TEKSTI: SAGA WIKLUND KUVAT: MIKA SÄRKIJÄRVI, MEDITA

Jyväskylässä sijaitseva jätehuoltoyhtiö Mustankorkea jalostaa jätteistä biokaasua ja multatuotteita. Prosessi vaatii tarkat hygienisointilämpötilat, laadukkaan automaatio-ohjelmiston ja kestävän laitteiston. Automaatiojärjestelmän toimivuudesta vastaa YSP Oy.
Mustankorkea myi viime vuonna jo noin 69 500 tonnia Omapiha-multatuotteita asiakkailleen, mikä oli kaikkien aikojen ennätys. Yhtiön tuottamaa biokaasua jaellaan kahdella asemalla; biokaasua hyödyntää osa jäteautoista, neljä kaupungin bussia ja joukko yksityisiä autoilijoita.
Jotta jätteistä saadaan jalostettua tuotteita, tarvitaan paljon osaamista ja sopivat laitteistot.  tunnelikompostointilaitoksen oikeanlaisen automaatiojärjestelmän valinta vaati ja sen huolto vaatii erityistä tietotaitoa, jota tarjoaa Mustankorkean pitkäaikainen yhteistyökumppani YSP Oy.
YSP:n asiantuntemukseen pohjautuen Mustankorkealle valittiin Siemensin toimittama edistyksellinen ja skaalautuva avoimen arkkitehtuurin WinCC OA -valvomo, sama järjestelmä, jota hyödyntää esimerkiksi New Yorkin metro sekä Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuslaitoksen Cernin LHC-hiukkaskiihdytin.
Yhteistyötä jo yli 20 vuotta
Dynniq Finlandiin kuuluva YSP Oy on jo pitkään toiminut Mustankorkean kumppanina huolehtien automaatiojärjestelmästä, sen huollosta ja toimivuudesta. Yhteistyö on kehittynyt hyväksi ja luottamukselliseksi, ja sama henkilö, YSP:n senior designer Timo Miettinen, on vastannut asiakkuudesta jo parikymmentä vuotta.
”YSP vastaa siitä, että automaatiojärjestelmä toimii suunnitellusti ja tarkoituksenmukaisesti, ja ensimerkiksi anturihäiriöistä otamme yhteyttä Timo Miettiseen”, kertoo Mustankorkean ympäristö- ja kehityspäällikkö Kai Sormunen.
”Meillä on huoltosopimus kompostointilaitoksen osalta, ja YSP on valmiudessa huoltamaan ja ylläpitämään järjestelmiä”, Timo Miettinen vahvistaa.
Jos prosessia täytyy muuttaa esimerkiksi uuden jätejakeen käsittelyn vuoksi, YSP tekee muutokset laitoksen automatiikkaan.

