Residuos procedentes de la fabricación de hormigón preparado

Los equipos de reciclado mecánico disponen de una tolva de recepción que permite la descarga de varias hormigoneras a la vez; para facilitar el proceso se proyecta agua mediante una serie de chorros a presión. El reciclado de este tipo de residuo comprende dos etapas:

Separación de los áridos gruesos y de las partículas más finas

El hormigón residual y el agua de lavado de las hormigoneras se introducen en la máquina separadora a través de la tolva alimentadora.  La separación se realiza con agua por diferentes procedimientos, obteniéndose así los áridos  (libres de cemento) y la mezcla de agua, cemento y los áridos más finos. Los áridos gruesos son transportados al exterior de la máquina por medio de equipos especiales y se almacenan para su posterior utilización.

El mecanismo de separación depende de unos equipos a otros, y los métodos más empleados se resumen a continuación:

Tornillo sinfín inclinado: Los residuos se vierten sobre la zona inferior del tornillo inclinado; el lavado de los áridos y la separación de la pasta de cemento, agua y los áridos más finos, se efectúa introduciendo un flujo de agua en sentido contrario al movimiento de la hélice. Los áridos ya limpios salen por la parte superior de la hélice, donde se puede instalar una serie de tamices para almacenarlos ya clasificados, mientras la pasta se recoge en un sumidero colocado en la parte inferior y es evacuada a una balsa de recuperación.

Considerando su bajo coste, esta solución es bastante rentable. Además, según la longitud del sinfín, es posible variar la altura de descarga. Cuanto más largo es el sinfín, más secos se obtienen los áridos en salida. Como desventaja, el sistema implica la utilización de un bajo volumen de agua lo que limita mucho la calidad del lavado de los áridos extraídos ⁽⁸⁾.

Tornillo sinfín sin eje central (Sistema Trómel): Se trata de un sistema de lavado muy apropiado para este tipo de productos. La ausencia de eje central presenta grandes ventajas: se pueden lavar grandes cantidades sin riesgo de bloqueo y facilita la separación del agua y la lechada de cemento en el caso de inclinarlo y utilizar el tornillo como decantador.

Proporciona un lavado de los áridos de buena calidad aunque no se puede asegurar que el sistema sea óptimo: la altura de descarga es baja, por lo que los áridos han de retirarse muy frecuentemente. Además, se extraen los áridos muy húmedos ⁽⁸⁾.

Sistema Noria: El sistema Noria se parece al sistema Trómel pero es la espiral interna la que efectúa la rotación y no el cuerpo exterior de la máquina. El baño de agua  que se hace en el interior permite un lavado óptimo. Se extraen los áridos por medio de cangilones elevadores que descargan en una rampa o canal en U.

Las propiedades del sistema de Noria son comparables a las del sistema de Trómel, es un poco más efectiva que el empleo de un Trómel ya que permite instalar sistemas de evacuación y sistemas de prelavado. La calidad de lavado es buena. Sin embargo, la altura de descarga del material es baja, por lo que los áridos reciclados han de retirarse muy frecuentemente y se extraen los áridos muy húmedos ⁽⁸⁾.

Cilindro con paletas decantadoras: Este sistema consiste en un cilindro colocado horizontalmente y semi-lleno de agua. Dentro del cilindro existe un sistema de paletas soldadas a una varilla en el eje del cilindro. Las paletas van arrastrando las partículas sólidas hasta el extremo opuesto, al final del cilindro se encuentran unas cucharas que recogen el árido y lo depositan en un plano inclinado que lo vierte al exterior.

Tratamiento de la mezcla agua-cemento

El objetivo final es conseguir una recuperación máxima de los elementos de la mezcla, con lo que en los sistemas integrales de reciclaje del hormigón se añade a los métodos antes descritos un nuevo sistema de recuperación de la pasta de agua-cemento y finos, que admite distintas posibilidades que se describen a continuación.

- La pasta se puede almacenar en una balsa recuperadora donde se produce la sedimentación de las partículas de mayor tamaño (pudiéndose emplear floculantes para agilizar el proceso). Los lodos se eliminan periódicamente y se depositan en vertederos. Este agua pretratada se almacena en tanques y puede ser usada para limpiar el interior de las hormigoneras o para la separación de los áridos en la primera fase. Este sistema presenta varios inconvenientes, ya que es necesario vaciar periódicamente las balsas,  no se trata de un proceso continuo y no aprovecha todos los componentes del hormigón.

- Otro sistema de recuperación consiste en la utilización de filtros. En este caso el agua con los finos en suspensión, se introduce en el dispositivo del filtro-prensa para eliminar los materiales más finos. Este sistema presenta la ventaja de un mayor aprovechamiento del agua (que puede pasar a formar parte del proceso de fabricación de hormigón o ser utilizada para el lavado de camiones) y reduce considerablemente el volumen de residuos que se generan. Presenta el inconveniente de que los filtros se deben limpiar periódicamente y tampoco se aprovecha la totalidad del residuo, aunque lo reduce considerablemente.

- Existe otro tipo de equipos que eliminan los inconvenientes antes mencionados, reciclando el 100% de los materiales. Para ello la balsa de recuperación incorpora agitadores que permiten mantener en suspensión las partículas inferiores a un cierto tamaño, en función del equipo utilizado, impidiendo su decantación. Esta agua se aprovecha directamente para la fabricación de hormigón nuevo y por otra parte sirve para la limpieza de las hormigoneras, de las bombas de hormigón y para el lavado de los áridos en la primera etapa.

- Torre de clarificación. Se utiliza ese sistema cuando se produce más agua residual de lo necesario. Se clarifica el agua residual en la torre mediante un proceso de sedimentación. La torre consiste en dos tubos concéntricos de diámetros distintos. Se bombean aguas con partículas de dimensiones inferiores a 0,25 mm hacia el interior del tubo de diámetro más pequeño. Los finos sedimentan allí y fluyen hacia el fondo mientras que el agua clara emerge entre los tubos externo e interno. Se almacena el agua en una balsa de agua clarificada. Se bombean los finos que han sedimentado por medio de una bomba de barros que envía la masa de cemento y de sólidos hacia el proceso de mezclado o hacia un equipo de almacenamiento. El pH del agua clarificada se sitúa entre 11 y 13, y con la previa condición de neutralizar el agua, se puede incluso verter a canales públicos, o más habitualmente, puede servir para rellenar la balsa de agua reciclada, permitiendo así una reducción del consumo de agua limpia⁽⁸⁾. Este sistema no se utiliza actualmente en nuestro país.

En todos los casos es importante establecer un tamaño de separación del árido adecuado en la primera fase (generalmente 0,25 mm), para conseguir por una parte que el contenido de cemento en los áridos de mayor tamaño sea lo menor posible y evitar así que este material se aglomere, y por otra parte minimizar el contenido de  finos en la mezcla de agua-cemento.