24. seminář Ekologie a slévárenství

Oblastní výbor východočeského regionu České slévárenské společnosti a Odborná komise pro životní prostředí ve spolupráci s Královéhradeckým krajem,

Sborník přednášek

24. seminář Ekologie a slévárenství Tematické zaměření: -

Ekologie a hygiena práce ve slévárenské praxi BOZP Novely zákonů o odpadech, o ochraně ovzduší Novely legislativy v oblasti integrované prevence

Seminář je určen pro manažery, technology, metalurgy, ekology a pracovníky zajišťující BOZP nejen ve slévárenských provozech, pro pracovníky, doktorandy a studenty vysokých škol a dalších institucí vč. dodavatelů sléváren. Seminář je pořádán pod patronací Krajského úřadu Královéhradeckého kraje a firmy EMPLA ISBN 978-80-02-02658-7

-1-

Sponzoři: Královéhradecký kraj CIRI KERAMOST a.s. ASK CHEMIKALS Czech s.r.o. ŠEBESTA-Služby slévárnám s.r.o 1.1 Úvod, zahájení ................................................................................................................. 3 BLOK I. odborné slévárenské fórum ............................................................................................ 3 1.2 Řízení provozních nákladů na technologie filtrace vzduchu v provozech sléváren a oceláren .... 3 1.3 Naše zkušenosti s certifikací ISO 14 001 ............................................................................... 3 1.4 Recirkulace vzduchu sloužící jako zdroj vytápění ve slévárně BENEŠ a LÁT a.s. .................. 4 1.5 Zkušenosti se zaváděním štíhlé výroby z pohledu environmentu .......................................... 10 1.6 Virtuální slévárna a životní prostředí ................................................................................. 11 BLOK II. EIA odborné slévárenské fórum.................................................................................... 11 2.1 Nízkotlakého lití, snížení provozních nákladů, ekologie ....................................................... 11 2.2 Úvaha o ekologických aspektech tavení ............................................................................. 12 2.3 Ekologické aspekty vlhkosti .............................................................................................. 19 BLOK III. novely zákona o odpadech ........................................................................................ 29 3.1 Novinky v právní úpravě ochrany ŽP 2015/2016 ................................................................. 29 3.2 3D systémy a ekologie ..................................................................................................... 38 Schéma procesu výzkumu a vývoje ........................................................................................... 43 3.3 Zákon o odpadech, jeho novela a dopad na obecného původce, nařízení č. 1357/2014 EC, předpokládaná novela prováděcích předpisů k zákonu o odpadech .............................................. 46 3.4 Zkušenosti se snižováním emisí BTEX při odlévání.............................................................. 61 3.5 Ekologická a úsporná technologie výroby vysoce rozpadavých slévárenských jader ............... 64 3.6 Uhlíkatá přísada, technologie, ekologie a ekonomika výroby litinových odlitků ...................... 73 3.7 Kovové pěny, ekologický konstrukční materiál ................................................................... 83

-2-

1.1

Úvod, zahájení

Ing. Tippner 1), RNDr. Krejzlík 2), Ing. Bláha 3), Ing. Lána, Ph.D. 4) 1) radní Královéhradeckého kraje za oblast ochrany ŽP 2) vedoucí oddělení životního prostředí a zemědělství Královéhradeckého kraje 3) předseda Odborné komise pro životní prostředí ČSS 4) předseda Oblastního výboru regionu Východních Čech ČSS Úvodní vystoupení bez písemného podkladu.

BLOK I. odborné slévárenské fórum 1.2 Řízení provozních nákladů na technologie filtrace vzduchu v provozech sléváren a oceláren Pavel Kala1) 1) PRO-FILTR Brno s.r.o „POUZE PREZENTACE“

1.3 Naše zkušenosti s certifikací ISO 14 001 Ing. Netík 1) 1) Kovolis Hedvikov a.s. „POUZE PREZENTACE“

-3-

1.4 Recirkulace vzduchu sloužící jako zdroj vytápění ve slévárně BENEŠ a LÁT a.s. Milan Luňák1) Simona SUŠKOVÁ1), Karel HORKÝ1) , Jan LÁT1) BENEŠ a LÁT, a.s., Tovární 463, 289 14 Poříčany, ČR, email: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Klíčová slova Ekologie ve slévárně; Ekonomické řešení; Recirkulace vzduchu; Odpadní teplo 1)

Key words Foundry ecological; Economical solution; Air recirculation; Waste heat Abstrakt Příspěvek popisuje změnu v hospodaření s odpadním teplem vyprodukovaným slévárenským provozem. Ke změně principu využití skrytého tepelného potenciálu došlo vlivem přesunu výrobního provozu do nově vystavěné haly slévárny. Textem i fotograficky jsou zaznamenány výrazné rozdíly v architektonickém i technickém pojetí obou staveb. Je zde patrný výrazný environmentální dopad, především díky pojetí obou staveb a instalovanému technickému zařízení. Je důležité uvést, že data výstavby resp. výroby jsou odděleny několika dekádami. Tematicky lze příspěvek zahrnout do kategorie ekologického smýšlení především pro jeho cíl seznámit čtenáře s možnostmi využití odpadního tepla slévárenské výroby pro snížení nákladů na vytápění prostor celé haly. Abstract The article describes a change in the management of the residual heat produced by foundry. The change was made due to transfer of foundry production to newly built foundry hall, therefore using hidden potential residual heat. By text and photos are recorded significant differences at architectural and technological conception of buildings. There is a noticeable significant environmental impact, mainly due to the approaches of both buildings and technical equipment installed. It is important to note that the construction terms respectively productions are separated by several decades. Thematically, the article can be included in the category of ecological thinking primarily for its aim to acquaint readers with the possibilities of using waste heat from foundry production to reduce the cost of space heating throughout the hall. 1.4.1 ÚVOD Počátek firmy BENEŠ a LÁT a.s. se datuje od roku 1934, kdy panem Josefem Benešem byla založena živnost strojního zámečnictví. Nápad vystavět objekt, který poskytne zázemí vzkvétajícímu řemeslu přišel o několik let později. V roce 1938 začala výstavba výrobních prostor v Praze - Průhonicích, v té době ještě bez výrazné zástavby rodinných domů. V roce 1939 zde začala výrobní činnost a později i slévárenská produkce hliníkových či zinkových odlitků. Vlivem stále se zvyšujících nároků do životní úroveň tamějšího obyvatelstva byla postupně vytlačena průmyslová výroba. Reakcí na stupňující se tlak průhonického obyvatelstva byl transfer prosperujícího podniku z Průhonic o necelých 40 km vzdálených středočeských Poříčan. Vzdálenost obou lokalit je patrná z obr. 1. Při příležitosti výstavby nové výrobní haly (v roce 2009) se naskytl vhodný okamžik pro přehodnocení ekonomických i environmentálních aspektů provozu slévárny. Velký význam byl přikládán využití odpadního tepla vzniklého každodenními slévárenskými procesy. Z -4-

tohoto důvodu byla překonstruována původní stavba do výrazně odlišné podoby ať už z pohledu vnějšího opláštění haly tak i změny principu proudění teplého i studeného vzduchu. Zde již narážíme na otázku řešení recirkulace vzduchu v závodě Z02.

Závod Z01 Průhonice

Závod Z02 Poříčany

Obr. 1: Lokalizace obou výrobních prostor – závod Z01 – Průhonice a závod Z02 – Poříčany 1.4.2 ŘEŠENÍ RECIRKULACE VZDUCHU a) Slévárna - Průhonice závod Z01 Popis původního řešení: Průhonická hala se skládala z výrobních prostor, kde bylo vytápění řešené pomocí výměníkových jednotek umístěných podél stěn haly, jak ukazuje obr. 2.

Obr. 2: Parovodní výměníkové jednotky umístěné ve výrobě Výměníkové jednotky byly zásobeny párou z vlastní kotelny. Pára byla vyráběna za pomoci plynového kotle a do výměníkových jednotek transportována zaizolovaným potrubím přes dvůr objektu. Úskalím tohoto řešení vytápění byla výroba tepla přes sekundární médium – páru. Přenos tepla pomocí tohoto média doprovázeny značné ztráty. Výrazné ztráty vznikaly i při rozvodu páry do výměníkových jednotek uvnitř haly. Bylo to především netěsnosti rozvodového potrubí, které produkovaly zmíněné ztráty. Další nevýhodou byla častá a náročná údržba.

-5-

Dalším úskalím byla zastaralá a tím i nedostačující tepelná izolace fasády haly (obr. 3), která měla za následek únik dodaného tepla parovodními výměníky situovanými uvnitř budovy. Opláštění haly bylo tvořeno z části okny, které sloužily jako chladící, resp. větrací element. Provoz, nutné revize a neustálý dozor v kotelně měly nemalý podíl na vysokých nákladech na vytápění budovy.

Obr. 3: Nevyhovující izolace fasády původní haly závodu Z01 Výhodou tohoto řešení byl dobrý odvod tepla vně slévárnu a to především v letních měsících, kdy stupnice teploměru uvnitř slévárenského provozu ukazuje více než 40 °C. V tomto starém provedení nemohla být řeč o sofistikované teplotní regulaci či snad dokonce o využití odpadního tepla pomocí cirkulace teplého vzduchu. b) Slévárna - Poříčany závod Z02 Při výstavbě nového objektu byl uvažován diametrálně odlišný způsob řešení vytápění celé haly. Snad nejdůležitějším kritériem byla úspora v podobě efektivního hospodaření s odpadním teplem vyvinutým prostřednictvím slévárenského provozu. Při koncepčním návrhu nebyly opomenuty ani nevýrobní prostory. Popis nového řešení: Jedná se o recirkulaci odpadového tepla ze slévárny. Vznikající teplý vzduch, jakožto byprodukt při procesu tavení, je mísen s venkovním vzduchem a vháněn zpět do slévárny. Mísení s cirkulací vzduchu řeší směšovací jednotka složená z těchto částí: 1. Venkovní přísun vzduchu je zajištěn zařízením umístěným na střeše výrobní haly – nasávací vzduchová jednotka

Obr. 4: Sací vzduchová jednotka na střeše haly 2. Nasávání a filtrace teplého vzduchu z prostor pod střechou provozu slévárny

-6-

Obr. 5: Řez halou s naznačením principu recirkulace vzduchu 3. Energocentrum, kde je umístěno ovládací zařízení směšovacího a cirkulačního procesu

Obr. 6: Řídící jednotky směšovačů umístěné v Energocentru 4. Vzduchotechnické potrubí a výduchy, situovány nad každým licím pracovištěm

Obr. 7: Vzduchotechnika a výduchy na výrobní hale – NTL lití a gravitační lití Při návrhu stavebního řešení nebylo opomenuto ani zimní období a extrémy, které mohou nastat dlouhodobou odstávkou provozu. Systém je nastaven tak, že v případě poklesu teploty haly pod 15°C, aktivuje vytápění pomocí plynových ohřívacích jednotek ROBUR.

-7-

Výhody vs. Nevýhody: Hlavní výhodou tohoto řešení je plně automatizovaný procesu vytápění, kdy mj. odpadají náklady v podobě provozu a údržby samostatné kotelny. Následující výhodou je ekonomické využití odpadního tepla ze slévárny k ohřevu prostor slévárny. Teplotní stabilita v provozu slévárny napomáhá udržet vnější teplotní vlivy na odlévání bez většího negativního projevu vůči vzniku vad odlitků. Na druhou stranu nevýhodou tohoto řešení je problém s odvodem teplého vzduchu z haly v letních měsících vlivem rekonstrukce fasády, která je nyní tvořena tepelně izolujícími panely KINGSPAN (obr. 8).

Obr. 8: Zateplení fasády nových výrobních prostor v Poříčanech, panely KINGSPAN 1.4.3 ENERGETICKÁ ÚSPORA NOVÉHO ŘEŠENÍ Z vyhodnocených údajů (tab. 1) poměru spotřeba energií ku obratu závodu je patrné, že zlom nastal v roce, kdy byl zahájen provoz v nové hale s řešením recirkulace vzduchu. Sumárně za několik posledních let vychází úspora vůči provozu ve staré hale Z01 významných 25%. Jenom připomeňme, že důležitý milník výstavby nové haly se datuje k roku 2009. Údaje za rok 2010 mají skutečnou vypovídající hodnotu (celý rok provozu v nové hale Z-02). Tab. 1: Přehled nákladů na energie po výstavbě nové haly Z02

-8-

1.4.4 ZÁVĚREČNÉ ZHODNOCENÍ Závěrem snad jen krátké připomenutí důležitých fakt. Zaměření se na využití residuálního tepla produkovaného slévárnou nebylo cestou špatným směrem, ostatně jako důkaz slouží průměrná úspora energie – zemního plynu, která se pohybuje kolem 25%. Celý systém v nové hale je řízen automaticky což napomáhá udržet stabilní teplotní atmosféru na provoze slévárny a tím omezit přílišný negativní vliv na kvalitu vyráběných odlitků. V neposlední řadě je rozhodně toto řešení velmi šetrné k životnímu prostředí a výrazně podporuje environmentální pojetí společnosti BENEŠ a LÁT a.s. LITERATURA [1] Interní zdroje společnosti BENEŠ a LÁT a.s. [2] http://www.mapy.cz – mapy ČR – webové stránky [3] http://panely.kingspan.cz – izolační panely – webové stránky

-9-

1.5 Zkušenosti se zaváděním štíhlé výroby z pohledu environmentu Ing. Gociek1) 1) Slévárny Třinec a.s., [email protected] Klíčová slova Štíhlá výroba; Moderní řízení; Minimálními náklady; Zapomenuté postupy; Metoda LEAN Abstrakt

Štíhlá výroba patří v současném průmyslovém světě k nejčastěji skloňovaným, není pouze doménou automobilového a navazujícího průmyslu, proniká v současné době do všech možných odvětví a výjimkou není ani potravinářství, zemědělství nebo zdravotnictví. Každý, kdo chce být konkurenceschopným, se musí metodami štíhlé výroby zabývat a implementovat je. Mezi průkopníky štíhlé výroby nejčastěji uváděna japonská automobilka Toyota. Tato firma se stala průkopníkem moderního řízení a inspirovala snad všechna odvětví průmyslu a služeb na celém světě. V průběhu 80. Let byla vyvinuta koncepce „štíhlé výroby“ označovaná pod zkratkou LEAN. Základní myšlenkou této metody je umožnit vyrábět produkty v co možná nejkratším čase, pokud možno s minimálními náklady a bez ztráty kvality. 1.5.1 ŠTÍHLÁ VÝROBA

Pojem „štíhlá výroba“ patří v současném průmyslovém světě mezi často skloňované slova a to co dříve bylo pouze doménou automobilového a na něj navazujícího průmyslu, proniká v současné době do všech možných odvětví a výjimkou není ani potravinářství, zemědělství nebo zdravotnictví. Prostě každý, kdo chce v dnešním tvrdém konkurenčním boji uspět, se metodami štíhlé výroby zabývá a implementuje je. V odborné literatuře nebo na Internetu je mezi průkopníky štíhlé výroby nejčastěji uváděna japonská automobilka Toyota. Tato firma se stala průkopníkem moderního řízení a inspirovala snad všechny odvětví průmyslu a služeb na celém světě. Průkopníkem výrobního systém Toyota (Toyota Production Systém, TPS) se stal v 50. a 60. letech Taiichi Ohno (19121990) na jehož základě byla v průběhu 80. let vyvinutá koncepce „štíhlé výroby“ označovaná pod zkratkou LEAN. Základní myšlenkou této metody je umožnit vyrábět produkty v co možná nejkratším čase a pokud možno s minimálními náklady a bez ztráty kvality. 1.5.2 BAŤŮV SYSTÉM ŘÍZENÍ

Už trochu se pozapomíná na skutečnost, že inspiraci jak zavádět štíhlou výrobu nemusíme hledat v japonských, amerických nebo evropských automobilkách, ale přímo za humny. Je jim systém řízení, který vyvinul a propracoval Tomáš Baťa (1876-1932) a jeho největším propagátorem je nejen u nás, ale i ve světě prof. Milan Zelený. „Baťův systém řízení“, který v mnohém předběhl dobu několik desetiletí, je pro nás stále nepřekonaným vzorem jak vést a řídit firmu. Uvědomovat si tradici našich úspěšných podnikatelů je důležité už jen proto, že neobjevujeme nic nového, jen se vracíme zpátky k osvědčeným, byť někdy zapomenutým praktikám a postupům.

- 10 -

1.5.3 APLIKACE METOD ŠTÍHLÉ VÝROBY

Moje cesta ke štíhlé výrobě započala v době, kdy jsem prožíval krizi středního věku a hledal cestu, jak z ní ven. Tehdy, bylo to na podzim roku 2011, mě výrobní ředitel přihlásil na půlroční vzdělávací kurz „Aplikace metod štíhlé výroby…“, který pořádala Ostravska firma MBA Kontakt, s.r.o. Mé první dojmy byly pozitivní. Kurz splnil mé očekávání a s vedením firmy jsme přemýšleli, jak a kde začít. Abych si ještě lépe osvojil jednotlivé metody LEAN, nastoupil jsem v září 2012 na roční kurz pořádaný fa IPA Slovakia, s.r.o. do Žiliny a od té doby se mapuje naše cesta budování základů štíhlých metod. Člověk nezasvěcený si pod slovem „zeštíhlování“ nejčastěji představí propouštění a odbourat v myslích lidí toto klišé, není nijak jednoduché. A právě změna způsobů myšlení je to, na čem se buduje filozofie štíhlé výroby. Prvky štíhlé výroby, vedoucí k eliminaci jednotlivých forem plýtvání, jako je – nadvýroba, čekání, nadbytečná doprava a manipulace s materiálem, zbytečné zásoby a pohyby na pracovišti, nekvalita, nadbytečná práce – tvoří základ (sedm druhů forem plýtvání), který bychom mohli přirovnat k sedmi smrtelným hříchům (pýcha, lakomství, závist, hněv, smilstvo, nestřídmost a lenost). Pokud s nimi nebojujeme, přivedou nás k zániku. Dnešní svět je ve vnímání smrtelných hříchů natolik překroucený, že pýchu nazývá zdravým sebevědomím, lakomství – zákonem ekonomiky, závist – bojem o spravedlnost, hněv – rozhořčením nad názory druhých, smilstvo – biologickým instinktem, nestřídmost – vyšší životní úrovni, lenivost – filozofickým postojem. Ale jak z toho ven? 1.5.4 ZÁVĚRY

Každý, kdo alespoň trochu žije duchovně, uzná, že zlo se nedá vymýtit příkazy nebo zákazy. Ale co můžeme, je tlumit jeho následky. A to je role všech řídicích pracovníků, kteří svým vystupováním, osobním příkladem a individuálním přístupem ke každému jednotlivci mohou vykonat to, co za nás žádný systém ani metoda LEAN neučiní. Inspiraci nám může být současný papež František. Ten vyzývá všechny lidi dobré vůle k milosrdenství a pokoře. A jaká je souvislost mezi papežem Františkem a firmou zefektivňující výrobu? Na první pohled nepatrná, ale zásadní. Pokud zavádíte metody LEAN, vše co děláte, dělejte průkazně. Odhalujte, identifikujte a vynášejte na světlo všechny možné druhy plýtvání, ovšem vůči člověku si zachovejte lásku a úctu. Lidi nejsou stroje. Vždyť všechny manažerské poučky si jsou zajedno v tom, že největší bohatství firmy jsou lidé a jejich nevyužitý potenciál.

1.6 Virtuální slévárna a životní prostředí Ing. Marek Kováč1) 1) MECAS ESI s.r.o. „POUZE PREZENTACE“

BLOK II. EIA odborné slévárenské fórum 2.1 Nízkotlakého lití, snížení provozních nákladů, ekologie Ing. Jan Vrtílek1) 1) Šebesta s.r.o. Z důvodu zaneprázdnění zástupců firmy Šebesta s.r.o. nebyl příspěvek zpracován, přípravný výbor semináře se omlouvá a děkuje za pochopení.

- 11 -

2.2 Úvaha o ekologických aspektech tavení a zpracování slitin Al Bryksí Stunová, Barbora1) 1) ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav strojírenské technologie, Technická 4, 166 07 Praha, [email protected] Klíčová slova slitiny Al; tavení; metalurgie; energetická náročnost; teplo; Abstrakt Příspěvek shrnuje a dává do souvislostí etapy výroby odlitků ze slitin Al a jejich ekologické dopady. Popisuje fáze včetně primární výroby hliníku a jeho hutního zpracování, tavení ve slévárnách, metalurgického zpracování, tepelného zpracování a fáze užívání odlitku. Ekologické aspekty jsou uvedeny zejména z energetických nároků na ohřev a tavení, ale i z pohledu chemických látek užívaných při zmíněných procesech. 2.2.1 ÚVOD Přesto, že byl hliník v kovové formě izolován dánským fyzikem H. Ch. Průmrstedem již v roce 1825, jeho praktické použití v průmyslu nastalo až ve 20. století, zejména pak během druhé světové války a po ní, v další vlně pak v průběhu 80. let [1]. Zcela nepochybně byl hybnou silou rozvoje použití rozmach automobilového průmyslu a je možné říci, že je jí je dodnes, což dosvědčuje nárůst objemu dílů v automobilech vyrobených ze slitin hliníku včetně nárůstu objemu odlitků z těchto slitin např. i v komponentech karoserie, kde se dosud uplatňovaly zejména díly tvářené. Je však nutné podotknout, že pouze poptávka po hliníku by k jeho rozmachu nestačila. Bylo nutné efektivně zvládnout procesy redukce hliníku z rud, jeho hutní zpracování, efektivní tavení a metalurgické zpracování. Svého času byl hliník, vzhledem k náročnosti produkce, považován za kov dražší než zlato. Tyče hliníku byly prezentovány na mezinárodní výstavě v Paříži roku 1850 a traduje se, že Napoleon III. na svých banketech nejvýznamnějším hostům servíroval na hliníkovém nádobí, zatímco méně důležití hosté jedli na zlatě. Hliník byl také jako vzácnost v roce 1884 použit na výrobu špičky Washingtonského obelisku, která v té době představovala největší hliníkový odlitek. Postupně se pak zefektivňovaly výrobní procesy a právě až v polovině 20. století, kdy průmyslové procesy celkově zaznamenaly prudký vývoj, nastal pro hliník průmyslový rozmach. 2.2.1.1 Proč hliník Je nutné zde uvést klady a zápory související s použitím hliníku a jeho slitin. Mezi nepopiratelné výhody oproti původním konvenčním konstrukčním materiálům patří nízká hustota hliníku. V porovnání s ocelí či mědí je téměř třetinová, hustota litiny je cca 2,7násobek hustoty hliníku, podobně jako hustota zinku. Hustota je právě jeden z důvodů masivního nasazení slitin Al v konstrukci automobilů a letadel za účelem minimalizace hmotnosti, která s sebou přinese snížení spotřeby paliva a emisí. Tato líbivá argumentace je však zavádějící. Nejen, že vlivem složitějších konstrukcí zejména z důvodů pasívní - 12 -

bezpečnosti a oblíbenosti aut typu SUV či MPV průměrná hmotnost vozidel na silnicích stále roste, ale ani z pohledu ekologických dopadů v předvýrobní a výrobní fázi dílů ze slitin hliníku rozhodně nejde o přínos. Vlivem vysoké hodnoty měrné tepelné kapacity a měrného skupenského tepla jsou energetické nároky na roztavení hliníku vysoké a i přes nízkou teplotu tavení jsou srovnatelné se slitinami železa - viz dále tab. 2 a 3. Mezi další nevýhody lze zařadit poměrně nízké hodnoty mechanických vlastností. I zde však sehrává roli hustota, pokud vyčíslíme hodnoty mechanických vlastností v poměru k ní v tzv. „strength-to-weight ratio“, které je ve výsledku pro slitiny hliníku dobré. V reálných dosažených hodnotách mechanických vlastností se také odráží litá struktura odlitků s potenciálními vadami charakteristickými pro slitiny hliníku. Zdánlivou výhodou slitin hliníku je jejich recyklovatelnost. I zde jsou však „ale“. Slévárny a zejména jejich zákazníci důrazně rozlišují mezi slitinami tzv. prvního a druhého tavení. Zatímco slitiny primární vznikají v hutích přímo legováním hliníku, slitiny druhého tavení jsou vyráběny přetavováním vratu a hlavně hliníkového šrotu, což vnáší do chemického složení nežádoucí příměsi. Ne všechny aplikace odlitků snesou použití slitin druhého tavení a proto míra recyklovatelnosti je omezená. V posledních letech diskutovaná výroba automobilních strukturálních dílů tlakovým litím ze speciálních slitin (prvního tavení) tuto problematiku jen prohlubuje a teprve čas ukáže, zda je to skutečně ta správná cesta. V současné době používané slitiny hliníku mají dostačující slévárenské vlastnosti, středně dobrou obrobitelnost, průměrnou odolnost proti korozi, lze je svařovat, povrchově upravovat a některé tepelně zpracovat. Díky svým fyzikálním vlastnostem lze použít technologie odlévání vhodné pro velké série až hromadnou výrobu. Lze tak vyrábět odlitky s dobrou přesností, malou tloušťkou stěny a dobrou drsností povrchu. To jsou další významné důvody pro nasazení v automobilovém průmyslu, ale např. i v elektrotechnice, elektronice, optice a dalších průmyslových odvětvích. Co se slévárenských vlastností týče, kromě již uvedené energetické náročnosti tavení slitiny hliníku vykazují sklon ke vzniku nekovových vměstků a vysokou rozpustnost vodíku v tavenině. Obsah křemíku až do eutektické koncentrace zkracuje interval tuhnutí a tím se většina slévárenských vlastností zlepšuje, například zabíhavost a objem staženin. 2.2.2 PRIMÁRNÍ VÝROBA A HUTNÍ ZPRACOVÁNÍ Základní surovinou pro výrobu hliníku je bauxit. Bauxit je hydratovaný oxid hlinitý, s obsahem oxidů železa, křemíku a titanu, v němž obsah Al2O3 bývá kolem 50 % [2]. Nejprve je nutné získat z hlinitanových rud oxid hlinitý. Tento proces (tzn. Bayerův) sestává z mletí, chemického zpracování rud loužením a následného žíhání při 1200 – 1300 °C. Pak je nutné elektrolyticky vyredukovat kovový hliník z oxidů v roztaveném kryolitu při teplotě 950 – 970 °C. Získaný hliník má vysokou čistotu až 99,9 %. Výroba hliníku z primárních surovin je energeticky velmi náročná. K výrobě 1 t hliníku se spotřebuje asi 4 t bauxitu, cca 20 GJ tepelné energie a asi 14 MWh elektrické energie. [2] Proto se primární výrobou hliníku zabývají zejména země, které mají dostatečné zdroje elektrické energie. Typickou ukázkou je Kanada, která díky levné energii z vodních elektráren zpracovává dovezený bauxit.

