Reciclarea anvelopelor - Tire recycling

Scaun cu braț pentru anvelope
Anvelopele sunt printre cele mai problematice surse de deșeuri. Progresul în reciclare a dus la o reducere majoră a dumpingului.

Reciclarea anvelopelor , sau reciclare cauciuc , este procesul de reciclare a deșeurilor anvelope care nu mai sunt adecvate pentru a fi utilizate pe vehicule din cauza uzurii sau daune ireparabile. Aceste anvelope reprezintă o sursă provocatoare de deșeuri, datorită volumului mare produs, durabilității anvelopelor și componentelor din anvelopă care sunt problematice din punct de vedere ecologic.

Deoarece anvelopele sunt extrem de durabile și non-biodegradabile, pot consuma spațiu valoros în depozitele de deșeuri. Dacă anvelopele uzate sunt gestionate necorespunzător, acestea pot cauza poluarea cu cauciuc . În 1990, s-a estimat că peste 1 miliard de anvelope uzate erau în stocuri în Statele Unite. Începând cu 2015, doar 67 de milioane de anvelope rămân în stocuri. Din 1994 până în 2010, Uniunea Europeană a crescut cantitatea de anvelope reciclate de la 25% din aruncările anuale la aproape 95%, cu aproximativ jumătate din anvelopele la sfârșitul ciclului de viață utilizate pentru energie, în special în fabricarea cimentului.

Piroliza și devulcanizarea ar putea facilita reciclarea. În afară de utilizarea ca și combustibil, principala utilizare final pentru anvelope rămâne la sol de cauciuc firimituri .

În 2017, 13% din anvelopele americane scoase din utilizarea lor principală au fost vândute pe piața anvelopelor uzate. Dintre anvelopele care au fost casate, 43% au fost arse ca combustibil derivat din anvelope , producătorul de ciment fiind cel mai mare utilizator, alte 25% au fost utilizate pentru fabricarea cauciucului măcinat, 8% au fost utilizate în proiecte de construcții civile, 17% au fost eliminate în depozitele de deșeuri iar 8% au avut alte utilizări.

Ciclul de viață al anvelopelor

Ciclul de viață al anvelopelor poate fi identificat prin următorii șase pași:

  1. Dezvoltările și inovațiile produselor, cum ar fi compușii îmbunătățiți și modelarea anvelopelor cambrate, cresc viața anvelopelor, creșterea înlocuirii, siguranța consumatorilor și reduc risipa de anvelope.
  2. Producția corectă și calitatea livrării reduc deșeurile la producție.
  3. Distribuția directă prin intermediul comercianților cu amănuntul, reduce timpul de stocare și asigură faptul că durata de viață și siguranța produselor sunt explicate clienților.
  4. Opțiunile de utilizare și întreținere ale consumatorilor, cum ar fi rotația și alinierea pneurilor, afectează uzura și siguranța de funcționare a pneurilor.
  5. Producătorii și comercianții cu amănuntul stabilesc politici privind returnarea, reșaparea și înlocuirea pentru a reduce deșeurile generate de anvelope și își asumă responsabilitatea pentru a duce „anvelopa la mormânt” sau pentru reîncarnare.
  6. Reciclarea anvelopelor prin dezvoltarea de strategii care ard sau transformă deșeurile în produse noi, creează afaceri viabile și îndeplinesc politicile publice.

Eliminarea depozitului de deșeuri

Anvelopele nu sunt dorite la depozitele de deșeuri , datorită volumelor lor mari și a spațiului gol de 75%. Anvelopele pot prinde gazele metanice , determinându-le să devină plutitoare sau să se baloneze la suprafață. Acest efect de „barbotare” poate deteriora căptușelile de deșeuri care au fost instalate pentru a ajuta la menținerea contaminanților de deșeuri de la poluarea apelor de suprafață și subterane locale .

