Post on 08-Oct-2018
Spent foundry sand valorisation in construction sector through the validation of high-performance applications
PROJECT NO. LIFE15 ENV/ES/000612
Durango, 9 Noviembre 2017
|2|
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
• Proyecto Ref.: LIFE15 ENV/ES/000612
• Duración: 36M
• Fecha inicio: 01/07/2016
• Presupuesto total: EUR 2,313,350
• Financiación EU: EUR 1,343,488
DATOS ADMINISTRATIVOS
DATOS DE CONTACTO
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
• TÍTULO: Valorización de Arenas Residuales de Fundición en elSector de Construcción mediante la validación de aplicaciones dealtas prestaciones (LIFE ECO-SANDFILL)
CONSORCIO
Stakeholders
|3|
OBJETIVOS DEL PROYECTO
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
➢ Demostrar la viabilidadtécnica, ambiental yeconómica del empleo dearenas residuales defundición, debidamenteacondicionadas, comoáridos finos enconstrucción.
➢ Explorar las posibilidadesde reutilizar las arenasresiduales regeneradas enla propia fundición(fabricación moldes ymachos), en sustituciónde arena nueva.
➢ Avanzar hacia el “vertidocero” de arenas defundición.
|4|
RESULTADOS ESPERADOS
✓ Eliminación impurezas (>90%) en arena: subproductoambientalmente seguro.
✓ Integración de prototipo de instalación regeneradora de arena enuna fundición.
✓Valorización de aprox. 1500 t arenas residuales en el País Vasco.
✓ Reutilización en fundición de la arena regenerada comosustitutivo de calidad de arena nueva en machos y moldes.
✓ Ejecución de obras piloto de construcción con sustitución (100%)de áridos finos vírgenes por arenas regeneradas (terraplenes,MBRC, morteros bombeables).
✓ Criterios y requisitos técnicos para uso de arenas de fundiciónregeneradas en obras de ingeniería civil (Buenas Prácticas).Protocolo de operación con arena regenerada en fundición.
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|5|
ESTRUCTURA PROYECTO - CRONOGRAMA
➢ Acciones Preparatorias (2016)
✓ AJUSTE PROCESO REGENERACIÓN
✓ ESTUDIO TEÓRICO IMPACTO SOBRE INDUSTRIA EUROPEACONSTRUCCIÓN & FUNDICIÓN
➢ Acciones de Implantación (2017-2019)
✓ INTEGRACIÓN PROTOTIPO REGENERADOR EN FUNDICIÓN
✓ OBTENCIÓN ARENAS DE CALIDAD ESPECIFICADA
✓ EVALUACIÓN ECONÓMICA-AMBIENTAL PRELIMINAR
✓ DISEÑO Y EJECUCIÓN DEMOS CONSTRUCCIÓN
➢ Acciones de Seguimiento de Impacto de Proyecto (2017-2019)
✓ MONITORIZACIÓN DEMOS
✓ EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA. REPLICABILIDAD, ESCALADO
✓ EVALUACIÓN AMBIENTAL (ACV)
➢ Acciones de Difusión (2016-2019)
➢ Gestión de Proyecto (2016-2019)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|6|
ESTADO AVANCE DEL PROYECTO
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
• Ajuste operación equipo vs características arenas residuales & calidad arena para aplicaciones
• Construcción-montaje prototipo integradoen circuito arenería de la fundición
• Nov’17: inicio producción arena regenerada para demos
|7|
USUARIO ARENAS REGENERADAS EN APLICACIONES DE FUNDICIÓN (1)
• FUNDICIÓN DE ACERO
▪ (1953) Beasain (GIPUZKOA)
▪ Fabricación piezas acero sectorCemento y servicios ingeniería
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
• TECNOLOGIAS DE MOLDEO CON ARENA
➢ Moldeo EN VERDE
➢ Moldeo QUÍMICO (Fenol-Isocianato)
|8|
USUARIO ARENAS REGENERADAS EN APLICACIONES DE FUNDICIÓN (2)
• CIRCUITO RECUPERACION ARENA- Moldeo EN VERDE
➢ Regeneración MECÁNICA (criba vibrante, separador magnético,tamiz poligonal, enfriamiento y humidificación de la arena)
➢ Resultado:
• CIRCUITO RECUPERACION ARENA- Moldeo QUIMICO
➢ Regeneración PRIMARIA (Mecánica)
➢ Separación de CROMITA
➢ Regeneración SECUNDARIA (Térmica)
➢ Resultado:
GESTIÓN ARENA EN PLANTA (CIRCUITOS REGENERACIÓN)
✓ Arena de RELLENO: fabricación MOLDES arena
✓ SFS: destino VERTEDERO
✓ Arena Recuperable: ECOFOND
✓ Arena de RELLENO/CONTACTO: fabricación MOLDES
✓ SFS: destino VERTEDERO
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|9|
DESCRIPCIÓN EXPERIENCIA VALORIZACIÓN ARENA (1)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
1 DEMO FUNDICIÓN EN PROYECTO LIFE ECO-SANDFILL
➢ FABRICACIÓN DE MOLDES
➢ FABRICACIÓN DE MACHOS
➢ FUSION y COLADA DE PIEZAS : Validación CALIDAD (no apariciónde defectos: arrastres de arenas, dartas...)