- 13 -

Nedílnou součástí tohoto primární výroby je použití a vznik nebezpečných, zejména alkalických chemických látek. Při Bayerově procesu výroby oxidu hlinitého se používá alkalický hydroxid sodný. Vzniklý červený kal dále obsahuje všechny nehlinitanové oxidy z původní rudy, zejména oxid železitý (který dává kalu barvu), oxid křemičitý, oxid vápenatý, oxid titaničitý a vázaný oxid sodný. Tento kal se ukládá do otevřených nádrží. Na rozdíl od dalších průmyslových těžebních kalů tento nemá vysoké obsahy těžkých kovů, přesto jsou cca 7x vyšší, než obsahy v běžné půdě. Analýzy sdružení Greenpeace ukázaly, že v kalu společnosti MAL v západním Maďarsku, který protrhnul hráz nádrže a zaplavil, několik obcí, se vyskytoval chróm (660 mg/kg), arsen (110 mg/kg) a olovo (1,2 mg/kg). Hlavní škody byly zprvu způsobeny zejména vysokým pH kalu, který způsobil chemické popáleniny několika lidem a zvířatům a zahubil živočichy v kontaminované vodě a půdě. Předpokládalo se však, že po rozlití a rozředění bude pH sníženo progresivní karbonací hydroxidu sodného oxidem uhličitým ze vzduchu. Byla však také předpokládána chronická toxicita stop těžkých kovů. [4] Tab. 1: Chemické složení červeného kalu z hutí MAL v Ajce (dle tiskové zprávy [4]) Látka Obsah Poznámka Fe2O3 40 – 45% Hlavní složka, barví kal na červeno Al2O3 10 – 15% Nevytěžený oxid hlinitý SiO2 10 – 15% Přítomný jako alumino-silikát sodíku nebo vápníku CaO 6 – 10 % Příměs v bauxitu TiO2 Příměs v bauxitu 4–5% Na2O Vázaný; vysoce alkalický, způsobující chemické popáleniny 5–6% Dalšími dopady bylo zaplavení několika obcí pod nádrží, z nichž největší škody vznikly v Kolontáru, kde zahynulo 7 lidí pravděpodobně utonutím, a v Devesceru kde bylo cca 90 lidí hospitalizováno s chemickými popáleninami. I to jsou ekologické dopady použití slitin hliníku…

Obr. 1: Situace po protržení kalové nádrže hutí MAL v Maďarsku v roce 2010 [4]

- 14 -

2.2.3 TAVENÍ A ZPRACOVÁNÍ VE SLÉVÁRNÁCH Jak již bylo uvedeno, proces tavení hliníku a potažmo i jeho slitin je velmi energeticky náročný. Nejprve je nutné nasytit vysokou tepelnou kapacitu hliníku a následně překonat skupenské teplo tání a taveninu přehřát – viz tab. 2. K tomu je zapotřebí účinný tavicí agregát. Vzhledem k relativně nízké teplotě tání hliníku není rozhodujícím faktorem dosažitelná teplota, ale tepelný výkon a účinnost. Dále je třeba, aby v tavicím agregátu nedocházelo k nadměrné oxidaci a naplynění taveniny a nemělo by docházet k lokálnímu přehřívání. Tab. 2: Tepelné vlastnosti vybraných kovů a slitin [3]

Kov/slitina

Teplota tavení °C

Hliník Hořčík Zinek Měď Železo Ocel Litina

658 650 420 1 083 1 539 1 500 1 150

Střední měrná tepelná kapacita cs J/(kg.K) 896 1 107 389 385 497 500 540

Měrně skupenské teplo tavení lt kJ/kg 402 377 103 209 280 272 230

Hustota r kg/m3 2 700 1 740 7 130 8 930 7 860 7 860 7 200

Teoretická spotřeba energie pro roztavení a přehřátí o 100°C 1 kg 1 litru MJ/kg MJ/dm3 1,06 2,87 1,19 2,06 0,30 2,12 0,66 5,86 1,08 8,53 1,06 8,35 0,89 6,44

Jako vhodné se jeví elektrické pece, jejichž účinnost je relativně vysoká (65 – 80 %). Používají se zejména pece odporové, ale i pece indukční. Nevýhodou odporových pecí je malý tavicí výkon a málo intenzivní tepelná a chemická homogenizace taveniny, která se téměř nemíchá. To je ale na druhé straně výhodou, neboť dochází jen k minimálnímu propalu a naplynění. Indukční pece se používají se síťovou frekvenci nebo středofrekvenční. Pece na síťovou frekvenci bývají provedeny jako kelímkové, vanové nebo bubnové, obvykle jako kanálkové. Ohřev kovu se děje v induktoru mimo hlavní objem lázně. V pecích dochází k intenzivnímu víření. Výhodou je dobrá tepelná i chemická homogenizace taveniny, intenzivní pohyb kovu však po stránce metalurgické může být na závadu. Kanálkové pece jsou energeticky úsporné a spotřeba se pohybuje kolem 400 kW/t kovu. V peci musí zůstávat technologický zbytek kovu, proto je změna tavené značky slitiny problematická. Pece středofrekvenční jsou provedeny jako kelímkové. Mívají větší tavicí výkon, než pece na síťovou frekvenci. Měrná spotřeba proudu bývá v rozmezí 500 – 550 kW/t. [2] Používají se také pece plynové, téměř výhradně na zemní plyn. Jejich účinnost je však výrazně menší, uvádí se cca 15 – 20 % u pecí bez regenerace tepla spalin. Při výhřevnosti asi 35000 kJ/Nm3 se na roztavení a přehřátí 100 kg hliníku na teplotu 750 oC spotřebuje teoreticky asi 3,6 Nm3 zemního plynu. Skutečná spotřeba však je asi 8 – 20 Nm3. [2] Dle charakteru výroby se používají pece kelímkové, šachtové, komorové nebo vanové. V účinnosti jednotlivých typů jsou významné rozdíly. Pro dosažení dobré tepelné účinnosti i příznivých metalurgických poměrů je důležité správné nastavení poměru plynu a vzduchu, ale také obsluha pece, např. frekvence zavážení šachty u šachtových pecí apod.

- 15 -

Kromě energetických aspektů má proces tavení a následného metalurgického zpracování i další ekologické aspekty, zejména použití chemických látek za účelem rafinace, očkování, modifikace, nebo např. čištění pecí či prevence tvorby nárůstku v peci. K těmto účelům se používají především soli. Jedná se o soli tvořené směsmi chloridů a fluoridů alkalických kovů, zejména NaCl, KCl, Na3AlF6 (kryolit), NaF, KF, CaCl2 a dalších aktivních komponent dle použití [2]. Obecně je v dnešní době snahou minimalizovat negativní dopady na životní prostředí a tudíž nepoužívat chemické látky, které jsou rizikové. To může zvýhodnit některé dodavatele solí i přes sníženou funkční schopnost přípravku, neboť na slévárny je vyvíjen tlak ze strany jejich zákazníků. V neposlední řadě je nutno zmínit ztráty hliníku oxidací, propalem a ve stěrech. Tavicí a metalurgické procesy musí být vedeny tak, aby ztráty kovu byly minimalizovány. Tématem posledních let jsou tzv. „suché stěry“. Aktivní sloučeninou v rafinačních přípravcích pro toto použití je např. fluorosilikát sodný Na2SiF6. Ten proniká podél hranice mezi oxidickou obálkou a kovem, obaluje oxidické částice a tvoří s nimi suchou strusku s malým obsahem kovového hliníku [2]. Předpokládaný minimalizovaný obsah hliníku v takovýchto stěrech je však dle poznatků z praxe daleko větší a tyto stěry pak komplikují proces přetavování v hutích při výrobě sekundárních slitin. Jak bylo uvedeno výše, velká tepelná kapacita a skupenské teplo vyžadují velký příkon tepla k ohřátí, natavení a přehřátí taveniny. Pokud se na to však podíváme z druhé strany, po natavení a odlití má materiál, respektive odlitek vysoký tepelný obsah, viz tab. 3. Toto teplo je u technologií lití do kovových forem nutno odvést, což s sebou nese další nároky zatěžující životní prostředí. Jako chladicí médium se používá demineralizovaná voda, která díky své vysoké tepelné kapacitě odvede teplo z chladnoucího odlitku. Toto teplo má obrovský potenciál k sekundárnímu využití a je nasnadě, že se slévárny stále více zabývají otázkou, jak toto teplo využít. Tab. 3: Tepelný obsah vybraných roztavených kovů [2] Teplota Tepelný obsah Kov/slitina o C kJ/kg Hliník 750 1150 AlSi9 750 1260 AlSi12 750 1325 Hořčík 750 1090 Zinek 450 270 Měď 1150 690 Ocel 1500 1400 Litina 1400 1300 Pro úplnost by bylo vhodné zde uvést další chemické látky používané při procesu lití slitin hliníku, ať už jde formovací směsi, o postřiky a nátěry forem, mazadla strojů a nástrojů, jejich čištění, látky používané v operacích apretáže apod. To je však již nad rámec autorových možností.

- 16 -

2.2.4 RECYKLACE Jak již bylo uvedeno výše, odlitky ze slitin hliníku se v hutních provozech po ukončení své funkční fáze přetavují. Při výrobě sekundárních slitin je třeba vynaložit cca 3,5x méně energie, než při výrobě primárních slitin [5]. Kromě úspory energie nabízí výroba sekundárních slitin i jiné výhody, jako je například úspora vody, produkce menšího množství tuhého odpadu a nižší množství emisí [5]. Do procesu sekundárního zpracování se však kromě odlitků dostává i další hliníkový šrot, např. díly tvářené nebo odlitky ze slitin, které se dnes používají minimálně (Al-Cu), případně odlitky ze speciálních slitin (např. nadeutektické siluminy z pístů). Zároveň se zpracovávají třísky z obráběcích procesů, zmíněné stěry z tavení a metalurgického zpracování a další druhy odpadu. To ve výsledku znamená značné potencionální znečištění sekundárních slitin. Musí proto být kladen důraz na důsledné druhování vsázky pro přetavení a výrobu jednotlivých druhů sekundárních slitin. Jinak by mohly být kontaminovány nejen nežádoucími chemickými prvky, ale také nežádoucími fázemi. Největším problémem je kontaminace železem, které nelze účinně z taveniny odstranit jinak, než ředěním, a kontaminace mědí, která je v určitých slitinách přítomna za účelem zlepšení technologických vlastností. Problematické jsou však i další prvky, jako např. chrom, vanad, cín, olovo, ale také například vápník a fosfor a další, kdy mnohé z nich nejsou zaneseny v normě a musí být specifikovány v přejímacích podmínkách – podrobně zpracováno v [6]. Dále jsou typické například sekundární slitiny nežádoucně předmodifikované antimonem, ev. stronciem, jejichž účinek je dlouhodobý a v kombinaci s vlastní modifikací ve slévárně může znamenat komplikace v podobě nevyhovujících hodnot mechanických vlastností. Dalším příkladem může být obsah zrn primárního křemíku původem z nadeutektických slitin v houskách sekundárních podeutektických slitin. Kontinuita užití slitin hliníku je jejich přetavováním zajištěna jen částečně: přesto, že roste objem použití sekundárních slitin, které jsou často kontaminované např. železem, mědí a dalšími prvky, jak je uvedeno výše, klesá životnost automobilů a životní cyklus odlitků pro automobilový průmysl je tudíž kratší. Zároveň roste spotřeba primárních slitin, které však pro výrobu sekundárních slitin sekundárních nemusí být zákonitě zcela vhodné. Rychlost růstu spotřeby hliníku je tedy větší, než poptávka po sekundárních slitinách a výhledově bude nutné zajistit v této oblasti udržitelnost. 2.2.5 ZÁVĚREM V tomto příspěvku byly velmi stručně nastíněny některé ekologické aspekty užití slitin hliníku v průmyslových aplikacích. Zdaleka nebyly popsány všechny dopady zpracování a používání hliníkových odlitků. O mnohých tvrzeních by se dalo jistě diskutovat. Jisté však je, že lidská činnost, a průmyslové procesy zejména, mají dopady na životní prostředí, přičemž existuje mnoho různých pohledů a interpretací. Pouze důkladná analýza VŠECH procesních etap, materiálových a energetických vstupů, aspektů užití výrobku a procesů po ukončení jeho životnosti (tzv. Life Cycle Assessment - LCA) může poskytnout představu o závažnosti těchto dopadů. Bohužel je nutné konstatovat, že v případě užití hliníku a jeho slitin jsou tyto dopady zejména negativní.

- 17 -

LITERATURA [1]

GRUZLESKI, J. E., CLOSSET, B. E.: The Treatment of Liquid Aluminium — Silicon Alloys. Des Plaines: American Foundrymen’s Society, Inc., 1999. 256 pp.

[2]

ROUČKA, J.: Metalurgie neželezných slitin. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004. 148 s. ISBN 80-214-2790-6.

[3]

BEDNÁŘ, B., NĚMEC, M., STUNOVÁ, B.: Teorie slévání. České vysoké učení technické v Praze, Česká technika – nakladatelství ČVUT, 2009. 218 s. ISBN 978-80-01-04395-0.

[4]

Ajka Alumina plant accident. Wikipedia, 2016: Dostupné on-line: https://en.wikipedia.org/wiki/Ajka_alumina_plant_accident. [cit. 9. 5. 2016]

[5]

RICHTÁRECH, L., BOLIBRUCHOVÁ, D.: Využitie tepelného spracovania pri eliminácii nepriaznivého účinku železa v sekundárnej zliatine typu Al-Si-Mg. Sborník příspěvků 6. Holečkovy konference. Brno: 2015. ISBN 978-80-02-02587-0.

[6]

DOLEŽAL, J., BRYKSÍ STUNOVÁ, B., KUČERA, V.: Současné poznatky o vlivu doprovodných prvků ve slitinách Al-Si. Slévárenství LXIII, 9-10/2015. s. 345 – 348. ISSN 0037-6825.

PODĚKOVÁNÍ Tento článek vznikl za podpory projektu SGS 13/187/OHK2/3T/12 Výzkum a vývoj progresivních strojírenských technologií.

- 18 -

2.3 Ekologické aspekty vlhkosti bentonitových formovacích směsí Alois Neudert1 1) konzultant, [email protected] Klíčová slova Bentonitové formovací směsi; Vlhkost směsí; Spěchovatelnost; Houževnatost formy; Navlhčení směsi Abstrakt Obecně platí u jednotných bentonitových formovacích směsí, že odlitek má tím lepší povrch, čím méně vody bylo třeba na výrobu kvalitní formy. Čím je vyšší spěchovatelnost formovací směsi, tím má forma vyšší houževnatost. Při každém oběhu formovací směsi se odpaří minimálně 2/3 vody, které musíme zpět doplnit. Pokud je vratné směs chlazena, tak během přípravy formovací směsi přidáváme vodu v množství asi 1,5-násobku výstupní vlhkosti. Musíme důsledně rozlišovat mezi vlhkostí a navlhčením formovací směsi. Do formovací směsi musíme při přípravě přidat tolik vody, aby směs byla pro daný způsob formování optimálně navlhčena. Optimální navlhčení, a tedy i vlhkost formovací směsi, závisí především na způsobu formování, ale také na řadě dalších podmínek. 2.3.1 ÚVOD Obecně platí u jednotných bentonitových formovacích směsí několik pravidel: Odlitek má tím lepší povrch, čím méně vody bylo třeba na výrobu kvalitní formy. Proti snaze o minimální vlhkost ale mluví druhé pravidlo, které lze v obvykle používaných rozsazích spěchovatelnosti formulovat asi takto: Čím je vyšší spěchovatelnost formovací směsi, tím má forma vyšší houževnatost. Voda v bentonitové formovací směsi je tedy složitý problém a jako vždy ve slévárenství musíme zvolit přijatelný kompromis. Při každém oběhu formovací směsi se odpaří minimálně 2/3 vody, které musíme zpět doplnit. Pokud máme chlazení vratné směsi, tak během přípravy formovací směsi přidáváme vodu v množství asi 1,5-násobku výstupní vlhkosti. Aby situace nebyla tak jednoduchá, tak musíme ještě důsledně rozlišovat mezi vlhkostí a navlhčením formovací směsi. Doslova platí, že: Do formovací směsi musíme při přípravě přidat tolik vody, aby směs byla pro daný způsob formování optimálně navlhčena. Optimální navlhčení, a tedy i vlhkost formovací směsi, závisí především na způsobu formování, ale také na řadě dalších podmínek.

- 19 -

2.3.2 OPTOMÁLNÍ NAVLHČENÍ 2.3.2.1 Vliv způsobu formování Tak, jak se vyvíjely metody formování – od ručního pěchování po moderní formovací linky, tak se měnil i požadavek na optimální navlhčení. Dá se říci, že čím máme lepší způsob formování (a tomu odpovídající modely), tím můžeme používat sušší směs. V minulosti se vyvíjely různé metody jak toto optimální navlhčení měřit a hodnotit. Dnes už se při měření v laboratoři obvykle používá jen spěchovatelnost nebo sypná objemová hmotnost. Důvodem je, že každá formovací linka vyžaduje co nejužší dodržení optimální spěchovatelnosti. Princip měření spěchovatelnosti je na Obr. 1.

Obr. 1: Princip měření spěchovatelnosti V první pozici se 100 mm vysoká pěchovací trubice naplní volně nasypanou formovací směsí, která je pro zaručení stejných podmínek, protlačena přes síto s oky 3,15 mm. Pak následuje seřezání přebytečné směsi a upěchování – obvykle třemi údery pěchovadla nebo lisováním tlakem 1 MPa. Měří se hloubka, o kolik se podaří směs upěchovat. Protože byla výška nasypané směsi 100 mm, tak hloubka v mm se rovná hodnotě spěchovatelnosti v %. V tab. 1 jsou uvedeny obvyklé rozsahy spěchovatelností při různých způsobech formování. Tabulka 1: Obvykle používané rozsahy spěchovatelností technologie formování spěchovatelnost % impulsní formování 30 ÷ 40 foukání s dolisováním 30 ÷ 40 střásání s dolisováním 40 ÷ 55 ruční formování 50 ÷ 60 Je třeba si uvědomit, že správná spěchovatelnost musí být u formovacího stroje. To se podle podmínek může lišit od hodnoty naměřené na výstupu z mísiče. Důvodem bývá obeschnutí během dopravy k lince. Moderní formovací linky vyžadují v ideálním případě dodržení +/- 1 % spěchovatelnosti, přijatelný výsledek bývá +/- 2 % od optimální hodnoty. Například pro optimum 40 % je přijatelný rozptyl 38 až 42 % spěchovatelnosti. Optimální hodnota může být, podle složitosti modelů, pro každou modelovou desku jiná, ale během celého formování musí být dodržena požadovaná tolerance.

- 20 -

Spěchovatelnost řídíme pomocí vlhkosti – čím vyšší vlhkost, tím vyšší spěchovatelnost. V obvykle používaném rozsahu je vzájemná závislost vlhkosti a spěchovatelnosti lineární. Hodnota vlhkosti, která odpovídá optimální spěchovatelnosti, závisí na mnoha podmínkách. 2.3.2.2 Vliv složení formovací směsi Pro určení optimální vlhkosti si musíme uvědomit, že formovací linka vyžaduje dodržení nastavené spěchovatelnosti. Každý zkušený formíř dokáže omakem posoudit, jestli je směs optimálně navlhčena. Tomuto pocitu odpovídá v laboratoři naměřená spěchovatelnost – ne vlhkost. Pokud se mění složení formovací směsi – obsah vyplavitelných látek, obsah aktivního bentonitu, tak se také mění optimální vlhkost – hodnota vlhkosti nutná pro dosažení optimální spěchovatelnosti. Závislost vlhkosti na spěchovatelnosti pro různá složení je na Obr. 2 [1].

25

8%

11 %

15 % vyplavitelných látek

spěchovatelnost %

30 35 40 45 50 55 60 2

3

4

5

vlhkost %

Obr. 2: Závislost vlhkosti na spěchovatelnosti při různých obsazích vyplavitelných látek [1] Z průběhu přímek na obr. 2 vyplývá, že pokud se budeme snažit dodržet rozptyl +/- 2 % od optimální spěchovatelnosti – např. 40 %, tak pro 8 % vyplavitelných látek je třeba dodržet vlhkost v rozmezí 2,7 až 2,8 %, pro 11 % 3,4 až 3,6 %, pro 15 % 4,4 až 4,7 %. Pokud se nám tedy i nechtěně mění složení formovací směsi, tak na to musíme reagovat úpravou vlhkosti, abychom dodrželi správné navlhčení – optimální spěchovatelnost. Doslova musíme do mísiče dát vždy tolik vody, aby byla dodržena předepsaná spěchovatelnost. Ideální je automatické dovlhčování s kontrolou výsledné spěchovatelnosti. Podle výsledku pak můžeme měnit množství vody pro následující mísič. Bohužel ale na potřebnou vlhkost má vliv i řada dalších podmínek, než jen složení formovací směsi.

