I tillegg til bedre sortering og kontroll, vil det nye helautomatiserte anlegget eliminere statiske og repeterende manuelle oppgaver for de ansatte. Operatørene skal kunne konsentrere seg om optimal drift.
I tillegg til bedre sortering og kontroll, vil det nye helautomatiserte anlegget eliminere statiske og repeterende manuelle oppgaver for de ansatte. Operatørene skal kunne konsentrere seg om optimal drift. (Foto: Mona Strande)

Norsk Gjenvinning

Her skal de bygge en av verdens mest avanserte papirlinjer

Norsk Gjenvinnings nye anlegg skal kunne sortere til 99,9 prosent renhet, uten at papiret blir rørt av menneskehender.

I mars i år ble deler av Norsk Gjenvinnings anlegg på Haraldrud i Oslo rammet av en så kraftig brann at alt maskineri i papirlinjen måtte skrotes. Når de likevel ble nødt til å bytte ut alt og starte fra grunnen av ville de ha en ny linje som ikke bare var helautomatisert, men også fremtidsrettet og best i klassen. Dermed startet de med å kontakte nærmere 30 utstyrsleverandører fra hele verden, og lete etter sorteringsanlegg å bruke som referanser. Mange leverandører falt av grunnet den korte tidsfristen – med leveranse allerede til årsskiftet 18/19.

Samtidig viste det seg raskt at de beste anleggene i verden var nærmere enn de trodde: Roaf sitt anlegg i Skedsmo, og Ivar-anlegget på Forus. Begge disse har Tomra som utstyrsleverandør, og sorterer til 97 prosent renhet. De beste anleggene de fant ellers i verden med leverandører som MSS og Bulk Handling Systems (BHS) viste like gode resultater teknologisk, men hadde manuell sortering i tillegg for å oppnå markedskrav til kvalitet.

– Når man sammenligner leverandører, blir det litt som å sammenligne Apple- og Samsung-telefoner. Den med nyest hardware på testtidspunktet vinner. Det er små marginer. Derfor trodde vi lenge at vi ble nødt til å ha manuell sortering for å få papiret rent nok, sier fabrikksjef Adis Cengic, som også er Lean-ansvarlig i Norsk Gjenvinning.

Maskinlæring og politi

Det var da de i samarbeid med amerikanske Bulk Handling Systems, som de nå har valgt som leverandør, begynte å diskutere nye måter å kombinere maskiner og sensorer på. 

Ved å kombinere beste tilgjengelige teknologi (BAT) for avfallsbransjen med optisk objekt-gjenkjenning og robotisert sortering – og krydre det med produksjonsmetoder fra prosessindustrien, omfattende datalagring og maskinlæring – mener de å ha funnet en oppskrift som skal gjøre det mulig å ta gjenvinningsgraden til nye høyder.

– Både NIR og optisk sortering har sine begrensninger. Det har også robotene, på den måten at de bare kan plukke et visst antall objekter hvert minutt. Men til sammen gir alle de ulike teknologiene oss en sikkerhet. Det er kombinasjonen som gjør at vi mener vi skal få dette til, sier Cengic. 

Det nye anleggets oppsett starter veldig tradisjonelt. Når papiret slippes på båndet, går det først gjennom tre mekaniske sikter hvor papp, finstoff (avfall) og 3D-objekter som melkekartonger og tunge ting går ut av hovedflyten, mens papir går fremover. Deretter følger nær-infrarød (NIR) og optisk

Når man sammenligner leverandører, blir det litt som å sammenligne Apple- og Samsung-telefoner. Den med nyest programvare på testtidspunktet vinner.

Adis Cengic
Fabrikksjef og Lean-ansvarlig i Norsk Gjenvinning, Adis Cengic, sier teknologien i det nye papiranlegget vil gi dem full kontroll både på innholdet i materialstrømmen og kvaliteten på sluttproduktet.  Foto: Mona Strande

kameradeteksjon med lufttrykkseparering. Her starter innovasjonen. Ved høy belastning på de seks NIR-maskinene, vil disse automatisk justere vinkelen og hastigheten på de tre første mekaniske trinnene, slik at sorteringsgraden endres. Det som slipper gjennom NIR-detekteringen, kommer til Max-AI-robotene: Fire roboter med armer som ved hjelp av kunstig intelligens og maskinlæring leser og analyserer hvert minste objekt, og plukker ut det NIR ikke har fått med seg. Etter robotene følger nok en optisk kvalitetskontroll før papiret går til pressing og pakking. Alle maskinene snakker sammen i sanntid. 