Anvelopele mărunțite sunt acum utilizate în depozitele de deșeuri, înlocuind alte materiale de construcții, pentru o umplere ușoară în sistemele de aerisire a gazelor, sistemele de colectare a levigatului și căptușelile operaționale. Materialul pentru anvelope mărunțit poate fi, de asemenea, utilizat pentru a acoperi, închide sau acoperi zilnic depozitele de deșeuri. Anvelopele uzate ca material de umplere din spate și de acoperire sunt, de asemenea, mai rentabile, deoarece anvelopele pot fi mărunțite la fața locului în loc să fie transportate cu alte materiale de umplere.

Stocuri și dumping legal

Anvelope uzate în prim plan care așteaptă să fie mărunțite și anvelope mărunțite în fundal.

Depozitele de anvelope creează un mare risc pentru sănătate și siguranță. Incendiile cu anvelope pot apărea cu ușurință, arzându-se luni de zile și creând poluare substanțială în aer și sol . Reciclarea ajută la reducerea numărului de anvelope depozitate. Un risc suplimentar pentru sănătate, grămezile de anvelope oferă adăpost pentru paraziți și un teren de reproducere pentru țânțarii care pot avea boli. Vărsarea ilegală a anvelopelor uzate poluează râpele, pădurile, deșerturile și loturile goale; ceea ce a determinat multe state să adopte reglementări privind anvelopele uzate care necesită o gestionare adecvată. Evenimentele din ziua amnistiei anvelopelor, în care membrii comunității pot depune gratuit un număr limitat de anvelope uzate, pot fi finanțate prin programe de stat pentru anvelope uzate, contribuind la scăderea deversării ilegale și la depozitarea necorespunzătoare a anvelopelor uzate.

Depozitarea și reciclarea anvelopelor sunt uneori legate de activități ilegale și de lipsa de conștientizare a mediului .

Utilizări

Deși anvelopele sunt de obicei arse, nu reciclate, eforturile continuă să găsească valoare. Anvelopele pot fi recuperate, printre altele, în asfaltul topit la cald , de obicei ca modificator al cauciucului firimit - pavaj asfaltic reciclat (CRM-RAP) și ca agregat în beton de ciment Portland S-au depus eforturi pentru a folosi anvelopele reciclate ca materie primă pentru anvelope noi, dar astfel de anvelope pot integra materiale reciclate cu cel mult 5% din greutate, iar anvelopele care conțin material reciclat sunt inferioare anvelopelor noi, suferind o durată de viață redusă și o tracțiune mai mică. Anvelopele au fost, de asemenea, tăiate și utilizate în paturile de grădină ca mulci de scoarță pentru a se ține în apă și pentru a preveni creșterea buruienilor. Unele clădiri „verzi”, atât private, cât și publice, au fost realizate din anvelope vechi.

Piroliza poate fi utilizată pentru reprocesarea anvelopelor în gaz combustibil , uleiuri, reziduuri solide ( carbon) și negru de fum de calitate inferioară , care nu pot fi utilizate la fabricarea anvelopelor. A fost sugerată o metodă de piroliză care produce cărbune activ și negru de fum de înaltă calitate.

Fabricarea cimentului

Anvelopele uzate fiind alimentate la jumătatea cuptorului la o pereche de cuptoare lungi de ciment

Anvelopele vechi pot fi utilizate ca combustibil alternativ la fabricarea cimentului Portland , un ingredient cheie în beton. Anvelopele întregi sunt introduse în mod obișnuit în cuptoarele de ciment , rulându-le în capătul superior al unui cuptor de preîncălzire sau aruncându-le printr-o fantă la mijlocul unui cuptor lung umed. În ambele cazuri, temperaturile ridicate ale gazului (1000–1200 ° C) determină arderea aproape instantanee, completă și fără fum a anvelopei. Alternativ, anvelopele sunt tăiate în așchii de 5-10 mm, în care formă pot fi injectate într-o cameră de ardere cu precalciner. Un anumit aport de fier este necesar la fabricarea cimentului, astfel încât conținutul de fier al anvelopelor cu centuri de oțel este benefic procesului.