- 21 -

3.2.2.3 Vliv kvality mísení formovací směsi Během správného mísení dochází po přidání vody k postupnému nárůstu spěchovatelnosti, až na hodnotu odpovídající dané vlhkosti Průběh si můžeme zobrazit na Obr. 3. 70

spěchovatelnost

60

Ukončení mísení

50 Požadovaná spěchovatelnost

40

optimum vody

30

více vody

20 10 0 doba mísení za mokra

Obr. 3: Nárůst spěchovatelnosti během mísení po přidání vody Normální průběh znázorňuje křivka optimum vody. Po přidání vody postupně narůstá spěchovatelnost (stejně jako ostatní technologické vlastnosti), až po dostatečném umísení dosáhne svého maxima. Pokud nedochází k odpařování vody, tak se tato hodnota už dále nemění. Červená křivka znázorňuje průběh v případě, kdy přidáme více vody, než odpovídá požadované spěchovatelnosti. Výsledkem je mokřejší směs s vyšší spěchovatelností. Pokud ale máme kolový mísič s ručním ovládáním, tak může obsluha mísiče ukončit mísení (vypustit směs) dříve, v okamžiku, kdy zdánlivé navlhčení (spěchovatelnost) odpovídá požadavku. Ve směsi je ale větší množství vody, která pouze není dokonale vsáklá do bentonitu. Této přebytečné vodě říkáme volná voda. Ve skutečnosti je to to nejhorší, co můžeme pro formovací směs udělat. Nadměrné množství volné vody je příčinou řady vad odlitků. Hlavním důvodem nadměrného dávkování vody bývá přidávání vody bez měření množství – například pouze otevíráním a zavíráním ventilu. Obsluha potom nemá možnost svoji chybu napravit a opakovaně napouští zbytečně velké množství vody. Pokud dojde k poruše mísiče – sníží se kvalita mísení, tak po ukončení nastavené doby mísení za mokra dojde k vypuštění směsi, aniž by bylo dosaženo úplného rozmísení. V podstatě musíme přidat více vody, abychom dosáhli požadovanou spěchovatelnost. Opět tedy budeme mít zbytečně velké množství volné vody, a mohou nastat vady odlitků. Závěr tedy je, že pokud nemáme dostatečnou intenzitu mísení, tak pro stejnou spěchovatelnost potřebujeme vyšší vlhkost. Příčinou může být zkracování doby mísení kvůli vyššímu výkonu nebo opotřebení a špatné seřízení mísiče. 2.3.2.4 Vliv poklesu teploty mezi mísičem a formovací linkou Hlavní zásadou je, že správná spěchovatelnost musí být na formovacím stroji. Pokud během dopravy směs obeschne, tak ji při mísení musíme převlhčit. Důvodem poklesu vlhkosti bývá příliš vysoký rozdíl mezi teplotou směsi a okolní teplotou.(Víc jak 20 °C) Při poklesu teploty směsi o 10 °C se odpaří asi 0,5 % vody – předpokládáme, že hlavním důvodem ochlazení je

- 22 -

výparné teplo vody. K odpařování dochází hlavně na povrchu vrstvy na dopravnících. Téměř žádná ztráta není v zásobnících. Proto hlavní požadavek na řízení chodu dopravníků je, aby se nestávalo, že se zastaví v naloženém stavu. Směs tedy bude čekat buďto v zásobníku pod mísičem nebo v zásobníku nad formovacím strojem – ne na dopravní trase. 2.3.2.5 Vliv úpravy vratné směsi Abychom pochopili tento problém, tak si musíme vysvětlit, k čemu dochází v bentonitové obálce zrn ostřiva formovací směsi. Je zásadní rozdíl mezi mísením modelové směsi z nových surovin a mezi mísením jednotné formovací směsi. Jednotná směs už má vytvořenu obálku z pojiva kolem zrn ostřiva a pouze musíme tuto obálku znovu aktivovat – odkrýt nový povrch bentonitových krystalů. U modelové směsi musíme tuto obálku vytvořit, a to trvá mnohem delší dobu. Rozhodující je pro oba děje vlhkost bentonitu. Bentonit je tvořen balíčky deskových krystalů. V jednom gramu suchého bentonitu je řádově 1016 destiček, které jsou spolu spojeny do paketů podobným balíčkům karet. Pokud je vlhkost sodného nebo aktivovaného bentonitu do 15 %, tak tvoří pevnou a tvrdou hmotu. Když vlhkost stoupne nad 25 %, tak je ve stavu plastické hmoty – bentonitové těsto. Pokud bychom dále zvyšovali vlhkost, nad 80 %, tak dojde k vytvoření tekuté suspenze. Ve formovací směsi máme bentonit ve formě těsta, tedy v plastickém stavu. Celý děj zvyšování vlhkosti si můžeme zjednodušeně představit jako pronikání molekul vody mezi destičky bentonitu. S každou vrstvou molekul vody dojde k oddálení destiček, až jejich vzájemná přitažlivost klesne natolik, že se mohou vnější silou posouvat. Přesně tento okamžik je začátkem plastického stavu. Voda ve formovací směsi je v naprosté většině v bentonitu, protože tento má mnohem větší aktivní povrch, schopný vázat molekuly vody, než ostatní složky formovací směsi – ostřivo, oolitické obálky ostřiva, mrtvý jíl, přísady, nečistoty. Pro příklad si vezměme směs z Obr. 2 s 11 % výplavu a předpokládejme, že má 8 % aktivního bentonitu. Při 40 % spěchovatelnosti je asi 3,5 % vlhkosti. Pokud bude všechna voda v bentonitu (ve skutečnost asi 90 %), tak bentonit bude obsahovat 30,4 % vody – tedy je ve stavu plastického těsta. Nový bentonit, který přidáváme do mísiče, má ale vlhkost jen asi 8 %. Bentonit ve vratné směsi, která má vlhkost 1,8 %, obsahuje asi 18,4 % vody. Tedy je mnohem vlhčí než přidávaný nový bentonit. Jaký má význam vlhkost vratné směsi nám názorně ukáže pokus pana Michenfeldera [2], který je dokumentován na obr. 4 až 7.

- 23 -

V tomto pokusu byla formovací směs vysušena na tři různé úrovně a potom na ni bylo nalito Formovací směs se třemi rozdílnými vlhkostmi

Obr. 4: Tři formovací směsi, stejného složení s rozdílnou vlhkostí ve stejném čase stejné množství (Obr. 5) vody. Byl pak měřen čas, za jak dlouho se voda vsákne do formovací směsi.

Obr. 5: Ke každé směsi bylo přidáno stejné množství vody

- 24 -

Obr. 6: Situace po 9 s po nalití vody – ve střední sklenici je stále hladina nevsáknuté vody

Obr. 7: Teprve po 40 s se vsákla voda i ve sklenici s vlhkostí 1,4 % Z výsledků rychlosti vsakování lze vytvořit diagram na obr. 8. Rychlost vsakování stejného množství vody pokus Michenfelder 45 40

doba vsáknutí [s]

35 30 25 20 15 10 5 0 1

1,2

1,4

1,6 1,8 vlhkost vratu [%]

2

2,2

2,4

2,6

Obr. 8: Závislost rychlosti vsakování vody na počáteční vlhkosti směsi

- 25 -

Zde názorně vidíme jak obrovský vliv na rychlost vsakování vody má vstupní vlhkost vratu. Za daného složení (v literatuře [2] není uvedeno) vzrostla rychlost vsakování mezi vlhkostmi 1,4 a 2,46 % osmkrát! Další závěr by mohl být, že zvyšování vlhkosti nad 2,2 % už nemá takový efekt. Nyní se vraťme k ději v mísiči. Povrch zrn vratné směsi je znečištěn a pouhým navlhčením bychom nedostali požadované vlastnosti. Zlepšování technologických vlastností nastává teprve s odkrytím nového povrchu bentonitu, díky posunování destiček krystalů bentonitu procesem mísení. Tento děj nastane ale teprve tehdy, až se bentonit navlhčí na vlhkost kolem 25 %. V té době má směs z našeho příkladu zdánlivou vlhkost 2,6 %. Vše, co se dělo v mísiči do této doby je „pouze“ homogenizace. Teprve při dalším mísení nastává zlepšování technologických vlastností. Pokud tento okamžik nastane včas, tak máme dostatečně dlouhou dobu na účinné mísení. Obvykle se za vhodnou vlhkost vratu považuje více jak 1,8 %. Horní hranice je dána nalepováním během dopravy nebo tvořením klenby v zásobnících. Pokud máme příliš suchý vrat (například pod 1,0 %), tak nám v moderních rychlomísičích nezbude na vylepšování technologických vlastností dostatek doby mísení za mokra. Výsledkem je křehká směs se sklonem k trhání forem, k obsycháni a k erozi. Vlastnosti, jako houževnatost, jsou u formovací směsi jen obtížně hodnotitelné a obvykle měřená vaznost nevykazuje žádný významný pokles. Také spěchovatelnost bude v obvyklých mezích. Vliv vlhkosti vratu je natolik významný, že nízkou vlhkost už žádným dalším zásahem nemůžeme napravit. Nelze totiž účinně prodloužit dobu mísení, protože by docházelo k zahřívání směsi, které má stejný negativní dopad, jako krátká účinná doba mísení za mokra. Kvalita mísení se tedy z významné části vytváří už při přípravě vratu – předvlhčování, chlazení, a ne až v mísiči. Jedinou okamžitou možností alespoň částečné nápravy je zvýšit spěchovatelnost (vlhkost) směsi. Tím se částečně zlepší houževnatost směsi – například při trhání forem. Jsme samozřejmě omezeni požadavky na kvalitu povrchu – viz první pravidlo v úvodu. Nízká vlhkost nového bentonitu je hlavním důvodem, proč se nově přidaný bentonit plně projeví až v dalším oběhu. Pokud vyhodnocujeme vliv formovací směsi na kvalitu odlitků, tak bychom neměli zapomínat na vlhkost vratu. Pokud ji neměříme, tak je třeba sledovat dávku vody do mísiče. K suchému vratu musíme pro stejnou spěchovatelnost (vlhkost) přidat více vody. 2.3.3 VLIV TVRDOSTI POUŽÍVANÉ VODY A ZBYTKŮ Z JADER Už jsme konstatovali, že množství odpařené vody je 2/3 až 1,5-násobek výsledné vlhkosti. Odpařuje se ale pouze destilovaná voda. Všechno ostatní, co obsahuje používaná voda, zůstává ve formovací směsi. Bohužel to zůstává hlavně tam, kde to může nejvíce škodit – v pojivu. Ve vodě rozpustné soli totiž mohou denatrifikovat bentonit a tím snížit jeho odolnost proti zálupům a zhoršit i ostatní vlastnosti, které souvisí s natrifikací. Pokud nemáme nákladnou stanici na demineralizaci, nebo alespoň filtraci průmyslové vody, tak máme jen málo možností obrany. Pokud při obvyklém složení a oživování máme díky tvrdé vodě nevyhovující vlastnosti jednotné formovací směsi, tak musíme využít některé z těchto řešení: · Přidat plastifikátor · Přidat sodu · Snížit obsah nečistot - zvýšit oživování novým pískem · Zvednout obsah aktivního bentonitu

- 26 -

Vliv vody se samozřejmě sčítá s vlivem ostatních příměsí – hlavně ostřiva a zbytků pojiva z rozpadlých jader. Pokud používáme jádrařské technologie, které škodí bentonitu, tak při intenzivním přísunu ostřiva z jader, bývá tento vliv dominantní. Protiopatření jsou stejná jako u příliš tvrdé vody. Při prvních dvou opatřeních – plastifikátor a soda, se jedná o velmi složitou problematiku a doporučuji to vždy řešit ve spolupráci s dodavatelem bentonitu. Pokud se rozhodneme řešit problém snížením obsahu nežádoucích solí, tak řešením je zvýšit oživování. Zvýšením přísunu nových surovin se zrychlí výměna formovací směsi. Výsledkem je pokles škodlivin ve formovací směsi. Stejný problém řešíme, i pokud hledáme zdroj znečištění odpadního písku. Je třeba si uvědomit, že to, co je součástí složek formovací směsi (i zbytky jader) se kumuluje jen do výše celkového obsahu dané složky a jejích zbytků. Kdežto to, co je přítomno ve vodě, se nasčítává za každý oběh podle množství přidávané vody. Pro výměnu formovací směsi platí známý diagram na obr. 9. [3] 100 změna jednotné formovací směsi %

90 80 70 60

40

30

20

5

10

3

2

1

% oživení

50 40 30 20 10 0 1

10

počet oběhů 100

1000

Obr. 9: Závislost změny jednotné formovací směsi na počtu oběhů a velikosti oživování Z diagramu vyplývá, že při oživování 3 % nových surovin (včetně ostřiva z jader) dojde k výměně složek (z 95 %) asi za 100 oběhů. To znamená, že průměrně každé zrnko formovací směsi vykoná 50 oběhů, než se dostane do odpadu. Během každého oběhu na něm (v pojivové obálce) zůstává vše, co zbylo z odpařené vody. Pokud v každém oběhu dodáme 1,5-násobek výsledné vlhkosti, tak to znamená, že konečný obsah solí z vody na zrnku se průměrně zvedne na 75-násobek toho, co je obsaženo ve vlhkosti formovací směsi. Zvýšením oživování na 6 % snížíme průměrný počet oběhů na asi 25 (stejný stupeň výměny bude za 50 oběhů). To znamená, že koncentrace solí z vody klesne na polovinu. Takže i jejich vliv bude asi poloviční. Samozřejmě za cenu zvýšené spotřeby nových surovin a nákladů za odvoz odpadu. Někdy stačí zvednout obsah aktivního bentonitu a tím nahradit nežádoucí pokles jeho vlastností. Celá problematika je hodně složitá a s výhodou zde využijete servisu dodavatele bentonitu.

- 27 -

2.3.4 ZÁVĚR Regulace vlhkosti je základní úkol řízení kvality jednotné formovací směsi. Obsah vody je jediný parametr, který můžeme plně ovlivňovat, protože v mísiči dodáváme obvykle více jak třetinu výsledné vlhkosti. Obsah ostatních složek formovací směsi nemůžeme tak intenzivně měnit. Změna obsahu aktivního bentonitu, obsahu uhlíkaté přísady nebo obsahu vyplavitelných látek probíhá za normálních okolností jen velmi pomalu. Podstatné je, že kritérium pro navlhčení formovací směsi není její vlhkost, ale spěchovatelnost. To, jestli je směs suchá nebo mokrá, poznáme podle spěchovatelnosti. Neznáme-li přesné složení, nemůžeme dopředu předepsat přesnou hodnotu vlhkosti. To, jestli při správné spěchovatelnosti není očekávaná vlhkost, je signálem pro hledání příčin. Okamžitě ale musíme pokračovat se stejnou vlhkostí. Teprve až odstraníme příčinu změny, tak nám směs dovolí (přikáže) změnit vlhkost. Všechny technologické vlastnosti, jako pevnosti, prodyšnost a podobně, jsou silně závislé na navlhčení. Pokud nemáme správnou spěchovatelnost, tak naměřené hodnoty nelze bez přepočtu správně hodnotit. Často opomíjenou hodnotou je vlhkost vratu před vstupem do mísiče. Tento parametr je, zvláště u rychlomísičů, rozhodující pro houževnatost formovací směsi.

LITERATURA [1] LEVELINK H. G., BERG H. Gießerei 62/1975, č. 5, s. 93-99. [2] MICHENFELDER, M. Snižování nákladů minimalizací zmetků pomocí plné kontroly jakosti formovacích směsí. Mezinárodní konference Mílovy 19. - 20. 4. 2005. [3] NEUDERT, A. Řízení vlastností jednotných formovacích směsí pro litinové odlitky. Slévárenství 11-12/2007, str. 523 – 528.

- 28 -

BLOK III. novely zákona o odpadech 3.1 Novinky v právní úpravě ochrany ŽP 2015/2016 JUDr. Ing. Emil Rudolf1) 1) odborník na legislativu životního prostředí 3.1.1 ČTYŘICÁTÁ – JUBILEJNÍ NOVELA ZÁKONA Č. 185/2001 SB., O ODPADECH Zákon o odpadech č.185/2001 Sb. v platném znění je právní norma považovaná za důležitou součást právní úpravy péče o životní prostředí. V rámci kompetencí ministerstva životního prostředí je to přitom zákon, který včetně dnes existujících a účinných 15 prováděcích předpisů /většinou charakteru byrokratických norem/ vyvolává velké emoce a to jak na straně subjektů plnících často chaoticky přijímané povinnosti, tak na straně příslušné státní správy utápějící se v rozporných výkladech a vysvětlování některých základních pojmů /vedlejší produkt je toho vlajkovou lodí/. Na druhé straně celostátní kontrolní orgán – Česká inspekce životního prostředí tuto právní normu přímo miluje, neboť kontrola nakládání s odpady téměř vždy odhalí nějaký ten administrativní přešlap a pokuta jako hlavní výrobek této instituce je na světě. Prakticky čtrnáctiletá účinnost tohoto dnes významného složkového zákona k ochraně i tvorbě životního prostředí zaznamenala již 40 novel, což je slušná porce zásahů do obsahu zákona o odpadech. Ne všechny novely představují změny, které jsou spojeny s rozsahem povinností a formou jejich zabezpečení ze strany právnických i fyzických osob, jde ovšem o procentně nízkou hodnotu všech novelizací. Co přinesla zatím poslední 40 novela z roku 2015 a to zákon č.223/2015 Sb. zajímavého, novela je zdůvodněna hlavně potřebou reagovat na výtky spojené s naším zákonem od Evropské komise, že plně nerespektujeme předmětné Směrnice EU k otázkám nakládání s odpady. Novelu dále obohatila tvořivost Poslanecké sněmovny pro oblast zpětného odběru pneumatik. Změny jsou koncentrovány do těchto okruhů: Působnost zákona o odpadech se nevztahuje na odpadní vody v rozsahu, v jakém se na ně vztahuje zákon o vodách č.254/2001 Sb. v platném znění a zákon o vodovodech a kanalizacích č.274/2001 Sb. v platném znění. Nově se zákon o odpadech vztahuje na odpady drahých kovů, dále se nevztahuje na vyřazené výbušniny a vyřazené střelivo /původně na odpady plastických trhavin, výbušnin a munice /. Vypouští se odtěžené sedimenty z vodních nádrží a vodních toků s vazbou na přílohu č. 9 zákona. Ruší se odkazy na přílohu č.2 zákona a nahrazují se odkazy na přímo použitelné Nařízení EU č.1357/2014 a jeho přílohu. Zpřesňují a doplňují se další základní pojmy /nakládání s odpady je i obchodování s nimi, sběr odpadů a nově tříděný sběr, obchodník a nově pojem předcházení vzniku odpadů/. Pověřené osoby vydávají osvědčení nebo sdělení prostřednictvím integrovaného systému plnění ohlašovacích povinností a současně v listinné podobě. Od hierarchie způsobu nakládání s odpady je možné se odchýlit, jen je-li výsledek nejlepší z hlediska ochrany životního prostředí. MŽP vyhláškou stanoví obsah ILNO a způsob i rozsah označení NO. Nebezpečný odpad musí být písemně označen způsobem a v rozsahu stanoveném prováděcím předpisem a grafickým symbolem podle Nařízení EU č.1272/2008 o klasifikaci, označování a balení látek a směsí. Balení NO se řídí přiměřeně Nařízením EU č.1272/2008 /ADR,RID/. Sběr a výkup vybraných odpadů – pouze přes poukázku nebo na účet. Zmocnění pro MŽP,

- 29 -

aby prováděcí vyhláška stanovila seznam odpadů, kde při prodeji se vede evidence prodávajících, dále seznam odpadů, které se nesmí vykupovat od fyzických osob a odpady, za které se nesmí poskytnout hotovost. Vypouští se zpětný odběr odpadních olejů jako některého výrobku. Upravuje se část zákona týkající se uvádění baterií a akumulátorů na trh a zpřesňuje se nařízená účinnost zpracování odpadních baterií a odpadních akumulátorů. Zpřesňuje se definice kalů z čistíren odpadních vod. Vlastník/uživatel/ zemědělské půdy je povinen využívat pouze upravené kaly. Tuto úpravu provádí provozovatel čistírny nebo provozovatel zařízení na úpravu kalů. Tyto subjekty zpracují program použití kalů na vybraném ZPF a mohou předat kaly vlastníkovi/uživateli/ půdy nebo provozovateli zařízení ke sběru a skladování kalu/platný souhlas KÚ/.MŽP stanoví vyhláškou technické požadavky na úpravu kalů, podmínky skladování upravených kalů a dočasného uložení upravených kalů před jejich použitím. Doplňuje se nové ustanovení o sedimentech vytěžených z koryt vodních toků a vodních nádrží. Pokud jsou tyto vytěžené sedimenty odpadem, je možné je využívat na ZPF pouze při plnění podmínek zákona o ochraně ZPF v platném znění nebo zákona o hnojivech v platném znění. Evidence kalů se nevede zde podle zákona o odpadech, ale zákona o ochraně ZPF. Využití těchto kalů na povrchu terénu a k zavážení podzemních prostor je podmíněno plněním podmínek vyhlášky č.294/2005 Sb. v platném znění. Využití těchto kalů jako stavebního materiálu je možné pouze při splnění podmínek stavebního zákona v platném znění. Zavádí se nové ustanovení o recyklaci lodí. Navazuje na Nařízení EU č.1257/2013 o recyklaci lodí. Jedná se zde o kompetenci Krajských úřadů a MŽP. Zařízení na recyklaci lodí je zařízením na využívání nebo odstraňování odpadů. Zpětný odběr pneumatik se nově řeší přes individuální nebo kolektivní systém, který je patřičně rozveden. -Změny v evidenci a to vůči KÚ /provozovatelé zařízení, přepravci odpadů, provozovatelé skládek – přiděleno identifikační číslo / Ohlašování-evidence přepravy NO přes ISPOP .Plní odesilatel odpadů, někdy může i zčásti jejich příjemce. Nové ustanovení k programu předcházení vzniku odpadů /hlavně úkol pro MŽP/. Rozšiřuje se Plán odpadového hospodářství – Česká republika, kraje a příslušné obce. Rozšíření sankcí – recyklace lodí, elektroodpad, baterie a akumulátory. Zpřesňují se kompetence MŽP, Krajských úřadů a ČIŽP. Ruší se přílohy č. 2 a č. 9 zákona a zpřesňují se přílohy č. 3, č. 4 a č. 12. 3.1.2 PŘECHODNÁ USTANOVENÍ · MŽP a MZDr sdělí pověřeným osobám údaje do IRZ a to do 31. 12. 2015. · Které baterie a akumulátory zakázané k uvedení na trh nebo do oběhu s účinností novely se mohou uvádět do oběhu až do vyčerpání zásob. · Obce jsou povinny podat nové hlášení poprvé za rok 2016. · Provozovatelé zařízení ohlásí nově příslušnému KÚ, zda zařízení provozují a to do 31. 1. 2016. Tomuto zařízení/pokud tak již nebylo provedeno/ se přidělí KÚ identifikační číslo a to do 30. 4. 2016. Mobilnímu zařízení podle sídla nebo bydliště provozovatele. Původci odpadů a provozovatelé zařízení jsou povinni ve své evidenci a podávaném hlášení používat toto identifikační zařízení u odpadů od 1. 7. 2016. · Provozovatelé/vlastníci/ zařízení s obsahem náplně lehce kontaminované PCB založí

- 30 -

jeho evidenci u MŽP sdělením do 30. 6. 2016. · Přeprava NO evidovaná přes ISPOP se zavede nejpozději od 1. 1. 2017. Předtím může být nahrazena evidencí platnou před účinností 40 novely. · Plány odpadového hospodářství přijaté před účinností této novely zůstávají v platnosti po stanovenou dobu. Změny těchto plánů podle obsahu této novely. · Zpráva o zpětném odběru olejů se zpracovává naposledy za rok 2014. · Označení NO do 31. 12. 2015 stačí podle původního textu zákona o odpadech platného před účinností této novely. · Pověřené osoby dosavadní se považují za pověřené osoby dle podmínek Nařízení EU č.1357/2014 ,platí s výjimkami i vydaná osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností konkrétních odpadů. Účinnost zákona je obecně stanovena dnem 1. 10. 2015. Výjimky jsou konkretizovány pro účinnost od 1. 1. 2016 /evidence, přeprava nebezpečných odpadů, práce pověřených osob/, dále pro účinnost od 1. 3. 2016 /upravené kaly z ČOV/ a od 1. 1. 2017 / baterie/ 3.1.3 PRÁVNÍ PŘEDPISY PÉČE O ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ – AKTUÁLNÍ STAV Legislativní ošetření oblasti životního prostředí lze hodnotit -maximalisticky z pohledu celé šíře problematiky péče o životní prostředí a to bez ohledu na kompetence ústředních orgánů státní správy -nebo zúženě z pohledu kompetencí ministerstva životního prostředí, které jak svým názvem, tak svým posláním představuje základní pilíř řešení tvorby a ochrany životního prostředí v podmínkách České republiky. Česká republika je dnes členem Evropské unie, tuzemské právní normy proto odrážejí obsah a požadavky Směrnic Unie k otázkám životního prostředí. Detaily, nejasnosti a nedostatky těchto právních norem jsou předmětem permanentních změn české legislativy odrážející domácí i unijní překotný názorový vývoj s dopady i do činnosti příslušných správních úřadů. Situaci neulehčuje ani rostoucí počet přímo aplikovatelných právních norem a to Nařízení EU v členských státech. Základním právním předpisem každého moderního státu je jeho Ústava. Ústava České republiky je schválena ústavním zákonem č.1/1993 Sb. V platném znění. Text české Ústavy neobsahuje pojem životní prostředí. V preambuli Ústavy se píše o odhodlání společně střežit a rozvíjet přírodní bohatství a v článku č. 7 Ústavy se stát zavazuje dbát o šetrné využívání přírodních zdrojů a ochranu přírodního bohatství. Součástí Ústavy České republiky je Listina základních práv a svobod schválená usnesením PČNR publikovaným pod č.2/1993 Sb. Ochrana životního prostředí je podchycena v článku 35. Právo na příznivé prostředí má každý, stejně jako na včasné a úplné informace o stavu životního prostředí a přírodních zdrojů. Při výkonu svých práv nesmí nikdo ohrožovat ani poškozovat životní prostředí nadmíru stanovenou zákonem. Aktuální legislativní stav Obecné zákony Zákon o životním prostředí č.17/1992 Sb. v platném znění Zákon vymezuje základní pojmy z oblasti životního prostředí, podtrhuje hlavní zásady jeho ochrany. Zavádí princip posuzování vlivů na životní prostředí a zdůrazňuje odpovědnost za porušení povinností k ochraně životního prostředí. Přednost má postup podle speciálních zákonů k ochraně složek a stránek životního prostředí. Návrh nového komplexního kodexu životního prostředí je od roku 2010 umrtven na MŽP Praha.