Claves uso arena regenerada ECO-SANDFILL: dosificación (%),granulometrías, propiedades (finos, PPC…)
Regeneración Actual
(PRIM +SEP CROM)
Regeneración Actual +
Proy ECO-SANDFILL
ahora después ahora después ahora después ahora después
moldes 12-15 % < 10% 2-3 % 2-3 % - 2% 80-90% 82-92 %
machos 100% 0% 0% - ?? N.A. N.A.
CompraPrototipo
ECO-SANDFILL
Arena NUEVA (Contacto) Arena RELLENORegeneración
TERMICA
|10|
DESCRIPCIÓN EXPERIENCIA VALORIZACIÓN ARENA (2)
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ARENA MOLDEO QUÍMICO
Parámetro MOLDES(1) MACHOS(2)
Granulometría AFA = 48-51 AFA = 48-51
Finos 1-2% 0.3-0.4%
Humedad 0.0-0.1% 0.0-0.1%
PPC (LOI) 1-2% 0.1-0.15%
pH 6-8 6-8
Demanda ácido 3-6 1-3
(1) fabricación MOLDES con arena (regeneración mecánica + sep. cromita)
(2) Fabricación MACHOS: 100% arena nueva SILICE DU-32
|11|
FUNDICIÓN– ANÁLISIS DE BARRERAS Y ESTÍMULOS PARA IMPLANTACIÓN (1)
BARRERAS ESTÍMULOS
TÉCNICOS • Puede exigir modificación
proceso Recuperación arenas:
problemas espacio,
movimiento…
• Tecnologías que podrían
mejorar el comportamiento MA
global de la empresa (ACV)
LOGÍSTICOS &ECONÓMICOS
• Consideración inversión “No
productiva” /no “core”
(mentalidad)
• Posición financiera débil:
Equipos altos costes inversión
/ TIR elevados.
• Ahorro en costes operativos:
compras materias primas
(arena nueva) y gestión
residuos.
• Podría generar economía
circular
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|12|
FUNDICIÓN– ANÁLISIS DE BARRERAS Y ESTÍMULOS PARA IMPLANTACIÓN (2)
BARRERAS ESTÍMULOS
ADMINISTRATIVOS
• AAI: cambios instalación.
Modificación (no sustancial) a
comunicar a GoVa
• Regulación M.A.: Objetivos
sobre depósito residuos N.P. en
vertedero
• Mejora imagen social: empresa
responsable M.A./socialmente
DE MERCADO • Posición competitiva en clara
desventaja frente a
fundiciones de otros países
(costes ambientales)
• Escasa oferta de
Vertederos/Recicladores
(públicos, privados): Coste alto
& Localización.
• Incremento coste mat.primas
(arenas y prod. qcos).
• Limitaciones extracción
mat.primas
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|13|
USUARIO ARENAS REGENERADAS EN APLICACIONES DE CONSTRUCCIÓN
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
• ACCIONA CONSTRUCCIÓN dasoporte a una oferta integral quecubre toda la cadena de valor delnegocio de Construcción, desde laingeniería hasta la ejecución delas obras y su posteriormantenimiento, así como lagestión de concesiones de obraspúblicas, especialmente en elsector del transporte y lainfraestructura social.
• Oportunidad: Múltiples elementos constructivos emplean arenas ensu fabricación (firmes, hormigones, morteros, MBRC...)
