działanie poszczególnych podsystemów szczegółowo oraz schemat całego
systemu przedstawiono w następnych podrozdziałach.
2.1 Sorter + panele operatorskie
Podstawowym elementem systemu jest sorter umożliwiający segregację
odpadów z wykorzystaniem istniejącego zsypu na śmieci. Drugim
niezbędnym elementem systemu są panele operatorskie. Służą one do
obsługi systemu przez mieszkańców. Każda kieszeń zsypowa na piętrze
posiada oddzielny panel operatorski.
System działa następująco: mieszkaniec wybiera rodzaj odpadów (np.
szkło), które chce wyrzucić na panelu operatorskim przez naciśnięcie
odpowiednio opisanego przycisku odpowiadającemu danemu rodzajowi
odpadów Na podstawie wyboru system odblokowuje kieszeń zsypową a
sorter znajdujący się w pomieszczeniu zsypowym kieruje worek ze
śmieciami do odpowiedniego kontenera. W tym czasie kieszenie na
pozostałych piętrach są chwilowo zablokowane. Panel wyposażony będzie
dodatkowo w wyświetlacz informujący o aktualnym statusie systemu oraz
statystykach segregacji odpadów.
Wstępne pomiary przeprowadzone w DS „Mikrus” pokazały że
pomieszczenie zsypowe jest wystarczająco duże na instalację sortera
dzielącego odpady na 5 frakcji:





Odpady zmieszane
Szkło
Plastik
Metale
Papier
Pomieszczenia zsypowe na piętrach również umożliwiają bezproblemową
instalację systemu. Stworzony przez nas system w żaden sposób nie
ingeruje w strukturę istniejącego zsypu i w razie potrzeby lub awarii może
zostać w każdej chwili wyłączony nie wykluczając zsypu z normalnego
użytkowania.
Rysunek 1 Schemat inteligentnego systemu segregacji odpadów
2.2 System przeciwpożarowy
System przeciwpożarowy składa się z klapy przeciwpożarowej F oraz
czujnika dymu. Jeżeli czujnik wykryje dym w pomieszczeniu zsypowym
klapa F zamyka się blokując drogę dymu do kanału zsypowego.
Jednocześnie blokowane są wszystkie kieszenie zsypowe na piętrach.
Uruchamia się alarm informujący o zagrożeniu.
2.3 System dezynfekcji
System dezynfekcji składa się ze zbiornika środka dezynfekującego,
elektrozaworu, pompy oraz zestawu dysz umieszczonych wzdłuż kanału
zsypowego. Cyklicznie dysze rozpylają środek dezynfekujący w kanale
zsypowym który zabija insekty, bakterie i grzyby. Jedyną wymaganą
czynnością serwisową jest okresowe uzupełnianie środka dezynfekującego
w zbiorniku. Gdy zacznie się on kończyć system powiadomi o tym
automatycznie.
2.4 System wentylacji
System wentylacji składa się z wentylatora umieszczonego w górnej części
zsypy. Ma on na celu utrzymywanie w kanale niewielkiego podciśnienia
które uniemożliwi wydostawanie się odoru z kanału zsypowego na
piętrach.
3 Beneficjenci
3.1 Studenci
Bezpośrednimi beneficjentami projektu będą mieszkańcy DS „Mikrus”.
Instalacja systemu segregacji odpadów da ok. 400 mieszkańcom wybór:
segregować czy nie. Mamy nadzieję, że łatwość używania systemu zachęci
do segregacji odpadów większość mieszkańców. Ma w tym także pomóc
kampania
informacyjno-edukacyjna
zaplanowana
podczas
fazy
wdrożeniowej systemu.
Kolejną grupą beneficjentów projektu będą członkowie kół naukowych
odpowiedzialnych za realizację projektu. Będą oni mieli możliwość
sprawdzenia się w roli inżyniera oraz wykorzystania zdobytej na uczelni
wiedzy w praktyce.
