plik


2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 5 Jan GRONOWICZ, Teresa KUBIAK Politechnika PoznaDska, PoznaD RECYKLING ZU{YTYCH OPON SAMOCHODOWYCH SBowa kluczowe Opona zu|yta, recykling, odzysk energii. Streszczenie W pracy przedstawiono aktualny stan gospodarki zu|ytymi oponami samo- chodowymi. Omwiono stan prawny w krajach Unii Europejskiej, w tym w Polsce, oraz sposoby i mo|liwo[ci zagospodarowania zu|ytych opon (recy- kling produktowy, recykling materiaBowy, piroliza, spalanie z odzyskiem ener- gii) oraz potencjalne zagro|enia [rodowiska naturalnego zwizane z recyklin- giem opon. Wprowadzenie Dynamiczny rozwj motoryzacji na [wiecie powoduje powstawanie coraz wikszych ilo[ci zu|ytych opon. Oglno[wiatowe zapasy zu|ytych opon samo- chodowych szacuje si na 29 mln Mg, przy corocznym przyro[cie o co najmniej 7 mln Mg. Na kraje europejskie przypada 3 mld sztuk nagromadzonych zu|y- tych opon (ok. 2 mln Mg). Corocznie w USA przybywa ponad 280 mln sztuk zu|ytych opon samochodowych. Ze wskazanej ilo[ci jedynie 23% opon znajdu- je zastosowanie (eksport do innych krajw, spalanie w celach energetycznych, mechaniczne mielenie do wykorzystania w budownictwie drogowym i inne). PozostaBe 77% zu|ytych opon samochodowych w |aden sposb nie jest utyli- zowane z uwagi na brak opBacalnych metod utylizacji. Podobnie przedstawia si 6 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 sytuacja w naszym kraju. Zu|yte opony porzucane s najcz[ciej w miejscach przypadkowych w [rodowisku lub lokowane na skBadowiskach komunalnych, stwarzajc ich wBa[cicielom szereg problemw technicznych i [rodowiskowych. 1. Aktualny stan gospodarki zu|ytymi oponami DokBadne okre[lenie zasobw zu|ytych opon jest bardzo trudne ze wzgldu na brak jakichkolwiek ewidencji w tym zakresie. Mo|na je natomiast oszacowa na podstawie ilo[ci kupowanych opon na wymian lub na podstawie ilo[ci zare- jestrowanych pojazdw, uwzgldniajc trwaBo[ opon. Oszacowanie wykonane dla realizacji pracy pt.:  Opracowanie oglnokrajowego systemu utylizacji od- padw gumowych wykazaBo, |e w latach 2000 i 2005 powstawaBo odpowied- nio 120 tys. Mg i 150 tys. Mg zu|ytych opon, z czego wykorzystano [rednio 35% odpadw [10]. Elementy gumowe wraz z oponami stanowi okoBo 6,7% masy samochodu. SpeBniaj one w nim bardzo wa|ne funkcje i std nie jest mo|liwe ich wyelimi- nowanie. Elementy gumowe zapewniaj m.in.: przepByw cieczy i gazw (w|e i przewody), uszczelnianie (uszczelnienia karoserii, uszczelki w ukBadzie pali- wowym, napdowym i chBodniczym), absorbowanie energii (amortyzatory i elementy zawieszenia), przenoszenie napdu (paski klinowe i rozrzdu), re- dukcj haBasu i drgaD. Z elementw gumowych najwikszy udziaB w masie sa- mochodu maj opony i uszczelnienia nadwozia (drzwi, okna) [3]. Tabela 1. UdziaB elementw gumowych w samochodzie [5] Rodzaj materiaBu Masa w [kg] UdziaB w [%] Opony (5 x 8 kg) 40,0 65,5 Uszczelnienia karoserii 12,0 19,8 Elementy zawieszenia 3,0 4,9 Przewody 2,8 4,5 Uszczelki itp. 3,2 3,5 Razem 61,0 100,0 Zu|yte opony ze wzgldu na sw ilo[ i trwaBo[ (nie ulegaj degradacji w [rodowisku naturalnym nawet przez 100 lat) stanowi odpad uci|liwy i zo- staBy zakwalifikowane do kategorii odpadw, ktre powinny by wykorzysty- wane przemysBowo. Ocenia si, |e na [wiecie rocznie przybywa ok. 1 mld zu|y- tych opon, ktrych nie mo|na pozostawia na skBadowiskach, gdy| zgromadzo- ne w du|ych ilo[ciach stanowi zagro|enie po|arowe. W krajach UE rocznie przybywa ponad 2,5 mln ton zu|ytych opon, za[ w Polsce ok. 150 tys. ton. 2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 7 Wysokie koszty pozyskiwania i recyklingu zu|ytych opon spowodowaBy konieczno[ wprowadzenia odpowiednich regulacji prawnych wymuszajcych ich zagospodarowanie [2]. 