• ACCIONA: experiencia en valorización RCDs en obra & proyectos I+D(nuevos materiales, simbiosis industrial…)
|14|
EXPERIENCIA EN VALORIZACIÓN RESIDUOS EN CONSTRUCCIÓN (1)
EXPERIENCIA VALORIZACION RCD´S EN OBRA
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|15|
EXPERIENCIA EN VALORIZACIÓN RESIDUOS EN CONSTRUCCIÓN (2)
PROYECTOS I+D EUROPEOS – SIMBIOSIS INDUSTRIAL
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
• Programa: Horizonte 2020
• Coordinador: ACCIONA Construcción
• Caso de estudio: valorización decenizas volantes procedentes de lavalorización energética de residuospapeleros (WPA) como nuevoconglomerante hidráulico decarreteras reemplazando a cal ycemento. 3 PILOTOS DEMOSTRACIÓNen entorno real para sueloestabilizado de tipo 2, 3 y suelocemento en Aragón
• Programa: Horizonte 2020
• Coordinador: ACCIONA Construcción
• Objetivo: Desarrollar y demostrar unnuevo modelo innovador desimbiosis industrial, hacia unenfoque de cero residuos, en lasindustrias de uso intensivo derecursos (cemento, acero, aluminio,vidrio, cerámico y construcción) de lacadena de valor de la construcción.
|16|
DESCRIPCIÓN EXPERIENCIA VALORIZACIÓN ARENA (1)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
3 DEMOS CONSTRUCCIÓN EN PROYECTO LIFE ECO-SANDFILL
➢ ÁRIDO FINO para MORTERO FLUIDO
➢ ÁRIDO FINO para MATERIALES DE BAJA RESISTENCIA CONTROLADA
➢ MATERIAL GRANULAR para TERRAPLÉN
Arena (0/6) Cemento Agua Aditivo
Mortero fluido 67% 22% 11% <1%
MBRC 85% 10% 5% <1%
Terraplén Arena asimilable a suelo tolerable según PG3. Debe cumplir con los valores de MO: < 2% (UNE 103204), yeso < 5% (NLT115) y SS <1% (NLT 114). Valores de compactación según PG3 debe cumplir compactación CBR>5 para coronación y CBR>3 para cimiento y núcleo.
Mediante la valorización de SFS, se conseguirá reemplazar arena natural en las3 aplicaciones constructivas. Dosificaciones tipo para su fabricación:
|17|
DESCRIPCIÓN EXPERIENCIA VALORIZACIÓN ARENA (1)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
MORTERO FLUIDO150 t arena max. 100 m3 mortero
En pavimento de aceras del túnel, cunetas, canalizaciones, etc.
MATERIALES DE BAJA RESISTENCIA CONTROLADA10 t arena max. 6 m3 MBRCrelleno de zanjas y huecos, trincheras y otros tipos de cavidades constructivos
TERRAPLÉN700 t arena max. 400 m3 relleno terraplén( ≈Suelo Tolerable en relleno núcleo terraplén). Rampa de acceso vehículos, vertedero obra
TAV Tramo Antzuola-Ezkio
|18|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (1)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
EXPERIENCIA PILOTO EN PROYECTO (CAPV)➢ AUTORIZACIÓN EXPERIENCIA PILOTO (GOVA)
➢ MATERIAL RESIDUAL NO CONTEMPLADO EN LEGISLACIÓN
✓ APL. GEOTÉCNICAS: CONDICIÓN AMBIENTAL ≈ REF. VALORIZACIÓN ESCORIAS & RCDs
✓ APL. LIGADAS: SIN CONDICIÓN AMBIENTAL
– PRODUCTOS FABRICADOS RCDs
Arena natural
Arena fundición regenerada
PG-3
UNE-EN 13139(EHE 08)
Especificaciones materiales en aplicaciones
100x
100x
|19|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (3)
➢ Requisitos ambientales (CAPV):
✓ Ref. Orden 12/01/2015 RCDs & Decr. 34/2003 ESCORIAS
– Concentración contaminantes (metales, aniones, comp.orgánicos…)en arena ≤ valores límite VIE-B LEY 4/2015 prev./correc.contaminación suelo, s/uso que se vaya a dar a suelo
– Concentración contaminantes (metales, aniones…) en lixiviado ≤valores límite en UNE-EN 12457-4 (RCDs) & Anexo III - Decr. 34/2003(escorias)
➢ Especificaciones técnicas:
✓ PG-3 “Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obrasde Carreteras y Puentes”. Parte 3. EXPLANACIONES – Cap.IIIRellenos - Art.330 Terraplenes
– Mat. Granulares (nat. o proc. ind.), # 20 >70% ó # 0,080 ≥35%
– Clasificación tipos de suelos por características fcas.-qcas. &uso de tipos de suelos en cada zona del terraplén
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
“SUELOS” EN TERRAPLENES (APL. GEOTÉCNICAS, NO LIGADAS)
|20|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (3-1)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|21|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (3-2)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|22|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (2)
“ÁRIDOS” EN MORTEROS FLUIDOS & MBRC (APL. LIGADAS)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
➢ Requisitos ambientales (CAPV): –
✓ APLICACIONES LIGADAS (C/AGLOM.HIDRÁULICOS): VALIDADAS AMB.
