Reciclado de escombros de demolición para la fabricación de cemento




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fecha de publicación10.01.2016
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RECICLADO DE ESCOMBROS DE DEMOLICIÓN PARA LA FABRICACIÓN DE CEMENTO
CARLOS URCELAY GORDOBIL

Ingeniero Industrial.
INTRODUCCIÓN

El reciclado de materiales de construcción, impensable hace tan sólo unos años, está actualmente en la línea de configurarse como una actividad con interesantes expectativas de crecimiento. El sostenimiento de esta tendencia depende en gran parte de su capacidad para superar el obstáculo que supone el bajo precio, tanto de vertidos de residuos como de los materiales de construcción actualmente empleados. Dada esta posición y si, como es previsible, nuestro mercado sigue las pautas marcadas por otros países, en un futuro muy lejano el empleo de estos residuos como productos sustitutivos de los actuales empleados tomará carta de naturaleza y con ello se propagará la aparición de actividades que, haciendo posible el desarrollo sostenible, sean económicamente interesantes. El Grupo de Trabajo de la Unión Europea sobre Residuos de Construcción y demolición, en su informe final de abril de 1995, refleja la situación española en base a cifras orientativas de municipios que recogen y tratan residuos de Construcción y Demolición. De acuerdo con las estimaciones del antiguo Ministerio de Obras Públicas y Transportes, se estima en 22 millones de toneladas anuales la producción de estos residuos. Otras fuentes dan otras cifras obtenidas teniendo en cuenta el vertido de 800 toneladas por día de escombros en el área de Madrid, 500 toneladas por día en Barcelona y 100 toneladas por día para ciudades de tamaño medio como Valencia. Continúa el informe diciendo que el origen, la composición y destino de los desechos de construcción y demolición son El proyecto Europeo "Desarrollo de reciclado de material de demolición" de 1993 indica que el sector de la demolición en España produce 13,5 millones de toneladas de material de desecho, con un porcentaje de reciclado de 3,7%, y que el empleo de materiales reciclados se destina principalmente para presas y rellenos.
DESARROLLO ACTUAL DE LOS TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN.

Además de las investigaciones que se están llevando a cabo con hormigones preparados con fracciones gruesas de áridos reciclados y alternativas de utilización de las fracciones finas de los áridos reciclados en prefabricados, morteros, etc., se ha iniciado una línea de investigación para el aprovechamiento de distintos escombros de demolición como materia prima para la producción de clínker en un horno rotativo. La idea surgía para dar salida al gran número de ruinas industriales que se van a demoler y paliar el efecto negativo de su empleo como árido reciclado para hormigones por posibles contenidos de contaminantes, presencia de materiales cerámicos y fracciones finas de hormigones originales con diferentes patologías. En la línea de configurar un grupo de trabajo de investigación sobre los aspectos anteriores, LEMONA INDUSTRIAL, S.A., del grupo CEMENTOS LEMONA, mantuvo las conversaciones necesarias para agrupar empresas y centros de investigación del Programa BRITE/EURAM incluido en el IV Programa Marco para desarrollar dos líneas de investigación diferentes: el empleo de escombros de demolición para fabricación de hormigones de calidad, y el empleo de fracciones finas y escombros de demolición para producción de clínker. El proyecto denominado "Reciclado de escombros de demolición para la fabricación de cemento y hormigón" fue presentado al Se trata de un proyecto de investigación con un marcado componente medioambiental, con el que se dará un paso hacia delante en la reducción de vertidos de residuos inertes. Con él se pretende investigar y desarrollar la tecnología de valoración y reciclado de un 100% del residuo. Teniendo en cuenta que en Europa está ya presente el principio de priorizar la recuperación, valorización y reciclado de los residuos, siempre que esto sea posible, se conseguiría un gran avance para desarrollar otras tecnologías de fabricación que eliminen residuos que contaminan las tierras de nuestro país. Con ello se podría conseguir un doble objetivo; por una parte, se elimina un residuo, y por otra, su utilización como materia prima en el proceso de fabricación de cemento reduciría el impacto ambiental de extracción de una cantidad equivalente de áridos de nuestras canteras.
PROYECTO BRITE/EURAM

El Proyecto de Investigación consiste básicamente en la realización de pruebas a escala real en el proceso de la fabricación de cemento y hormigón estructural empleando escombros de demolición como materia prima para la fabricación de cemento y áridos, comprobando la calidad de los productos obtenidos y realizando un análisis técnico – económico para estudiar la viabilidad industrial de estos productos a partir de escombros de demolición.

