Breken

1. Procesbeschrijving

Het productieproces van de puinbreekinstallatie bestaat uit het breken en zeven van het geleverde puin, met eventuele bijkomende behandeling (magneetband, windzifter, …), tot zuivere gerecycleerde granulaten, die ingezet kunnen worden in de bouwsector. Algemeen worden er drie grote processtappen onderscheiden: acceptatie en opslag van het puin, de bewerkingsprocessen en de opslag en afvoer. De aanvoer van bouw- en sloopafval gebeurt rechtstreeks door wegenbouwers, aannemers of via container- en sorteerbedrijven. Er wordt voor breekinstallaties een onderscheid gemaakt tussen een installatie op een vaste locatie en een mobiele installatie op een bouw- en sloopwerf.

Figuur 1. Processchema breekinstallatie.

 

1.1. Acceptatie en opslag van puin

Bij aanvoer van het puin passeert de lading over een weegbrug. Tegelijkertijd wordt de aard van het puin, de aanwezige verontreinigingen en de oorsprong van het puin nagegaan. De acceptatiepolitiek van de breekinstallatie wordt o.a. bepaald door technische installaties (voorbreker, zuivering,...) en beschikbare ruimte om de verschillende fracties puin, bv. betonpuin, asfaltpuin (al dan niet teerhoudend), mengpuin, metselwerkpuin, en geproduceerde gerecycleerde granulaten op te slaan. Een breker zonder zuiveringsinstallatie zal verontreinigd puin niet kunnen verwerken tot een gerecycleerd granulaat dat voldoet aan het eenheidsreglement en het VLAREMA. De zuiverheid van het aangeleverde puin is dus een belangrijke economische factor bij de productie van gerecycleerde granulaten. Het scheidings- en bewerkingsproces wordt immers moeilijker en duurder naarmate het puin meer verontreinigd is. Daarom zal het eenheidsreglement voorzien in een apart controleregime voor de verwerking van puin met een zogenaamd hoog- en laag milieurisico-profiel waarbij puin met een hoog milieurisico-profiel per batch van 1000 m³ moet verwerkt worden.

Het eenheidsreglement vormt de basis voor de certificatie van de milieuhygiënische kwaliteit van gerecycleerde granulaten door de certificatie-instellingen. Het is in VLAREMA als voorwaarde opgelegd om gerecycleerde granulaten als grondstof op de markt te brengen. Het eenheidsreglement volgt de principes die in het beheerssysteem zijn vastgelegd. Dit beheerssysteem milieukwaliteit voor gerecycleerde granulaten heeft als doel de kwaliteit van de gerecycleerde granulaten te verhogen en werd opgesteld door de OVAM in overleg met de sector. Dit ketenbeheersysteem neemt elke schakel van de keten onder de loep. Het bekijkt waar en op welke wijze puinafval ontstaat, de wijze van inzameling en transport van het puin en de acceptatie ervan bij de breker. Aandacht gaat ook naar de verwerking van het puin bij de breker, het transport en het effectief aanwenden van de gerecycleerde granulaten in een bepaalde toepassing 

1.2. Bewerking van puin

Het eenheidsreglement maakt een onderscheid tussen een certificatie op een vaste locatie en van een mobile installatie op een bouw- en sloopwerf. Bij dit laatste wordt enkel puin van de werf verwerkt en is er geen aanvoer van puin.

Een voorafgaande reductie met een ‘crusher’ wordt uitgevoerd om te grote stukken puin te verkleinen. Tijdens deze bewerking wordt ook een deel van de wapening gerecupereerd. Deze activiteit wordt veelal slechts periodiek uitgevoerd als er voldoende hoeveelheid groot puin is verzameld om de inzet gedurende een aantal dagen van een dergelijke ‘crusher’ te verzekeren. Meestal gebeurt dit op de bouwplaats zelf zodat ook het transport naar de breker efficiënt kan gebeuren.

Nadat het puin is aangevoerd in de voedingspost van de breker, gebeurt een voorafzeving van de fijne fractie op een aangepaste zeef. De bedoeling van deze bewerkingsstap is het granulaat zuiver te houden van de aangevoerde zand en de breekinstallatie niet onnodig te belasten. De fractie die zo ontstaat, is het zeefzand en is meestal een fractie 0/10 of 0/20. De fractie zeefzand bedraagt tot 20% van de productie aan gerecycleerde granulaten.