– Robotene og den siste optiske kontrollen skal være politiet. Hvis de ikke er fornøyde med produktet som kommer dit, styrer de og endrer det de tidligere trinnene gjør. De samler store mengder data om objekters materialkomposisjon, type, variasjon og endringer, og kan kontinuerlig justere NIR-maskinenes programmer, aggressivitet og fokusmaterialer, i tillegg til vinkel og lysåpning på de mekaniske siktene, sier Cengic.

Økonomiske incentiver

Innlæringsperioden til disse kunstig intelligente maskinene skal være kort. Fordi de bruker åpne løsninger, kan Norsk Gjenvinning for eksempel servere dem bilder av én million flasker fra Googles bildebank istedenfor at maskinene må ta bilder av én million flasker selv før de forstår hvordan flasker kan se ut. Likevel skal kameraene monteres i selskapets anlegg i Tønsberg først, hvor de midlertidig sorterer det som ble håndtert på Haraldrud før brannen. På denne måten skal de kraftige datamaskinene lære mest mulig om kvaliteten på Norsk Gjenvinnings papirleveranser før de settes i drift i det nye anlegget.

Denne kvalitetssjekken gjøres ikke bare for å få anlegget til å kjøre så effektivt som mulig når det skal ta unna 22,5 tonn i timen. Den gjøres også for å kunne koble data om renhet i fraksjonene med kundedata.

– Renheten på det vi får inn varierer stort i ulike bydeler og borettslag. Vi håper å kunne bruke detaljkunnskapen vi nå får om hva hver enkelt kunde leverer til å komme med økonomiske incentiver som motiverer til bedre sortering. Har vi for eksempel et borettslag som alltid har plast i papiret, kan vi si at de får lavere avgift om de sorterer rent papir i en egen container fra oss, sier Cengic. Incentivene kan videre følges opp ved at det spesifiseres på hver faktura hva kundene har tjent på å levere renere og den positive klimaeffekten det gir. Jo renere de leverer, jo lettere og bedre går sorteringen.

Alle komprimatorbilene er også på nett, og om Norsk Gjenvinning ser at en bil henter fra et sted hvor sorteringen ofte er dårlig, kan de be sjåføren levere dette til grovere sortering et annet sted – eller time det til et tidspunkt med minst mulig trøkk på anlegget, slik at de slipper å nedjustere farten på hele prosessen på grunn av denne ene fraksjonen.

Slik ser det ut i dag der det nye anlegget skal installeres. Sporene etter brannen i mars i fjor er borte, taket er tettet, og det elektriske anlegget og de tekniske installasjonene som sammen med sorteringsmaskinene smeltet av den voldsomme varmeutviklingen er byttet ut. Norsk Gjenvinnings anlegg er totalt 40.000 m2, hvorav 30% er dedikert papir (sortering og lagring). Selve sorteringssystemet vil få et fotavtrykk på 4000 m2. Foto: Mona Strande

– Alle disse tiltakene mener vi gjør at vi på sikt kan garantere 100 prosent materialrenhet til råvarekundene. Vi tror rett og slett vi har tettet gapet mellom teknologiutvikling og markedsbehov, eller sluttet sirkulær økonomi-sirkelen, sier Cengic.

Første nøkkelferdige system

Bulk Handling Systems vant kontrakten etter en anbudsprosess mot 16 andre leverandører. De ble valgt fordi de har en komplett portefølje av egenutviklet sorteringsteknologi som kjører på samme plattform, samtidig som Norsk Gjenvinning opplever dem som uredde og innovative, og at de lover høyere sorteringsgrad enn konkurrentene. 