- 31 -

Zákon o státním fondu životního prostředí České republiky č.388/1991 Sb. v platném znění Zákon vymezuje mimo jiné činnost Rady fondu, tvorbu příjmů a výdajů-použití finančních prostředků. Podrobnosti v tomto směru stanovuje Směrnice pro běžný rok a suma jednotlivých, podporovaných programů k ochraně životního prostředí. Zákon o České inspekci životního prostředí České republiky č. 282/1991 Sb. v platném znění. Zákon zřizuje ČIŽP jako speciální kontrolní složku podřízenou rezortu životního prostředí. Organizačně se dělí na ředitelství a 10 oblastních inspektorátů. Působnost inspekce zakládá na úseku lesa tento zákon a speciální zákony- voda, ochrana přírody a krajiny, ovzduší, odpady, obaly, chemické látky a chemické směsi, prevence závažných havárií, nakládání s geneticky modifikovanými organismy a produkty, integrovaná prevence, integrovaný registr znečišťování, ochrana zemědělského půdního fondu, ekologická újma, CITES, problematika zoologických zahrad. Zákon o právu na informace o životním prostředí č.123/1998 Sb., v platném znění Zákon upravuje podmínky realizace práva na včasné a úplné informace o stavu životního prostředí a přírodních zdrojů, jimiž disponují orgány státní správy, orgány územní samosprávy a jimi zřízené, řízené a pověřené právnické osoby. Upraven je přístup veřejnosti k těmto informacím. Jde o speciální zákon k zákonu č.106/1999 Sb. v platném znění o svobodném přístupu k informacím. Zákon č.500/2004 Sb. správním řízení v platném znění Zákon je obecným a podrobným procesním předpisem, podle kterého postupují vesměs správní úřady i účastníci řízení při posuzování předmětných záležitostí. Zákon č.183/2006 Sb. o územním plánování a stavebním řádu v platném znění. Zákon aplikuje jediný speciální stavební úřad na úseku ochrany životního prostředí a to vodoprávní úřad. Nástroje územního plánování jsou stále nedoceněny při tvorbě životního prostředí. Zákon č.258/2000 Sb. O ochraně veřejného zdraví v platném znění Zákon mimo jiné upravuje ochranu zdraví před účinky hluku a ionizujícího záření, je rozveden v tomto směru Nařízením vlády č.272/2011 Sb. Zákon č. 18/1997 Sb. mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření v platném znění. Zákon upravuje příslušné vlivy konkrétních zařízení na životní prostředí pod kompetencí Státního úřadu pro jadernou bezpečnost. Zákon č.89/2012 Sb.-občanský zákoník Tato komplexní, revoluční právní norma řeší podrobně právní vztahy fyzických osob a to i k vybraným otázkám životního prostředí. Zákon č.255/2012 Sb. o kontrole / kontrolní řád / Je to obecný právní předpis, podle kterého postupují i všechny kontrolní orgány na úseku životního prostředí – doplňuje ho správní řád. Zákon č.200/1990 Sb. O přestupcích v platném znění Jde o právní normu řešící zejména proces ukládání pokut a dalších možných opatření fyzickým osobám Složkové – speciální zákony Voda / vodní hospodářství / Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách v platném znění. Zákon č. 274/02001 Sb. o vodovodech a kanalizacích v platném znění

- 32 -

Související zákony Zákon č. 164/ 2001 Sb. o přírodních léčivých zdrojích, zdrojích přírodních minerálních vod, přírodních léčebných lázních a lázeňských místech v platném znění Zákon č. 305/2000 Sb. o povodích Zákon č. 44/1988 Sb. o ochraně a využití nerostného bohatství v platném znění Zákon č. 99/2004 Sb. o rybářství v platném znění Ovzduší Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší v platném znění Zákon č. 73/2012 Sb. o látkách poškozujících ozonovou vrstvu a o fluorovaných skleníkových plynech Zákon č. 383/2012 Sb. o podmínkách obchodování s povolenkami na emise skleníkových plynů v platném znění Související zákon Zákon č.165/2012 Sb. o podporovaných zdrojích energie v platném znění Ochrana přírody a krajiny Zákon č. 114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny v platném znění Zákon č. 100/2004 Sb. o ochraně živočichů a planě rostoucích rostlin v platném znění Zákon č. 161/1999 Sb., kterým se vyhlašuje Národní park České Švýcarsko v platném znění Zákon č. 115/2000 Sb. o poskytování náhrad škod způsobených vybranými zvláště chráněnými živočichy v platném znění Související zákon Zákon č. 162/2003 Sb. o zoologických zahradách v platném znění Ochrana zemědělského půdního fondu Zákon č. 334/1992 Sb. o ochraně zemědělského půdního fondu v platném znění Lesní hospodářství Zákon č. 289/2005 Sb. o lesích v platném znění Související zákony Zákon č. 449/2001 Sb. o myslivosti v platném znění Zákon č. 149/2003 Sb. o obchodu s reprodukčním materiálem lesních dřevin v platném znění Ochrana horninového prostředí Zákon č. 44/1988 Sb. o ochraně a využití nerostného bohatství v platném znění Zákon č. 61/1988 Sb. o hornické činnosti, výbušninách a státní báňské správě v platném znění Zákon č. 62/1988Sb. o geologických pracích v platném znění Odpadové hospodářství Zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech v platném znění Zákon č. 477/2001 Sb. o obalech v platném znění Posuzování vlivů na životní prostředí Zákon č. 100/2001 Sb. o posuzování vlivů na životní prostředí v platném znění Chemické látky a chemické směsi Zákon č. 350/2011 Sb. o chemických látkách a chemických směsích v platném znění Prevence závažných havárií Zákon č.224/2015 Sb. o prevenci závažných havárií Geneticky modifikované organizmy a produkty Zákon č. 78/2004 Sb. o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a genetickými produkty v platném znění Integrovaná prevence a omezování znečištění

- 33 -

Zákon č. 76/2002 Sb. o integrované prevenci v platném znění Zákon č. 25/2008 Sb. o integrovaném registru znečišťování životního prostředí v platném znění Zákon č. 167/2008 Sb. o předcházení ekologické újmě a její nápravě v platném znění Antarktida Zákon č. 276/2003 Sb. o Antarktidě v platném znění Shrnutí Uváděné zákony jsou rozvedeny sumou (a to nemalou) prováděcích právních norem – nařízení vlády a vyhlášek. Tyto podzákonné právní normy také podléhají dosti chaoticky změnám. Jejich průběžně doplňovaný a aktualizovaný přehled lze nalézt v lednovém Věstníku MŽP a kompilujících programech jako např. ASPI. 3.1.4 PLATNÉ PRÁVNÍ PŘEDPISY NA ÚSEKU OCHRANY OVZDUŠÍ

JUDr. Ing. Emil RUDOLF Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší ve znění zákona č.64/2014 Sb. Zákona č.87/2014 Sb. Zákona č.382/2015 Sb. Nařízení vlády č. 351/2012 Sb. o kritériích udržitelnosti biopaliv Nařízení vlády č.56/2013 Sb. o stanovení pravidel pro zařazování silničních motorových vozidel do emisních kategorií a o emisních plaketách Vyhláška č. 312/2012 Sb. o kvalitě paliv používaných pro vnitrozemská a námořní plavidla z hlediska ochrany ovzduší, ve znění vyhlášky č.154/2014 Sb. Vyhláška č.330/2012 Sb. o způsobu posuzování a vyhodnocování úrovně znečištění a o rozsahu informování veřejnosti o úrovni znečistění a smogových situacích Vyhláška č. 415/2012 Sb. o přípustné úrovni znečišťování a jejím zjišťování a provedení některých dalších ustanovení zákona o ochraně ovzduší, ve znění vyhlášky č.155/2014 Sb., ve znění vyhlášky č.406/2015 Sb. Zákon č. 73/2012 Sb. o látkách poškozujících ozonovou vrstvu a o fluorovaných skleníkových plynech Vyhláška č. 257/2012 Sb. o předcházení emisím látek poškozujících ozonovou vrstvu a fluorovaných skleníkových plynech Zákon č. 383/2012 Sb. o podmínkách obchodování s povolenkami na emise skleníkových plynů, ve znění zákona č.257/2014 Sb. Vyhláška č.192/2013 Sb. stanovení formulářů žádosti o přidělení povolení pro provozovatele letadla a o vydání povolení k emisím skleníkových plynů 3.1.5 LEGISLATIVA NA ÚSEKU ODPADŮ Zákon č. 185/2001 Sb. o odpadech ve znění zákona č.477/2001 Sb., zákona č.76/2002 Sb., zákona č.275/2002 Sb., zákona č.320/2002 Sb., zákona č.356/2003 Sb., zákona č.167/2004 Sb., zákona č.188/2004 Sb., zákona č.317/2004 Sb., zákona č.7/2005 Sb., úplné znění pod č.106/2005 Sb., zákona č.444/2005 Sb., zákona č.186/2006 Sb., zákona č.222/2006 Sb., zákona č.314/2006 Sb., zákona č.296/2007 Sb., zákona č.25/2008 Sb., zákona č.34/2008 Sb., zákona č.383/2008 Sb., zákona č.9/2009 Sb., zákona č.157/2009 Sb., zákona č.223/2009 Sb., zákona č.227/2009 Sb., zákona č.281/2009 Sb., zákona č.291/2009 Sb., zákona č.326/2009 Sb., zákona č.154/2010 Sb., zákona č.31/2011 Sb., zákona č.77/2011 Sb., zákona č.264/2011 Sb., zákona č.457/2011 Sb., zákona č.18/2012 Sb., zákona č.85/2012 Sb., zákona č.165/2012 Sb., zákona č.167/2012 Sb. Zákona č.69/2013 Sb. Zákona č.169/2013Sb., ZO Senátu č.344/2013 Sb. Zákona č.64/2014 Sb. Zákona č.184/2014 Sb. Zákona č.229/2014 Sb., zákona č.223/2015 Sb. - 34 -

Vyhláška č.94/2016 Sb. o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů Vyhláška č.93/2016 Sb. o katalogu odpadů Vyhláška č.382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě ve znění vyhlášky č.504/2004 Sb. Vyhláška č.383/2001 Sb. o podrobnostech nakládání s odpady ve znění vyhlášek č.41/2005 Sb., č.294/2005 Sb., č.353/2005 Sb., č.351/2008 Sb., č.478/2008 Sb., č.61/2010 Sb., č.170/2010 Sb., č.35/2014 Sb., č.27/2015 Sb., č.83/2016 Sb. Vyhláška č.384/2001 Sb. o nakládání s PCB Vyhláška č.237/2002 Sb. o podrobnostech způsobu provedení zpětného odběru některých výrobků ve znění vyhlášek č.505/2004 Sb. a č.353/2005 Sb. Nařízení vlády č. 352/2014 Sb. o Plánu odpadového hospodářství České republiky na období 2015 - 2024 Vyhláška č.294/2005 Sb. o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu ve znění vyhlášek č.341/2008 Sb., č.61/2010 Sb. a č.93/2013 Sb. Vyhláška č.352/2005 Sb. o podrobnostech nakládání s elektrozařízeními a elektroodpady ve znění vyhlášek č.65/2010 Sb., č.285/2010 Sb., č.158/2011 Sb., č.249/2012 Sb., č.178/2013 Sb. Vyhlášky č.200/2014 Sb. Vyhláška č.341/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady Vyhláška č.352/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s autovraky ve znění vyhlášky č.54/2010 Sb. Vyhlášky č.105/2014 Sb. Vyhlášky č.270/2015 Sb. Vyhláška č.374/2008 Sb. o přepravě odpadů Vyhláška č.170/2010 Sb. o bateriích a akumulátorech ve znění vyhlášky č.212/2015 Sb. Vyhláška č.248/2015 Sb. o podrobnostech provádění zpětného odběru pneumatik Vyhláška č.321/2014 Sb. rozsahu a způsobu zajištění odděleného soustřeďování složek komunálního odpadu Platné právní předpisy na úseku vodního hospodářství Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách ve znění zákona č.76/2002 Sb. Zákona č. 320/2002 Sb., zákona č.274/2003 Sb., zákona č. 20/2004 Sb., zákona č.413/2005 Sb., zákona č. 444/2005 Sb., zákona č.186/2006 Sb., zákona č. 222/2006 Sb., zákona č. 342/2006 Sb., zákona 25/2008 Sb., zákona č.167/2008 Sb., zákona č. 181/2008 Sb., zákona č. 157/2009 Sb., zákona č. 227/2009 Sb., zákona č.281/2009 Sb., zákona č. 150/2010 Sb., úplné znění vyhlášeno pod č. 273/2010 Sb., ve znění zákona č.77/2011 Sb., zákona č. 151/2011 Sb. Zákona č. 85/2012 Sb., zákona č. 350/2012 Sb, zákona č.501/2012 Sb. Zákona č.275/2013 Sb. Zákona č.303/2013 Sb. Zákona č.61/2014 Sb. Zákona č.64/2014 Sb., zákona č.187/2014 Sb. a zákona č.39/2015 Sb. Nařízení vlády č. 40/1978 Sb. o chráněných oblastech přirozené akumulace vod Beskydy, Jeseníky, Jizerské hory, Krkonoše, Orlické hory, Šumava a Žďárské vrchy Nařízení vlády č.10/1979 Sb. o chráněných oblastech přirozené akumulace vod Brdy, Jablůnkovsko, Krušné hory, Novohradské hory, Vsetínské vrchy a Žamberk – Králíky Nařízení vlády č. 85/1981 Sb. o chráněných oblastech přirozené akumulace vod Chebská pánev a Slavkovský les, Severočeská křída, Východočeská křída, Polická pánev, Třeboňská pánev a Kvartér řeky Moravy Nařízení vlády č.401/2015 Sb. ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech Nařízení vlády č. 71/2003 Sb. o stanovení povrchových vod vhodných pro život a reprodukci původních druhů ryb a dalších vodních živočichů a o zjišťování a hodnocení stavu jakosti těchto vod ve znění nařízení vlády č. 169/2006 Sb.

- 35 -

Nařízení vlády č.262/2012 Sb. o stanovení zranitelných oblastí a o akčním plánové znění NV č.448/2012 Sb., v č.400/2013 Sb. NV č.117/2014 Sb. Nařízení vlády č. 57/2016 Sb. o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění odpadních vod a náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod podzemních Nařízení vlády č.203/2009 Sb. o postupu při zjišťování a uplatňování náhrady škody a postupu při určení její výše v územích k řízeným rozlivům Nařízení vlády č.143/2012 Sb. o postupu při určování znečištění odpadních vod a měření objemu vypouštěných odpadních vod Vyhláška č. 137/1999 Sb., kterou se stanoví seznam vodárenských nádrží a zásady pro stanovení a změny ochranných pásem vodních zdrojů Vyhláška č. 431/2001 Sb. o obsahu vodní bilance, způsobu jejího sestavení a o výdajích pro vodní bilanci Vyhláška č. 432/2001 Sb. o dokladech žádosti o rozhodnutí nebo vyjádření a o náležitostech povolení, souhlasů a vyjádření vodoprávního úřadu ve znění vyhlášky č. 195/2003 Sb., v. 620/2004 Sb., č.40/2008 Sb. a č. 336/2011 Sb. Vyhláška č. 178/2012 Sb. Kterou se stanoví seznam významných vodních toků a způsob provádění činností souvisejících se správou vodních toků Vyhláška č. 471/2001 Sb. o technickobezpečnostním dohledu nad vodními díly ve znění vyhlášky č.255/2010 Sb. Vyhláška č. 20/2002 Sb. o způsobu a četnosti měření množství a jakosti vod ve znění vyhlášky č.93/2011 Sb. Vyhláška č. 216/2011 Sb. o náležitostech manipulačních a provozních řádů vodních děl Vyhláška č. 225/2002 Sb. o podrobném vymezení staveb k vodohospodářským melioracím pozemků a jejich částí a způsobu a rozsahu péče o ně Vyhláška č. 236/2002 Sb. o způsobu a rozsahu zpracování návrhu a stanovování záplavových území Vyhláška č.46/2015 Sb. o stanovení vodních nádrží a vodních toků, na kterých je zakázána plavba plavidel se spalovacími motory a o rozsahu a podmínkách užívání povrchových vod k plavbě Vyhláška č. 123/2012 Sb. o poplatcích za vypouštění odpadních vod do vod povrchových Vyhláška č. 414/2013 Sb. vodoprávní evidenci Vyhláška č. 125/2004 Sb., kterou se stanoví vzor úplatkového hlášení a vzor poplatkového přiznání pro účely výpočtu poplatku za odebrané množství podzemních vod Vyhláška č. 252/2013 Sb. o rozsahu údajů v evidencích stavu povrchových a podzemních vod a o způsobu zpracování, ukládání a předávání těchto údajů do informačních systémů veřejné správy Vyhláška č. 450/2005 Sb. o náležitostech nakládání se závadnými látkami a náležitostech havarijního plánu, způsobu a rozsahu hlášení havárií, jejich zneškodňování a odstraňování jejich škodlivých následků ve znění vyhlášky č. 175/2011 Sb. Vyhlášky č.66/2014 Sb. Vyhláška č. 23/2007 Sb. o podrobnostech vymezení vodních děl evidovaných v katastru nemovitostí ČR Vyhláška č. 393/2010 Sb. o oblastech povodí Vyhláška č. 5/2011 Sb. o vymezení hg rajonů a útvarů podzemních vod, způsobu hodnocení podzemních vod a náležitostech zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod ve znění vyhlášky č.264/2015 Sb. Vyhláška č. 24/2011 Sb. o plánech povodí a plánech pro zvládání povodňových rizik ve znění vyhlášky č.49/2014 Sb., vyhlášky č.312/2015 Sb.

- 36 -

Vyhláška č. 49/2011 Sb. o vymezení útvarů povrchových vod Vyhláška č. 98/2011 Sb. o způsobu hodnocení stavu útvarů povrchových vod, způsobu hodnocení ekologického potenciálu silně ovlivněných a umělých útvarů povrchových vod a náležitostech programu zjišťování a hodnocení stavu povrchových vod ve znění vyhlášky č.313/2015 Sb. Vyhláška č. 155/2011 Sb. o profilech povrchových vod využívaných ke koupání Vyhláška č.105/2012 Sb. o stanovení veřejných přístavů, ze kterých se rozrušují ledové celiny Zákon č. 274/2001 Sb. o vodovodech a kanalizacích ve znění zákona č. 320/2002 Sb., zákona č.274/2003 Sb., zákona č.20/2004 Sb., zákona č. 167/2004 Sb., zákona č. 127/2005 Sb., zákona č. 76/2006 Sb. Zákona č. 186/2006 Sb., zákona č. 227/2006 Sb., zákona č. 281/2009 Sb. Zákona č.275/2013 Sb. a zákona č.39/2015 Sb. Vyhláška č. 428/2001 Sb. Kterou se provádí zákon o vodovodech a kanalizacích ve znění vyhlášky č. 146/2004 Sb., č.515/2006 Sb., vyhlášky č. 120/2011 Sb., vyhlášky č.48/2014 Sb. 3.1.6 LEGISLATIVA NA ÚSEKU OBALŮ Zákon č.477/2001 Sb. o obalech ve znění zákona č.274/2003 Sb., zákona č.94/2004 Sb., zákona č.237/2004 Sb., zákona č.257/2004 Sb., zákona č.444/2005 Sb., zákona č.66/2006 Sb., zákona č.296/2007 Sb., zákona č.25/2008 Sb., zákona č.126/2008 Sb., zákona č.227/2009 Sb., zákona č.281/2009 Sb., zákona č.77/2011 Sb., zákona č.18/2012 Sb., zákona č.167/2012 Sb. Zákona č.62/2014 Sb. Zákona č.64/2014 Sb. Nařízení vlády č.111/2002 Sb., kterým se stanoví výše zálohy na vybrané druhy vratných zálohovaných obalů ve znění nařízení č.209/2010 Sb. Vyhláška č.116/2002 Sb. o způsobu značení vratných zálohovaných obalů Vyhláška č.641/2004 Sb. o rozsahu a způsobu vedení evidence obalů a ohlašování údajů z této evidence

- 37 -

3.2 3D systémy a ekologie Ivo Lána1) 1) Slévárna a modelárna Nové Ransko, s.r.o., E-mail: [email protected] Klíčová slova Vstupní suroviny, Metalurgie, vývoj ve slévárnách, procesní řízení, 3D systémy při výrobě dílců Abstrakt Vstupní suroviny jsou převážně dodávány hutěmi a kovošroty. Například briketování špon z třískového obrábění je využíváno v malé míře. Směsi pro výrobu forem a jader jsou sice regenerovány, ale využívání odpadů je velmi omezené. Odpady z pojivových systémů, obsahující tzv. nebezpečné látky jsou deponovány na řízené skládky. Metalurgie ve slévárenství se uvedeným okolnostem přizpůsobuje. Obvykle jsou využívány dražší suroviny pro tavení i přípravu formovacích a jádrových směsí. Numerické simulace je využívána nadpoloviční většinou sléváren ČR. Procesní řízení je vnímáno jako užitečný krok k udržitelnému rozvoji, ale bohužel existují neřiditelné vstupní faktory. VaV ve slévárnách není významně podporován. 3D systémy při výrobě dílců jsou zcela jistě novým dynamicky se rozvíjejícím oborem je však nutné eliminovat slepé uličky. 3.2.1 ÚVOD Každý experimentálně potvrzený poznatek stojí za námahu. Je-li snaha korunována úspěchem, věřte, že je to jedna z největších radostí, které nás mohou potkat. Vstupní suroviny většinou dodávají hutě a kovošroty. Například briketování špon z třískového obrábění je využíváno v malé míře. Směsi pro výrobu forem a jader jsou sice regenerovány, u organických pojivových systémů velmi úspěšně, ale využívání odpadů, třeba i mezioborové, je velmi omezené. Odpady z pojivových systémů, obsahující tzv. nebezpečné látky jsou deponovány na řízené skládky. Metalurgie ve slévárenství se uvedeným okolnostem přizpůsobuje, malá pozornost konstruktérů je věnována kovovým pěnám. Raději jsou používány, obvykle dražší slitiny lehkých kovů. Numerické simulace je využívána nadpoloviční většinou sléváren ČR, což je chvály hodný trend. Nejvíce aplikací je od dodavatelů simulačního SW PROCAST a MAGMA. Procesní řízení je vnímáno jako užitečný krok k udržitelnému rozvoji sléváren, ale bohužel existují neřiditelné vstupní faktory. VaV ve slévárnách není významně podporován, protože dodavatelům investičních celků se daří přesvědčit vrcholové vedení, že vývoj ve slévárnách je zbytečný. 3D systémy při výrobě dílců jsou zcela jistě novým dynamicky se rozvíjejícím oborem, jak při výrobě modelových zařízení, tak při výrobě forem a jader, je však nutné eliminovat slepé uličky. 3.2.2 VÝROBA ODLITKŮ U nových zakázek je v nadpoloviční většině sléváren využíváno simulačních SW, které se dynamicky rozvíjí řadou predikčních modulů k řešení i povrchových neshod, k predikci vnitřního pnutí a cíleného předpětí v místech většího zatížení dílců. Rovněž významně narůstá využívání 3D systémů, například tiskem plastových skořepin v modelárnách, tiskem složitých tvarů jader nebo forem, případně jejich frézováním.

- 38 -

Porovnání svět a ČR 2014 Celosvětová výroba oceli 1600 Mt/rok z toho odlitky 11 Mt/rok (cca 0,7%), u slitin hliníku je v současnosti více než 440 Mt/rok z toho odlitky 14 Mt/rok (cca 3,2%). Podrobněji viz tabulka 1. [1] Trend vzestupu spotřeby odlitků ze slitin hliníku je zjevný v automobilovém, elektrotechnickém průmyslu a dále v průmyslu chemickém, potravinářském, farmaceutickém. Tab. 1: Porovnání svět a ČR 2014 [1] Svět tis. t % ČR %

LLG

LKG

47 796 45,44 175 39,06

25 682 24,42 55 12,28

temp. Litina 1 113 1,06 3,5 0,78

slitiny Cu

ocel 11 319 10,76 75 16,74

1 746 1,66 6,5 1,45

slitiny Al 16 324 15,52 90 20,09

slitiny Zn 546 0,52 11 2,46

ostatní neželezné celkem kovy 658 105184 0,63 100 32 448 7,14 100

Vstupní suroviny, briketování Slévárny jsou závislé na dodávkách kovových surovin z hutí a kovošrotů pro výrobu tekutého kovu, pro výrobu forem a jader na dodávkách ostřiva s předepsanou granulometrií. Špony z třískového obrábění by mohly být například briketovány, ale děje se tak velmi vzácně. Prodávají se většinou kovohutím společně s dalšími kovonosnými odpady. Regenerace ostřiv je zvládnuta částečně, pojivové systémy, u nichž jsou využívány látky, klasifikované jako jedy jsou po vytlučení odlitků odseparovány a většinou skládkovány na řízených skládkách pro nebezpečné odpady. Vstupní suroviny, další alternativy Chybí legislativní vůle, kterou by bylo zamezeno dalšímu „drancování“ planety těžbou nových a nových surovin. Přitom by se zcela jistě dalo šetřit ekologickými rozhodnutími, která by přinesla příležitost k rozvoji téměř nového oboru získávání velmi cenných surovin ze skládek. Separace je technicky zvládnutelná, technologie procesů jsou známé, vědou a výzkumem prokázané (fyzikální, chemické, biologické a kombinace). Metalurgie ve slévárenství V současnosti je využíváno pouze horkých procesů, tedy energeticky a ekologicky náročných. Odlitky jsou vyráběny jako kompaktní dílce, které je nutno zpracovat v čistírnách, případně hrubovat, v lepším případě jsou součástí sléváren obrobny. Z ekologického hlediska je užitečnou myšlenkou výroba odlehčených odlitků (kovové pěny) s pravidelným uspořádáním dutin (viz níže 3D model) nebo s nepravidelným uspořádáním dutin (prekurzorů tj. chemických látek nebo částic, které vytvoří dutiny).