Vaste installaties bestaan vaak uit een primaire en een secundaire breekeenheid. Op die manier worden bouwtechnische hoogwaardige bouwmaterialen geproduceerd. De primaire breker kan bestaan uit een kaakbreker. De secundaire breker is dan een percussiebreker of een kegelbreker. De combinatie van een kaakbreker met een kegelbreker is vaak een gewenste combinatie. Indien slechts één breekeenheid aanwezig is, is dit meestal een percussiebreker.

De noodzaak om tijdens de productie van gerecycleerde granulaten fysische verontreinigingen (vlottende en niet-vlottende verontreinigingen) te verwijderen aan de hand van bijkomende zuiveringsstappen is afhankelijk van het acceptatiebeleid. Slechts indien zuiver puin wordt aanvaard is een zuiveringsinstallatie niet vereist. Verschillende systemen zuiveringsinstallatie zijn beschikbaar, met elk zijn voor- en nadelen. Meestal is een combinatie opgesteld.

  • manueel uitrapen van de verontreinigingen (handpicking);
  • ontijzering door elektromagneten (standaard);
  • droge scheiding door windziftinstallaties of afzuigkappen die de lichte delen (hout, plastiek) wegblazen respectievelijk opzuigen in de doorgang van de granulaten;
  • natte scheiding door sink/float-systeem of aquamotor door scheiding van de drijvende delen.

Wanneer puin dermate met hout, metaal, kunststof, papier, glas, gips, cellenbeton of andere inerte materialen verontreinigd is, is een voorafgaande behandeling via een sorteerinstallatie voor bouw- en sloopafval noodzakelijk. Een sorteerinrichting voor bouw- en sloopafval is een inrichting voor het uitsorteren van afvalstoffen via een aparte installatie waarvan de inerte puinfracite na uitsortering wordt afgevoerd naar een puinbreker. De sortering is een aparte activiteit en gebeurt voorafgaand aan het eventuele breekproces.

Zeefinstallaties scheiden de granulaten volgens grootte waarbij te grote korrels via een bypass- systeem worden teruggevoerd. Sommige installaties hebben de mogelijkheid om nadien de diverse fracties weer samen te voegen. De output van het breekproces zijn gerecycleerde granulaten die verschillen in aard en korrelgrootte.

De verkregen materialen kunnen ingedeeld worden in vijf groepen. Binnen elke groep is een grote variatie mogelijk in korrelverdeling:

  • Betongranulaat is afkomstig van het breken en zeven van zuiver al dan niet gewapend beton. Het is een waardevolle fractie. Door de beperkte verontreinigingen zijn de bewerkingsprocessen eenvoudig en het granulaat heeft goede mechanische eigenschappen. Verschillende fracties betongranulaat worden dan ook aangeboden;
  • Menggranulaat is een mengsel van beton- en metselwerkgranulaat in een verhouding 40/60 tot 60/40.
  • Metselwerkgranulaat is afkomstig van de verwerking van metselwerk, dakpannen, enz... De mechanische eigenschappen zijn zwak. Door het grote percentage aan onzuiverheden is het bewerkingsproces moeilijk. Deze granulaten zijn dan ook minder gevraagd door de bouwmarkt;
  • Asfaltgranulaat is afkomstig van het breken van asfalt waarin bitumen gebruikt is als bindmiddel. Door de zuiverheid van deze fractie is ze goed toepasbaar.
  • Brekerzeefzand is de fijne fractie (0/10 tot 0/20) die afgezeefd wordt vooraleer het puin gebroken wordt. Breekzand is echter de fijne fractie 0/2 tot 0/7 die onstaat tijdens het breekproces. 

1.3. Opslag van gerecycleerde granulaten

De gerecycleerde granulaten worden gescheiden opgeslagen per soort, en eventueel ook per verwerkingsregime (puin met hoog- en laag milieurisico-profiel). Gerecycleerde granulaten dienen rechtstreeks van de puinbreker naar de locatie van aanvwending te worden afgevoerd. Tussenopslag is niet toegelaten. De afleveringsbon garandeert de herkomst van de aangeleverde vracht gerecycleerd granulaat.

