Hög återvinningsgrad Vägen framåt! NVF-SPECIALISTSEMINARIUM

Transkript

1 NVF-SPECIALISTSEMINARIUM Hög återvinningsgrad Vägen framåt! , Solna Lars Forstén, Lemminkäinen Infra Oy Återvinning Erfarenheter från Finland 1

2 Återvinning Terminologi Returasfalt Gammal asfalt Asfaltkross RAP (reclaimed asphalt pavement) Återvinning Recycling Reuse RC-% RAP-% andelen returasfalt som ingår i den totala producerade asfaltvolymen 3 Återvinning Reuse Gammal asfalt (Returasfalt) är avfall enligt Europeisk och finsk lagstiftning! Returasfalt (Asfaltkross) får inte användas som obundet material i Finland! (enligt lagar och Miljömyndigheter!) Dispans ges säkert (efter byrokrati)! Återvinning av asfalt är trots detta rekommendabelt! (enligt Miljömyndigheterna!) Vi har fått en ny lag (2013) som gör det lättare att utföra återvinning! 4 2

3 Återvinning i Finland, Historia Återvinningsverksamheten startade i Finland på 1970-talet. Några trumblandningsverk gjorde % RC-massor. Rätt mycket arbeten utfördes Trumblandningsverken försvann i slutet på 80-talet! Erfarenheter: - RC-beläggningarna var rätt goda - vissa problem med homogenitet - blue smoke Atervinning av RAP i de normala asfaltfabrikerna startade i praktiken på 80-talet. Större omfattning i slutet av 90-talet. Stark ökning under hela 2000-talet. ~2% årligen. Återvinning på väg startar på 1980-talet. Ökade mycket starkt i början av 90-talet. Sedan i mindre volym i slutet av 90-talet. Har ökat årligen efter det! 5 Återvinning i Finland, Idag Återvinning på verk Stort i Finland! Nästan alla fabriker (>80 %) är utrustade med utrustning som möjliggör återvinning. - Stora mängder RAP används (får användas) i de olika asfaltmassorna. - Det ställs samma krav återvinningsmassorna (RC-massor) som på rena massor. Statistikuppgifter samlas. Starkt stigande trend! 6 3

4 Återvinning i Finland, Idag Återvinning på väg Stort i Finland! (Finland är eventuellt ledande land i världen!?) Olika metoder: Remixing Remixing + Spår-Remixing Repaving (MPKJ) massabeläggning på varmjusterad yta övriga (REMO) (Stabilisering) Brist på bra statistik! Glömmer branschen bort denna gröna verksamhet? Stigande trend! 7 Atervinning / Recycling / Reuse Asfaltindustrin / beläggningsbranschen är en industri och en bransch, som är jättebra på Reuse / Genbruk / Återvinning! Vi gör mycket mera återvinning, än vad vi uppvisar i vår officiella statistik! Vi redovisar bara för den återvinning som görs i verk! Vi bör eventuellt besluta hur vi uppger vår totala återvinningsmängd? NVF s beläggningsutskott samlade in återvinningsuppgifter från år 2010: Land RC i verk Total RC Finland 12,6 % (26,2 %) Island 2,3 % Danmark 8,3 % Norge 7,0 % Sverige 7,0 % (12,3 %) Ur miljöperspektiv kunde vi marknadsföra oss, som en grön bransch, som gör mycket återvinning! Vi kan öka vår återvinningsverksamhet! Om bara viljan finns! Bort med skepticismen! Återvinningsbeläggningar har tillräckligt god kvalitet!

5 NVF Trender 2013 Återvinning i Finland 9 [Date] [Presentation name/author] Återvinning av asfalt i Finland 2010 Uppskattning 2014 Mängd uppsamlad returasfalt är okänd! Uppskattning 0,8 1,5 Mton ~1,1 Mton ton asfaltgranulat återvinns i varm produktion. ( ton 2013) RC-andel 12,6 %. (år 2014 > 20 % ) In-situ återvinningen är stor Mm² (~ ton gammal beläggning) ( ton) RC-andel 65 % Tillsammans (verk och väg) 22,6 % (år 2014 > 35 %) Stabilisering. 0,55 Mm² RC-andel 40 % Mängden obunden returasfalt i markbyggnad är okänd! Det krävs tillstånd om returasfalt används obundet (avfall!) Volymuppgifter är personliga uppskattningar

6 Allmänt / Recycling Volym 2014 / Best guess Återvinning på verk har ökat mycket starkt i Finland och Danmark (ökning + 2 %/a) Land RC i verk Total RC Finland ~25 % (~40 %) Island? % Danmark < 25 % Norge ~10 % Sverige % ( ~15 %)? Finland och Danmark hör till de stora återvinnarna Skepticism i Sverige Norge är nästan ett U-land! EAPA s statistik bristfällig. Man rapporterar inte RC-%! Holland är troligen nr 1 i återvinning! Volymuppgifter är personliga uppskattningar RAP / Asfaltkross / Returasfalt Krossning / Kallfräsning