Produse derivate din anvelope

Anvelope mărunțite
Anvelopele pot fi mărunțite în blocuri mici pentru combustibil cu o mașină de tocat
Closeup de anvelope mărunțite
Pungi de 1 tonă de cauciuc firimit

Anvelopele pot fi refolosite în mai multe moduri, deși majoritatea anvelopelor uzate sunt arse pentru valoarea lor de combustibil . Într-un raport din 2003 citat de APE din SUA , se afirmă că piețele („atât reciclarea, cât și utilizarea benefică”) existau pentru 80,4% din anvelopele uzate, aproximativ 233 milioane de anvelope pe an. Presupunând 10,2 kg (22,5 lire sterline) pe anvelopă, raportul din 2003 prezice o greutate totală de aproximativ 2,62 milioane tone (2.580.000 tone lungi; 2.890.000 tone scurte) din anvelope.

Produsele noi derivate din anvelope uzate generează mai multă activitate economică decât arderea sau altă producție de multiplicare redusă, reducând în același timp fluxul de deșeuri fără a genera poluare și emisii excesive din operațiunile de reciclare.

  • Materiale de construcție. Case întregi pot fi construite cu pneuri întregi prin umplerea lor cu pământ și acoperirea lor cu beton, un material comun în Earthship . Acestea sunt utilizate în aplicații de construcții civile, cum ar fi umplerea subterană și terasamente, umplerea înapoi pentru pereți și bonturi de poduri, izolația subterană pentru drumuri, proiectele de depozitare a deșeurilor și câmpurile de drenaj ale sistemului septic. Anvelopele sunt, de asemenea, legate între ele și utilizate ca diferite tipuri de bariere, cum ar fi: reducerea coliziunii, controlul eroziunii , scurgerea apei de ploaie, rogojini , acțiunea valurilor care protejează piloni și mlaștini și bariere sonore între drumuri și reședințe.
  • Recifele artificiale sunt construite folosind anvelope care sunt legate între ele în grupuri, există unele controverse cu privire la eficacitatea anvelopelor ca sistem artificial de recif, un exemplu este The Osborne Reef Project, care a devenit un coșmar de mediu care va costa milioane de dolari pentru a fi rectificat.
  • Procesul de ștanțare și tăiere a anvelopelor este utilizat în unele produse de îmbrăcăminte, cum ar fi sandalele și ca bază de drum, prin conectarea pereților laterali tăiați pentru a forma o plasă flexibilă.
  • Piețele prezise de raportul din 2003 au fost: combustibil derivat din anvelope (TDF) folosind 130 de milioane de anvelope, proiecte de construcții civile folosind 56 de milioane de anvelope, cauciuc măcinat transformat în produse din cauciuc turnat cu 18 milioane de anvelope, cauciuc măcinat transformat în asfalt modificat cauciuc cu 12 milioane de anvelope, articole exportate folosind 9 milioane de anvelope, produse tăiate, ștampilate și perforate folosind 6,5 milioane de anvelope și utilizări agricole și diverse 3 milioane de anvelope.
  • Anvelopele mărunțite, cunoscute sub denumirea de agregat derivat din anvelope (TDA), au multe aplicații de inginerie civilă. TDA poate fi utilizat ca umplutură pentru ziduri de susținere, umplutură pentru puțurile de colectare a tranșeelor ​​de gaz pentru depozite de deșeuri , umplutură pentru proiecte de reparații ale alunecărilor de teren, precum și ca material de amortizare a vibrațiilor pentru liniile de cale ferată.
  • Cauciucul măcinat și sfărâmicios, cunoscut și sub denumirea de cauciuc cu dimensiuni reduse, poate fi utilizat atât în ​​proiecte de tip pavaj, cât și în produse care se pot matrița. Aceste tipuri de pavaj sunt: asfalt modificat cauciuc (RMA), beton modificat cauciuc și ca înlocuitor pentru un agregat. Exemple de produse turnate din cauciuc sunt căptușeala sau substratul de covor , materialele pentru pardoseli, bare de protecție pentru docuri, punți de terasă, blocuri de trecere a căilor ferate, covorase pentru animale, trotuare, plăci și cărămizi de cauciuc, bare de viteză mobile și borduri / borduri. Cauciucul poate fi turnat cu plastic pentru produse precum paleți și legături de cale ferată . Zonele sportive și de recreere pot fi, de asemenea, pavate cu materialul turnat din cauciuc care amortizează șocurile. Cauciucul din anvelope este uneori măcinat în bucăți de dimensiuni medii și folosit ca mulci de cauciuc . Firul de cauciuc poate fi folosit și ca umplutură, singur sau amestecat cu nisip grosier, ca și în umplutură pentru produse de gazon sintetic de tip iarbă, cum ar fi Field-gazon.
  • Fabricile de oțel pot folosi anvelopele ca sursă de carbon, înlocuind cărbunele sau cocsul în fabricarea oțelului.
  • Anvelopele sunt, de asemenea, adesea reciclate pentru a fi utilizate pe terenurile de baschet și produse noi pentru încălțăminte.