- 39 -

Ekologie kovových pěn Spolupráce výzkumného pracoviště VŠ a provozního pracoviště slévárny přinesla řadu úspěchů i překvapení. Výstupem projektu byly návrhy využití kovových pěn ve všech možných průmyslových odvětvích i ve výtvarných oborech. Ve slévárenství se realizací odlehčených odlitků z kovových pěn naskýtá příležitost vyrábět dílce vynikajících užitných vlastností při zlepšení ekonomických i ekologických aspektů. Konstruktérům jsou k dispozici nové materiály s vlastnostmi, které při významně nižších hmotnostech konstrukcí a schopnosti tlumit hluk, absorbovat energii při nárazech dopravních prostředků = ochránit osádku proti úrazům, náklad proti poškození. Zcela jistě nutno zmínit i možnost využití zbytků jader jako velmi vhodných prekurzorů tedy snížení nákladů na likvidaci odpadů i přínosy v oblasti ekologické. Numerické simulace Numerické simulace od počátku devadesátých let minulého století pokročily k predikčním modulům. Simulace směřují k „virtuální slévárně“. Základní myšlenkou je možnost virtuálně navrhovat, plánovat, optimalizovat, monitorovat a tedy řídit celé výrobní procesy. Taková technická příprava celého výrobního procesu převyšuje o dva řády současnou TPV (1. řád je řízením dílčích procesů, 2. řád je řízení celého výrobního procesu slévárny). Empirická TPV slévárny, založená na metodě pokusů a omylů se, v době nástupu čtvrté technické revoluce, nenávratně stává neudržitelnou. Samozřejmě se nutnou podmínkou stává enormní zvyšování kvalifikace obsluhy a výchova odborníků. Příklad využití predikčního modulu

Obr. 1: Predikce deformace Al odlitku

- 40 -

Příklad 3D modelu a jádra

Obr. 2: Elektronický model, hotová jádra [2] Řezy LLG, AlSi, CuAl

Obr. 3: diagonální a příčné řezy [2]

- 41 -

3.2.3 PROCESNÍ ŘÍZENÍ, SCHÉMA PROCESU řiditelné vstupní faktory

vstup

výstup

Proces

neřiditelné vstupní faktory Obr. 4: proces řízení [3] Negativní vlivy jsou obsaženy v neřiditelných vstupních faktorech. Neřiditelné vstupní faktory Vně slévárny působí právní normy a neudržitelná dogmata bránící vzniku numerického řízení (virtuální slévárny). Patentová ochrana nových postupů způsobuje vysoké náklady na pořízení pracovišť a na výrobní procesy. Plýtvání surovinami, nedostatečné využívání alternativních zdrojů surovin. Mezioborové využívání odpadů (odpad je skládkován, aniž by bylo prověřeno, zda se nedá využít jako surovina v jiném výrobním oboru). Komunální odpady zatěžují životní prostředí a přitom jsou zdrojem nesmírného množství surovin. Absence VaV ve slévárnách Postup vývoje pro zlepšení řízení procesů 1 Výběr procesu a popis problému 2 Snímkování a sledovaní proměnných faktorů 3 Výběr rozhodujících faktorů 4 Plán experimentu 5 Provedení experimentu 6 Analýza dat 7 Závěry a doporučení

- 42 -

Schéma procesu výzkumu a vývoje

Obr. 5: proces VaV [3] Ekologické alternativy výroby dílců Pro výrobu využíváme velmi progresivní a efektivní technologie. CAD design modelováním alternativních tvarů dílců, CNC frézování, Sand Print při tisku forem a jader, rapid prototyping využitím nových modelářských materiálů. 3D tisk skořepin, které se zalijí a doplní snadněji vyrobitelnými dílci modelu. Prostřednictvím specifického zařízení vytvářejí trojrozměrné objekty z vhodného materiálu. Tisk po vrstvách je řízen ovládací elektronikou SW tiskárny. Jiné alternativy výroby dílců Stereolithography – SLA: Technologie je založená na tekuté světlocitlivé pryskyřici, která při aktivaci laserem tuhne. Pracovní plocha se vždy o definovanou hloubku ponoří do pryskyřice a laser prosvítí tvary, které mají ztuhnout. Tím se na stole vytvoří jedna vrstva součástky. Selective Laser Sintering – SLS: Laserové spékání využívá speciálně připraveného kovového prášku, který na pracovní plochu v komoře vyplněné dusíkem nanáší v tenké vrstvě. Tenkou vrstva prášku se v místech, která jsou určena k vytištění, osvítí silný laser a tím prášek speče. Další vrstva se vytvoří posunem dolů a proces se opakuje do vytvoření celého prototypu. Tato technologie jediná umožňuje výrobu prototypu z kovů. Laminated Object Manufacturing – LOM: Tato technologie používá fólie, které vrství na sebe a v místech vrstvy součásti vyřezává laserem a spéká. Fused Deposition Modeling – FDM: Tato technologie využívá dvou materiálů – stavěcího a materiálu podpor. Pracuje na principu jako tavná pistole – materiál je z cívky odvíjen do hlavice, kde se odtavuje a je nanášen na pracovní plochu. Materiál podpor se využívá jako pomocný. Po vytvoření součásti se obvykle rozpustí ve speciální lázni. Multi Jet Modeling – MJM: Tiskne velmi tenké vrstvy fotopolymeru.

- 43 -

SANDPRINT – "3D tisk písku"

SANDPRINT – hotové formy, jádro

Obr. 6: tiskárna forem a jader vytištěná forma a jádro Stroj na tisk forem nebo jader, umožňuje výrobu složitých tvarů, které nelze běžnými technologiemi zvládnout. Vyžaduje však speciálně připravené ostřivo. Technologie LOST FOAM (LF) výroba forem na spalitelný model

Obr. 7: lis na výrobu spalitelného modelu Slepé uličky Žádný vývoj a výzkum se neobejde bez nezdarů. Mnohdy je velmi zajímavá myšlenka považována za proveditelnou, teoreticky připravenou a praxe prokáže opak. Důvody mohou být v nezvládnutelné možnosti zkonstruovat zařízení potřebných parametrů, nebo v pomalém přenosu dat, případně v materiálech, od kterých se očekávaly vlastnosti, které nelze splnit.

- 44 -

V každém případě je nutno slepé uličky prozkoumat a publikovat, aby se jiní badatelé nesnažili, i když se samozřejmě stává, že za jiných okolností nemusí myšlenka slepou uličkou být. 3.2.4 ZÁVĚRY Malá vůle realizovat v návaznosti VaV ekologické a ekonomické projekty, tedy změny je dána dvěma faktory: 1) Přežívající činností je zahnívající rutina, velmi často je pro firmy přijatelnější než realizace změn k lepšímu. 2) Dodavatelé investičních celků zpochybňují nutnost vlastní vývojové činnosti investorů. Na změně je nejobtížnější změna: Platí Ohmův (Georg Simon Ohm 16. 3. 1789 – 6. 6. 1854) zákon U=R.I, kde U je napětí, R odpor a I intenzita proudu. Napětí při modernizaci je přímo úměrné odporu proti změně a intenzitě lpění na zastaralém způsobu. Závěry nejsou projevem skepse, jen je nutné s nepřízní počítat, patří k životu vývojového pracovníka, zejména při ekologických opatřeních. LITERATURA [1] MODERN CASTING, 2015, č. 12 str. 26-31, Dostupné na http://content.yudu.com/web/y5b2/0A1snzj/ModernCastingDec2015/flash/resources/28.htm)

[2] Lána, I., Metalografie, obrazová analýza a mechanické vlastnosti kovových pěn, 4. Holečkova konference 2011, ISBN 978-80-02-02303-6 [3] Kavička, B., Plánování experimentu, školení VUT FSI, únor 2015

- 45 -

3.3 Zákon o odpadech, jeho novela a dopad na obecného původce, nařízení č. 1357/2014 EC, předpokládaná novela prováděcích předpisů k zákonu o odpadech a JEJICH DOPAD Vladimír Bláha1 1) EMPLA AG spol. s r.o., Hradec Králové, [email protected] Klíčová slova Zákon o odpadech; Původce; Katalog odpadů; Hodnocení nebezpečných odpadů; Novela Abstrakt 40. novela zákona o odpadech vyžaduje provést ve slévárnách rozsáhlé změny v předpisech odpadového hospodářství. Dále došlo k novele vyhlášek č. 383/2001 Sb. a vyhlášky č. 376/2001 Sb., 381/2001 Sb. a chystá se novela vyhlášek č. 294/2005 Sb. a 382/2001 Sb. Je pravděpodobné, že tyto zmíněné předpisy budou minimálně v některých případech novelizovány tak, že bude vydán nový právní předpis (náhrada předpisu novelou č. 93/2016 Sb. a 94/2016 Sb.), které nahradí původní vyhlášky a pravděpodobně i plném rozsahu vyhlášku č. 294/2005 Sb.. Tyto předpisy mají být navrženy tak, aby byly použitelné přímo i pro připravovaný nový zákon o odpadech. 3.3.1 LEGISLATIVA V OH MIMO ZÁKON Č. 185/2001 SB. Vyhláška č.376/2001 Sb. o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů ve znění vyhlášky č.502/2004 Sb. – novelizována zcela novým předpisem č. 94/2016 Sb. Vyhláška č.381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů a Seznam nebezpečných odpadů ve znění vyhlášek č.503/2004 Sb., č.168/2007 Sb. a č.374/2008 Sb. – novelizována zcela novým předpisem č. 93/2016 Sb. Vyhláška č.382/2001 Sb. o podmínkách použití upravených kalů na zemědělské půdě ve znění vyhlášky č.504/2004 Sb. – připravuje se novela Vyhláška č.383/2001 Sb. o podrobnostech nakládání s odpady ve znění vyhlášek č.41/2005 Sb., č.294/2005 Sb., č.353/2005 Sb., č.351/2008 Sb., č.478/2008 Sb., č.61/2010 Sb., č.170/2010 Sb., č.35/2014 Sb., č.27/2015 Sb. – novelizována vyhláškou č. 83/2016 Sb. Vyhláška č.384/2001 Sb. o nakládání s PCB – připravuje se novela Vyhláška č.237/2002 Sb. o podrobnostech způsobu provedení zpětného odběru některých výrobků ve znění vyhlášek č.505/2004 Sb. a č.353/2005 Sb. Nařízení vlády č. 352/2014 Sb. o Plánu odpadového hospodářství České republiky na období 2015 - 2024 Vyhláška č.294/2005 Sb. o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu ve znění vyhlášek č.341/2008 Sb., č.61/2010 Sb. a č.93/2013 Sb. – připravuje se novela Vyhláška č.352/2005 Sb. o podrobnostech nakládání s elektrozařízeními a elektroodpady ve znění vyhlášek č.65/2010 Sb., č.285/2010 Sb., č.158/2011 Sb., č.249/2012 Sb., č.178/2013 Sb., vyhlášky č.200/2014 Sb. Vyhláška č.341/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s biologicky rozložitelnými odpady

- 46 -

Vyhláška č.352/2008 Sb. o podrobnostech nakládání s autovraky ve znění vyhlášky č.54/2010 Sb., vyhlášky č.105/2014 Sb. Vyhláška č.374/2008 Sb. o přepravě odpadů Vyhláška č.170/2010 Sb. o bateriích a akumulátorech ve znění vyhlášky č.212/2015 Sb. Vyhláška č.465/2013 Sb. o stanovení vzoru návrhu na zápis do seznamu povinných osob v oblasti zpětného odběru pneumatik a obsahu roční zprávy o plnění povinností zpětného odběru pneumatik Vyhláška č.321/2014 Sb. o rozsahu a způsobu zajištění odděleného soustřeďování složek komunálního odpadu 3.3.2 ÚVOD 40. novela zákona o odpadech byla první předzvěstí celkem masivních změn v předpisech odpadového hospodářství v ČR. Došlo k novele vyhlášek č. 383/2001 Sb. a vyhlášky č. 376/2001 Sb., 381/2001 Sb. a chystá se novela vyhlášek č. 294/2005 Sb. a 382/2001 Sb. Je pravděpodobné, že tyto zmíněné předpisy budou minimálně v některých případech novelizovány tak, že bude vydán nový právní předpis (náhrada předpisu novelou č. 93/2016 Sb. a 94/2016 Sb.), které nahradily původní vyhlášky (je pravděpodobné, že novela nahradí zcela také vyhlášku č. 294/2005 Sb.). Tyto předpisy mají být navrženy tak, aby byly použitelné přímo i pro připravovaný nový zákon o odpadech. Z mých zkušeností to nemusí být nešťastnější postup, pokud prováděcí právní předpis předbíhá zákon. Ale možná jsou nyní v PS jiné podmínky než dříve a předkladatel je schopen zajistit „průchod“ jím navrženého předpisu parlamentem bez takových změn zákona, které by si vyžádaly sekundárně změnu prováděcího právního předpisu. Počet novel současného zákona o odpadech je velmi vysoký. To tvoří ze zákona nepřehledný předpis, u něhož musí každý člověk velmi sledovat, zda pracuje s platnou verzí předpisu. U zákona o odpadech si navíc musíme zvyknout, že i zdánlivě malá změna může vyvolat řetězovou reakci, kterou může odhalit až praxe. Zákon o odpadech je navíc inspekcí velmi často „kontrolován“, neboť se dnes týká již prakticky každého. Důvodová práva „infri“ novely uváděla, že jde zejména o reakci na hrozící řízení ze strany evropské komise. Nakonec se k tomu přidalo i vydání nařízení č. 1357/2014 EC. Stejně tak novela č. 83/2016 Sb., č. 93/2016 Sb. i hlavně vyhláška č. 94/2016 Sb. byla vyvolána vydáním nařízení č. 1357/2014 EC. Novely uvedených předpisů byly očekávány již v loňském roce, vyšly však s platností od 1. dubna 2016.

3.3.3 ZMĚNY VYPLÝVAJÍCÍ Z „INFRI“ NOVELY ZÁKONA O ODPADECH Č. 223/2015 SB. Působnost zákona o odpadech se nevztahuje na odpadní vody, což odpovídá obecné filozofii (např. vynětí před pár lety „lidských těl“. Zákon o odpadech se nevztahuje na ty předměty, na které se již nevztahuje speciální právní předpis. Definici (obecnou) uvádí tuším par. 38 zákona č. 254/2001 Sb. o vodách s tím, že novela vodního zákona se chystá. Zákon o odpadech se dále vztahuje i na odpady drahých kovů. Toto vychází pravděpodobně z filozofie, že je nutné podchytit zákonem o odpadech maximum matric (viz zeminy, sedimenty, nyní i zlatonosné směsi). Sedimenty jsou odpadem. Jejich využití je možné, ale v intencích par. 14, odst. 1 nebo odst. 2. Příloha č. 9 tedy byla zrušena bez náhrady. Zařazení sedimentů do dikce zákona o odpadech způsobilo nutnost „novely“ vyhlášky č. 294/2005 Sb. a „nedotčenou“ (a tedy zde i funkční) zůstala pouze problematika využívání sedimentů na zemědělské půdě (tvůrce - 47 -

předpisu č. 257/2009 Sb. bylo zejména MZe). Dnes opravdu činí zařazení sedimentů do dikce zákona o odpadech velký problém (při využití mimo ZPF). Jde o lesní pozemky, úprava odpadů jejich odvodněním, zjišťovací řízení, evidence, ohlášení ISPOP a u aplikací na 2000 tun i EPRTR, atd.). Nyní je i u sedimentů podobná situace jako u zemin, tedy pokud jsou sedimenty odpadem, je možné je využívat na ZPF dle vyhlášky č. 257/2009 Sb. (při splnění podmínek zákona o ochraně ZPF v platném znění nebo v dikci zákona o hnojivech v platném znění). Evidence sedimentů by se v tomto případě nevedla podle zákona o odpadech, ale podle předpisů ochrany ZPF (mimo jiné vyhlášky č. 257/2009 sb.). Využití sedimentů mimo ZPF je pak nově vázáno na podmínky pro využití na povrchu terénu a k zavážení podzemních prostor a musí být plněny podmínky vyhlášky č.294/2005 Sb. v platném znění (které je ovšem nyní po vnějším připomínkovém řízení také před novelou). Využití sedimentů jako případné jako stavebního materiálu je možné pouze při splnění podmínek stavebního zákona Příloha č. 2 zákona č. 185/2001 Sb. byla zrušena, neboť je v přímém rozporu s nařízením č. 1357/2014 EC. Nyní jsou nebezpečné vlastnosti (nově jako HP) definovány nařízením přímo s tím, že vydaná Osvědčení do data platnosti novely platí do doby jejich vlastní platnosti (nejdéle 4 roky) a pověření osob provádějící hodnocení nebezpečných vlastností se mění z H na HP vlastnosti (tedy spíš se považují za oprávněné). Stejně jako přeprava smí být i po 1. 1. 2016 vydávaná Osvědčení i jen v listinné podobě. Příloha č. 2 byla zrušena s tím, že ji nahradilo již od 1. 6. 2015 nařízení č. 1357/2014 EC. MŽP a M Zdravotnictví sdělí pověřeným osobám údaje do IRZ a to do 31. 12. 2015 (přechodné ustanovení). Vyhláška č. 94/2016 Sb. tak vlastně „ošetřuje“ části nekonkretizované nařízením č. 1357/2014 EC. Došlo k změnám v pojmové části s tím, že původce zůstal, povinnost předání jen oprávněné osobě také. Jde o sběr, tříděný sběr, předcházení vzniku odpadů, obchod s odpady. Přeprava odpadů nebezpečných (pokud jsou nebezpečnou věcí dle ADR) se provádí dle ADR. Nově, však musí být značení dle 1357/2014 EC s odkazem na přímou chemickou legislativu (1272/2008 EC – REACH). ILNO. Označení NO bylo možné jen do 31. 12. 2015 podle původního textu zákona o odpadech platného před účinností 40. novely (tedy dle DSD/DPD). Vyhlášky (o kterých hovoříme) ošetřily značení NO až od 1. dubna 2016. Dochází ke změnám v oblasti možnosti vyplácení „odměny“ při výkupu kovů. Je uvedeno zmocnění pro ministerstvo, aby prováděcí vyhláška stanovila seznam odpadů, u kterých při prodeji se vede evidence prodávajících, a dále smí vydat seznam odpadů, které se nesmí vykupovat od fyzických osob a odpady, za které se nesmí poskytnout hotovost. Výkup odpadů (kat. č. 020110, 150104, 160104*, 160106, 160117, 160118, 160801, 170401, 170402, 170403, 170404, 170405, 170406, 170407, 170411 a 201040) dle 383/2001 Sb. ve znění 83/2016 Sb. je možný navíc jen s identifikací osob. Byl vypuštěn systém zpětného odběru u odpadních olejů. Toto vychází pravděpodobně z filozofie, že je nutné podchytit zákonem o odpadech maximum matric (viz zeminy, sedimenty, nyní i zlatonosné směsi). Zavádí se však zpětný odběr (kolektivní či individuální systém) pro pneumatiky. Dochází k úpravě pasáží týkajících se odpadních baterií a akumulátorů. Některé baterie a akumulátory zakázané k uvedení na trh nebo do oběhu se s účinností novely mohou uvádět do oběhu až do vyčerpání zásob (přechodné ustanovení). Další ze zásadních oblastí je nakládání s kaly z ČOV. Je pro uživatele zemědělské půdy nutné využívat pouze upravené kaly, které takto musí přijít z ČOV nebo z externího zařízení k úpravě kalů (kompostárna, nebo jiné zařízení). Ministerstvo má připravit vyhláškou stěžejní záležitost, kterou jsou technické požadavky na úpravu kalů, dále podmínky na skladování upravených kalů a podmínky na jejich dočasné uložení před jejich použitím. Z mého pohledu

- 48 -

bude právě tato vyhláška stěžejní, nebo je zde neustále velká řada diskusí nad možností aplikace kalů z hlediska hygienické bezpečnosti. K dnešnímu datu nebyla vydána, ač je v přípravě. V zákoně o odpadech se zavádí podmínka recyklace lodí. Do jaké míry se to dotkne praxe, je spíše hypotetické. Ustanovení k programu předcházení vzniku odpadů. Zajímavé je toto zejména při porovnání s jasným trendem zařadit do dikce zákona o odpadech. Jak chceme předcházet vzniku odpadů v praxi, když nově řadíme do zákona již zažité „neodpady“? Rozšiřuje se Plán odpadového hospodářství – Česká republika, kraje a příslušné obce. Rozšíření sankcí, zejména na již zmíněné lodi, oleje, baterie, ale také sedimenty. Zpřesňují se kompetence jednotlivých úřadů činných v OH. Provozovatelé zařízení ke sběru, výkupu, využívání nebo odstraňování odpadů, provozovatelé zařízení podle § 14 odst. 2, provozovatelé malých zařízení podle § 33b odst. 1 a dopravci odpadů (kteří nejsou zároveň osobou oprávněnou k převzetí odpadů), jsou povinni zaslat údaje o provozu zařízení nebo o činnosti dopravce odpadů krajskému úřadu, a to do 15 dnů od zahájení, ukončení, přerušení nebo obnovení činnosti dopravce odpadů nebo provozu zařízení včetně zahájení provozu podle změny souhlasu s provozem zařízení. Viz vztah k přílohám č. 20 a 22 vyhlášky č. 383/2001 Sb. (ve znění novely č. 83/2016 sb.). Provozovatelé skládek jsou povinni zasílat každoročně do 15. února údaje o stavu vytvořené finanční rezervy, doložené výpisem z bankovního účtu provozovatele skládky, a údaje a o volné kapacitě skládky a dále údaje o poplatcích za ukládání odpadů na skládky krajskému úřadu příslušnému podle místa skládky. Obec, která je povinna podat hlášení podle § 39 odst. 2, zasílá každoročně obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností do 15. února následujícího roku hlášení o systému shromažďování, sběru, přepravy, třídění, využívání a odstraňování komunálních odpadů v rozsahu stanoveném vyhláškou (viz přechodná ustanovení od 1. 1. 2016) Obecní úřad obce s rozšířenou působností a krajský úřad zasílají MŽP informace o každém rozhodnutí vydaném podle tohoto zákona, a to do 15 dnů ode dne nabytí jeho právní moci. Obecní úřad obce s rozšířenou působností je povinen zasílat MŽP informace o každém vyjádření vydaném podle § 79 odst. 4 písm. e), a to do 15 dnů ode dne jeho vydání. Krajský úřad zasílá ministerstvu informace o provozu zařízení a dopravcích odpadů podle odstavce 3 do 15 dnů ode dne jejich obdržení a podle odstavce 4 do 15. března kalendářního roku. Při plnění evidenčních a ohlašovacích povinností podle § 39 a 40 mají zařízení povinnost používat identifikační čísla zařízení (IČZ). To se týká i zařízení ke sběru, výkupu, využívání nebo odstraňování odpadů (§ 14 odst. 1), zařízení podle § 14 odst. 2 a malých zařízení podle § 33b odst. 1 (biologicky rozložitelné odpady). IČZ přiděluje krajský úřad nejpozději do patnácti dnů ode dne vydání souhlasu, integrovaného povolení podle zákona o integrované prevenci či ohlášení zahájení provozu zařízení podle § 14 odst. 2 a § 33b odst. 1. Identifikační čísla zařízení zavedla již novela zákona o odpadech č. 169/2013 Sb., ale touto aktuální novelou byl upřesněn způsob jejich přidělování, který bude řešen i v prováděcí vyhlášce. IČZ přidělená před účinností této novely a zveřejněná na portálu veřejné správy se podle přechodných ustanovení považují za IČZ podle nového znění. Provozovatelé současných zařízení ohlásí „nově“ příslušnému KÚ, zda zařízení provozují a to do 31. 1. 2016. Tomuto zařízení (pokud ho již nemá) se přidělí KÚ identifikační číslo, do 30. 4. 2016. Mobilnímu zařízení se přidělí číslo podle sídla nebo bydliště provozovatele. Původci odpadů a