Los principales objetivos del Proyecto de Investigación son: Reducir el volumen de vertido de escombros de demolición mediante su incorporación a los procesos de producción de cemento y áridos para hormigón como materia prima. Reducir los costes de materia prima en la fabricación de cemento y áridos para hormigón mediante la sustitución parcial de la estar interesados en encontrar una materia prima que sustituya parcialmente a la caliza natural, obtenida de la explotación de canteras. Estos problemas que ahora surgen en nuestro entorno han aparecido hace años en otros países de la U.E., donde la escasez de áridos y superficies de vertido han hecho necesario el reciclaje de los escombros de demolición para la obtención de materia prima para hormigones, aunque hasta el momento únicamente se han aplicado para usos secundarios.
CARACTERIZACIÓN FISICO – QUIMICA DE LOS ESCOMBROS DE DEMOLICIÓN

La caracterización química de los escombros de demolición de estructuras de hormigón corresponde, tal como se podía prever, a la composición del árido utilizado en su producción, puesto que más del 75% del total del hormigón lo constituye el árido, siendo el resto los componentes de hidratación del cemento, es decir, silicatos, aluminatos e hidróxidos cálcicos hidratados. Esto permite concluir que, obviamente, el hormigón calizo podrá ser utilizado como sustitutivo de la piedra caliza natural utilizada en el proceso de fabricación de cemento, mientras que el residuo de demolición procedente de un derribo de hormigón diseñado con árido silíceo podrá ser utilizado como sustituto parcial de la marga, aportadora de silicio, aluminio y calcio a la materia cruda de producción de cemento. El residuo de demolición compuesto por mampostería también podrá ser utilizado como sustituto parcial de la marga, pero dosificado de forma diferente por tener una composición química más heterogénea. Tabla 1. Composición química escombros de demolición. Escombro Escombro E. de Figura 1. Esquema de trituradora de impacto Puesto que la obtención de harina de crudo requiere una dosificación controlada fijando unos parámetros de control que deben alcanzarse, la incorporación de nuevos materiales es inmediata siempre que se regulen aspectos como su composición y dosificación. Es decir, un control exhaustivo en la composición de los residuos en cada momento, junto a un sistema de dosificación adecuado permitirán desde el punto de vista químico, la utilización de estos residuos como materia prima en la industria cementera.

5. Características de la instalación necesaria para su utilización como materia prima para producción de clinker Las características físicas y químicas del producto, para que pueda ser utilizado como materia prima en la producción de clinker, han Figura 2. Esquema de machacadora de mandíbulas Figura 3. Esquema impactor de rotor flotante con alimentador de cadenas. Dentro de la variedad existente en el mercado, se presentan a continuación tres tipos de instalaciones con objeto de obtener la granulometría deseada y eliminar los elementos metálicos, que básicamente difieren en el tipo de máquina de trituración. Triturador de impactos Machacadora de mandíbulas Impactor de rotor flotante con alimentador de cadenas. La trituradora de impactos presenta, respecto de las otras, la ventaja de permitir un mejor ajuste granulométrico y admitir recirculación. Si bien requiere una mayor inversión y mayores se desatasca con facilidad por retroceso de material y elevación del rotor. Presenta el inconveniente de necesitarse un secundario al no admitir recirculación y además, por el sistema de funcionamiento genera polvo, que es necesario captar y filtrar.
6. Conclusiones Las exigencias del desarrollo sostenible implican para los sectores industriales esfuerzos encaminados a buscar soluciones integrales a los residuos.

El aprovechamiento de residuos de construcción y demolición como materia prima para la fabricación de cemento, al mismo tiempo que facilita la conservación de los recursos naturales y ayuda a la conservación del Medio Ambiente, ofrece a las empresas un campo de trabajo con oportunidades de futuro, más a partir de ahora si cabe, dado que ya no vale decir que el que contamina paga, porque pagar no da derecho a contaminar, sino que ha de pensarse que el que descontamina, cobra.

Desde una posición económica, es conocido que el empleo de residuos de demolición como áridos para hormigón ha sido difundido en algunos países y su aplicación como materia prima men la producción de clinker no ha sido desarrollada fundamentalmente en razón al diferencial de valor añadido entre ambos casos. Pero si consideramos el gran número de ruinas industriales que se van a demoler, cabría avanzar que su aplicación como árido para hormigones es merecedora de ser impulsada. Sin embargo, como ya hemos visto anteriormente, los problemas derivados de posible contenido de contaminantes, presencia de materiales cerámicos y fracciones finas con diferentes patologías, etc…, pueden dar lugar a la inviabilidad de su empleo, por lo que se hace necesario buscar otras aplicaciones para estos residuos, que bien pudiera ser su utilización como materia prima en la fabricación de cemento.


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