Piroliza anvelopelor

Metoda de piroliză pentru reciclarea anvelopelor uzate este o tehnică care încălzește anvelope întregi sau mărunțite într-un vas de reactor care conține o atmosferă fără oxigen. În reactor, cauciucul este înmuiat, după care polimerii de cauciuc se descompun în molecule mai mici . Aceste molecule mai mici se vaporizează în cele din urmă și ies din reactor. Acești vapori pot fi arși direct pentru a produce energie sau condensați într-un lichid de tip uleios, utilizat în general ca combustibil . Unele molecule sunt prea mici pentru a se condensa. Ele rămân ca un gaz care poate fi ars ca combustibil. Mineralele care au făcut parte din anvelopă, aproximativ 40% din greutate, sunt îndepărtate sub formă de cenușă solidă . Atunci când este efectuat corespunzător, procesul de piroliză a anvelopelor este o operațiune curată și produce puține emisii sau deșeuri; cu toate acestea, au fost documentate îngrijorările cu privire la poluarea aerului datorată arderii incomplete, cum este cazul incendiilor cu pneuri .

Proprietățile gazului, lichidului și solidului sunt determinate de tipul de materie primă utilizată și de condițiile procesului. De exemplu, anvelopele întregi conțin fibre și oțel. Anvelopele mărunțite au cea mai mare parte a oțelului și uneori cea mai mare parte a fibrelor îndepărtate. Procesele pot fi fie discontinue, fie continue. Energia necesară pentru a conduce la descompunerea cauciucului include utilizarea combustibilului cu foc direct (cum ar fi un cuptor cu gaz ), inducție electrică (cum ar fi un cuptor încălzit electric) sau prin microunde (cum ar fi un cuptor cu microunde). Uneori se folosește un catalizator pentru a accelera descompunerea. Alegerea materiilor prime și a procesului poate afecta valoarea produselor finite.

Problema istorică a pirolizei anvelopelor a fost fluxul mineral solid, care reprezintă aproximativ 40% din producție. Oțelul poate fi îndepărtat din fluxul solid cu magneți pentru reciclare. Materialul solid rămas, adesea denumit „ char ”, a avut o valoare mică sau deloc, în afară de posibil ca combustibil de carbon de calitate inferioară . Char este rămășițele distruse ale negruului de fum original folosit pentru a întări și a oferi rezistență la abraziune a anvelopei. Fluxul solid include, de asemenea, mineralele utilizate în fabricarea cauciucului . Această componentă de volum ridicat a pirolizei anvelopelor este un impediment major, deși această temă continuă să fie o sursă de inovație.