7 Återvinning på verk Modern asfaltfabrik med trummor för RAP 13 Återvinning på verk, Finland de finska asfaltnormerna Det ställs samma krav på en återvinningsmassa (-beläggning), som på en ren massa! I alla lager får återvinning användas också i ytskiktet! Vissa restriktioner ges: - I AB-beläggningar högst 50 % RAP - I bärlager högst 70 % RAP - I ABS (SMA) ingen RAP I massans CE-märkning redovisas RAP-halt. Bindemedelsbestämningar och beräkningar. RAP-materialet bör undersökas (testas) Bindemedlet i RAP är hårt! (typisk penetration 20-40) 14 7

8 Återvinning på verk, Finland. I praktiken Hög återvinningsgrad har tagits i bruk i Finland. Det är redan mycket vanligt att massor med 50%, 60% och 70% RAP produceras. RAP är i dessa fall den viktigaste råvaran! Du bör känna till dess egenskaper! Dubbel proportionering - bindemedelsproportionering (slutprodukt 70/100!) - normal proportionering Mjuka bindemedel bör användas! Användning av mjuka bindemedel har ökat kraftigt i Finland 15 Återvinning på verk, Finland. Erfarenheter Kvaliteten är god, då man gör återvinningen på rätt sätt. Rejuvenering (mjukgöring) av bindemedlet är viktigt. Ifall tilläggsbindemedlet (70/100) är det normala, så kan man få en spröd beläggning! Ekonomi + Utsläpp minskar 16 8

9 Återvinning på väg / Remixing Återvinning på väg, Finland regelverk Det finska Trafikverket och dess distrikt (ELY- / NTM-Centralerna) har insett att den gamla beläggningen bör undersökas (testas) noga innan man startar en återvinningsentreprenad. (Remixer el. dylik åtgärd) Vid Remixing är ju RAP-% ~75%. Den gamla beläggningens egenskaper bestämmer också slutproduktens egenskaper. Den gamla beläggningen är i dessa fall den viktigaste råvaran! Du bör känna till dess egenskaper! Dubbel proportionering - bindemedelsproportionering (slutprodukt 70/100!) - normal proportionering NTM-centralerna bestämmer i förväg den gamla beläggningens egenskaper vid alla större Remixer-entreprenader Den gamla beläggningens bindemedel är hårda! (typisk penetration 10-70) 18 9

10 Återvinning på väg, Finland. I praktiken Mjuka bindemedel bör användas! Dubbel proportionering - bindemedelsproportionering (slutprodukt 70/100!) 3 bindemedel exempel - i gammal beläggning (20/30) - rejuvenator (V6000 V1500) - bindemedel i ny massa (160/220) penetration (visk) + mängd - normal proportionering 19 Remixer-beläggningarnas livslängd Återvinning på väg Fördelning av livslängd hos olika beläggningsåtgärder del (%) livslängd (år) asfaltmassabeläggning 1remixer-behandling 2 remixer-behandlingar 3 remixer-behandlingar

11 Remixer-beläggningarnas årskostnader Återvinning på väg ÅDT Beläggningsåtgärd SMA 16/100 MP LJYR+ SMA 16/100 LTA SMA 16/80 MPKJ 1 Remixer-behandling + 65% + 92% + 48% > Remixer-behandlingar + 55% + 81% + 39% AB 16/100 MP LJYR+ AB 16/100 LTA AB 16/80 MPKJ 1 Remixer-behandling + 51% + 82% + 35% Remixer-behandlingar + 46% + 77% + 31% 1 Remixer-behandling + 59% + 92% + 42% Remixer-behandlingar + 58% + 90% + 41% MP = massabeläggning (direkt på ojusterat underlag) LJYR = lådfräsning LTA = massabeläggning (på justerad yta) MPKJ = Repaving (Massabeläggning på varmfräst yta) Återvinning på väg, Remixing. Livslängdskurvorna baserar sig på ett jätte stort material. Nästan alla vägar i södra och mellersta Finland var med i undersökningen. (Vägregistret)(2009, Rantanen & Suikki) Resultat är klart. Varje extra Remixing-åtgärd minskar livslängden med ~1,5 år. På basen av detta har Trafikverket bestämt att en beläggning får remixas bara 2 gånger Därefter bör en ny platta läggas. Nu vet vi att Remixing-beläggningarna, som var med i undersökningen, inte har utförts med den kunskap och de rekommendationer vi har idag: - inga mjuka bindemedel i den nya massan! - ibland (ofta) utan rejuvenator Därför är beläggningarna i undersökningen säkert sprödare än de Remixer-beläggningar, som läggs idag. Det är bevisat att bindemedlet då ofta blev hårdare vid varje Remixing-åtgärd! 22 11

12 Återvinning på väg Tabell 1. Uppskattning av de olika in-situ återvinningsmetodernas massamängder, tjocklek och RC-tillsatsmängd. Metod Fräsningsdjup/ Behandlingens massa Tilläggsmassa RC-% Remixer (och spår-remixer) 3,5-4,0 cm kg/m² 20 kg/m² 75 Remixer + 2,0 2,5 cm 100 kg/m² 60 kg/m² 40 MPKJ 2,0-2,5 cm 100 kg/m² 80 kg/m² 20 REMO (+ spår-remo) 2,5 3,5 cm 100 kg/m² 40 kg/m² Återvinning på väg, Finland. Volym & Erfarenheter Det görs ~12 Mm² olika Remixing-metoder årligen. ~8 Mm² Remixer och Remixer+ RC-%, 75 och 40 ~2 Mm² MPKJ RC-%, 20 ~2 Mm² Spår-Remixing RC-%, 75 Gammal beläggning motsvarande ca ton RAP har alltså åtgärdats. Tar vi med denna återvinning i återvinningsstatistiken, så höjer vi Finlands RC-% med ~15%. Kvaliteten är god, då man gör återvinningen på rätt sätt. Rejuvenering av bindemedlet är viktigt. Ifall tilläggsbindemedlet (70/100) är det normala, så kan man få en spröd beläggning! Ekonomi + Utsläpp minskar 24 12

13 Återvinning Senaste forskningsrön Under de senaste åren har det gjorts mycket bestämningar på bindemedlet i RAP och gamla beläggningar! Delvis traditionella bindemedelsbestämningar: - penetration - mjukpunkt - viskositet Också nyare metoder, såsom DSR! Bindemedlet i den gamla asfalten är hårt! Ofta mycket hårt! Åldring och Oxidering! Frågor: - Har bindemedlets egenskaper/reologi förändrats? - Vad händer vid återvinning? - Kan bitumen användas hur många gånger som helst? 25 Återvinning, Åldring Senaste forskningsrön Nynas (Nynas Oy, Neste Oil Oy och Nynas AB) och Lemminkäinen Infra Oy har gjort flere bindemedelsbestämningar, som försöker svara på dessa frågor! Olika ur gammal asfalt extraherade bindemedel undersöktes. Ser vi reologiska skillnader mellan extra mycket åldrade bitumen (pen < 20) och normalt åldrade bitumen. DSR har varit huvudmetod? Det finska Trafikverket har beställt ett forskningsprojekt om bl.a. Remixing av Aalto Universitetet. I projektet undersöks bl.a. hur bindemedlet åldras! Nynas Oy (Nynas AB) har gjort olika simuleringsförsök angående bindemedlets åldring

14 Nynas / Lemminkäinen, DSR-study Figure 2. An example of the complex modulus of the RAP binders. 27 Nynas / Lemminkäinen, DSR-study Figure 4. Softening point of the RAP binders as a function of penetration. A softening point curve of a fresh binder is given as a reference

15 Nynas / Lemminkäinen, DSR-study Figure 6. Complex viscosity at 60 C and 0,01 Hz as a function of penetration. Capillary tube viscosity of fresh Neste bitumen is used as a reference. 29 Nynas / Lemminkäinen, DSR-study Figure 9. Penetration index of the RAP binders

16 Nynas, Rejuvenating simulation Figure 4. Complex modulus of the rejuvenated binders compared to fresh 70/ Nynas, Rejuvenating simulation Figure 9. Aging index in different recycling cycles at the frequency of 1,59 Hz. Aging index = G* aged /G* rejuvenated

17 Återvinning, Åldring Senaste forskningsrön Resultat Också ett starkt åldrat bindemedel beter sig som ett bitumen som ett hårt bitumen! Inga större reologiska förändringar har skett. Extra hårt bitumen i de gamla beläggningarna (RAP) kan lätt blandas med mjuka mjukgörande bitumen! Blandningarna är normala bitumen. Åldrat bitumen är styvare! Åldrat bitumen har överraskande bra egenskaper! (pen.index; Köldegenskaper?) Vid rejuvenering kan de mekaniska egenskaperna återställas; däremot ses små kemiska egenskaper! 33 Återvinning och miljön De största miljöfördelarna fås via återvinning! Vid användning av 40 % RAP så minskar CO 2 -emissionerna 10 % och energibehovet minskar med 11 %! (Dansk studie - viktig information!) Återvinning ger inbesparing på - råvaror (bitumen och stenmaterial) - logistikkostnader Emissioner och arbetssäkerhet är på normal nivå. Ur energi- och miljösynpunkt: Återvinning Fukt Lågtemperaturasfalt 34 [Date] [Presentation name/author] 17

18 Återvinning Råd till er i Sverige! Glöm skepticismen! Återvinningsbeläggningar är av bra kvalitet och de är kostnadseffektiva lösningar! Trafikverket: Undersök era gamla beläggningar före era entreprenader! Ställ samma krav på beläggningen! Entreprenörer: Testa er RAP! 35 Återvinning (i Finland) Sammanfattning Finland gör mycket återvinning! Goda erfarenheter då man gör det rätt (med dubbel proportionering)! Felaktiga procedurer ger en hårdare beläggning! Återvinning är ekonomi Återvinning betyder god miljö TACK! 36 18

19 NVF-Broschyr! Lars Forstén Forskningsdirektör Lemminkäinen Infra Oy Puh