24 BBB Top rakennus

Tavoitteena jätteettömyys

Projektissa tutkittiin jätteiden käsittelyä, joka tukee kiertotaloutta, ja jonka perus-periaatteena on jätteettömyys. Tavoitteena on hyödyntää materiaaleja sekä tuotannosta sivuvirroista syntyvää jätettä mahdollisemman tehokkaasti. Näin voidaan vahvistaa luonnon elinvoimaisuutta sekä osittain vaikuttaa ilmastonmuutoksen hidastumiseen. Suurin osa Suomen kiertotalouteen liittyvistä toimista kytkeytyy Euroopan unionissa tehtyihin kiertotalouslinjauksiin. Tavoitteena oli kerrostalon sisällä olevien kerrosten purkamisen tehostaminen ja vähentää käsityön osuutta. Tavoitteeksi asetettiin seuraavat:

• Kuinka erinäisiä kuljetuksia saataisiin vähennetty; jätteen mahdollinen prässäys/murskaus ennen kuin lähtee kaatopaikalle
• Innovoidaan mahdollisia tapoja, miten purkujätteen erottelu saataisiin tehtyä nopeammin ja kustannustehokkaasti.

• Kuinka kustannuksia saataisiin pienennettyä?
• Millaista tekniikkaa voidaan käyttää?
• Automatisoinnin yhdistäminen projektiin

Purkujätteessä huomioitavat seikat ja laitteiston valinta

Projektiryhmä teki tausta tutkimusta yritysten jätteiden lajittelusta ja tutki vaarallisen jätteen asbestin purkamisessa huomioitavat seikat. Sähköisessä kyselylomakkeessa selviteltiin miten yritykset suorittavat purkujätteen käsittelyn. Yritykset, joihin otettiin, sijaitsivat alueella Espoo-Helsinki. Kyselyyn vastasi lopulta viisi yritystä.

Asbesti on vaarallinen aine, joka voi aiheuttaa hengitysvaikeuksia tai pahimmillaan kuolemaan johtavaan syöpään. Purkutilanteissa tulee olla varovainen, sillä ilmassa voi olla vaarallinen määrä asbestipölyä.Rakennuksessa jos epäillään asbestiesiintymää, tällöin tehdään asbestikartoitus, jonka suorittaa kartoitukseen erikoistunut asiantuntija. Laki määrää, että asunnot, jotka on rakennettu ennen vuotta 1994, on tehtävä asbestikartoitus.

Murskaimessa päädyttiin hydrauliseen kauhamurskaimeen yksinkertaisen ohjaustavan ja tarpeeksi suuren murskauskyvyn vuoksi. Puristimen valinnassa päädyttiin Haba HZ50T vaakapaalaimeen. Valintaan vaikutti vaakatasoinen paalaus ja mahdollisuus paalatun jätteen solmimiseen liinoilla, mikä helpottaa jätteen kuljettamista.

3D mallinnus avuksi selvitystyöhön

3D-mallinus tehtiin Siemens NX ohjelmalla. 3D-mallinukseen suunniteltiin 2 eri linjastoa. Ensimmäiseen linjastoon heitetään, kaikki jätteet, jotka halutaan murskaa, kuten kivi-, puu- ja metallijäte. Toiseen linjastoon heitetään jätteet, jotka puristetaan, kuten muovi ja villa. 3D-mallien mitat eivät täsmää projektissa valittujen laitteiden kanssa, koska näistä ei saatu valmiita 3D-malleja. Tämän takia 3D-mallinus on tehty vain suuntaa antavaksi. Auttaakseen visualisointia taustalle on piirretty Lattia ja kolme kerroksinen kerrostalo, jonka kokonaiskorkeus on 10.9 m. Asiakkaan toiveena oli, että murskaimeen saataisiin kokonainen ovi. Tämän takia murskaimen kuilu on mitoitettu tavalla, jolla ovi mahtuisi siitä läpi. Kuilun mallin suunnittelussa käytettiin esimerkkinä puristimen kuilua.

Simulaatio

Murskaimen ohjelma koostuu pääohjelmasta sekä kolmesta aliohjelmasta. PLC-ohjelman tekeminen jaettiin usea tekijän kesken työn laajuuden vuoksi. Kummatkin tehtiin CODESYS V3.5- ohjelmalla. Codesys -ohjelma on ohjelmointiympäristö, jolla voidaan ohjelmoida ohjauslaitteita. Ohjelma on saksalaisen 3S-Smart Software Solutions ohjelmistoyrityksen kehittämä.

Ohjelmaan on tehty Visualization eli visuaalinen osio, joka näkyy kuvassa 16. Sen tarkoituksena on havainnollistaa, miten tehdyt koodit toimivat. Erinäisiä painonappeja painamalla lamput syttyvät tai sammuvat. Projektissa tehtiin sähkösuunnitelma liukuhihnalle ja murskaimelle käyttäen CADMATIC Electrical Schematics – suunnitteluohjelmaa. Suunnitelma sisältää pääpiirikaavion, sekä ohjauspiirikaavion. Pääpiirikaaviossa nähdään toimilaitteet ja niiden väliset kytkennät. Moottoriksi valitaan 9 kilowatin 3- vaihe DC- moottori pyörittämään ratasta, joka pyörittää voimansiirron avulla pyörittää liukuhihnaa. Näin saadaan liukuhihnan pyörimisnopeus tasaiseksi, mutta samalla se jaksaa vetää raskaitakin kuormia. Kaavioon merkitään toimilaitteiden lisäksi suojalaitteet, kuten turvakytkin, vikavirtasuoja ja hätäseis- painike. Moottorin ylikuumenemista suojaa lämpörelekontaktori.

Järjestelmän murskain toimii hydraulisesti ja sen ympärille suunnitellaan hydrauliikkajärjestelmä. Murskaimeksi valittiin Simex CB 2000, jonka maksimaalinen teho on 86,5 kW, paineen tarve on 352 baria ja tilavuusvirrantarve on 148 litraa minuutissa. Näiden tietojen pohjalta mitoitetaan järjestelmän muut komponentit. Murskainta ohjaa logiikalla ohjattava 4/3 venttiili, jotta järjestelmässä olisi kaksi pyörimissuuntaa mahdollisten jumiutumisien purkamiseksi ja keskiasento, jos murskain halutaan hetkellisesti pysäyttää. Järjestelmässä on myös tyypillisesti paineenrajoitusventtiili, painemittari ja suodatin.

Apua teknologiaosaamiseen

Yrityksessä ei ollut teknologin eikä konepuolen osaamista, joten tarvittiin uutta osaamista. Digi-Salamaprojektina kehittäminen voisi onnistua, kun olisi apua kehitystyöhön. Yrityksessä ollaan kiinnostuneita kehittämään omaa konetekniikan osaamista. Työn vieminen demoksi oli seuraava vaihe.

Materiaalin murskaaminen ja pakkaaminen ovat ongelmallisia, kaikki purkutekniikka pitäisi olla sopia pieneen tilaan kuten rakennuksen takapihalle. 3D -mallinnuksen avulla teknologian kehittämisen mahdollisuudet todennettiin mahdollisimman tarkasti ja yksilöllisesti.