Breken

1.1. Inleiding

De puinbreekinstallatie heeft als doel de ongewenste bestanddelen, die na selectieve sloop of sortering nog steeds in bepaalde mate aanwezig zijn, te verwijderen tijdens het breken en zeven van het puin tot granulaat met de gewenste afmetingen en korrelgradering.  Algemeen worden er drie grote processtappen onderscheiden: acceptatie en opslag van het puin, de bewerkingsprocessen en de opslag en afvoer. De aannemers, aannemers-wegenbouw, aannemers- slopers, sorteerders en recyclageparken voeren een stroom aan van zuiver puin naar de puinbreekinstallaties.

Processchema breekinstallatie
figuur 1. Processchema breekinstallatie

 

1.2.    Acceptatie en opslag van puin

Bij de aanvoer van het puin wordt de vracht eerst onderworpen aan een visuele controle, vervolgens gewogen met een geijkte weeginstallatie en wordt er een aanleveringsbon opgemaakt voor elke vracht. Bij het lossen wordt de vracht een tweede keer visueel gecontroleerd op verontreinigingen. 

Acceptatie heeft o.a. als doel om te checken of het aangeleverd puin overeenkomt met hetgeen gemeld wordt, of de kwaliteit van de input kan verwerkt worden door de betreffende installatie/aanwezige technieken en of er een voorbehandeling nodig is voorafgaand aan het eigenlijke sorteerproces (BRBS, 2022).

In het M.B. Eenheidsreglement gerecycleerde granulaten (EHR) zijn er acceptatiecriteria opgenomen die door gecertificeerde brekers moeten worden gehanteerd. In het EHR zijn er acceptatieprocedures voor een breker op een vaste locatie en een mobiele installatie op een bouw- en sloopwerf. Zo mogen vrachten puin waarvan kan worden uitgegaan dat na het breken de bekomen granulaten niet zullen voldoen aan VLAREMA, niet aanvaard worden. Hiervoor zal de gecertificeerde breker een acceptatiereglement opstellen en hanteren waarbij er rekening moet gehouden worden met enkele bepalingen in het EHR. 

Bij de acceptatie wordt een onderscheid gemaakt tussen puin met een hoog milieurisicoprofiel (HMRP) puin en met een laag milieurisicoprofiel (LMRP). Dit gebeurt op basis van de acceptatiecriteria vermeldt in Artikel 7.6.1.1 van het EHR. De acceptatiepolitiek van de breker gaat hand in hand met de technieken die de breker ter beschikking heeft. Indien de breker niet beschikt over de nodige installaties om resterende onzuiverheden te verwijderen zal de breker een strenger acceptatiebeleid moeten voeren. Daarnaast is er nog de economische haalbaarheid voor de productie van hoogwaardige gerecycleerde granulaten (optimale sluiting van de materialenkringloop) die bepaald wordt door de zuiverheid van het puin, waarbij verwerking moeilijker en duurder wordt als het puin 
meer verontreinigd is.

Het aangevoerde puin wordt opgeslagen naargelang de aard van het puin. Asfaltpuin, betonpuin en mengpuin worden apart opgeslagen. Metselwerkpuin zal meestal bij mengpuin worden opgeslagen. 
Verder zal puin in de toekomst, aanvaardt als HMRP per soort apart opgeslagen moeten worden en gescheiden worden gehouden van LMRP-puin. De stockage van puin gebeurt meestal in de buitenomgeving op opslaghopen al dan niet georganiseerd tussen (blokken)muren.

1.3. 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.

1.3.1. Voorafgaande reductie

Door middel van kranen die zijn uitgerust met een hydraulische sloop- of breekhamer, vergruizers of betonscharen, worden grote stukken puin verkleind. Hierbij wordt ook de bewapening uit gewapend beton verknipt en gerecupereerd. De voorafgaande reductie vindt vooral plaats op de sloopwerven zelf alvorens het puin naar de breker wordt gevoerd, maar kan ook in beperkte mate plaatsvinden bij de breker. Indien de voorafgaande reductie door de breker wordt uitgevoerd, zal er eerst een voldoende hoeveelheid groot puin verzameld worden.