Biokaasulaitos valmistui joulukuussa
Mustankorkean alueella toimii kompostointilaitoksen lisäksi biokaasulaitos ja kaatopaikkakaasujen keräyslaitos. Biokaasulaitoksen kaasua myydään tankkausasemilla ja kaatopaikkakaasua hyödynnetään läheisen asuinalueen Keltinmäen voimalaitoksessa.
Mustankorkean biokaasulaitos valmistui joulukuussa 2020.
”Biokaasulaitoksesta syntyvä mädätysjäännös kulkee kompostoinnin läpi, ja valmiista biokompostista voidaan sekoittaa multatuotteita”, kuvaa Mustankorkean ympäristö- ja kehityspäällikkö Kai Sormunen.
Biokaasu jalostetaan liikennepolttoaineeksi, ja Mustankorkea myy sitä kahdella jukisella tankkausasemalla, joista toinen on jätekeskusalueella.
”Yhdeksän jäteautoa, neljä paikallisliikenteen bussia ja jotkut taksit käyttävät myös biokaasua polttoaineena. Etenkin jäteautot ja bussit ovat meille isoja asiakkaita. Kaasun myyntikin on kehittynyt paremmin kuin odotimme”, Sormunen kertoo.
Kompostointilaitos tuottaa mullan raaka-aineita
Kompostointilaitos koostuu kahdesta tunneliryhmästä. Lietepuoli on kolmen tunnelin ryhmä, jonka loppupäässä on ammoniakin puhdistusta varten rikkihappopesuri. Tässä ryhmässä käsitellään pääasiassa Jyväskylän alueen jätevedenpuhdistamolta Nenäinniemestä tuleva yhdyskuntaliete.
Toisessa, neljän tunnelin ryhmässä käsitellään biokaasulaitoksen mädätysjäännöstä sekä osa biojätteistä.
”Biokaasulaitoksen mädätysjäännös pumpataan kompostointilaitoksen separointitilaan, jossa siihen lisätään polymeeria, jotta massa saadaan jäykemmäksi, ja sen jälkeen se puristetaan ruuvipuristimella kuivemmaksi ja kompostoidaan biotunneleissa. Ensin massa on viikon ensimmäisessä tunnelissa, sitten se käännetään ja siirretään toiseen tunneliin viikoksi. Hygienisointiaika on kymmenen vuorokautta 55 asteen lämpötilassa, joista kaksi vuorokautta 60 asteessa”, Miettinen kuvaa.
Lietepuolen kompostoitavalle materiaalille riittää 48 tuntia 55 asteessa ja yhden viikon kompostointi. Lopuksi kummaltakin puolelta  tuleva massa viedään jälkikypsytyshalliin laatoille, ja vasta tämän jälkeen materiaali viedään ulos aumaan.
”Aumaan vietäessä materiaali on siis jo hygienisoitua, mutta ei vielä kypsää mullan valmistukseen. Myöhemmin mullanvalmistusvaiheessa sitä sekoitetaan maa-aineksiin, hiekkaan ja kalkkiin, eli siitä voidaan tehdä multatuotteita”, Miettinen kertoo.
Jätteenkäsittelyn ja biokaasun tuotannon hajuhaitat Mustankorkean ympäristössä ovat vähentyneet, sillä prosessi tapahtuu suljetussa tilassa. Aumakompostien tavalliset vieraat, kuten lokit ja rotat, pysyvät myös poissa.

Tarkka lämpötilaseuranta on tarpeen
Tuotantoprosessia mitataan ja seurataan tarkasti, ja Ruokavirastolle sekä ympäristöviranomaisille täytyy toimittaa vuosittain seurantaraportit. Kompostointiprosessia voi pitää teollisena prosessina, jossa mitattavia suureita ovat lämpötila ja happi. Periaate on yksinkertainen, mutta vaatii tiettyjä asioita.
”Kompostointiprosessissa puhalletaan ilmaa kompostimassan läpi ja pidetään pöpöt tyytyväisinä. Kun on sopivasti happea ja ravinteita, niin massa kompostoituu. Mitattavista suureista happi on määräävämpi: jos happi loppuu ja pöpöt kuolevat, lopputulos ei ole hyvä”, Miettinen kertoo.
Prosessi tuottaa lämpöä, eikä lisälämpöä yleensä tarvita.
”Jos ei ole häiriöitä ja sähköä tulee valtakunnanverkosta, niin lisälämpöä tuottavaa kattilaa ei tarvitse käyttää. Päinvastoin, prosessista saataisiin lämpöä muuallekin jaettavaksi, jos kohteita olisi järkevän etäisyyden päässä”, Miettinen kuvaa.
Materiaalitkin kehittelyn tulosta
Jätteenkäsittelylaitoksessa ympäristö on laitteistolle raaka, ja laite- ja materiaalivalinnat ovat Miettisen mukaan monen vuoden kehittelyn ja etsimisen tulosta.
”Keramiikka ja haponkestävä teräs ovat kestäviä materiaaleja. Tuotantotiloissa esimerkiksi kaapelihylly voi olla alumiinia, jota oksidikerros suojaa, mutta pitoisuudet ovat sellaisia, että teräshylly ei kestä.”
Mustankorkea kehittää jatkuvasti multatuotteitaan paremmin asiakkaiden toiveita vastaavaksi. Ravinteita pyritään myös saamaan entistä paremmin hyötykäyttöön, muun muassa biokaasulaitokselta tulevien nesteiden käyttöä selvitellään Kai Sormusen mukaan parhaillaan.
Mustankorkea on sitoutunut noudattamaan ISO 9001 -laatujärjestelmän ja ISO 14 001 -ympäristöjärjestelmän standardeja.
Toiminta itsessään on hyvä esimerkki kotimaisesta cleantech-osaamisesta, jolle voi ilmastonmuutoksen myötä ennustaa jatkossa yhä enemmän kansainvälistäkin kysyntää.