✓ Fin de Vida Producto Construcción fabricado (MORTERO, MBRC)= RCD ORDEN 12/01/2015 utilización de áridos reciclados procedentesvalorización RCDs en
– APL. LIGADAS (C/AGLOM.HIDRÁULICOS): VALIDADAS AMBIENTALMENTE
– APL. NO LIGADAS:
» Concentración contaminantes RCD ≤ valores límite VIE-B LEY 4/2015prev. & correc contaminación suelo, s/uso que se vaya a dar al suelo.
» Concentración contaminantes en lixiviado ≤ valores límite UNE-EN12457-4
➢ Especificaciones técnicas:
✓ NORMA UNE-EN 13139 “Áridos para morteros” que regula MARCADOCE MORTEROS
✓ (EHE 08 “Instrucción de Hormigón Estructural”. Cap.VI – MATERIALES)
|23|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (2-1)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|24|
CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (2-2)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|25|
CONSTRUCCIÓN– ANÁLISIS DE BARRERAS Y ESTÍMULOS PARA IMPLANTACIÓN
BARRERAS ESTÍMULOS
TÉC
NIC
OS
• Variabilidad características SFS s/origen: Necesidad estudio individualizado en cada caso de aplicación ( garantizar cumplimiento parámetros normativa)
• Usuario árido: Necesario adaptar el proceso (Calidad & M.A.) de empresa para establecer Puntos de Inspección y cumplir con Plan de Gestión de Obra.
• Productor árido (fundición): disponer control de producción en fábrica para asegurar conformidad con requisitos
• Requiere material de aportación para su compactación y posible necesidad de encapsulamiento.
• No cambia el proceso de fabricación
• Aplicaciones sin requisitos estéticos: temas estéticos (color) NO relevantes.
• Desviaciones % finos y distribución granulométrica SFS regenerada no excluyente (si se justifica experimentalmente prestaciones satisfactorias)
• No cambia formulación
• Si no hay problemas de reactividad con contaminantes, las propiedades se mantienen.
• Buenas características geométricas (mayor esfericidad, aporta buena trabajabilidad rellenos fluidos)
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|26|
CONSTRUCCIÓN– ANÁLISIS DE BARRERAS Y ESTÍMULOS PARA IMPLANTACIÓN
BARRERAS ESTÍMULOS
LOG
ÍSTI
CO
S &
EC
ON
ÓM
ICO
S
• Obra: se necesitará una tolva extra para la arena regenerada. Puede suponer un problema en plantas pequeñas con pocas tolvas, ya que se inutiliza la de la arena.
• Fundición: implantar control de producción, segregación corrientes
• Utilización extra: como arena correctora de hormigón.
• Ahorro en materias primas y de gastos de gestión residuos (fundiciones: envío a obra en vez de a vertedero).
• Manipulación y transporte en obra igual que con arena natural.
• Necesidad estudios previos para ver su compactación, asientos que se pueden generar, erosionabilidad...
• No genera ahorros significativos en empleo de maquinaria y logística.
• Aumento de costes si es necesario encapsulamiento del material
• Ahorro de materias primas y de gastos gestión de residuos (fundiciones).
• No requiere un tratamiento logístico y de acopio en obra diferente al convencional.
• No necesita de maquinaria específica para su puesta en obra.
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
|27|
CONSTRUCCIÓN– ANÁLISIS DE BARRERAS Y ESTÍMULOS PARA IMPLANTACIÓN
BARRERAS ESTÍMULOS
AD
MIN
ISTR
ATIV
OS
• Falta de regulación/normativa sobre valorización de SFS
• Obtención de Autorización de Valorizadores de Residuos No Peligrosos
• Necesidad de calificación de las SFS como subproducto
• Si se consigue la calificación de subproducto, únicamente necesitaría marcado CE y ficha de producto, como cualquier otro árido.
• Cumpliendo parámetros de norma, no se requerirían nuevos permisos para su uso
• Regulación M.A.: Objetivos sobre depósito residuos N.P. en vertedero
DE
MER
CA
DO
• Sectorización del producto por el tipo de industria y su mercado (localización geográfica fundiciones, distancia a obra).
• Dependencia de suministro de SFS abundante sostenido en el tiempo y de calidad consistentepara implantar en obra
• Posibles aplicaciones futuras para las licitaciones.
• Impulso de la economía circular local.
• Generación de sinergias y oportunidades de mercado intersectoriales.
• Empleo de subproductos: cumplimiento política de sostenibilidad de ACCIONA
Jornada Economía Circular Arenas de Fundición, 09/11/17
ESKERRIK ASKO! GRACIAS!
www.life-ecosandfill.eu
Antonio Martínez Puche
antonio.martinez.puche@acciona.com
Iñaki García González
igarcia@estanda.com