2. Uwarunkowania legislacyjne zwizane ze zu|ytymi oponami 2.1. Uwarunkowania legislacyjne w Unii Europejskiej W 2003 r. w UE powstaBo ok. 2,6 Mg zu|ytych opon, podczas gdy w Polsce ok. 136 tys. ton. Zu|yte opony stanowi ok. 80% poeksploatacyjnych wyrobw gumowych. S one nie tylko zdecydowanie najwiksz grup poeksploatacyj- nych wyrobw gumowych, ale ze wzgldu na swj skBad i budow ich recykling jest znacznie trudniejszy ni| metali, szkBa i termoplastw. Oprcz gumy zawie- raj one kord tekstylny i stalowy, ktry nale|y oddzieli podczas procesw re- cyklingu. Du|y wpByw na zagospodarowywanie zu|ytych opon w UE miaBo uchwalenie przez Parlament Europejski trzech dyrektyw: Landfill 1999/31/EC, End-of-Life Vehicle 2000/53/EC i Waste Incineration 2000/73/EC. Dyrektywa Landfill 1999/31/EC wprowadziBa zakaz skBadowania caBych zu|ytych opon od lipca 2003 r., a od lipca 2006 r. rwnie| opon rozdrobnio- nych. Zobowizuje ona ponadto kraje czBonkowskie do stworzenia warunkw umo|liwiajcych realizacj tego zamierzenia. Z kolei dyrektywa End-of-Life Vehicle 2000/53/EC nakazaBa zdejmowanie opon z pojazdw przed ich zBomo- waniem. Ostatnia z dyrektyw Waste Incineration 2000/73/EC zobowizaBa ce- mentownie stosujce opony jako paliwo uzupeBniajce do uzyskania ni|szych limitw zawarto[ci zanieczyszczeD w gazach odlotowych (wymagana bdzie redukcja zawarto[ci NOx w gazach odlotowych do 800 mg/m). Przewiduje si, |e w 2008r. w UE trzeba bdzie zagospodarowa ok. 3,5 mln ton zu|ytych opon. Wskazniki zagospodarowania zu|ytych opon w  starej UE w 2000 i 2003 r. przedstawia tabela 2. Tabela 2. Zrednie wskazniki zagospodarowania zu|ytych opon w UE [5] Ponowne Rok Odzysk Bie|nikowanie Recykling Paliwo SkBadowanie u|ycie/eksport 2000 61,0% 10,0% 11,0% 19,0% 21,0% 39,0% 2003 73,4% 11,4% 12,6% 25,0% 24,4% 26,6% 2.2. Uwarunkowania legislacyjne w Polsce Uchwalone przez Sejm RP ustawy dotyczce gospodarki zu|ytymi oponami s zgodne z prawodawstwem Unii Europejskiej. Ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r. wprowadza zakaz skBadowania zu|ytych opon caBych od 1 lipca 2003 r., a ich cz[ci od 1 lipca 2006 r. Rwnocze[nie na mocy ustawy 8 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 z dnia 11 maja 2001 r. o obowizkach producentw niektrych wyrobw oraz o opBacie produktowej i depozytowej zostaB naBo|ony na producentw i importe- rw opon wprowadzanych na rynek obowizek odzysku i recyklingu zu|ytych opon. Tak zwana  Ustawa czyszczca z dnia 7 lutego 2003 r. wprowadza rw- nie| od 2004 r. obowizek recyklingu zu|ytych opon. Zestawienie obowizuj- cych poziomw odzysku i recyklingu opon (Dz. U. 2003, Nr 104, poz. 982) przedstawia tabela 3 [6 9]. Tabela 3. Obowizujce poziomy odzysku i recyklingu opon [9] Lata 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Odzysk w [%] 25 35 50 60 70 75 Recykling w [%] - - 6 9 12 15 