- 49 -

provozovatelé zařízení jsou povinni ve své evidenci a podávaném hlášení používat toto identifikační zařízení u odpadů od 1. 7. 2016. (přechodné ustanovení) V současné době se přeprava nebezpečných odpadů bude ohlašovat prostřednictvím integrovaného systému plnění ohlašovacích povinností (ISPOP) tedy elektronicky. Účinnosti nabývá nové znění § 40 až 1. ledna 2016, ale jsou zde přechodná ustanovení novely. Až do 31. prosince 2016 není odesílatel a příjemce povinen ohlašovat podle nového znění (elektronicky), pokud budou vést evidenci při přepravě nebezpečných odpadů podle starého znění § 40 (7 evidenčních listů ELPNO). Novela č.. 83/2016 Sb. definuje tzv. OLPNO dle přílohy č. 26 vyhlášky č. 383/2001 Sb.). Přeprava nebezpečných odpadů se neohlašuje, pokud nepřesahuje areál provozovny nebo v případě, že odesílatelem je nepodnikající fyzická osoba. Povinnosti odesílatele nebezpečného odpadu z hlediska hlášení může za odesílatele splnit příjemce. Při přepravě nebezpečných odpadů mobilním zařízením ke sběru odpadů je odesílatelem pouze provozovatel tohoto mobilního zařízení. Znění § 40 pak dále řeší situace, kdy dojde k přerušení provozu ISPOP a i přes tuto skutečnost bude možné přepravu nebezpečných odpadů uskutečnit. 3.3.3.1 Přechodná ustanovení Mimo zde uvedené skutečnosti je nutné při čtení novely č. 223/2015 Sb. číst pečlivě i přechodná ustanovení. Provozovatelé (vlastníci) zařízení s obsahem náplně lehce kontaminované PCB založí jeho evidenci u MŽP sdělením do 30. 6. 2016. Plány odpadového hospodářství přijaté před účinností této novely zůstávají v platnosti po stanovenou dobu. Změny těchto plánů podle obsahu této novely. Účinnost zákona je obecně stanovena dnem 1. 10. 2015. Výjimky jsou konkretizovány pro účinnost od 1. 1. 2016 (evidence, přeprava nebezpečných odpadů, práce pověřených osob), dále pro účinnost od 1. 3. 2016 (upravené kaly z ČOV) a od 1. 1. 2017 je definována účinnost pro (baterie, otázka, zda nebude již nový zákon o odpadech). V roce 2017 by měly být nové volby (v řádném termínu), tak uvidíme. 3.3.4 NOVELIZOVANÉ ČÁSTI VYHLÁŠKY Č. 83/2001 SB. (NOVELA Č. 83/2016 SB.) Primárně je nutné upozornit, že novela č. 83/2011 Sb. mění vyhlášku č. 383/2001 Sb., nejde o plné znění. To je nutné stáhnout z dnes již dostupných služeb, např. „zákony pro lidi.cz“, kde je plné znění dnes volně k dispozici. Nebudu zde uvádět formální změny týkající se žádostí (provozní deník, atd.). Stěžejní bude však výklad k par. 1, odst. 1 písm. r), kdy jde o opatření pro ukončení provozu zařízení k nakládání s odpady a způsob jeho zabezpečení, který zajistí, že zařízení nebude po ukončení provozu ohrožovat zdraví lidí a životní prostředí.“ Dále jde zejména o par. 5, odst. 5, který upřesňuje požadavek označení shromažďovacího místa ve smyslu nového par. č. 26, který přímo odkazuje na novou přílohu č. 29 vyhlášky. Odkazy na přílohy „zneplatněné“ nařízení č. 1357/2014 EC. byly změněny. Par. 8, odst. 2 byl textově upraven, přehled odpadů (počet odpadů dle katalogových čísel) zůstal stejný. Odkaz je uváděn k úhradě za výkup jmenovaných odpadů dle podmínek zákona (bezhotovostní). Par 21 a 22 – pojmové upřesnění (nebo zařízení). Upřesnění textu povinností obcí (ORP). Par 23 až 26 je zcela nový. § 23

- 50 -

Rozsah a způsob ohlašování údajů o zařízení ke sběru a výkupu, využívání a odstraňování odpadů, zařízení podle § 14 odst. 2 zákona, malých zařízení podle § 33b odst. 1 zákona a činnosti dopravců odpadů (1) Provozovatelé zařízení ke sběru, výkupu, využívání nebo odstraňování odpadů, provozovatelé zařízení podle § 14 odst. 2 zákona a provozovatelé malých zařízení podle § 33b odst. 1 zákona, včetně mobilních zařízení, zasílají údaje o provozu zařízení podle přílohy č. 22. (2) Provozovatelé skládek odpadů zasílají údaje o stavu vytvořené finanční rezervy, údaje o volné kapacitě skládky a údaje o poplatcích za ukládání odpadů na skládky na listě č. 4 přílohy č. 20. (3) Dopravci odpadů zasílají údaje o své činnosti podle přílohy č. 27. (4) Hlášení podle odstavců 1 až 3 zasílá krajský úřad ministerstvu v elektronické podobě v přenosovém standardu dat o odpadech na elektronickou adresu, která se zveřejňuje způsobem umožňujícím dálkový přístup. § 24 Rozsah a způsob zasílání informací o rozhodnutích a vyjádřeních vydaných podle zákona (1) Obecní úřad obce s rozšířenou působností zasílá ministerstvu informace o jím vydaných rozhodnutích a vyjádřeních podle § 79 odst. 4 písm. e) zákona podle přílohy č. 25 elektronicky v přenosovém standardu dat o odpadech na elektronickou adresu, která se zveřejňuje způsobem umožňujícím dálkový přístup. (2) Krajský úřad zasílá ministerstvu informace o jím vydaných rozhodnutích podle zákona podle přílohy č. 25 elektronicky v přenosovém standardu dat o odpadech na elektronickou adresu, která se zveřejňuje způsobem umožňujícím dálkový přístup. § 24a Způsob přidělování identifikačního čísla zařízení (1) Formát identifikačního čísla zařízení je CZXYYYYY, kde X je označení kraje a YYYYY je pořadové číslo evidovaného zařízení v rámci příslušného kraje. Označení kraje je následující: A - Hlavní město Praha, S - Středočeský, U - Ústecký, L - Liberecký, K - Karlovarský, H Královéhradecký, E - Pardubický, P - Plzeňský, C -Jihočeský, J - Vysočina, B - Jihomoravský, M - Olomoucký, T - Moravskoslezský, Z - Zlínský. (2) Přidělení identifikačního čísla zařízení zahrnuje jeho vytvoření ve formátu podle odstavce 1 a sdělení provozovateli zařízení. (3) V případě mobilního zařízení přiděluje identifikační číslo zařízení krajský úřad, na jehož území má provozovatel mobilního zařízení sídlo. (4) Krajský úřad, který vede řízení o žádosti o vydání souhlasu k provozování mobilního zařízení, které doposud nemá přidělené identifikační číslo zařízení a jehož provozovatel nemá na území kraje sídlo, informuje krajský úřad, v jehož správním obvodu má provozovatel mobilního zařízení sídlo, o vydání tohoto souhlasu do 5 dnů ode dne jeho vydání. Krajský úřad, v jehož správním obvodu má provozovatel mobilního zařízení sídlo, zašle sdělení identifikačního čísla mobilního zařízení na vědomí krajskému úřadu, který vydal souhlas k provozování zařízení. (5) Již jednou přidělené identifikační číslo zařízení nelze měnit, odstranit ani přidělit jinému zařízení. (6) Pokud dojde k převodu nebo přechodu užívacího práva k zařízení, identifikační číslo zařízení se nemění. (7) Samostatné identifikační číslo zařízení se přidělí každému zařízení určenému k nakládání s vybranými výrobky, které se staly odpadem, uvedenými v § 25 odst. 1 písm. g) zákona a - 51 -

každému zařízení určenému k nakládání s vybranými výrobky, které se staly odpadem, uvedenými v § 25 odst. 1 písm. h) zákona. § 25 Ohlašování přepravy nebezpečných odpadů (1) Ohlašovací list pro ohlášení přepravy nebezpečných odpadů od jednoho odesílatele k jednomu příjemci z jednoho nebo více míst nakládky do jednoho místa vykládky je uveden v příloze č. 26. (2) V případě, že se přeprava nebezpečných odpadů uskuteční vícekrát v jeden den jedním dopravním prostředkem z jednoho místa nakládky do jednoho místa vykládky, může být ohlášena podle přílohy č. 26 na jednom ohlašovacím listu s uvedením, že se jedná o kyvadlovou přepravu. (3) Doklad přiložený v listinné podobě k zásilce nebezpečného odpadu obsahuje informace v rozsahu ohlašovacího listu uvedeného v příloze č. 26. (4) Pokud se jedná o přepravu nebezpečných odpadů vznikajících v rámci činnosti Ministerstva obrany, ohlašuje se ministerstvu pouze v listinné podobě. Odesílatel vyplní dva ohlašovací listy, z nichž jeden si ponechá potvrzený. Druhý ohlašovací list odesílatel přiloží k zásilce nebezpečného odpadu a po dokončení přepravy si jej ponechá příjemce. § 26 Způsob a rozsah označování nebezpečných odpadů je uveden v příloze č. 29. Přílohy: - příloha č. 1 – drobná změna (zrušení „a seznamů nebezpečných odpadů“ v bodě 5.2 - příloha č. 2 – jejich uchovávání po dobu 5 let a IČZ číslo, změna bodu a) (nové znění upravené) přílohy č. 2 - příloha č. 3 obsah ILNO, zejména k nařízení č. 1357/2014 EC - příloha č. 14 – zrušeno (potkal ji osud dřívějších přílohy jiných – zpětný odběr olejů) - v příloze č. 15 se do bodu n přidává pojem „vody“ místo „vod“ - příloha č. 19 – zrušeno - příloha č. 20 – hlášení o produkci a nakládání s odpady (zejména PID/integrované povolení). Změny budou zaneseny do interaktivních formulářů stažitelných v ISPOP - příloha č. 22 (hlášení určeno pro krajský úřad) – viz příloha - příloha č. 23 a 24 – zrušeno - příloha č. 25 – 27 – viz příloha 3.3.4.1 Přechodné ustanovení zavedeno vyhláškou č. 41/2005 Sb. Čl. II Pokud provozovatel skládky po posouzení shody stavu skládky podle § 12a bodu 2 zjistí, že se na něj nevztahuje povinnost předložit návrh plánu úprav skládky podle čl. II bodu 3 zákona č. 188/2004 Sb., kterým se mění zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech a změně některých dalších zákonů, ve znění pozdějších předpisů, uchovává vyplněnou přílohu č. 28 v rámci archivace evidence uložených odpadů podle § 21 odst. 1 písm. d) zákona a oznámí tuto skutečnost orgánu veřejné správy příslušnému k vydání souhlasu k provozování skládky. 3.3.4.2 Přechodné ustanovení zavedeno vyhláškou č. 353/2005 Sb. Čl. III Hlášení o zpracování, využívání a odstraňování elektroodpadů se zasílá na formuláři uvedeném v příloze č. 8 zvláštního právního předpisu11a) příslušnému obecnímu úřadu obce s rozšířenou působností poprvé za rok 2006.

- 52 -

3.3.4.3 Přechodné ustanovení zavedeno vyhláškou č. 351/2008 Sb. Čl. II Osoby, na které se vztahují povinnosti podle § 22, mohou ohlašovat evidenci odpadů za rok 2008 podle dosavadních právních předpisů. 3.3.4.4 Přechodná ustanovení zavedeno vyhláškou č. 83/2016 Sb. Čl. II 1. Nebezpečný odpad nemusí být do 31. května 2016 označen podle § 26 vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném ode dne nabytí účinnosti této vyhlášky, pokud je označen alespoň nápisem „nebezpečný odpad“. 2. Shromažďovací prostředek nebezpečného odpadu nemusí být do 31. května 2016 označen podle § 5 odst. 5 vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném ode dne nabytí účinnosti této vyhlášky, pokud je označen podle § 5 odst. 5 vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném přede dnem nabytí účinnosti této vyhlášky. 3. Identifikační list nebezpečného odpadu nemusí do 31. května 2016 obsahovat údaje podle přílohy č. 3 vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném ode dne nabytí účinnosti této vyhlášky, pokud obsahuje údaje podle přílohy č. 3 vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném přede dnem nabytí účinnosti této vyhlášky. 4. Dodavatel odpadu, který je původcem odpadu, je v rámci písemných informací podle přílohy č. 2 bodu 2 písm. a) vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném ode dne nabytí účinnosti této vyhlášky, povinen poskytovat osobě oprávněné k provozování příslušného zařízení k nakládání s odpady identifikační číslo provozovny od 1. května 2016. 5. Při vedení průběžné evidence a v ročním hlášení o produkci a nakládání s odpady a při ohlašování přepravy nebezpečných odpadů podle § 25 vyhlášky č. 383/2001 Sb., ve znění účinném ode dne nabytí účinnosti této vyhlášky, jsou původci odpadů a oprávněné osoby povinni používat identifikační číslo provozovny u údajů o odpadech, které budou předány a převzaty po 30. červnu 2016. IČP není číslem ve smyslu ISPOP (ovzduší, IRZ). Jedná se o číslo generované živnostenským zákonem (možno si vyžádat obecně výpis o provozovně bez ohledu na regionální příslušnost!!). Stažitelné formuláře k 15. 4. 2016 (ISPOP)

3.3.5 NOVÁ VYHLÁŠKA Č. 94/2016 SB. KTERÁ NAHRADILA VYHLÁŠKU Č. 376/2001 SB. Hodnocení nebezpečných vlastností odpadů je ošetřeno od 1. 4. 2016 zcela novým právním předpisem č. 94/2016 Sb. Je možné uvést, že nutnost vydání nového předpisu byla dána již vydáním nařízení č. 1357/2014 EC.

- 53 -

Vyhláška č. 376/2001 Sb. a příloha č. 2 zákona totiž byla historicky v rozporu s nařízením č. 1357/2014 Sb. Zmocnění k označování nebezpečných odpadů (novou symbolikou) platilo vlastně od 1. 1. 2016 s tím, že bez prováděcího právního předpisu nebylo možné toto značení zavést do praxe. Znění vyhlášky č. 94/2016 Sb. lze shrnout do jednotlivých paragrafů §1 Předmět úpravy – vyhláška vychází z podmínek nařízení 98/2008 EC a nařízení č. 1357/2014 EC. Pokrývá problematiku o žádosti osoby ucházející se o „pověření“ až po obsah sdělení. §2 Obsah žádosti o udělení pověření k hodnocení nebezpečných vlastností. Nebezpečné vlastnosti rezultují z nařízení č. 1357/2014 EC. Kvalifikační požadavky a správní poplatek zůstává. §3 Návrh na prodloužení platnosti (pověření je vždy vydáváno na dobu určitou). Nově definován je písmeno d), které odkazuje na doklad o absolvování školení pro hodnocení nebezpečných vlastností odpadů. §4 Obsahem školení pro hodnocení nebezpečných vlastností odpadů se zabývá právě par. 4. Organizátor školení musí zapracovat všechny tyto požadované body, včetně využívání systému ISPOP pro proces hodnocení nebezpečných vlastností dopadů. §5 Definice nebezpečných vlastností odpadů – přímý vztah k nařízení č. 1357/2014 EC. Národní nebezpečné vlastnosti definuje právě vyhláška č. 94/2016 Sb. §6 Velmi zajímavý je právě par 6 vyhlášky, ten přímo v odst. 1 definuje, že nebezpečné vlastnosti lze vyloučit pouze u odpadů vznikajících nebo vzniklých řízeným nebo známým postupem zaručujícím pro hodnocený odpad neměnné vlastnosti. Tento odstavec by dle mého názoru měl být vyložen, neboť je z mého pohledu zásadní. Filozofie je ta (stejně jako v chemii) že hodnocení nebezpečných vlastností dopadů se provádí porovnáním kritérií a jejich limitních hodnot (zjištěných nebo získaných dat) anebo provedenými zkouškami či jinými daty. Zdroje z nich pověřená osoba vycházela, musí být uvedeny pro každou nebezpečnou vlastnost samostatně. Zkoušky odpadu se provádí pouze v případě, že pro účely hodnocení jednotlivých nebezpečných vlastností odpadu shromážděné podklady nepostačují k úsudku pověřené osoby. Úsudek musí být v rámci dokumentace postupu odůvodněn ve vztahu ke každému ukazateli stanovenému jako kritérium nebezpečné vlastnosti. Pokud byla nebezpečná vlastnost hodnocena na základě testů (vůči úsudku) mají přednost tyto provedené testy. Protokoly o zkouškách odpadu předložené žadatelem o hodnocení nebezpečných vlastností odpadu může pověřená osoba použít jako podklad k hodnocení jen v případě, že zkoušky byly provedeny v laboratořích nebo na odborných pracovištích, která splňují podmínky uvedené v § 8 odst. 2, a vzorkování bylo provedeno a dokumentováno v souladu s požadavky § 7 a 8. Při hodnocení nebezpečných vlastností odpadu se musí přihlížet i ke skutečnosti, že po odběru vzorků odpadu může při nakládání s odpadem dojít ke kvantitativní nebo kvalitativní

- 54 -

změně hodnoceného odpadu. Tato skutečnost musí být zohledněna v dokumentaci dokládající výsledek hodnocení. Archivace je požadována 5 let. §7 Zkoušení odpadů: Zkoušky se provádí na vzorcích odebraných z odpadu. Před odběrem vzorků musí být zpracován program zkoušení, jehož součástí je i plán odběru vzorků, jež je vyhotovený dle ČSN EN 14899. Jakožto i samotný odběr musí odpovídat této normě, stejně jako odběrový protokol vypracovaný o odběru vzorků. Odběr vzorků odpadů na základě plánu odběru vzorků podle odstavce 2 může provádět pouze a) pověřená osoba, b) odborně způsobilá fyzická osoba, která byla pro vzorkování odpadů certifikována podle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17024 ze dne 1. května 2013 Posuzování shody - Všeobecné požadavky na orgány pro certifikaci osob, nebo c) laboratoř nebo odborné pracoviště, které byly pro vzorkování odpadů podle technické normy ČSN EN 14899 ze dne 1. července 2006 Charakterizace odpadů - Vzorkování odpadů Zásady přípravy programu vzorkování a jeho použití akreditovány podle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025 ze dne 1. listopadu 2005 Posuzování shody - Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří. Oblast dotčená zákonem č. 185/2001 Sb. není vyhláškou č. 94/2016 Sb. změněna. Tedy platí i to, že osoba pověřená nesmí vydat Osvědčení pro odpad, za který odpovídá jako původce nebo oprávněná osoba. §8 Zkoušení odpadů: V rámci ověřování nebezpečných vlastností odpadů podle § 6 odst. 4 zákona o odpadech může vzorky odpadů odebírat podle plánu odběru vzorků uvedeného v § 7 odst. 2 i fyzická osoba, kterou osoba uvedená v § 7 odst. 5 před odběrem prokazatelně proškolila. Toto proškolení má platnost 1 rok. Zkoušky odpadů se provádějí v laboratořích nebo na odborných pracovištích, akreditovaných podle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025 ze dne 1. listopadu 2005 Posuzování shody Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří. Způsobilost laboratoře nebo odborného pracoviště se vztahuje pouze na metody jmenovitě uvedené v příloze osvědčení o akreditaci, které jim bylo vydáno. Pro hodnocení nebezpečných vlastností odpadů lze použít pouze zkušební metody, které jsou uvedeny v přímo použitelném předpisu Evropské unie o zkušebních metodách podle nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/20067), v poznámkách Evropského výboru pro normalizaci nebo v jiných mezinárodně uznávaných zkušebních metodách a pokynech. Z hodnoceného celku odpadu musí být odebrán takový počet vzorků ke zkouškám odpadů, který umožní minimalizovat vlivy případné nestejnorodosti odpadů a vliv případných chyb při odběrech vzorků odpadu a jejich zkoušení. Výsledky zkoušek odpadů se vyhodnocují statistickou metodou a toto vyhodnocení je podkladem pro klasifikaci odpadu. Toto je popsáno velmi obecně.

- 55 -

§9 Obsah žádosti: Vyhláška uvádí, co vše musí žádost obsahovat. Vzor žádosti obvykle obdrží žadatel od pověřené osoby. § 10 Obsah Osvědčení a sdělení: Nedošlo k zásadním změnám. Je právem Pověřené osoby zapracovat do Osvědčení i podmínky platnosti, což jsou mimo jiné kontrolní rozbory. Osvědčení by mělo obsahovat také číslo přidělení systémem ISPOP. Minulý týden však systém žádné číslo nepřiděloval a na otázku přes helpdesk zatím odpovězeno nebylo. § 11 V případě hodnocení nebezpečných vlastností více pověřenými osobami mělo by se i osvědčení skládat z více částí. § 12 Zrušení vyhlášek č. 376/2001 Sb. a 502/2004 Sb. Dále vyhláška obsahuje 2 přílohy. Přílohou č. 1 jsou „národní“ nebezpečné vlastnosti. Toto příloha je velmi zajímavá. - HP 9 – infekčnost – tuto nebezpečnou vlastnost je povoláno hodnotit velmi málo osob. Hodnocení indikátorových mikroorganizmů je jednou z metod posouzení u úpravy odpadů či jejich dekontaminaci. - HP14 – ekotoxicita. Jako nebezpečný odpad s nebezpečnou vlastností HP 14 Ekotoxický se hodnotí odpad a) na základě výpočtové metody uvedené v části čtvrté přílohy I přímo použitelného předpisu Evropské unie o klasifikaci, označování a balení látek a směsí (sumační metoda), nebo b) v případě, že výpočtovou metodu podle písmene a) nelze použít, protože znečišťující nebezpečné látky nejsou klasifikovány podle přímo použitelného předpisu Evropské unie o klasifikaci, označování a balení látek a směsí nebo nejsou známy, odpad, u něhož se provede zkouška způsobem uvedeným v tabulce č. 1.1 nebo 1. 2. a u něhož dojde za podmínek zkoušky k překročení limitních hodnot uvedených v příslušné tabulce alespoň pro jeden zkušební organismus. Viz ředění – vůdči návrh. Zajímavé je právě slovo „nebo“. Dále příloha popisuje přípravu výluhů a přípravu půdy pro salát. - HP 15 - Odpad schopný vykazovat při nakládání s ním některou z výše uvedených nebezpečných vlastností, kterou v době vzniku neměl Přiřazení nebezpečné vlastnosti HP 15 se provede na základě kritérií stanovených v příloze přímo použitelného předpisu Evropské unie o nebezpečných vlastnostech odpadů a dále se jako nebezpečný odpad s touto nebezpečnou vlastností klasifikuje odpad, který uvolňuje do vodného výluhu škodliviny v množstvích překračujících hodnoty limitních koncentrací ve výluhu stanovených v tabulce č. 2. Ta byla oproti tabulce č. 6.1 vyhlášky č. 376/2001 Sb. korigována. Není již limitována PCB, neboť limitace POP je dána přímo. Příloha č. 2 – obsahuje dokumentační zprávu o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů.

