Durango, 9 Noviembre 2017 - life-ecosandfill.eu · regeneradas en obras de ingeniería civil (Buenas Prácticas). Protocolo de operación con arena regenerada en fundición. ... Programa:

Spent foundry sand valorisation in construction sector through the validation of high-performance applications

PROJECT NO. LIFE15 ENV/ES/000612

Durango, 9 Noviembre 2017

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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

https://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCMak__et1ccCFYO0FAodk-YDXQ&url=https://es.linkedin.com/pub/ptec-plataforma-tecn-esp-de-construcci%C3%B3n/59/9b7/a95&ei=5lnlVcaZCIPpUpPNj-gF&psig=AFQjCNHaaC5M_85JV_J6m3k9Av7MCxveAQ&ust=1441180492586373

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OBJETIVOS DEL PROYECTO


➢ 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.

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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.


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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)


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ESTADO AVANCE DEL PROYECTO


• 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

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USUARIO ARENAS REGENERADAS EN APLICACIONES DE FUNDICIÓN (1)

• FUNDICIÓN DE ACERO

▪ (1953) Beasain (GIPUZKOA)

▪ Fabricación piezas acero sectorCemento y servicios ingeniería


• TECNOLOGIAS DE MOLDEO CON ARENA

➢ Moldeo EN VERDE

➢ Moldeo QUÍMICO (Fenol-Isocianato)

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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


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DESCRIPCIÓN EXPERIENCIA VALORIZACIÓN ARENA (1)


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

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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

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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


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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


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USUARIO ARENAS REGENERADAS EN APLICACIONES DE CONSTRUCCIÓN


• 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…)

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EXPERIENCIA EN VALORIZACIÓN RESIDUOS EN CONSTRUCCIÓN (1)

EXPERIENCIA VALORIZACION RCD´S EN OBRA


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EXPERIENCIA EN VALORIZACIÓN RESIDUOS EN CONSTRUCCIÓN (2)

PROYECTOS I+D EUROPEOS – SIMBIOSIS INDUSTRIAL


• 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.

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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:

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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

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CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (1)


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

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➢ 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


“SUELOS” EN TERRAPLENES (APL. GEOTÉCNICAS, NO LIGADAS)

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CONSTRUCCIÓN: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y AMBIENTALES (3-1)


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“ÁRIDOS” EN MORTEROS FLUIDOS & MBRC (APL. LIGADAS)


➢ 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)

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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)


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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.


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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


ESKERRIK ASKO! GRACIAS!

www.life-ecosandfill.eu

Antonio Martínez Puche

[email protected]

Iñaki García González

[email protected]

http://www.life-ecosandfill.eu/

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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