3. Gospodarowanie zu|ytymi oponami w Unii Europejskiej 3.1. Klasyfikacja opon na podstawie stopnia ich zu|ycia W celu racjonalnej gospodarki oponami u|ywanymi niezbdne jest zidenty- fikowanie r|nych ich kategorii. Z punktu widzenia potencjalnego ich przezna- czenia, mo|na rozr|ni trzy kategorie opon u|ywanych: - opony cz[ciowo zu|yte, ktre mo|na legalnie u|y zgodnie z ich pierwot- nym przeznaczeniem (tzn. maj zachowan okre[lon minimaln gBboko[ rzezby bie|nika, ktra w wikszo[ci krajw  w tym tak|e w Polsce  wy- nosi 1,6 mm); - opony u|ywane nadajce si do bie|nikowania. Opon tych nie mo|na po- nownie u|y bez naprawy, ze wzgldu na mniejsz od wymaganej gBbo- ko[ rzezby bie|nika. Mo|na je natomiast podda bie|nikowaniu, czyli trwaBemu przyBczeniu nowego bie|nika w procesie wulkanizacji (pod wa- runkiem, |e maj nieuszkodzony karkas); - opony zu|yte, tzn. takie, ktre nie nadaj si do u|ywania zgodnie z pierwotnym przeznaczeniem ani do bie|nikowania. Mo|e to by spowo- dowane wiekiem opony lub uszkodzeniem karkasu. Takie opony mo|na podda recyklingowi lub zastosowa jako paliwo (w caBo[ci lub po roz- drobnieniu). 3.2. Sposoby zbierania zu|ytych opon Zbieranie opon u|ywanych jest trudne ze wzgldu na ich du|e rozproszenie. Ponadto w Polsce brak jest regulacji prawnych obligujcych u|ytkownika do dostarczania zu|ytych opon do punktw zbiorczych. Trudny do zaakceptowania jest rwnie| fakt, |e to u|ytkownik powinien pBaci zbierajcemu, a nie odwrot- nie. Koszt transportu opon u|ywanych jest znaczny ze wzgldu na ich du| ob- 2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 9 jto[ w stosunku do masy. Zbieranie i segregacja mog by dokonywane w nastpujcych miejscach: - paDstwowe, komunalne i prywatne jednostki skupujce i przyjmujce od- pady gumowe, - stacje demonta|u pojazdw, - stacje obsBugi samochodw dokonujce wymiany opon, - punkty sprzeda|y nowych opon, przyjmujce stare opony na wymian, - du|e przedsibiorstwa transportowe, - bie|nikownie. Pozytywnym przykBadem w tym wzgldzie mo|e by dziaBanie podjte przez gmin {ywiec, gdzie prowadzi si punkty zbierania zu|ytych opon na stacjach benzynowych. W gminie Swarzdz funkcj t przejB ZakBad Oczysz- czania Miasta. Pojawiaj si te| liczne firmy prywatne zajmujce si zbieraniem odpadw, w tym zu|ytych opon [2]. 4. Metody zagospodarowania zu|ytych opon 4.1. Wprowadzenie Istniej trzy zasadnicze kierunki rozwizania problemu zu|ytych opon: przedBu|enie czasu ich u|ytkowania poprzez bie|nikowanie i zwikszenie trwa- Bo[ci, recykling materiaBowy oraz stosowanie opon jako paliwa  czyli odzysk energetyczny. Pewna ilo[ opon mo|e by wykorzystana w caBo[ci. Opony cz- [ciowo zu|yte mog by eksportowane. Proces bie|nikowania jest powszechnie stosowanym, ekonomicznie uza- sadnionym i bezpiecznym dla [rodowiska sposobem wykorzystania zu|ytych opon. Istotnym czynnikiem wpBywajcym na ceny opon bie|nikowanych jest koszt pozyskania odpowiednich nieuszkodzonych zu|ytych opon, tzw. karka- sw, dlatego wa|n rol odgrywa tu wBa[ciwa organizacja produkcji i zbirki. Recykling opon polega na ich rozdrabnianiu i wykorzystywaniu produktw rozdrabniania do r|nych zastosowaD. Opony mo|na rozdrabnia w temperatu- rze otoczenia, tzn. bez chBodzenia oraz metod kriogeniczn. Jednak ze wzro- stem stopnia rozdrobnienia znacznie rosn koszty. 