1.3.2. Voorafzeving

Door een voorafzeving, welke verplicht is volgens het EHR, uit te voeren alvorens het puin te breken, kunnen zand en grond die met het puin mee werden aangevoerd verwijderd worden. Hierdoor wordt de breker niet onnodig belast en blijft het granulaat zuiver. De afgezeefde fractie wordt het brekerzeefzand genoemd en is een fractie 0/10 of 0/20 en kan tot 20% van het aangevoerde puin bedragen. De voorafzeving kan worden uitgevoerd met een combinatie van verschillende zeven (kiprooster, stavenzeef, schud- en trilzeef). De grote stukken gaan via een leesband naar de breker. Hier wordt een eerste manuele triage gedaan waarbij stukken ijzer, hout, papier, plastiek en andere eventuele verontreinigingen worden uitgeraapt en in respectievelijke afvalcontainers gegooid.

1.3.3. Breekproces

Voor het breken van steen en puin zijn er verschillende types van brekers mogelijk. De keuze van het type hangt af van de invoerstroom en de gewenste grootte en kwaliteit van het geproduceerde granulaat. Hier worden enkele van de voornaamste technieken besproken:

De kaakbreker (Jaw crusher) oefent druk uit op de stenen om deze te breken. Een kaakbreker bestaat uit twee platen of kaken en de ruimte tussen de twee kaken is de breekkamer. Het steenpuin wordt tussen de kaken gevoerd. Terwijl een kaak heen en weer beweegt ten opzichte van de vaste kaak, zal het steenpuin breken en verkleinen. Eens de stenen klein genoeg zijn zullen ze de breekkamer tussen de kaken heen langs onder verlaten. Een kaakbreker is in staat grotere stukken puin te breken en heeft 
weinig slijtage en weinig risico op vastlopen.

De kegelbreker (Cone crusher) oefent eveneens druk uit op de stenen om deze te breken. De kegelbreker bestaat uit een breekkamer waarin een stalen kegel excentrisch draait. De ruimte tussen de wand van de breekkamer en de kegel neemt af naar beneden toe. Door de tolbeweging als gevolg van de excentrische aandrijving gaat de ruimte tussen de wand en de kegel achtereenvolgend breder en nauwer worden. De stenen die van bovenaf in de kamer terechtkomen zakken telkens verder bij verbreding en komen klem te zitten bij vernauwing, totdat de druk te hoog wordt en de stenen breken. De stenen blijven verder zakken tussen de wand en de kegel tot deze voldoende zijn gebroken en de stenen de breker langs onder kunnen verlaten. Kegelbrekers worden vaak gebruikt voor reeds voorgebroken stukken puin met afmetingen tot 300mm. 

Tolbrekers (Gyratory crushers) lijken sterk op kegelbrekers maar verschillen door de vorm van de kamer, de kegel en de positie van de kegel in de kamer. Dit laatste type wordt vooral gebruikt in de mijnbouw.

De percussiebreker (Impact crusher) gaat stenen breken door impact. De percussiebreker bestaat uit een grote breekkamer met hierin een sneldraaiende rotor met hamers erop. Rondom de rotor zitten aambeelden of breekplaten waartegen de stenen worden geslagen door het draaien van de rotor. Door de impact zal de steen breken en bij een voldoende reductie in grootte de breekkamer kunnen verlaten. Grootte van de invoerstroom kan tot 700 mm zijn met een capaciteit tot 300 ton/uur. 

De rolbrekers (Roll crushers) breken stenen door druk uit te oefenen. Een rolbreker bestaat uit een stalen rol of trommel die rond zijn as draait. Naast de rol zit ofwel een verende plaat (enkele rolbreker) ofwel een tweede draaiende en verende rol (dubbele rolbreker). Door de draaibeweging gaan de stenen tussen de rol en de plaat of de twee rollen getrokken worden en onder toenemende druk breken.