- 56 -

3.3.6 NOVÁ VYHLÁŠKA Č. 93/2016 SB. KTERÁ NAHRADILA VYHLÁŠKU Č. 381/2001 SB. (KATALOG ODPADŮ) A KTERÁ „POMÁHÁ“ VYHLÁŠCE Č. 94/2016 SB. Vyhláška č. 93/2016 Sb. není z mého pohledu jen prostým katalogem odpadů. Vyhláška stanovuje i jasný postup zařazování odpadu dle katalogu odpadů a upravuje i náležitost návrhu obecního úřadu obce s rozšířenou působností na zařazení odpadu podle katalogu. §2 Definice: Pro účely této vyhlášky se rozumí a) nebezpečnou látkou látka klasifikovaná jako nebezpečná v důsledku splnění kritérií stanovených v částech 2 až 5 přílohy I přímo použitelného předpisu Evropské unie o klasifikaci, označování a balení látek a směsí2), b) těžkým kovem jakákoli sloučenina antimonu, arsenu, kadmia, chromu s oxidačním číslem VI, mědi, olova, rtuti, niklu, selenu, telluru, thalia a cínu, včetně těchto látek v kovové podobě, pokud jsou klasifikovány jako nebezpečné látky, c) přechodným kovem jakákoli sloučenina skandia, vanadu, manganu, kobaltu, mědi, ytria, niobu, hafnia, wolframu, titanu, chromu, železa, niklu, zinku, zirkonia, molybdenu a tantalu, včetně těchto látek v kovové podobě, pokud jsou klasifikovány jako nebezpečné látky, d) stabilizací procesy, které mění nebezpečnost složek odpadu, a tím mění kategorii nebezpečný odpad na kategorii ostatní odpad, e) částečně stabilizovanými odpady, které po stabilizačním procesu obsahují nebezpečné složky, jež nebyly zcela přeměněny ve složky, které nejsou klasifikovány jako nebezpečné a které by se v krátkém, středním nebo dlouhém časovém období mohly uvolňovat do životního prostředí, f) solidifikací procesy, kterými se mění pouze fyzikální skupenství odpadu pomocí přísad beze změny chemických vlastností odpadu §3 Samotný katalog odpadů §4 Postup zařazování odpadů: (1) Původce odpadů nebo oprávněná osoba zařazují odpady pod šestimístná katalogová čísla druhů odpadů uvedená v Katalogu odpadů, v nichž první dvojčíslí označuje skupinu odpadů, druhé dvojčíslí podskupinu odpadů a třetí dvojčíslí druh odpadu. (2) Podle odvětví, oboru nebo technologického procesu, v němž odpad vzniká, se nejdříve vyhledá odpovídající skupina, uvnitř skupiny potom podskupina odpadu. V dané podskupině se vyhledá název druhu odpadu s příslušným katalogovým číslem; při tom se volí co nejurčitější označení odpadu. (3) Pokud pro určitý odpad nelze v Katalogu odpadů nalézt odpovídající katalogové číslo odpadu ve skupinách 01 až 12 a 17 až 20, hledá se katalogové číslo pro daný odpad ve skupinách 13, 14 a 15 Katalogu odpadů. (4) Pokud se nenalezne žádné vhodné katalogové číslo ani ve skupinách 13, 14 a 15, hledá se katalogové číslo pro daný odpad ve skupině 16. (5) Pokud se nenalezne žádné vhodné katalogové číslo ani ve skupině 16, přidělí se danému odpadu katalogové číslo končící dvojčíslím 99 ze skupiny odpadů vyhledané postupem podle odstavce 2. V názvu odpadu se uvede technický nebo běžně užívaný název. Pokud původce nebo oprávněná osoba zařadí pod jedno katalogové číslo končící na dvojčíslí 99 více druhů odpadů, které se tudíž budou pro účely evidence odlišovat pouze názvem odpadu, nikoliv

- 57 -

katalogovým číslem, musí být i tyto odpady v souladu s § 16 odst. 1 písm. e) a § 18 odst. 1 písm. h) zákona o odpadech soustřeďovány utříděně. (6) V případě, že se odpad skládá z více složek, které jsou v Katalogu odpadů uvedeny pod samostatnými katalogovými čísly, má přednost přiřazení k takovému druhu odpadu, který je z hlediska škodlivých účinků na člověka a na životní prostředí nejvíce nebezpečný. §5 Postup zařazování odpadů: Odpady z autovraků se zařazují pod katalogová čísla v podskupině 16 01. Pokud pro odpad z autovraku není v podskupině 16 01 katalogové číslo uvedeno, postupuje se způsobem stanoveným v § 4 odst. 2, 3 a 5. (2) Do skupiny 20 se zařadí odpady pouze v tom případě, jedná-li se o odpady komunální nebo o odpady charakteru komunálního odpadu vznikající při nevýrobní činnosti právnických osob nebo fyzických osob oprávněných k podnikání. (3) Odděleně sbíraný obalový odpad, včetně jeho směsí, se i v případě, že byl vytříděn z komunálního odpadu, zařazuje do podskupiny 15 01. §6 Postup zařazování odpadů: (1) Původce odpadů, který produkuje odpad podobný komunálnímu odpadu, vytřídí z tohoto odpadu jeho nebezpečné a využitelné složky, které zařadí do podskupiny odpadů 20 01, případně do podskupiny 15 01, a zbylou směs nevyužitelných druhů odpadů kategorie ostatní odpad zařadí pro účely využití nebo odstranění pod katalogové číslo samostatného druhu odpadu 20 03 01 Směsný komunální odpad. (2) Původce odpadu odpad, který předává do systému pro nakládání s komunálními odpady zavedeného obcí v souladu s § 17 odst. 4 zákona o odpadech, utřídí a zařadí podle Katalogu odpadů v souladu se systémem stanoveným obcí. (3) Provozovatel zařízení ke sběru autovraků zařadí přijatý autovrak pod katalogové číslo 16 01 04*. (4) Zpracovatel autovraků může autovrak zařazený pod katalogové číslo 16 01 04* po odnětí nebezpečných částí autovraku a odčerpání jeho provozních náplní zařadit pod katalogové číslo 16 01 06. §7 Postup pro zařazování odpadů: (1) Nebezpečné odpady jsou označeny v Katalogu odpadů symbolem „*“. (2) Pokud jsou v Katalogu odpadů jednomu druhu odpadu přiřazena dvě katalogová čísla odpadu, z nichž jedno je označeno jako nebezpečný odpad a druhé nikoliv, odpad se zařazuje pod katalogové číslo podle toho, zda se podle § 6 odst. 1 písm. a) a c) zákona o odpadech jedná o nebezpečný odpad či nikoliv. (3) Nebezpečná vlastnost odpadu se posuzuje podle koncentrace látek v odpadech nebo, nestanoví-li přímo použitelný předpis Evropské unie o klasifikaci, označování a balení látek a směsí jinak, provedením zkoušky v laboratořích nebo odborných pracovištích, akreditovaných podle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025 Posuzování shody - Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří. V případě zkoušek na zvířatech a na lidech se přihlédne k článku 7 přímo použitelného předpisu Evropské unie o klasifikaci, označování a balení látek a směsí. (4) Nebezpečná vlastnost odpadu infekčnost se posuzuje na základě popisu vzniku odpadu, z odborného posudku technologie, v níž dochází k produkci nebo úpravě odpadu, a popisu

- 58 -

odpadu z hlediska možného obsahu infekčního agens ve smyslu přílohy č. 1 vyhlášky o hodnocení nebezpečných vlastností odpadů. §8 Postup pro zařazování odpadů: (1) Pokud byla nebezpečná vlastnost odpadu posouzena na základě zkoušky i za využití koncentrací nebezpečných látek stanovených v přímo použitelném předpisu Evropské unie o nebezpečných vlastnostech odpadů, mají přednost výsledky zkoušky. (2) U nebezpečných vlastností HP 4 Dráždivé, HP 6 Toxické a HP 8 Žíravé se pro posouzení použijí mezní hodnoty pro jednotlivé látky uvedené v příloze přímo použitelného předpisu Evropské unie o nebezpečných vlastnostech odpadů. Je-li látka přítomna v odpadu v koncentraci, která je nižší než mezní hodnota, nezahrne se do žádného výpočtu mezní hodnoty. (3) Odpady obsahující polychlorované dibenzol-p-dioxiny a dibenzolfurany (PCDD/PCDF), 1,1,1-trichlor- 2,2-bis(4-chlorfenyl) etan (DDT), chlornan, hexachlorcyklohexany (včetně lindanu), dieldrin, endrin, heptachlor, hexachlor-benzen, chlordekon, aldrin, pentachlorbenzen, mirex, toxafen, hexabrombifenyl a/nebo PCB, které překračují koncentrační limity uvedené v příloze IV přímo použitelného předpisu Evropské unie o perzistentních organických znečišťujících látkách (850/2004 EC), se klasifikují jako nebezpečné. (4) Koncentrační limity stanovené v příloze přímo použitelného předpisu Evropské unie o nebezpečných vlastnostech odpadů4) se nevztahují na čisté slitiny kovů v kompaktní formě, které nejsou znečištěny nebezpečnými látkami. Čisté slitiny kovů v kompaktní formě, které se považují za nebezpečné odpady, jsou jmenovitě uvedeny a označeny jako nebezpečné v příloze k této vyhlášce. (5) Při posouzení nebezpečných vlastností odpadů lze zohlednit tyto poznámky uvedené v příloze VI přímo použitelného předpisu Evropské unie o klasifikaci, označování a balení látek a směsí: a) 1.1.3.1 Poznámky týkající se identifikace, klasifikace a označování látek: poznámky B, D, F, J, L, M, P, Q, R a U, b) 1.1.3.2 Poznámky ke klasifikaci a označování směsí: poznámky 1, 2, 3 a 5. (6) Pro účely evidence se odpady zařazené podle Katalogu odpadů jako odpady nebezpečné označují „N“, odpady zařazené jako odpady ostatní se označují „O“ a odpady, kterým byla kategorie nebezpečný odpad přiřazena v souladu s § 6 odst. 1 písm. a) a c) zákona o odpadech a nemají v Katalogu odpadů katalogové číslo označené symbolem „*“, se označují jako „O/N“. Odpady zařazené podle Katalogu odpadů jako nebezpečné a zařazené do kategorie ostatní na základě osvědčení o vyloučení nebezpečných vlastností odpadů se označují jako „N/O“. §9 ORP: Návrh na zařazení odpadu podle Katalogu odpadů, který podává obecní úřad obce s rozšířenou působností podle § 5 odst. 2 zákona o odpadech Ministerstvu životního prostředí, obsahuje a) název odvětví nebo oboru, ve kterém odpad vzniká, a popis technologického procesu, při kterém odpad vzniká, b) charakteristiku vstupních surovin používaných v technologickém procesu, při kterém odpad vzniká, c) údaje o složení odpadu a jeho nebezpečných vlastnostech a d) návrh na zařazení odpadu podle Katalogu odpadů.

- 59 -

§ 10 Zrušují se: 1. Vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů). 2. Vyhláška č. 503/2004 Sb., kterou se mění vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů). 3. Vyhláška č. 168/2007 Sb., kterou se mění vyhláška Ministerstva životního prostředí č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů), ve znění vyhlášky č. 503/2004 Sb. 4. Část druhá vyhlášky č. 374/2008 Sb., o přepravě odpadů a o změně vyhlášky č. 381/2001 Sb., kterou se stanoví Katalog odpadů, Seznam nebezpečných odpadů a seznamy odpadů a států pro účely vývozu, dovozu a tranzitu odpadů a postup při udělování souhlasu k vývozu, dovozu a tranzitu odpadů (Katalog odpadů), ve znění pozdějších předpisů.

- 60 -

3.4

Zkušenosti se snižováním emisí BTEX při odlévání

Miroslav David1) 1) Slévárna, Jihomoravská armaturka spol. s r.o., Hodonín, [email protected] Klíčová slova Organické látky; Spalitelné látky; Formovací směsi; Jádrové směsi; Intenzita zápachu Abstrakt Snižování množství spalitelných látek ve formovacích a jádrových směsích vede ke snižování intenzity zápachu vznikajícího při odlévání. Snížení obsahu pojiv na technologické minimum, množství aromatických uhlovodíků v systému Cold-Box, dávkování pojiv v sytému Rezol-CO2, dávkování pojiva a aktivátoru v systému Cold-Box, dávkování katalyzátoru v systému ColdBox. Dále byly provedeny zkoušky s aktivátorem firmy ASK bez nebezpečných vlastností, ale nepodařilo se realizovat zvýšení podílu jader s anorganickým pojivem. 3.4.1 ZDROJE PROBLÉMŮ SLÉVÁREN VE MĚSTĚ Prach Slévárny litiny používající jednotnou bentonitovou formovací směs jsou nuceny přidávat do formovací směsi uhlíkaté přísady. Prach je proto černý a dobře viditelný. Nicméně vývoj v oblasti textilních filtrů včetně předehřívání vstupujícího vlhkého vzduchu dokáže vyřešit tyto problémy. Závisí na množství odsávaných míst, jak vysokou investici si odprášení slévárny vyžádá. Hluk Řešení pouhým utěsněním slévárny je nemožné vzhledem k tepelnému zatížení pracovníků. JMA Hodonín se podařilo i díky zdrojům z Evropského fondu pro regionální rozvoj a ze Státního fondu životního prostředí realizovat investici, která snižuje zátěž okolního prostředí hlukem, přičemž zachovává možnost přirozeného větrání slévárny. Investice je sice vysoká, ale bylo dokázáno, že problém je řešitelný. Zápach Zdrojem zápachu ze slévárny JMA Hodonín jsou: Rozpouštědla z lakovny – záchyt pomocí aktivního uhlí a katalytické spalování Aminy z procesu výroby jader metodou Cold-Box – pračka s náplní H2SO4 Spalitelné látky z formovacích a jádrových směsí, které v průběhu odlévání, chladnutí a vytloukání odlitků většinou nedokonale hoří a vytvářejí látky s nízkým prahem zápachu (kyslíkaté a sirnaté deriváty uhlovodíků) - Řešení záchytem a likvidací uhlovodíků by bylo velmi složité vzhledem k vysokému obsahu vodní páry a nízké koncentraci uhlovodíků. Nejjednodušší cesta je snižování obsahu spalitelných látek ve směsích, i když vzhledem k nízkému prahu zápachu je efektivita problematická. Měření zápachu je obtížné, s vysokou chybou a drahé. Vedlejším důsledkem této cesty je snížení množství zdraví škodlivých a karcinogenních látek. - 61 -

3.4.2 SNIŽOVÁNÍ OBSAHU SPALITELNÝCH LÁTEK VE FORMOVACÍCH SMĚSÍCH Ekologický směsný bentonit Používání ekologického produktu firmy Clariant, ve kterém je část uhelného podílu nahrazena grafitem a současně možnost měnit poměr mezi bentonitovou a uhlíkatou částí směsného bentonitu. Pro zlepšení povrchu je sledován obsah jemných podílů ve formovací směsi. Jeho hodnota je upravována oživováním směsi novým pískem. Snížení obsahu spalitelných látek o 25% ze 3% na 2,25%. Množství BTEX při odlévání, chlazení a vytloukání Kromě látek způsobujících zápach se v emisích vznikajících při odlévání do jednotné bentonitové směsi mohou vyskytovat látky zdraví škodlivé a karcinogenní. Firma Clariant provedla měření emisí BTEX [1] vznikajících v procesu odlévání, chladnutí a vytloukání odlitků. Slévárny především ze západní Evropy shromažďovaly po dobu jednoho měsíce vzorky svých formovacích směsí. Výsledky měření celkem 67 směsí jsou níže v grafu. 2 formovací směsi z JMA Hodonín byly mezi prvními pěti podle nejnižšího množství emisí. Výsledky měření obsahu BTEX Tab. 1: Měření emisí BTEX vznikajících v procesu odlévání 180 160

Emission of BTXE from green sand from different European foundry's (67 samples)

BTXE / liquid iron (mg/kg Fe)

140 120 100 80 60 40 20 0

3.4.3 SNIŽOVÁNÍ MNOŽSTVÍ ORGANICKÝCH LÁTEK V JÁDROVÝCH SMĚSÍCH Bylo sníženo množství pojiv ve směsích Cold-Box a Rezol-CO2 na technologické minimum. Snížení o 15% u systému Rezol-CO2 a o 25% u směsí Cold-Box. Tam, kde je to možné, existují předpisy pro jednotlivá jádra. Bylo sníženo množství aminu používaného k vytvrzování o 37%. U směsí Cold-Box používáme systém s nižším obsahem aromatických uhlovodíků od firmy ASK. Zkoušeli jsme vyrábět jádra ze směsí s geopolymery vytvrzovaná CO2, zatím neúspěšně.

- 62 -

3.4.4 ZÁVĚRY Možnost doložit snižování množství organických látek ve směsích nám usnadňuje jednání s kontrolními orgány, zejména pokud přijedou v reakci na stížnosti obyvatel. Naše zkušenosti nemohou být automaticky aplikovány v ostatních slévárnách. Naznačují pouze možnosti, kterými je možno se vydat. Podřízení metalurga pro formovací a jádrové směsi podnikovému ekologovi umožnilo zvýšit důraz na ekologické chování slévárny. Žádná z výše uvedených změn neměla negativní vliv na ekonomiku slévárny. V souhrnu se jedná o změny, které jsou přínosem nejen ekologickým ale i ekonomickým. LITERATURA [1]

CLARIANT, Měření emisí BTEX, JMA Hodonín respondent pro firmu CLARIANT.

- 63 -

3.5

Ekologická a úsporná technologie výroby vysoce rozpadavých slévárenských jader 1)

Petr Cupák1 VUT FSI Brno, Technická 2, [email protected]

Klíčová slova Biogenní pojiva; Slévárenská jádra; Snadná recyklovatelnost; Nebezpečné odpady; Chemická pojiva Abstrakt Biogenní pojiva mohou být ekologicky, technologicky i ekonomicky zajímavou alternativou chemických pojiv při výrobě slévárenských jader pro odlitky. Tato pojiva produkují méně nebezpečných odpadů, dovolují vyrábět slévárenská jádra složitých tvarů a usnadňují odjádrování odlitků především ze slitin Al. Jádrové směsi lze snadno recyklovat pro opětovnou výrobu jader. Jádra vyrobená s použitím biogenních pojiv jsou levnější, než jádra vyrobená s pomocí chemických pojiv. 3.5.1 BIOGENNÍ POJIVOVÝ SYSTÉM GMBOND® Koncern GM používá pro výrobu odlitků z Al slitin pro automobilový průmysl biogenní pojivový systém GMBOND® který spojuje výhody technologické s výhodami ekologickými. Jedná se o směs vodou ředitelných biopolymerů vytvrzovaných vysušením. Jde tedy o „horký“ proces vytvrzení vhodný pouze pro velkosériovou výrobu jader případně forem. Je vhodný pro odlévání nejen slitin hliníku ale i pro šedou litinu. Kromě technologických výhod jako je vysoká pevnost jader zajišťuje i vysokou rozpadavost jader po odlití – dokonce znatelně vyšší než u metody CB (Ashland Cold Box). Produkuje navíc podstatně méně (až o 90 % méně) škodlivých emisí než u metody CB. V ČR je zkoušen podobný systém nazvaný pracovně PB (Protein Binder). I ten kromě ekologických výhod nabízí výhodu ve vyšší rozpadavosti jader po odlití (ve srovnání s CB) i výhody ekonomické. Tento pojivový systém umožňuje výrobu tvarově složitých jader (viz obr. 1) s velmi vysokou rozpadavostí. Teplota termodestrukce jader s 1% pojiva je přibližně 380 °C, to zajišťuje vysokou rozpadavost jader i při odlévání slitin hliníku. Navíc, pro jednodušší tvary jader lze dávkování snížit na 0,8 % pojiva v jádrové směsi. Slévárenská jádra

Obr. 1: tvarově složité jádro do hlavy motoru Vysokou rozpadavost dokumentuje obr. 2, jde o odlitky ze slitiny Al odlévané nízkotlakým litím. Na obrázku je vidět, že jádra jsou rozpadlá a prakticky vysypaná z odlitků. Při použití - 64 -

jader vyrobených technologií CB jádra rozpadlá nebyla a odjádrování odlitků bylo namáhavější a několikanásobně časově náročnější.

Obr. 2: odlitky ze slitiny Al, nízkotlaké lití (METAZ Týnec nad Sázavou), stav po vyjmutí z kokily [1] Zatím nejrozsáhlejší zkoušky pojiv řady PB proběhly ve slévárně BENEŠ a LÁT a.s.

Obr. 3: jádro s obsahem pojiva 0,8 %, BENEŠ a LÁT a.s., hmotnost 960 g Bylo vyrobeno několik desítek jader s ostřivy ŠH a Střeleč. Z hlediska zabíhavosti jádrové směsi se v tomto případě ukázalo ostřivo Střeleč jako vhodnější. Jádra je nutno ošetřovat bezvodými nátěry, pojivo je rozpustné vodou.

- 65 -

Obr. 4: jádra z ostřiva Střeleč, BENEŠ a LÁT a.s. Vodou rozpustné pojivo je na druhé straně výhoda, v případě nutnosti je možno odlitky šetrně odjádrovat rozpuštěním jader ve vodě. To se týká tenkostěnných odlitků s masívními jádry, která se dostatečně neprohřejí teplem odlitého kovu (u GM např. bloky motorů).

Obr. 5: jádra z ostřiva Střeleč, jádra ošetřena povrchovou vrstvou - barvou, BENEŠ a LÁT a.s. Takto získaný recyklát je samozřejmě znovu použitelný pro výrobu jader. Vyrobená jádra byla založena do kokil a odlitky byly odlity nízkotlakým litím.

- 66 -

Obr. 6: jádra založená v kokile, BENEŠ a LÁT a.s. Odlité odlitky se odjádrovaly vibrací, výsledkem použití biogenního pojiva bylo radikální snížení odjádrovacích časů o cca 50 % oproti odlitkům s CB jádry. Konkrétně, odjádrovací časy se pohybovaly od 20 do 35 vteřin. Jádrová směs odstraněná z odlitků je navíc sypká a nikoliv hrudkovitá.

Obr. 7: otevření formy po ukončení licího procesu, BENEŠ a LÁT a.s.

- 67 -

Obr. 8: odjádrované odlitky, BENEŠ a LÁT a.s. I když je pojivo rozpustné vodou, lze jádra použít i do bentonitových forem. Ve Slévárně a modelárně Nové Ransko byla jádra s pojivy PB založena do bentonitových forem a byly odlity odlitky z Al slitin i z šedé litiny.

Obr. 9: jádra s biogenním pojivem založená v bentonitové formě, Slévárna a modelárna Nové Ransko Ve Slévárně a modelárně Nové Ransko byly do bentonitových forem odlity odlitky těles ventilů z Al slitiny (ČSN 42 43 31 podeutektický silumin, teplota lití 715 - 710 °C), po vyjmutí odlitků z forem proběhlo odjádrování poklepem kladiva na nálitek – jádrová se směs se z odlitku zcela vysypala.

- 68 -

Obr. 10: odlitek a řez odlitkem těles ventilů, Al slitina (ČSN 42 43 31 podeutektický silumin, teplota lití 715 - 710 °C), Slévárna a Modelárna Nové Ransko Bylo odlito i malé množství tvarově jednoduchých odlitků z LLG o hmotnosti přibližně 20 kg.

Obr. 11: spodek bentonitové formy se založeným jádrem, Slévárna a modelárna Nové Ransko

- 69 -

Obr. 12: odlitky z LLG, stav po vyjmutí z formy, Slévárna a modelárna Nové Ransko Ekologický přínos biogenního pojiva spočívá v nízkých emisích škodlivých látek: 3.5.2 HODNOTY PAU A BTEX Souhrnné hodnoty PAU (polyaromatických uhlovodíků) u použité („spálené“) směsi s pojivem PB 50: jsou max. 0,0194 mg/kg, (pokud byl obsah měřené škodliviny pod prahem citlivosti měřícího zařízení, bylo jako obsah do součtu zahrnuto množství škodliviny odpovídající právě tomuto prahu citlivosti). Obsah organického uhlíku v již použité jádrové směsi je 0,19 % a obsah spalitelné síry je pod hranicí citlivosti měřícího zařízení (práh citlivosti měřícího zařízení byl 0,02 %). Suma BTEX ve spalinách je maximálně 0,03612 mg/m3 (hodnoty u některých polyaromatických uhlovodíků byly opět nižší než práh citlivosti zkušební metody). Technologie biogenních pojiv je zajímavá i ekonomicky: 3.5.3 RECYKLOVATELNOST JÁDROVÉ SMĚSI Recyklovatelnost jádrové směsi z již použitých jader (z již odlitých odlitků): Vyrobená jádra byla použita k odlití odlitků za slitiny Al (nízkotlaké lití, slévárna BENEŠ a LÁT a.s.), rozpadlé zbytky jader (prakticky jen známky jader, neboť ostatní partie jader byly rozpadlé zcela) byly mechanicky rozdrceny, prosety přes síto o velikosti ok 3,15 mm. Tato recyklovaná směs byla opět vložena do mísiče typu mixer a zavlhčena na původní hodnotu vlhkosti. K tomu se přidával podíl nových surovin (ostřivo, pojivo ve vodním roztoku). Postupně byly zkoušeny pevnosti v ohybu směsí se složením od 20 % tohoto recyklátu a 80 % nových surovin až po 80 % recyklátu a jen 20 % nových surovin. Výsledky jsou zřejmé z grafu 1. Tyto výsledky dávají naději na možnost použití vysokého podílu recyklátu na výrobu jader. Bude samozřejmě nutné provést důkladné provozní zkoušky s použitím recyklátu, při nichž se bude v závislosti na počtu „oběhů“ jádrové směsi pracovním cyklem sledovat ještě použitelný podíl recyklátu pro různě tvarově náročné typy jader. Recyklovatelnost jádrové směsi z již použitých jader (z již odlitých odlitků): Vyrobená jádra byla použita k odlití odlitků za slitiny Al (nízkotlaké lití, slévárna BENEŠ a LÁT a.s.), rozpadlé zbytky jader (prakticky jen známky jader, neboť ostatní partie jader byly rozpadlé zcela) byly mechanicky rozdrceny, prosáté přes síto o velikosti ok 3,15 mm. Tato recyklovaná směs byla opět vložena do mísiče typu mixer a zavlhčena na původní hodnotu vlhkosti. K tomu se - 70 -

přidával podíl nových surovin (ostřivo, pojivo ve vodním roztoku). Postupně byly zkoušeny pevnosti v ohybu směsí se složením od 20 % tohoto recyklátu a 80 % nových surovin až po 80 % recyklátu a jen 20 % nových surovin. Výsledky jsou zřejmé z grafu 1. Tyto výsledky dávají naději na možnost použití vysokého podílu recyklátu na výrobu jader. Bude samozřejmě nutné provést důkladné provozní zkoušky s použitím recyklátu, při nichž se bude v závislosti na počtu „oběhů“ jádrové směsi pracovním cyklem sledovat ještě použitelný podíl recyklátu pro různě tvarově náročné typy jader.

pevnost v ohybu (MPa)

4

3,813,72 3,49

3,5

3,40

3,28

2,94

3

3,203,14 2,88

2,90 2,96 2,77

2,78 2,60 2,62

2,5 2

1,67

1,73

1,73

1,82 1,61

1,5 1 0,5 0 20 % recyklát 100 % nová směs

60 % recyklát 40 % recyklát

80 % recyklát

Graf 1: Srovnání pevností v ohybu čerstvé a recyklované již použité jádrové směsi s různými podíly recyklátu Ekonomické porovnání ceny jádrové směsi různých technologií výroby jader: Bylo provedeno ekonomické srovnání pojivových systémů používající pojiva řady PB (pouze při použití 100 % nových surovin, bez podílu recyklátu, obsah pojiva 1 %), a metod WB a CB pomocí kalkulace provedené ve firmě Slévárna a modelárna Nové Ransko, výsledky jsou znázorněny v grafu 2.

