Uusia ratkaisuja rakennus- ja purkujätteiden kierrätykseen

Teksti: Tuuli Teittinen ja Margareta Wahlström

Tammikuussa päättyneessä nelivuotisessa HISER-hankkeessa kehitettiin toimintamalleja rakennusten lajittelevaan purkuun sekä konsepteja eri rakennusjätejakeiden kierrätykseen.

EU-maat tuottavat vuodessa yli 350 miljoonaa tonnia rakennus- ja purkujätettä, ja määrän odotetaan kasvavan. EU:n kiertotalouspaketin mukaan rakennus- ja purkujätteestä tulee vuoteen 2020 mennessä kierrättää vähintään 70 prosenttia.

Purkujätteen hyödyntämistavoitteen lisäksi suunnitteilla on jätelajikohtaisia kierrätys- ja hyödyntämistavoitteita, jotka ohjaisivat hyödyntämään myös painoltaan kevyempiä ja kokonaismäärältään pienempiä jätevirtoja nykyistä tehokkaammin. HISER-hankkeessa on kehitetty uusia ratkaisuja rakennus- ja purkujätteiden talteenottoon ja kierrätykseen.

HISER* on EU:n Horisontti 2020-ohjelmaan kuuluva hanke, jonka tavoitteena oli kehittää ja demonstroida uusia kustannustehokkaita ratkaisuja rakennus- ja purkutoiminnassa syntyvien jätteiden talteen ottamiseen ja kierrätykseen. Nelivuotinen hanke käynnistyi vuonna 2015 ja päättyi tammikuussa 2019. Hanketta koordinoi espanjalainen Tecnalia ja siihen osallistui yhteensä 24 partneria yhdeksästä eri maasta (Suomi, Belgia, Hollanti, Espanja, Ranska, Italia, Puola, Saksa ja Sveitsi). Suomesta hankkeessa mukana ovat olleet Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy sekä pk-yritykset Conenor Oy, KS Laatuenergia Oy ja Tiihonen Ismo.

Hankkeessa on etsitty uusia toimintamalleja rakennusten lajittelevaan purkuun muun muassa kehittämällä uusia työkaluja rakennuksen tietomalliin (Building Information Model, BIM) ja kehitetty uusia konsepteja erilaisten rakennusjätteiden (mm. puu-, betoni-, kipsi-, tiili- ja keramiikkajäte) kierrätykseen. Hankkeessa kehitettyjä uusia teknologia- ja tuoteratkaisuja on testattu demonstraatiohankkeissa ja myös ratkaisujen ympäristövaikutukset sekä taloudelliset vaikutukset on arvioitu. Lisäksi hankkeessa on pyritty tunnistamaan ilmiöitä, jotka nykyisin haittaavat lajittelevaa purkua, sekä ohjauskeinoja, joilla voitaisiin edistää jätemateriaalien hyödyntämistä.

Rakennuksen tietomalli BIM työkaluna lajittelevassa purkamisessa

Lajitteleva purku on edellytys rakennus- ja purkujätteiden tehokkaalle kierrätykselle. Epävarmuus syntyvän rakennus- ja purkujätteen määrästä ja laadusta hankaloittaa kierrätystä.

Rakennuksen tietomalli (BIM) on digitaalinen tietoaineisto, joka sisältää tietoja rakennusprosessista ja rakennuksesta koko sen elinkaaren ajalta mahdollistaen esimerkiksi mallinnuksen ja eri vaihtoehtojen vertailun.

HISER-hankkeessa on kehitetty rakennusten lajittelevan purkamisen tueksi rakennuksen tietomalliin pohjautuva Smart BIM – Selective Demolition (BIM-SD) -työkalu. Työkalu helpottaa ja systematisoi ennen purkamista tehtävää purkumateriaalien määrän ja laadun arviointia ja parantaa tiedon luotettavuutta.

BIM-SD -työkalua on testattu useissa purkuhankkeissa, joissa työkalun avulla tehtyjä arviointeja purkumateriaalien määristä verrattiin perinteiseen, piirustusten avulla tehtyyn arviointiin sekä toteutuneisiin materiaalimääriin.

Demonstraatiohankkeista saatujen kokemusten perusteella työkalun avulla saatiin tarkempia arvioita purkumateriaalien määristä kuin vanhoilla menetelmillä, mutta työkalussa on vielä kehitystarpeita, jotta sen käytöstä saadaan sujuvaa ja luotettavaa.

ADR-kuivaerotusteknologian käyttö betonijätteen lajittelussa

HISER-hankkeessa on testattu teollisessa mittakaavassa kuivaerotusteknologian (Advanced Dry Recovery, ADR) käyttöä betonijätteen lajittelussa. ADR-teknologia perustuu kineettiseen energiaan, jonka avulla katkaistaan hienojakoisten partikkelien ja materiaalissa olevan kosteuden väliset sidokset. Menetelmä on kehitetty Hollannissa ja sitä on käytetty erityisesti jätteenpolton pohjakuonan erottelussa. ADR-teknologian avulla voidaan erotella murskatusta betonijätteestä kiviaines, jota voidaan käyttää uuden betonin raaka-aineena. ADR-erottelun seurauksena kiviaines saadaan erilleen hienoaineksesta ja betonijätteen sisältämistä epäpuhtauksista.