2. Milieuaspecten en energie

Afvalwater ontstaat wanneer voor het zuiveren van het puin natte scheiding wordt toegepast. De afvalwaterkwaliteit hangt af van de aard en de mate van verontreiniging van het puin.

De hoeveelheid residu is afhankelijk van de acceptatiepolitiek en de mogelijkheden tot scheiden en zuiveren van de installatie. De sector geeft afvalpercentages aan van 0 tot 3%. Wanneer puin dermate verontreinigd is, kan een voorafgaande behandeling via een sorteerinstallatie voor bouw- en sloopafval noodzakelijk zijn. Het residu bestaat voornamelijk uit een lichte fractie hout, plastiek, papier en karton,... Handpicking geeft ook diverse non-ferro metalen als afval. Indien een natte zuivering toegepast wordt, kunnen tevens cellenbeton en gipsblokken tot het afval behoren. Daarnaast is er ook een aanzienlijke hoeveelheid ijzer afkomstig van het gewapend beton. De metalen worden afgevoerd voor hergebruik. De rest van het afval wordt verwijderd door storten of verbranden.

Het breken van bouw- en sloopafval genereert stof. De brekers produceren eveneens een aanzienlijke geluidsbelasting. Ook het transport van en naar de installatie kan zorgen voor hinder. Stofvorming kan enigszins onder controle gehouden worden door gebruik te maken van sproeisystemen in de breker, het nat houden van de aanvoerwegen op de breekwerf en eventueel een bandenwasinstallatie bij het verlaten van het terrein. Meestal wordt de geluidsemissie beperkt door de aanleg van een geluidswal met groenscherm, door het gebruik van rubber beschermmatten, het opstellen in een bedrijfshal of eerder uitzonderlijk door het isoleren van de breker. 

3. Kosten

Bij de producte van gerecylceerde granulaten uit puin komen heel wat tussenstappen kijken. Dit gaat van de aanvaarding van het puin, tot verwerking en certificatie, Aan elk van de tussenstappen hangt bovendien een kostprijs vast. De belangrijkste kostenfactoren bij een breker zijn:

  • De vergoeding (opbrengst voor de breker) voor het aanvaarden van de verschillende puinstromen
  • De kostprijs voor technische verwerking van eht puin (energie, machines, personeel, …)
  • De kostprijs voor de interne en externe controle (certificatie-instellingen, externe analyses, …)
  • De kostprijs voor het afvoeren van residu’s (milieuheffing, stortkosten, …)

De totale investeringskost voor een typische puinbreekinstallatie bedraagt € 1.000.000 – € 2.500.000. Hieronder vallen de investeringen voor de aankoop en inrichting van het terrein (2 – 6 ha), de installatie (breekinstallatie, zeefinstallatie, zuiveringsinstallatie, enz...) en het (rollend) materieel (Jacobs et al., 2005).

Onderstaande tabellen geven een overzicht van de aanvaardingsprijzen en van de verkoopprijzen van de meest courante soorten gerecycleerde granulaten. Deze prijzen zijn indicatief. De prijsvariatie is o.a. afhankelijk van de graad van verontreiniging door niet-steenachtige materialen van het puin en grootte van het aangeleverde puin. 

Tabel 1. Aanvaardingsprijs (excl. BTW) in functie van het type granulaat en de verontreinigingsgraad (OVAM, 2014).

 

Tabel 2. Verkoopprijs van de gerecycleerde granulaten (excl. BTW en transport) (OVAM, 2014)

 

4. Referenties

  • BIM. 2009. Gids voor het beheer van bouw- en sloopafval. Leefmilieu Brussel, Brussel, 85 pp.
  • Jacobs, A., Hooyberghs, E., Vrancken, K., Van Dessel, J., Adams, W. 2005. Beste Beschikbare Technieken voor recyclage van bouw- en slooppuin. Gent, Academia Press, 113 pp.
  • OVAM, Duurzame kringlopen, Bouw.
  • Stouthuysen, P., Alaerts, K., Vanassche, S., Vrancken, K., Huybrechts, D. 2012. Gids reductietechnieken voor diffuse stofemissies bij op- en overslag van droge bulkgoederen. Drukkerij Artoos NV, 80 pp.