- 71 -

ihned za studena po 24 hod. po 7 dnech

Graf 2: srovnání cen 100 kg jádrové směsi při použití různých technologií výroby jader

CENA 100 KG JÁDROVÉ SMĚSI, OBSAH POJIVA 1% 350

316,35 291,38

300 250 200 Kč

142,70

144,41

150 100 50 0 PB 30

PB 50

WB

CB

3.5.4 ZÁVĚRY Oproti metodám WB a CB se jedná o více než padesátiprocentní úsporu nákladů na výrobu jader. Není zde ovšem započítána cena jaderníků. Vzhledem k tomu, že se jedná o „horkou“ metodu, je třeba zajistit přívod tepla do vyráběných jader. Ideální je tedy kovový jaderník, ten je ovšem dražší než jaderník plastový nebo dřevěný. Na druhou stranu, spousta výrobců používá hliníkové jaderníky pro výrobu jader pro technologii CB. Vytvrzování probíhá od povrchu zahřátého jaderníku a vznikající pára (rozpouštědlem pojiva je voda) je odstraňována cyklickým profukováním jaderníku vzduchem. Pokud se použije vzduch teplý a nikoliv studený, zkrátí se velice vytvrzovací cyklus jader v jaderníku. Teplota vytvrzování je nízká, jde pouze o odpaření vody, teoreticky stačí teplota 100 °C, v reálných podmínkách se používá teplota okolo 120 °C. To dává naději na použití i jiných než kovových jaderníků, tam ovšem vyvstává problém s dostatečnou tepelnou vodivostí materiálu jaderníku. Dostatečný přívod tepla by pak mohl být zajištěn například horkou párou, nebo lze použít mikrovlnné vytvrzování. Mikrovlnné vytvrzování bylo úspěšně, i když jen provizorně vyzkoušeno na odboru slévárenství VUT Brno. V posledním roce byly v rámci diplomové práce zkoumány vlivy různých přísad na ovlivnění teploty termodestrukce pojiv řady PB a na chování odlitých jader při odjádrování odlitků. LITERATURA [1] CUPÁK, P. Proteinové pojivo - alternativa při výrobě odlitků. MM Průmyslové spektrum, 2014, roč. 18, č. 1, 2, s. 38-39. ISSN: 1212- 2572.

- 72 -

3.6 Uhlíkatá přísada, technologie, ekologie a ekonomika výroby litinových odlitků Ing. Pavel Picek1) 1) KERAMOST, a.s. Klíčová slova Uhlíkatá přísada; Bentonitové směsi; Litinové odlitky; Kvalita povrchu odlitků; Licí zkoušky 3.6.1 VLIV UHLÍKATÉ PŘÍSADY NA TECHNOLOGII VÝROBY LITINOVÝCH ODLITKŮ 3.6.1.1 Příprava směsí: V současné době je na slévárny kladen stále větší tlak na kvalitu a bezvadnost povrchu odlitků. Na zjištění vlivu uhlíkaté přísady na kvalitu povrchu odlitku byly provedeny licí zkoušky s různě namíchanými směsmi. Pro licí zkoušku byly v laboratoři závodu Obrnice připraveny 3 vzorky formovací (modelové) směsi. Na přípravu směsi s uhlíkatou přísadou byl použit: ·

Sabenil bez uhlíkaté přísady

·

Směsný bentonit Sabenil C 25

·

Uhlíkatý koncentrát Sabenil K

·

Jako ostřivo bylo použito ST 54 (d50 = 0,23 mm)

Tab. 1: tři vzorky směsi

UHLÍKATÁ PŘÍSADA 7% Sabenil směs č.1 93% ostřivo ST 54 10% Sabenil C 25 směs č.2 90% ostřivo ST 54 14% Sabenil K směs č.3 86% ostřivo ST 54

- 73 -

Tab. 2: parametry formy

SLOŽENÍ SMĚS

směs č.

SMĚSI

PARAMETRY SMĚSI

7% Sabenil

vlhkost = 2,67%,

93% ostřivo

1

PARAMETRY PŘI

ST 54

ODLÉVÁNÍ

spěchovatelnost = 49%, ztráta žíháním = 1,12%, Tvrdost spodku formy

obsah LC = 0%

18,2 N/cm2

vlhkost = 3,37%,

C 25

spěchovatelnost = 47%,

90% ostřivo

ztráta žíháním = 3,63%,

ST 54

obsah LC = 0,16%

14% Sabenil

vlhkost = 3,30%,

směs č

K

spěchovatelnost = 46%,

.3

86% ostřivo

ztráta žíháním = 7,73%,

ST 54

obsah LC = 0,50%

směs č. 2

C PŘÍSADA

10% Sabenil

licí teplota 13301320°C materiál GG 18 doba chladnutí 1 hod. 15 min

3.6.1.2 Licí zkouška: Licí zkouška byla provedena ve Slévárně, spol. s r.o. Nové Město nad Metují. Na modelové desce spodku formy bylo připraveno šest zkušebních tělísek o rozměru 110 mm x 90 mm x 20 mm. Vršek formy tvořila rovná modelová deska se značením a vtokovou soustavou.

Obr. 1: spodek modelu

Obr. 2 – vršek modelu

- 74 -

Na stroji Foromat 20 byla vyrobena forma, kde se jednotlivé modely obložily připravenými vzorky směsi. Tvrdosti spodků forem byly změřeny přístrojem PFP (DISA).

Obr. 3: obložení modelu jednotlivými typy formovací směsi

Obr. 4: odlévání formy

- 75 -

3.6.1.3 Vyhodnocení zkoušky:

1

2

3

Obr. 5: vytlučené odlitky z formy 3.6.1.4 Výsledky licí zkoušky:

Po vyjmutí odlitků z forem a jejich vychladnutí byl povrch zkušebních tělísek okartáčován a jednotlivé odlitky vzájemně vizuálně porovnány na kvalitu povrchu. Povrchy byly hodnoceny podle standardních etalonů vzorkovnice drsnosti povrchů odlitků (SVÚM Praha). Výsledky jsou uvedeny v Ra (střední aritmetická úchylka profilu v μm) a v závorce číslem etalonu.

Obr. 6: sada etalonů SVÚM Praha

- 76 -

1

2

3 Obr. 7: porovnání výsledků dle etalonů SVÚM Praha 3.6.2 VLIV UHLÍKATÉ PŘÍSADY NA EKOLOGII VÝROBY LITINOVÝCH ODLITKŮ 3.6.2.1 Ekologický test: Testován byl vzorek samostatného bentonitu KERIBENT C30 (vzorek č. 1) a vzorek použité vratné směsi (vzorek č. 2) ze slévárny, kde je tento směsný bentonit běžně používán. V našich měřeních jsme se zaměřili především na ukládání odpadů na povrchu terénu, které nesmí obsahovat vyšší koncentrace škodlivin, než je uvedeno v tabulce č. 10.1 a jejich vodný výluh musí splňovat požadavky stanovené v tabulce č. 10.2.

- 77 -

vzorek č. 1 Keribent C 30 organické znečištění z tab. 10.1 BTEX

PAU

PCB

100

90

80

%

100% = limity tabulky 10.1

60

63,8

40

20

5

0

Obr. 8: vzorek č. 1 Vzorek č. 2 Použitá směs - KERIBENT C 30 organické znečištění z tab. 10.1 BTEX

PAU

UHLOVODÍKY

PCB

100

80

%

100% = limity tabulky 10.1

90

60

40

33 20

18 0

Obr. 9: vzorek č. 2

- 78 -

5

Tabulka 3: Výsledek testu z tabulky č. 10. 2. – EKOTOXICITY u vzorku č. 2 – KERIBENT C30 jako součást použité směsi

Testovaný organizmus Poecilia reticulata

Daphnia magna

Řasa Scenedesmus subspicatus

Výsledek

negativní

Požadavek I.

Požadavek II.

bez změn chování

bez změn chování

a bez úhynu

a bez úhynu

procento

procento

imobilizace pod

imobilizace pod

30 %

30 %

negativní

procento inhibice negativní, jen 8,24

procento inhibice

pod nebo

% inhibice růstu

pod 30 %

stimulace pod 30 % procento inhibice

Sinapis alba L.

negativní, jen 0,3

procento inhibice

pod nebo

% inhibice růstu

pod 30 %

stimulace pod 30 %

Při porovnání výsledků ekotoxicity byl zjištěn soulad vzorku použité směsi s požadavkem přílohy č. 11 vyhlášky č. 294/2005 Sb. a vzorek splňuje požadavek sloupce I. i II. 3.6.2.2 Náhrady černého uhlí ve formovací směsi pojených bentonitem. Uhlíkaté látky jsou, zejména při kontaktu směsi s tekutým kovem, zdrojem škodlivých emisí. Předmětem této práce jsou vlastnosti směsí bez těchto látek a náhrady uhlíkatých přísad. Náhrada za lesklý uhlík Jednou z nejznámějších látek jako náhrada nosičů lesklého uhlíku je grafit. Přidává se buď jako aditivum do formovacích směsí, nebo se nanáší na model a obtiskne se na líc formy. Eliminace lineární expanze ostřiva Schopnost puchnutí kamenouhelné moučky lze nahradit přísadou celulózy, kterou přidáváme do formovací směsi. Vytváření redukční atmosféry Některé studie uvádějí, že vliv černého uhlí na sklon k penetraci kovu do formy není až tak zásadní, jiné naopak tvrdí, že je důležité.

- 79 -

Tvar odlitku je v tomto případě důležitější než tradiční poměr písek-kov. Na příkladu je vidět vývin množství benzenu při různých plochách povrchu odlitku při konstantním poměru písek-kov.

Obr. 10: Porovnání vlivu váhy na kvality povrchu odlitku Porovnání jednotlivých přísad při zohlednění váhy odlitků Tabulka 4: Zohlednění váhy odlitků

Malé odlitky

Velké odlitky

(méně než 50kg)

(více než 50kg)

Bentonit (aktivovaný

Bentonit (aktivovaný

sodou)

sodou)

Přídavek grafitu

Ano

Ano

Přídavek celulózy

Ano

Ano

Ne

Ano

Váha odlitku Jílové pojivo

Alternativní uhlíkaté přísady

- 80 -

Důvodem, proč menší odlitky mohou být vyráběny do formovací směsi bez uhlíkaté přísady je to, že snáze přijímají působení náhradního materiálu (grafitové nátěry, separační prostředky, jádra s organickým pojivem, celulóza). Grafit přidáváme buď přímo do formovací směsi, nebo na modelovou desku. Slouží pak jako náhrada lesklého uhlíku, který se vytváří z černého uhlí během odlévání. Přídavek s rozdílným obsahem celulózy slouží ve formovacím písku jako náhrada za koksující materiál mezi zrny písku, čímž se může redukovat nebo eliminovat pohyb formovací směsi při roztažnosti pískových zrn. Množství celulózy závisí na váze odlitku a jeho tvaru. Velké odlitky (váha vyšší než 50kg) potřebují alternativní uhelnou přísadu (tj. antracit, gilsonit, kaustifikovaný lignit, koks), pro udržení potřebných vlastností. Pokračující výzkumy ukázaly, že alternativní uhelné přísady snižují emise písku na syrovo a mohou být dosaženy ekologicky přijatelnější vlastnosti. 3.6.3 VLIV UHLÍKATÉ PŘÍSADY NA EKONOMIKU VÝROBY LITINOVÝCH ODLITKŮ n V roce 2015 byla provedena licí zkouška za účelem ověření kvality nově nabízených uhlíkatých přísad a nosičů lesklého uhlíku. Jednalo se o dva druhy mletého uhlí (uhlí B a uhlí K). Dále byla testována dvě nová aditiva na bázi pryskyřic (pryskyřice W a pryskyřice E). Všechny nové přísady do směsných bentonitů byly porovnávány se stávajícími přísadami (uhlí I a pryskyřice Z). Množství přísad bylo u všech směsí shodné. Tabulka 5: Porovnání vlivu uhlíkaté přísady na skutečnou a vypočtenou hodnotu LC

směs 1 –

směs 4 –

směs 5 –

pryskyřice

pryskyřice

E

W

Uhlí K

Uhlí I

Uhlí I

pryskyřice

pryskyřice

pryskyřice

pryskyřice

Z

Z

Z

E

W

LC

1,60

1,45

1,82

1,32

1,31

(vypočtený)

(2,64)

(2,71)

(3,01)

(2,44)

(2,41)

směs 2 -

směs 3 –

uhlí B

uhlí K

Uhlí I

Uhlí B

pryskyřice

stávající přísady uhlí

pryskyřice

- 81 -

Uhlí I + přísada Z

1 Uhlí B + přísada Z

Uhlí K + přísada Z

3

2 Uhlí I + přísada E

Uhlí I + přísada W

4

5

Obr. 11: Ověření kvality jednotlivých přísad 3.6.3.1 Celkové vyhodnocení jednotlivých přísad Při hodnocení licí zkoušky bylo konstatováno, že při stejném dávkování uhlíkatých přísad do formovací směsi bylo dosaženo nejlepších povrchů se směsí č. 3 (uhlí K + pryskyřice Z) To potvrzují také nejvyšší naměřené i vypočtené hodnoty LC. Při použití uhlí K by tedy teoreticky mohlo dojít k přidání nižšího procenta této přísady při zachování stejné kvality povrchu a tudíž k možné ekonomické úspoře nákladů. Velký podíl při rozhodování budou hrát také ceny jednotlivých přísad za jednotku.

- 82 -

3.7 Kovové pěny, ekologický konstrukční materiál Lichý, P.1), Kroupová, I. 1), Radkovský, F. 1), Lána, I.2) 1) Vysoká škola báňská – technická univerzita Ostrava, 17. listopadu 15/2172, Ostrava 708 33, Ostrava – Poruba, [email protected] 2) Slévárna a modelárna Nové Ransko, s. r. o., Nové Ransko 234 Klíčová slova Kovová pěna; Odlitek; Slévárenství. Abstrakt Kovové pěny jsou v současné době stále rozvíjeným materiálem. Své uplatnění nachází v mnoha oborech lidské činnosti (automobilový průmysl, stavební průmysl, medicína, aj.). Tyto materiály obsahují ve své struktuře uměle vytvořené póry, ty jim pak dávají mnoho výjimečných vlastností jako například: vysoká tuhost při nízké hustotě, vysoká tepelná vodivost, schopnost absorpce energie atd. Od objevu porézních kovových materiálů bylo vyvinuto mnoho metod jejich výroby. V současné době existuje na VŠB – TU Ostrava několik oblastí řešení problematiky kovových pěn. Příspěvek je věnován slévárenským metodám výroby tohoto unikátního materiálu. 3.7.1

ÚVOD

První zmínky o kovových pěnách pocházejí již z počátku 20. století, kdy se tyto pórovité kovové materiály začaly používat pro strojírenské účely. Ve dvacátých letech minulého století se začaly vyrábět a komerčně využívat pěny vyhotovené spékáním kovových prášků, které se používaly pro výrobu filtrů, baterií a samomazných ložisek. Ve francouzském patentu z roku 1925 nalezneme zmínky o kovových pěnách vyrobených zpěněním materiálu, o třicet let později v USA začíná jejích komerční použití. Rozsáhlá výzkumná a vývojová činnost začala až v 90. letech a pokračuje dodnes [1]. Kovové pěny mohou nalézt uplatnění v mnoha průmyslových odvětvích a designu. Jednou z hlavních výhod, které mohou tyto materiály nabídnout, je snížení hmotnosti výrobku za minimálního dopadu na jeho mechanické vlastnosti. Toho je dosaženo právě vytvořením pórů, které mohou mít různou velikost, tvar i rozložení. Existují struktury s otevřenými (navzájem propojenými), nebo s uzavřenými, od sebe oddělenými dutinami. Kovové pěny mohou být vyrobeny z široké škály slitin, např. slitiny Al, Cu, Mg, Zn, Pb [2]. V současné době probíhá na VŠB – Technické univerzitě Ostrava výzkum zabývající se optimalizací výroby tohoto unikátního materiálu slévárenskou cestou. 3.7.2

VLASTNOSTI KOVOVÝCH PĚN

Kovové pěny jsou stále rozvíjeným materiálem, který má díky svým unikátním vlastnostem (viz obr. 1) vysoký potenciál využití v mnoha oborech lidské činnosti. Použití tohoto materiálu je optimální v případech, kdy se současně využívají alespoň dvě nebo více z jeho předností (bifunkční/multifunkční aplikace).

- 83 -

Obr. 1. Kombinace vlastností kovových pěn Mezi nejvýznamnější vlastnosti kovových pěn patří: - Snížení hmotnosti: porézní kovy jsou velmi lehké - Absorpce (tlumení) energie: tuto vlastnost lze využít v dopravě pro deformačních zón vozidel. - Pohltivost (tlumení) zvuku a vibrací: nahrazení organických pěnových materiálů v prostředí s extrémním teplotním a mechanickým zatížením. - Tepelná izolace: kovové porézní materiály si zachovávají mechanické vlastnosti i při vysoké teplotě. Výměna tepla nebo elektřiny: kovové porézní materiály s otevřenými póry mají velký specifický povrch, což jim dává lepší schopnosti výměny tepla [3].

3.7.3

MOŽNÉ APLIKACE KOVOVÝCH PĚN

Obecně platí, že porézní materiály se vyznačují řadou parametrů, které poskytují kvantitativní a kvalitativní informace o posuzovaném materiálu. Nejdůležitějšími parametry u těchto porézních materiálů je pórovitost, průměr pórů, jejich velikost, distribuce, tvar, orientace, stupeň propojení pórů. Dále pak charakteristika základního materiálu – slitiny, případně hustota vytvořeného materiálu. Pórovitost kovových pěn může dosáhnout 30 % až 93 %, v závislosti na zvoleném způsobu výroby a použitém materiálu. Změnou parametrů výrobního procesu je možné získat porézní strukturu s různými velikostmi a tvary pórů, s různými typy uspořádání (pravidelné nebo nepravidelné - stochastické) [4].

- 84 -

Právě na velikosti, tvaru, rozložení a stupni propojení pórů závisí výsledné vlastnosti kovové pěny. Tyto parametry ovlivňují zejména tepelnou vodivost materiálu, jeho schopnost tlumit vibrace či pohltit energii. Mnoho aplikací vyžaduje, aby plynné či kapalné médium bylo schopné projít materiálem (filtrace). Naopak u nosných konstrukcí jsou požadovány materiály se zcela uzavřenými póry (obr. 2) [5].

Obr. 2: Možnosti využití kovových pěn v závislosti na pórovitosti a způsobu aplikace 3.7.4

TECHNOLOGIE VÝROBY KOVOVÝCH PĚN

Existuje řada metod výroby pórovitých kovových materiálů. Některé technologie jsou podobné postupům pro zpěnění polymerů, naopak další jsou vyvinuty s ohledem na charakteristické vlastnosti kovových materiálů, jako je například jejich schopnost spékat se nebo skutečnost, že mohou být elektrolyticky nanášeny [5]. Výrobní postupy můžeme rozdělit do čtyř hlavních skupin, a to dle stavu, ve kterém je kov zpracováván (obr. 3). Tento příspěvek je primárně zaměřen na výrobu kovových pěn slévárenskými postupy (tedy výrobu z tekuté fáze). Pod termínem slévárenské metody si můžeme představit výrobu kovových pěn odléváním tekutého kovu do konvenční slévárenské formy.

- 85 -

Obr. 3: Výrobní postupy rozdělené dle stavu výchozího kovového materiálu 3.7.5

SLÉVÁRENSKÉ METODY VÝROBY KOVOVÝCH PĚN - EXPERIMENT

V rámci řešení výzkumu a vývoje výroby kovových pěn s pravidelně a nepravidelně rozmístěnými póry slévárenskou cestou je na VŠB-TU Ostrava ověřováno několik základních postupů - přesné lití s využitím odpařitelného modelu a infiltrace kovu do dutiny formy zaplněné prekursory nebo preformou. Nejběžnější slévárenskou metodou výroby kovových pěn s otevřenými póry je metoda s využitím jednorázového odpařitelného polymerního modelu – polymerní pěny/polystyrenu. Princip metody (obr. 4) spočívá v zalití polymerní pěny žáruvzdorným materiálem, následném vysušením a vyžíháním formy, kdy dojde k odpaření pěnového modelu. Do takto vzniklé dutiny se odlévá roztavený kov. Po odstranění žáruvzdorného materiálu je získána litá kovová pěna s otevřenými póry, která je přesnou kopií pěnového modelu.

Obr. 4: Technologie s využitím odpařitelného modelu: Zleva – PU model, zalití PU modelu žáruvzdorným materiálem, vyžíhání formy, odpaření PU modelu, zalití vzniklé dutiny tekutým kovem, tuhnutí kovu, hotový odlitek kovové pěny Složitého uspořádání vnitřních pórů můžeme docílit také použitím polotovarů, kterými vyplníme dutinu formy (infiltrace kovu do dutiny formy vyplněné prekurzory/preformou). Tyto polotovary – prekurzory/preformy – o daném tvaru a velikosti jsou umístěny v dutině formy a zality tekutým kovem. Výplňový materiál musí splňovat určitá kritéria. Zejména musí být vyrobeny z materiálu, který zachovává svůj tvar při dopadu tekutého kovu (dostatečná pevnost, nízká abraze, žáruvzdornost) a také musí vykazovat dobrou rozpadavost po odlití. Podmínkou pro úspěšné odstranění všech prekurzorů nebo celé preformy po odlití. Princip metody je znázorněn na obr. 5. - 86 -

Obr. 5 Princip metody infiltrace tekutého kovu do dutiny formy zaplněné prekurzory: Zleva forma, dutina formy vyplněná prekurzory, složená slévárenská forma, zalití dutiny formy tekutým kovem, odlitek kovové pěny po odstranění prekurzorů 3.7.6

DOSAŽENÉ VÝSLEDKY

Na následujících obrázcích (6, 7, 8) můžeme vidět dosažené typy odlitků kovových pěn s rozdílnou pórovitostí a uspořádáním vnitřních dutin – technologie infiltrace kovu do dutiny formy vyplněné prekurzory/preformou.

Obr. 6 Kovová pěna s pravidelným uspořádáním vnitřních buněk

Obr. 7 Kovová pěna – řez odlitkem

Obr. 8 Kovová pěna s nepravidelným uspořádáním vnitřních buněk

- 87 -

LITERATURA [1]

LEFEBVRE, L., BANHART, J., DUNAND, D. Porous metals and metallic foams: current status and recent developments. Advanced Engineering Materials, 2008, Vol. 10, No. 9, s. 75-787.

[2]

BEDNÁŘOVÁ, V., LICHÝ, P., HANUS, A., ELBEL, T. Characterisation of cellular metallic materials manufactured by casting methods. In Sborník z konference Metal 2012. Ostrava: Tanger, 2012, s. 1209 -1214.

[3]

RADKOVSKÝ, F., KROUPOVÁ, I., BEDNÁŘOVÁ, V., LÁNA, I. Metal foam in the casting with complex design, Archives of Metallurgy and Materials, 2014

[4]

BANHART, J. Manufacturing routes for metallic foams, Journal of Minerals, Metals and Materials, 2000, Vol. 52, No. 12, pp. 22-27.

[5]

BANHART, J. Manufacture, characterisation and application of cellular metals and metal foams. Progress in Materials Science 46, 2001, pp. 559–632

PODĚKOVÁNÍ Práce vznikla za podpory projektů "Studentské grantové soutěže" čísel SP2016/89 a SP2016/103.

- 88 -

Název: Sborník přednášek z 24. semináře Ekologie a slévárenství, Vydání: 1. Autor: kolektiv autorů Vydavatel: Česká slévárenská společnost – člen ČSVTS Praha Adresa: Divadelní 6, P.O. BOX 134, 657 34 Brno Rok vydání: Brno 2016 Vazba: brožovaná Náklad: 50 ks Vytiskla: Česká slévárenská společnost, Brno (vlastním nákladem) Poznámka: Neprošlo jazykovou úpravou ISBN 978-80-02-02658-7

- 89 -

- 90 -

REACH V roce 2006 schválil Evropský parlament Nařízení č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek a o zřízení Evropské agentury pro chemické látky, pro které se vžila zkratka REACH (registrace, evaluace a autorizace chemických látek). Účelem tohoto nařízení je především zajistit účinné fungování společného trhu pro chemické látky, ochranu lidského zdraví a životního prostředí před nežádoucími účinky chemických látek. Evropská agentura pro chemické látky bude řídit technické, vědecké a administrativní aspekty systému REACH. Společnosti prohlašují, že žádný z jejich produktů nepodléhá povinné registraci dle „Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek“. Konkrétně jsou tyto produkty a materiály vyjmuty z povinnosti registrace dle přílohy V. odst. 7 výše uvedeného Nařízení č. 1907/2006. Jedná se totiž o materiály přirozeně se vyskytující a chemicky neupravované. Produkty

Bentonity Vyrábí a dodává KERAMOST, a.s. V portfoliu naleznete bentonity aktivované, neaktivované i směsné, vhodné pro použití ve slévárenství, stavebnictví, či v ekologických aplikacích.

Vysoušedlo Vyrábí a dodává KERAMOST, a.s. Vysoušedlo využívající sorpční schopnost vybraných druhů bentonitů. Je určen zejména pro obalovou techniku, k ochraně výrobků proti korozi.

Steliva Vyrábí a dodává KERAMOST, a.s. Přírodní steliva splňují náročné požadavky zákazníků na trzích Evropské unie. Vlastnosti jako je hrudkování, bezprašnost a dokonalá absorpce pachu patří k našim standardům.

Metakaolin Vyrábí a dodává KERAMOST, a.s. Metakaolin je mletý, tepelně upravený plavený kaolin. Používá se jako přísada do žárovzdorných materiálů, betonů a malt, plnivo do pryže a plastů.

- 91 -

5 1 4 2 3

Uhlí K IB + + přísada Z E W

1 2 3

ŠEBESTA-služby slévárnám s.r.o.

Zařízení pro likvidaci speciálních odpadů

- 92 -