For leverandøren selv er dette det første nøkkelferdige systemet de leverer, og nestleder for salg og marked i BHS, Rich Reardon, er overbevist om at det vil bli den smarteste og mest automatiserte papirlinjen i verden.

– Resirkuleringsindustrien har hengt bak andre industrier på automatisering. Hovedårsaken til det er uforutsigbarheten i materialet man får levert til anleggene: En container med papir kan i prinsippet inneholde hva som helst, og da blir det vanskelig å identifisere og fjerne det som ikke skulle vært der. Kunstig intelligens endrer det ved at maskinene ser, tenker og agerer likt som mennesker. Max-AI-teknologien vil ikke bare sortere, men også analysere produktkvaliteten ved Norsk Gjenvinnings anlegg. Kombinasjonen av automatisering og intelligens gir et veldig effektivt system som kan kjøre flere timer til lavere pris, sørge for at sluttproduktet holder høy kvalitet, og også verifisere kvaliteten for selskapets kunder, sier Reardon til Teknisk Ukeblad.

De skal levere maskinene før jul, og monteringen starter 2. januar. Alle maskiner skal være ferdig sammenkoblet i midten av februar, og da starter en periode med testing og optimalisering. I kontrakten mellom Norsk Gjenvinning og BHS står det at anlegget skal være i full kommersiell drift fra 31. mars 2019.

Slik skal anlegget se ut. Papiret kommer inn bak til høyre og ledes gjennom tre mekaniske trinn med grovsortering, før de kommer til de seks nær-infrarødt-maskinene som sorterer optisk. Deretter ledes papiret gjennom fire roboter med dedikert visuelt syn, som justerer de tidligere trinnene i systemet om ikke kvaliteten er god nok. Til slutt er det en ekstra optisk kvalitetssjekk før papiret presses og buntes. Illustrasjon: BHS Foto: BHS

Spent på om teori og praksis er det samme

Mepex Consult spesialiserer seg på rådgivning innen avfall og gjenvinning, og har vært konsulenter under prosjekteringen av de mest avanserte anleggene som så langt finnes her i landet – Roaf (Romerike Avfallsforedling IKS) sitt ettersorteringsanlegg for husholdningsavfall i Skedsmo i Akershus, og Ivar (Interkommunalt vann, avløp og renovasjon) sitt sentralsorteringsanlegg for restavfall, papp og papir på Forus i Stavanger.

Seniorrådgiver Kjell Ø. Fredriksen bekrefter at Norsk Gjenvinnings anlegg vil bli mer avansert enn disse to når det skal kjøre med to NIR-trinn pluss robot, som er ett ekstra sorteringstrinn i forhold til Roaf- og Ivar-anleggene.

– En 3-trinns løsning er forventet å gi et bedre resultat, men i et anlegg som behandler 20 tonn per time tillates kun 20 kilo forurensning per time om renheten skal være 99,9 prosent. Med litt våt papp er ikke det mange bitene, og når både NIR-maskinene og robotene bruker de samme sensorene vil begge systemene sende pappbiten videre om den er dekket av en avis når den går gjennom systemet. Det blir spennende å se når anlegget er i drift om teori og praksis er det samme, sier Fredriksen, som synes Norsk Gjenvinnings satsing på ny teknologi er veldig interessant:

­– Det er med slike prosjekter vi kommer videre med materialgjenvinningen og bruk av ny teknologi her i landet, sier han.

Fredriksen tror utfordringen kan bli endringer i papirsammensetningen, siden innsamlet mengde i dag inneholder mindre og mindre aviser og brosjyrer (deink), og mer bølgepapp fra netthandling og kartong fra matvareemballasje. 

– Nye emballasjeprodukter utvikles, og disse skal skilles ut fra deink-kvaliteten. Sammensatte produkter av plast/papir og kartong/aluminium gir utfordringer i gjenkjennelse og kapasitet for utsortering, og det blir nødvendig å «lære» maskinene hva de skal gjøre med dette. Behovet for opplæring og service vil derfor være kontinuerlig tilstede, sier han, og påpeker viktigheten av samarbeid med emballasjeprodusentene for at maskinell utsortering skal fungere best mulig.

Kommentarer (2)

Kommentarer (2)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå