Cleanscrap - een weg naar geoptimaliseerde valorisatie van ferrogebaseerd schroot (CLEANSCRAP)

Metaal en in het bijzonder ferro-metalen worden terecht gezien als één van de best gerecycleerde en recycleerbare materialen. Maar er is ruimte voor een volgende stap. Ferro-metalen worden vandaag massaal ingezameld en terug opgenomen in de materiaalkringloop, maar met nog te weinig aandacht voor degelijk selectief recycleren en hergebruik.

Verschroters wenden als eerste stap vaak compactering of versnippering toe, waardoor ferro-metalen met waardevolle legeringselementen gemengd worden met niet-gelegeerd staal. Anderzijds is er veel geverfd en gecoat staal dat in de recyclage terugkomt en slechts in beperkte mate kan mee ingesmolten worden omwille van risico’s op VOS emissie en uitstoot van volatiele elementen zoals Zn. Het is ecologisch en economisch interessanter om deze specifieke stromen te scheiden en te linken aan individuele gebruikers. Nieuwe technologische ontwikkelingen in het gebied van sortering, nauwkeuriger analysetechnieken en de maatschappelijke drijvende kracht voor het volledig sluiten van alle materiaalkringlopen, bieden het juiste platform om die extra stap vandaag te zetten.

Dit toegepast onderzoek zal zich zowel richten op het optimaliseren van de processen voor schroot-sortering en purificatie als het in kaart brengen van de exacte materiaal flows tussen de diverse producenten, inzamelaars en verwerkers.

De voornaamste doelstellingen zijn:

• Bewustmaking van de waarde van bepaalde legeringen en hun elementen en de impact van bepaalde coatings op de recyclage.

• Testen en sensibiliseren van de metaalverwerkers omtrent low cost & snelle analyse technieken om schrootsortering te verbeteren.

• In kaart brengen van Vlaamse bedrijven die waardevolle “afvalstromen” van ferro-legeringen hebben en Vlaamse gebruikers van (hooggelegeerde) ferro-legeringen en deze aan elkaar linken om de afvalstroom van de ene (eventueel na conditionering) als input materiaal voor de andere te laten dienen. Sommige metaalverwerkende ateliers hebben draailingen van hooggelegeerde of roestvaste ijzerlegeringen of uit recentere ontwikkeling recuperatie van poeders uit de sector van 3D printing voor gieterijen die deze legeringselementen gebruiken.

• In de sector van de beklede staalkwaliteiten een proces ontwikkelen dat de bekleding selectief en op een economische en ecologische manier kan verwijderen, zodat zowel schroot als eventuele bijproducten kunnen gevaloriseerd worden.

• Economische evaluatie van de materiaalstromen tussen de diverse spelers op de markt.

Dit project richt zich op Vlaamse bedrijven actief in metaalinzameling, metaalverwerking of metaal(her)gebruik, met andere woorden:

•             Metaalverwerkende bedrijven & ateliers

•             Schroothandelaars

•             Schrootverwerkers

•             Metaalproducenten en gieterijen

Concrete onderzoeksresultaten

Aan de hand van een survey gericht aan diverse stakeholders in de waardeketen van ferro-metalen brengt het CLEANSCRAP project de beschikbare waardevolle “afvalstromen” in kaart.

De vragenlijst peilde naar:

• Identiteit van het bedrijf: locatie, omvang, omzet, type sector, type activiteit, type producten (al dan niet gevoelig voor specifieke elementen)

• Elementen met betrekking tot kwaliteitscontrole, aankoop/verkoopsprocedures, traceerbaarheid zoals kennis van de schrootcategorieën, beste koop, inkoopcriteria, inputcontrole, opties voor sortering en voorbehandeling

• Sorteer- en voorbehandelingspraktijken: track & trace doorheen het proces, tussentijdse analyses, meest kritische elementen, slakkenbinding bij metaalproductie

Er waren specifieke vragen voor 3 soorten stakeholders (producenten, gebruikers, recycleerders). Met een beperkt aantal voornamelijk meerkeuzevragen en een gemakkelijke toegankelijke e-mail link, slaagden we erin om 123 bedrijven te bereiken, waaronder heel wat KMO’s, dankzij het brede netwerk van Clusta en Sirris. Het grootste aandeel van antwoorden werd ingezameld bij metaalverwerkende bedrijven die uiteraard rechtstreeks oplossingen zoeken om hun afval zo efficiënt mogelijk te verwijderen van hun site.

Uit alle andere vragen was voornamelijk het peilen naar de sorteerbereidheid de belangrijkste om onze cases op te bouwen. Daaruit valt op dat inderdaad reeds enige notie aanwezig is van het gescheiden houden van beklede materialen en het opsplitsen van verschillende basismaterialen zoals ferro, roestvast en non-ferro materialen.

De extra inspanning die een eventuele nabehandeling kan opbrengen in een hogere vraagprijs, wordt dikwijls niet overwogen. Meer dan 75% van de metaalverwerkers ‘verkoopt’ zijn schroot zonder enige overweging van het zelf verwijderen van de vervuiling. Die inspanning kan soms zeer beperkt en vanzelfsprekend zijn. Dit wordt verder toegelicht in de toolbox. Het tweede luik van deze vraag geeft ook echter aan waarom: de behandeling wordt toevertrouwd aan de lokale schroothandelaar die daarmee allicht de metaalverwerker ‘ontzorgd’ zij het tegen een bepaalde kost.

 Aan de zijde van de schrootverwerkingsbedrijven wordt het schroot weldegelijk gesorteerd al dan niet in combinatie met een soort analyse, maar deze wordt niet noodzakelijkerwijs aangewend om te kiezen voor een maximale valorisatie. In sommige gevallen wordt zelfs de voorkeur gegeven aan het opnieuw vermengen om een soort van stabiele kwaliteit te garanderen.

De belangrijkste beslissingscriteria voor degenen die schroot kopen, zijn gebaseerd op het vertrouwen met hun contact of het minimaliseren van de kosten. Hun eigen kwaliteitscontroles zijn beperkt en het vermijden van het gebruik van bepaalde schroot/afval lijkt hen nog steeds de beste optie. Ook intern hergebruik van in principe gekend materiaal lijkt niet steeds een evidentie.

Zowel bij het sorteren als bij de voorbehandeling worden met andere woorden veel potentiële acties niet benut door zowel 'schrootmakers' als 'schrootgebruikers'.

In de volgende fase van het CLEANSCRAP project werden twee types acties ondernomen. Enerzijds de set-up van een aantal geselecteerde casestudies waarin gebruik werd gemaakt van enkele beschikbare voorbehandelings-technologieën om het 'value-in-use'-principe te illustreren. Anderzijds sensibilisatie aan de hand van on site bezoeken en materiaalidentificaties die aantonen dat het sorteer- of inzamelbeleid nog verder kan worden verbeterd.

Wat de cases betreft werd gekozen voor drie combinaties die diverse aspecten benaderen:

• Een insmelttest waarbij vooral de impact van het voorsorteren van de aangevoerde materialen wordt bekeken.

• Een thermische voorbehandeling voor het verwijderen van de zinklaag.

• Het uittesten van diverse agglomeratietechnieken voor klein, organisch vervuild, afval.

Daarnaast kwamen tijdens de on-site bezoeken algemene aspecten aan bod zoals:

• Zorg voor de juiste stickers

• Meng niet wat u al gescheiden heeft

• Traceer uw afval in lijn met uw productie

• Wat u zelf kunt terugwinnen is een echte WIN-WIN

• Overtuig uzelf en uw leverancier

Bij sommige bezoeken werd vastgesteld dat hoewel aan de verwerkingsmachines zelf de materialen gescheiden werden ingezameld in afzonderlijke recipiënten deze daarna terug in één grote container werden gegooid. Het loont allicht de moeite om met de ophaler te bekijken of het logistiek haalbaar is deze recipiënten afzonderlijk in te zamelen.

In verschillende bedrijven was een soort mini schroot containerpark aanwezig. In deze zone staan steeds verschillende containers opgesteld met verschillende stickers of andere indicatie van de inhoud. Bij minstens 2 gelegenheden werd vastgesteld dat de inhoud van de container totaal niet overeenstemde met de aangebrachte sticker. Soms allicht onbewust, maar uiteraard moet dit absoluut worden vermeden. Eén bedrijf gespecialiseerd in het machineren van zeer diverse ferro- en non-ferromaterialen had specifiek vanuit dit oogpunt geïnvesteerd in een AGV (automatisch geleid voertuig) oplossing die dankzij barcodes steeds de afvoer van bepaalde machines consequent in de juiste container dumpte.

Ook het productieproces zelf kan een bron zijn van informatie om afvalstromen te scheiden. Bepaalde werkplaatsen kennen een strikte planning en invoer en uitvoer van materialen zouden dus perfect op elkaar kunnen afgestemd worden. Wanneer een bepaalde staalkwaliteit gedurende een bepaalde periode wordt verwerkt dan is het logisch dat gedurende die periode alle afval in één specifieke container gaat en niet noodzakelijk wordt gemengd met die van de vorige cyclus.

Concrete onderzoeksresultaten

Aan de hand van een survey gericht aan diverse stakeholders in de waardeketen van ferro-metalen brengt het CLEANSCRAP project de beschikbare waardevolle “afvalstromen” in kaart.

De vragenlijst peilde naar:

• Identiteit van het bedrijf: locatie, omvang, omzet, type sector, type activiteit, type producten (al dan niet gevoelig voor specifieke elementen)

• Elementen met betrekking tot kwaliteitscontrole, aankoop/verkoopsprocedures, traceerbaarheid zoals kennis van de schrootcategorieën, beste koop, inkoopcriteria, inputcontrole, opties voor sortering en voorbehandeling

• Sorteer- en voorbehandelingspraktijken: track & trace doorheen het proces, tussentijdse analyses, meest kritische elementen, slakkenbinding bij metaalproductie

Er waren specifieke vragen voor 3 soorten stakeholders (producenten, gebruikers, recycleerders). Met een beperkt aantal voornamelijk meerkeuzevragen en een gemakkelijke toegankelijke e-mail link, slaagden we erin om 123 bedrijven te bereiken, waaronder heel wat KMO’s, dankzij het brede netwerk van Clusta en Sirris. Het grootste aandeel van antwoorden werd ingezameld bij metaalverwerkende bedrijven die uiteraard rechtstreeks oplossingen zoeken om hun afval zo efficiënt mogelijk te verwijderen van hun site.

Uit alle andere vragen was voornamelijk het peilen naar de sorteerbereidheid de belangrijkste om onze cases op te bouwen. Daaruit valt op dat inderdaad reeds enige notie aanwezig is van het gescheiden houden van beklede materialen en het opsplitsen van verschillende basismaterialen zoals ferro, roestvast en non-ferro materialen.

De extra inspanning die een eventuele nabehandeling kan opbrengen in een hogere vraagprijs, wordt dikwijls niet overwogen. Meer dan 75% van de metaalverwerkers ‘verkoopt’ zijn schroot zonder enige overweging van het zelf verwijderen van de vervuiling. Die inspanning kan soms zeer beperkt en vanzelfsprekend zijn. Dit wordt verder toegelicht in de toolbox. Het tweede luik van deze vraag geeft ook echter aan waarom: de behandeling wordt toevertrouwd aan de lokale schroothandelaar die daarmee allicht de metaalverwerker ‘ontzorgd’ zij het tegen een bepaalde kost.

 Aan de zijde van de schrootverwerkingsbedrijven wordt het schroot weldegelijk gesorteerd al dan niet in combinatie met een soort analyse, maar deze wordt niet noodzakelijkerwijs aangewend om te kiezen voor een maximale valorisatie. In sommige gevallen wordt zelfs de voorkeur gegeven aan het opnieuw vermengen om een soort van stabiele kwaliteit te garanderen.

De belangrijkste beslissingscriteria voor degenen die schroot kopen, zijn gebaseerd op het vertrouwen met hun contact of het minimaliseren van de kosten. Hun eigen kwaliteitscontroles zijn beperkt en het vermijden van het gebruik van bepaalde schroot/afval lijkt hen nog steeds de beste optie. Ook intern hergebruik van in principe gekend materiaal lijkt niet steeds een evidentie.

Zowel bij het sorteren als bij de voorbehandeling worden met andere woorden veel potentiële acties niet benut door zowel 'schrootmakers' als 'schrootgebruikers'.

In de volgende fase van het CLEANSCRAP project werden twee types acties ondernomen. Enerzijds de set-up van een aantal geselecteerde casestudies waarin gebruik werd gemaakt van enkele beschikbare voorbehandelings-technologieën om het 'value-in-use'-principe te illustreren. Anderzijds sensibilisatie aan de hand van on site bezoeken en materiaalidentificaties die aantonen dat het sorteer- of inzamelbeleid nog verder kan worden verbeterd.

Wat de cases betreft werd gekozen voor drie combinaties die diverse aspecten benaderen:

• Een insmelttest waarbij vooral de impact van het voorsorteren van de aangevoerde materialen wordt bekeken.

• Een thermische voorbehandeling voor het verwijderen van de zinklaag.

• Het uittesten van diverse agglomeratietechnieken voor klein, organisch vervuild, afval.

Daarnaast kwamen tijdens de on-site bezoeken algemene aspecten aan bod zoals:

• Zorg voor de juiste stickers

• Meng niet wat u al gescheiden heeft

• Traceer uw afval in lijn met uw productie

• Wat u zelf kunt terugwinnen is een echte WIN-WIN

• Overtuig uzelf en uw leverancier

Bij sommige bezoeken werd vastgesteld dat hoewel aan de verwerkingsmachines zelf de materialen gescheiden werden ingezameld in afzonderlijke recipiënten deze daarna terug in één grote container werden gegooid. Het loont allicht de moeite om met de ophaler te bekijken of het logistiek haalbaar is deze recipiënten afzonderlijk in te zamelen.

In verschillende bedrijven was een soort mini schroot containerpark aanwezig. In deze zone staan steeds verschillende containers opgesteld met verschillende stickers of andere indicatie van de inhoud. Bij minstens 2 gelegenheden werd vastgesteld dat de inhoud van de container totaal niet overeenstemde met de aangebrachte sticker. Soms allicht onbewust, maar uiteraard moet dit absoluut worden vermeden. Eén bedrijf gespecialiseerd in het machineren van zeer diverse ferro- en non-ferromaterialen had specifiek vanuit dit oogpunt geïnvesteerd in een AGV (automatisch geleid voertuig) oplossing die dankzij barcodes steeds de afvoer van bepaalde machines consequent in de juiste container dumpte.

Ook het productieproces zelf kan een bron zijn van informatie om afvalstromen te scheiden. Bepaalde werkplaatsen kennen een strikte planning en invoer en uitvoer van materialen zouden dus perfect op elkaar kunnen afgestemd worden. Wanneer een bepaalde staalkwaliteit gedurende een bepaalde periode wordt verwerkt dan is het logisch dat gedurende die periode alle afval in één specifieke container gaat en niet noodzakelijk wordt gemengd met die van de vorige cyclus.