1.3.4. Zeving en zuivering

Tijdens het breekproces kunnen meerdere scheidingstechnieken worden toegepast om de zuiverheid en korrelgrootte van de granulaten te verbeteren. Dit kunnen zijn:

  • handpicking
  • magneetscheiders voor het verwijderen van onzuiverheden
  • zeven voor het scheiden van de granulaten volgens verschillende groottes
  • terugvoerlijnen naar de breker voor overmaatse granulaten
  • droge scheiding met windzifters voor het verwijderen van lichte materialen (hout, papier, isolatie, plastic) maar ook zand en fijne granulaten
  • natte scheiding door een sink-float-scheider of een aquamotor. 

Deze zeving en zuivering kan door zowel vaste als mobiele zuiveringsinstallaties worden uitgevoerd. Mobiele zuiveringsinstallaties vinden meer en meer hun intrede op de markt en bieden een zekere flexibiliteit. Voor de beschrijving van de zuiveringstechnieken wordt verwezen naar de sorteerinstallaties.
 

1.4. Opslag van gerecycleerde granulaten

Gerecycleerde granulaten worden, doorgaans in een buitenomgeving, al dan niet fysiek met (blokken)muren, gescheiden opgeslagen per productie-type (certificaat). Granulaten worden met zwenkbare transportbanden of met wielladers getransporteerd op hopen of in bunkers. Bij afvoer gaan wielladers de gerecycleerde granulaten laden in vrachtwagens.

Brekerzeefzand en sorteerzeefzand worden elk afzonderlijk opgeslagen en worden aangegeven met een naamplaat op de opslagplaats (cfr. Eenheidsreglement), zodat deze duidelijk van andere granulaten afzonderlijk opgeslagen worden. Overeenkomstig het EHR worden de granulaten die geproduceerd zijn uit HMRP-puin per productiebatch opgeslagen en blijven ze gescheiden van granulaten afkomstig van de verwerking van LMRP-puin. Na uitkeuring mogen de gerecycleerde granulaten afkomstig van de verwerking van HMRP-puin voorlopig nog samen opgeslagen worden met granulaten afkomstig van de verwerking van LMRP-puin.

2.1. Afvalstoffen

De sortering van bouw- en sloopafval en de recyclage van puin is de kernactiviteit van sorteer- en breekinstallaties. De processen die worden toegepast bestaan erin de recyclagegraad hoog te houden en de restfractie te minimaliseren. De voornaamste materialen die worden uitgesorteerd uit bouw- en sloopafval zijn: 
• puin
• cellenbeton 
• gips
• ferrometalen
• non-ferrometalen
• kunststoffen
• houtafval (A en B)

Fracties die niet gerecycleerd kunnen worden maar afgevoerd worden voor verbranding zijn de zogenaamde sorteer(zeef)residu’s bestaande uit alle materialen of stoorstoffen die niet weerhouden werden tijdens het sorteerproces met het oog op sortering van bouw- en sloopafval en de recyclage van puin (papier, karton, folies, verpakkingen, etc.). 

Bij het afzeven van puin ontstaan de sorteerzeefzanden (<20 mm). Deze sorteerzeefzanden zijn doorgaans zeer onzuiver en dienen een reiniging te ondergaan (bv. via een externe vergunde fysico chemische reiniger of m.b.v. een gelijkwaardige vergunde techniek, al dan niet on-site) om deze alsnog te certificeren als grondstof.

Enkel zuivere stromen mogen door de puinbreker gebroken worden. Bij de puinbreker ontstaat bijgevolg slechts een beperkte hoeveelheid afval, doorgaans 1 à 3 massa % van het puin dat bij de breker wordt aangeleverd. Het afval dat hier typisch wordt teruggevonden en wordt afgevoerd voor recyclage is metaalafval. Het overige afval bestaat uit hout en lichtere fracties, en wordt doorgaans afgevoerd voor verbranding of wordt gestort. De aanwezigheid van verontreinigingen en onzuiverheden in gesorteerde of verwerkte afvalfracties maakt dat deze niet kunnen worden afgezet. Hierdoor moeten deze volumes gestort of verbrand worden als de kosten voor zuivering te hoog oplopen. Zo moeten gerecycleerde granulaten die niet conform het EHR zijn, gereinigd worden en indien dit niet mogelijk is, is storten de laatste optie. In de praktijk is dit volgens de sector echter beperkt aan de orde, bv. wel in het geval van contaminatie met asbest
 