**

WinCC OA tarjoaa laajat käyttömahdollisuudet

Siemensin WinCC OA on avoimen arkkitehtuurin valvomoohjelmistoalusta, jonka hyödyntämismahdollisuudet ovat laajat prosessiautomaatiosta liikenteenohjaukseen. Lead Designer Paavo Pihlajamäki Dynniq-konserniin kuuluvasta YSP:stä vastasi alustaa koskeviin kysymyksiin.

Mikä on WinCC OA?
”Kyseessä on valvomo-ohjelmistoalusta, jolle automaatiojärjestelmä voidaan tehdä. Kenttätasolla toimivat päälogiikat, jotka ohjaavat prosessia. Niihin liitetään havainnollinen käyttöliittymä, joka tarjoaa käyttäjälle reaaliaikaista tilannekuvaa ja mahdollisuuden ohjata valittuja toimintoja.”

Mitkä ovat tämän ohjelmistoalustan hyödyt?
”Mukautuvuus ja avoin ohjelmointiympäristö (OA=open architecture). WinCC OA on helppo liittää muihin moderneihin järjestelmiin, ja omien työkalujen kehittely on mahdollista. Tapahtumapohjainen ohjelmaydin on erittäin tehokas, ja ohjelmisto skaalautuu helposti pienestä suureen järjestelmään. Kuuluisin Win-CC OA:n referenssi on varmasti Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuslaitos Cern – se käyttää WinCC OA:ta. Alustalla voi siis ohjata huipputeknologiaa.”

YSP on kehittänyt Suomessa laajasti alustaa – miten?
”Olemme rakentaneet WinCC OA -kehitysympäristöt Azuren palveluiden päälle, mikä mahdollistaa ennakkotestauksen ja automaattiset julkaisuputket. Tuotteemme työkalut, laajat modulikirjastot ja saumaton versionhallintaintegraatio mahdollistavat usean kehittäjän yhtä aikaa tapahtuvan käytön. Tuotteemme sisäinen arkkitehtuuri puolestaan toteuttaa dynaamisesti objektipohjaista ja datavetoista arkkitehtuuria, jolloin uusien laitteiden ja ominaisuuksien tuottaminen on nopeaa ja vaivatonta.”

Minne YSP on tehnyt WinCC OA -kohteita?
”Meidän suurimpia kohteitamme ovat Kehä 1:n tieliikennetunnelit, joissa on muuttuvia nopeusrajoituksia, kaistanohjausta, häiriönhavaintojärjestelmiä ja tunnelin LVIS-tekniikkaa. Näitä ohjataan muuttuvilla kaistanohjaussekvensseillä. Laitteita on noin 1 000 per tunneli. WinCC OA on käytössä myös uudessa Keilaniemen tunnelissa, ja parhaillaan valmistellaan hanketta betoniteollisuuden tarpeisiin.”

Voiko alustaa testata etänä?
”Kyllä. Pystymme testaamaan toimistolla 80 prosenttia töistä, kentälle jää vain sähköisten kytkentöjen testaus. Kenttälaitteita simuloidaan etänä ohjausjärjestelmän puolelta. Tämä oli merkittävä etu esimerkiksi Mestarintunnelissa, jossa kulkee 80 000 ajoneuvoa vuorokaudessa. Päiväaikaan testejä ei pääse tekemään, ja yötöitä on päästy vähentämään ennakko- ja etätestauksella.”

YSP Oy on älykkään liikenteen ja prosessiteollisuuden automaatiojärjestelmien asiantuntijayritys.