HISER-hankkeessa ADR-menetelmän käyttöä teollisessa mittakaavassa demonstroitiin onnistuneesti Hoornin kaupungissa Hollannissa. Hankkeessa arvioitiin myös ADR-menetelmän käytön ympäristövaikutukset ja taloudelliset vaikutukset. Arvioinnin mukaan ADR-menetelmän käytöstä saadut hyödyt korostuvat silloin, kun hyödynnetään laitteiston siirrettävyyttä, jolloin tarve kuljettaa suuria määriä betonijätettä paikasta toiseen vähenee. Hankkeessa tutkittiin myös, miten ADR-menetelmällä eroteltua hienoainesta voitaisiin hyödyntää sementin valmistuksessa.

Tiilijätteestä uusia tiiliä

Keraamisten tiilien maailmanlaajuinen vuosituotanto on noin 1 400 miljardia yksikköä ja tiilien kysynnän odotetaan nousevan tulevaisuudessa. Tiilien valmistuksessa käytetyn saven louhinta on energiaintensiivistä ja vaikuttaa haitallisesti maisemaan, joten tiilien valmistukseen pyritään löytämään korvaavia materiaaleja. HISER-hankkeessa tutkittiin rakennus- ja purkutoiminnasta peräisin olevan tiilijätteen hyödyntämistä uusien tiilien raaka-aineena. Hankkeessa kehitettiin sisäkäyttöön tarkoitettuja onttoja poltettuja savitiiliä, joissa 10 % raaka-aineista korvattiin purkutoiminnassa muodostuneella tiilijätteellä. Tiiliä testattiin ensin laboratorio-olosuhteissa ja myöhemmin tehtiin laajamittaisempia tuotantotestejä. Tiilet, joiden valmistuksessa oli käytetty raaka-aineena tiilijätettä, olivat laadultaan yhtä hyviä kuin vertailukohteena käytetyt tavanomaisista raaka-aineista valmistetut tiilet. Materiaalien korvaamisesta saadut talous- ja ympäristöhyödyt olivat kuitenkin vähäisiä, sillä tiilien valmistusprosessi on hyvin energiaintensiivinen. Valmistusprosessin energiankulutusta vähentämällä olisi mahdollista saavuttaa suurempia ympäristöhyötyjä.

Kipsijätteen talteenotto ja kierrätys

Yksi HISER-hankkeen tavoitteista oli kehittää kipsijätteen talteenottoa ja kierrätystä rakennus- ja purkujätteestä. Hankkeessa kehitettiin pienehkö liikuteltava laitteisto, jonka avulla kipsilevyistä voidaan erottaa paperi ja kipsi toisistaan. Talteen otettua kipsijätettä voidaan hyödyntää raaka-aineena uusien kipsilevyjen valmistuksessa.

Demonstraatiohankkeessa testattiin kipsilevyjä, joiden valmistuksessa oli käytetty 7 prosenttia kierrätyskipsiä. Hankkeessa kehitetyn kipsijätteen kierrätysratkaisun taloudellisten vaikutusten ja ympäristövaikutusten selvityksessä havaittiin, että ratkaisu voi auttaa vähentämään ympäristövaikutuksia, mutta taloudellisesta näkökulmasta ratkaisu ei ole yhtä hyödyllinen. Kipsijätteen erottelua muusta rakennus- ja purkujätteestä tulee kehittää edelleen.

Uusia innovaatioita puun kierrätykseen

Evon polttopuuvajan rakennetta. Kuva: VTT

HISER-hankkeen suomalaiset toimijat etsivät uusia ratkaisuja puun kierrätykseen kehittämällä rakennus- ja purkujätteen puuosasta kuitu-muovikomposiitteja, joita voidaan käyttää rakennusmateriaalina. KS Laatuenergia Oy keräsi rakennus- ja purkujätetoiminnasta syntynyttä puuta sekä mineraalivillaeristejätteitä, jotka Ismo Tiihonen prosessoi komposiittien valmistukseen soveltuvaan muotoon. Komposiittien valmistuksessa käytettiin sekä puhdasta että maalattua puujätettä. Conenor Oy valmisti useita komposiitteja vaihtelevilla koostumuksilla sisältäen puujätettä, muovijätettä sekä mineraalivillajätettä ja VTT analysoi materiaalikoostumukseltaan erilaisten komposiittien mekaanisia ominaisuuksia. Tulosten perusteella rakennusjätepuu eri fraktioineen soveltuu erittäin hyvin korkealuokkaisten puukomposiittituotteiden valmistukseen.

Komposiittien soveltuvuutta rakennusmateriaaliksi testattiin demonstraatiohankkeessa käytännön olosuhteissa. Metsähallitus tilasi Evon retkeilyalueelle uuden polttopuuvajan, joka valmistettiin hankkeessa kehitetyistä puu-muovikomposiiteista. Demonstraatiohankkeen tekninen toteutus onnistui hyvin ja demonstraatio osoitti, että kierrätysmateriaaleista valmistettu komposiitti on mahdollinen vaihtoehtoinen materiaali pienissä ulkorakenteissa kuten ulkovajoissa ja -varastoissa.

Tallenna

Kommentoi

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

Kaikki kentät on pakollisia.