Reciclarea criogenică

Centrul spațial NASA Stennis a lucrat la reciclarea criogenică a anvelopelor, în 1995.

Anvelopele pot fi înghețate folosind criogeni sau fluide super-reci, apoi defalcate și transformate într-un material numit „firimituri”, care poate fi utilizat în paturile de drum asfaltat, furtunurile agricole și căptușelile pentru camioane.

Reutilizarea

Trei băieți sunt în leagăn
Anvelopele auto ca scaune în Thailanda.
Arta anvelopelor
Anvelopele reciclate în rezervoarele de apă de pe acoperiș. Cherchen , Xinjiang.

În afară de reciclarea anvelopelor vechi, anvelopa veche poate fi folosită în mod nou.

Anvelopele vechi sunt uneori transformate într-un leagăn pentru joc. Utilizarea inovatoare permite o modalitate ușoară de a găsi un scop pentru o anvelopă veche existentă care nu este potrivită pentru utilizarea pe drum.

Anvelopele uzate sunt folosite și ca echipamente de exerciții pentru programe sportive precum fotbalul american . Un exercițiu de condiționare clasic, care îmbunătățește viteza și agilitatea jucătorilor, este „Tire Run”, în care anvelopele sunt așezate una lângă alta, cu fiecare anvelopă în stânga cu câțiva centimetri în fața anvelopei din dreapta, în zig-zag. Sportivii aleargă apoi prin modelul anvelopelor pășind în centrul fiecărei anvelope. Exercițiul forțează sportivii să ridice picioarele deasupra solului mai sus decât în ​​mod normal, pentru a evita împiedicarea. Alte utilizări atletice includ răsturnarea anvelopelor (anvelope pentru tractoare sau camioane mari utilizate de obicei) sau pentru condiționarea cardio-superioară prin lovirea repetată a unei anvelope cu un ciocan cu sanie.

Anvelopele refăcute pot fi, de asemenea, valorificate ca un material de construcție alternativă la prețuri accesibile, utilizat în cadrul locuințelor cu masă termică împământate. Acest lucru este benefic la scările de producție, cum ar fi locuințele durabile individual.

Rândurile de stive de anvelope sunt adesea folosite ca bariere în circuitele de curse cu motor ca metodă de disipare a energiei cinetice pe o perioadă mai lungă de timp în timpul unui accident, comparativ cu lovirea unui material mai puțin maleabil, cum ar fi un zid de beton sau oțel.

Mulți fermieri refac anvelope vechi pentru tractoare ca jgheaburi de apă pentru bovine, plasându-le peste izvoare naturale sau prin conducte de apă în ele. Aceste anvelope conțin apa și îi permit să se adune la vite fără nicio interacțiune suplimentară din partea fermierului. Majoritatea fermierilor includ, de asemenea, o conductă de drenaj în apropierea vârfului sau în centrul anvelopei, astfel încât excesul de apă se poate scurge pentru a preveni revărsarea și eroziunea în jurul exteriorului anvelopei în care ar fi vitele.

Ingrijorari privitoare la mediu

Datorită lor metale grele și alte tipuri de conținut de poluanți, pneurile prezintă un risc pentru levigarea toxinelor în freatică atunci când sunt plasate în soluri umede . Cercetările au arătat că foarte puțină levigare are loc atunci când anvelopele mărunțite sunt utilizate ca material ușor de umplutură; cu toate acestea, au fost puse limitări la utilizarea acestui material; fiecare site ar trebui evaluat individual, determinând dacă acest produs este adecvat pentru condiții date.

Atât pentru aplicațiile subterane, cât și sub cele subterane, preponderența dovezilor arată că TDA (agregat derivat din anvelope sau anvelope mărunțite) nu va determina depășirea standardelor primare de apă potabilă pentru metale. Mai mult, este puțin probabil ca TDA să crească nivelurile de metale cu standarde primare de apă potabilă peste nivelurile de fond naturale.

Vezi si

Referințe

linkuri externe