2.2. Stofemissies

Stofemissies bij brekers zijn vooral afkomstig van diffuse bronnen. Diffuse emissies zijn alle emissies die niet geleid zijn en kunnen voorkomen bij opslagactiviteiten (open opslag, maar ook bij gesloten opslag vanuit openingen en kieren uit bedrijfshallen), overslagactiviteiten, manipulaties en mechanische behandelingen. Diffuse emissies zijn voornamelijk het gevolg van het opdwarrelen of verstuiven van stof dat reeds neergeslagen was, maar kan ook stof zijn dat ontstaat door het behandelen zoals bv. breken en zeven. Een overzicht van maatregelen om stofhinder tegen te gaan is beschikbaar via EMIS onder de vorm van stoffiches.

2.3. Geluid

Bij verschillende stappen in het proces van brekers zijn er activiteiten die aanleiding geven tot geluid en trillingen. Er kan een onderscheid gemaakt worden tussen geluid afkomstig van bronnen die over het terrein bewegen en geluid van vaste installaties. De geluidsproductie is afkomstig van volgende mogelijke bronnen: 

  • Manipulaties van containers
  • Het storten van bouw- en sloopafval op het terrein
  • Draaiende wielladers, kranen en vrachtwagens
  • Achteruitrijsignalisatie van transportmiddelen
  • Verkleinen van afval of puin door vergruizers, betonscharen en sloophamers
  • Zeefinstallaties
  • Breekinstallaties
  • Stroomgeneratoren en motoren
  • Ontstoffingsinstallaties

Daarenboven zijn er een aantal factoren die invloed hebben op het uiteindelijke geluidsniveau en de hinder die er eventueel uit voortkomt (Pelckmans, 2021): 

  • Het geluidsvermogen van de gebruikte machines en technieken
  • De exploitatieperiodes van de site
  • De afstand tussen de geluidsbronnen en de ontvanger
  • De aanwezigheid van geluidswerende (natuurlijke) barrières
  • De weerkaatsing van het geluid
  • Het dempingsvermogen van de bodem
  • Meteorologische omstandigheden (bv. windsnelheid en -richting)

2.4. Water

Brekers hebben nauwelijks een milieu-impact op water. Enkel wanneer inrichtingen gebruik maken van natte scheidingstechnieken is het mogelijk dat er afvalwater wordt geproduceerd. Ook hier blijft het waterverbruik en de hoeveelheid geproduceerd afvalwater beperkt gezien het proceswater zoveel mogelijk wordt hergebruikt en slechts een kleine hoeveelheid nieuw proceswater moet worden aangevuld.

Door de verharding van de terreinen kan verontreinigd hemelwater ontstaan en afspoelen van de terreinen waar niet-inerte afvalstoffen worden opgeslagen en behandeld. Voor deze problematiek wordt verwezen naar de BBT-studie Verontreinigd hemelwater voor de afvalopslagsector en naar de hieruit afgeleide sectorale VLAREM II-voorwaarden opgenomen in artikel 5.2.1.7.

2.5. Energie

Transport door de brekers geeft aanleiding tot een aanzienlijk energieverbruik. Daarnaast vergen ook zware machines zoals grijpers, kranen en zeef- en breekmachines aanzienlijke hoeveelheden energie. Diesel blijft de voornaamste brandstof. Mobiele breek- en zeefinstallaties gebruiken vooral dieselmotoren of -generators als energievoorziening, maar ook plug-in hybride installaties worden op de markt aangeboden. Vaste installaties gebruiken netstroom.

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 het 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, …)
Laatste herziening: 15/10/2024