3.2 Administracja
Deklaracja przez mieszkańców segregacji odpadów przyczyni się do
obniżenia kosztów ich wywozu. Jeżeli wszyscy mieszkańcy zaczną
segregować śmieci przewidywane oszczędności z tego wynikające szacuje
się na ok. 800-1000 zł miesięcznie. Planujemy wykorzystać te kwoty do
zakupu do DS. „Mikrus” sprzętu ogólnego użytku np. wyposażenia siłowni.
3.3 Uczelnia
Innowacyjne, proekologiczne projekty studentów są bardzo medialnym
tematem. Instalacja tego typu systemu w akademiku będzie stanowiła
dużą promocję dla Politechniki Warszawskiej.
3.4 Środowisko
Segregacja odpadów przyczyni się także do ochrony środowiska
naturalnego
zmniejszenia zużycia energii potrzebną na segregację
zmieszanych odpadów. Łatwiej będzie także przetwarzać wstępnie
przesegregowane odpady.
4 Ocena wykonalności projektu
Wykonanie projektu będzie przedsięwzięciem bardzo złożonym ze względu
na łączenie wiedzy z zakresu budowy maszyn oraz automatyki. Pracować
będą przy tym zespoły z dwóch różnych kół naukowych o różnych,
uzupełniających się profilach działalności.
Koło Naukowe Komputerowej Integracji i Automatyzacji Produkcji
odpowiedzialne będzie za wykonanie całego systemu automatyki sortera
oraz integrację z nim systemów pobocznych. Korzystając ze standardów
wykorzystywanych w przemyśle, jest to konstrukcja technologicznie prosta
w wykonaniu, jednocześnie wymagająca specjalistycznej wiedzy od
konstruktora. Zastosowana technologia została już przyswojona w czasie
zajęć przez studentów zaangażowanych w projekt. Prowadząc
dotychczasowe przedsięwzięcia studenci zgromadzili doświadczenie
i wiedze. Dodatkowo zaplecze techniczne Koła Naukowego pozwala na
samodzielne wykonanie zadania.
Koło Naukowe Energetyków odpowiedzialne będzie za projekt i wykonanie
części
mechanicznych
sortera
oraz
systemu
hydraulicznego
i wentylacyjnego. Zakres zadań wymagany do realizacji powyższych celów
mieści się w zakresie zdobytej już przez studentów wiedzy. Zaplecze
techniczne Koła umożliwi wykonanie większości zadań w posiadanym przez
Koło warsztacie.
Nad całością projektu będą czuwać koordynatorzy reprezentujący każde
z współpracujących kół naukowych. Posiadają oni bogate doświadczenie
i wiedzę zdobyte na uczelni, w czasie pracy i praktyk zawodowych oraz
podczas realizacji różnego rodzaju projektów w ramach działalności
w organizacjach studenckich.
Projekt otrzymał pełne poparcie Rady Mieszkańców DS „Mikrus”.
5 Potencjał
W przypadku udanej realizacji projektu w DS „Mikrus” ma on duży
potencjał do dalszego rozwoju. Obecnie ze zsypów oprócz DS „Mikrus”
korzystają także 3 inne akademiki: DS „Riviera”, DS „Akademik” oraz DS
„Żaczek” co daje łącznie ok. 2200 mieszkańców. Projekt może także
stanowić bazę do kolejnej wersji systemu przeznaczonej na rynek
komercyjny.
6 Podsumowanie
Obecnie projekt jest w końcowej fazie etapu koncepcyjnego. Rozpoczęto
już pracę nad modelem CAD całego systemu oraz rysunkami
wykonawczymi mechanizmu sortera oraz paneli operatorskich. Tworzona
jest
także
logika
oraz
oprogramowanie
sterujące
systemem.
Dofinansowanie projektu ze środków PnPN umożliwi stworzenie czegoś
naprawdę innowacyjnego służącego szerokiemu gronu studentów
Politechniki Warszawskiej.