4.2. Metody regeneracji opon cz[ciowo zu|ytych Uwaga wstpna Handel oponami cz[ciowo zu|ytymi jest popularny zarwno w krajach UE, jak i w krajach Europy Zrodkowej i Wschodniej. Czas |ycia opon u|ywa- nych mo|na przedBu|y przez: - nacinanie (pogBbianie) rowkw bie|nika, - bie|nikowanie. 10 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 Regeneracja opon poprzez pogBbianie rowkw bie|nika Sposb ten mo|na zastosowa tylko w przypadku opon samochodw ci|a- rowych. Praktyka ta jest niedopuszczalna w przypadku opon samochodw oso- bowych ze wzgldu na maB grubo[ bie|nika. Bie|nikowanie opon cz[ciowo zu|ytych W krajach OECD bie|nikowanie opon jest dobrze rozwintym i dojrzaBym sektorem w bran|y oponiarskiej. Bie|nikowanie umo|liwia wykorzystanie opo- ny i pozwala na ponowne u|ycie 80% oryginalnego materiaBu. O przydatno[ci do bie|nikowania decyduje: - jako[ opony u|ywanej  karkasu, - przewidywane walory u|ytkowe opony po bie|nikowaniu i jej cena, - koszt bie|nikowania. Proces bie|nikowania polega na usuniciu resztek bie|nika przez szorstko- wanie i naBo|eniu nowego przez wulkanizacj. Stosowane s dwie metody bie|- nikowania: - metoda  na ciepBo - na odpowiednio przygotowany karkas nakBada si mieszank gumow o okre[lonej objto[ci i wymiarach, wkBada opon do formy, a nastpnie wulkanizuje w temperaturze 150180C pod ci[nie- niem. W metodzie tej potrzebne s oddzielne formy nie tylko do ka|dego rozmiaru opony, ale rwnie| do opon o r|nej rzezbie bie|nika, co zwik- sza koszty, - metoda  na zimno - na przygotowany karkas nakBada si cienk warstw Bczcej mieszanki gumowej, a nastpnie wytBoczony i wstpnie zwulkani- zowany bie|nik z odpowiedni rzezb, ktry dociska si do karkasu i wulkanizuje w autoklawie w temperaturze ok.100C, w ciagu 45 godzin. W stosunku do metody  na ciepBo , metoda  na zimno ma nastpujce za- lety: - ni|sze koszty, - wiksza elastyczno[ pod wzgldem rozmiarw bie|nikowanych opon i wzorw rzezby bie|nika. 4.3. Mo|liwo[ci zagospodarowania opon zu|ytych Uwagi wstpne Opony zu|yte nienadajce si do bie|nikowania s odpadem, ktry nale|y zagospodarowa w sposb bezpieczny dla [rodowiska naturalnego. Wobec wprowadzonego ju| zakazu skBadowania i zakopywania caBych zu|ytych opon, 2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 11 a tak|e ich cz[ci, stosuje si: recykling produktowy, recykling materiaBowy, piroliz, odzysk energii. Recykling produktowy Zu|yte opony caBe, pocite lub sprasowane, mog znalez wiele zastoso- waD, w ktrych wykorzystuje si ich ksztaBt, zdolno[ do tBumienia haBasu, wstrzsw i uderzeD, a tak|e ich charakterystyk materiaBow. Oto przykBady wykorzystania zu|ytych opon: - bariery ochronne autostrad, bariery dzwikochBonne, odbojniki Bodzi i statkw chronice kadBuby i nabrze|a, szczeglnie podczas sztormw, - zabezpieczenia nabrze|y i falochrony, - izolacje fundamentw budowlanych i materiaB do podBo|y drg, - umocnienia stromych poboczy drg, - ochrona brzegw rzek przed erozj, - sztuczne rafy, dajce schronienie i miejsca lgowe organizmom morskim, - tymczasowe nawierzchnie drg do przemieszczania ci|kich urzdzeD, - jako materiaB, ktry mo|e by pocity na maty, pBytki, zderzaki w dokach, podstawki klinowe, wkBadki hamulcowe itp. [4]. Recykling materiaBowy Podstawowym procesem umo|liwiajcym recykling materiaBowy zu|ytych opon jest ich rozdrabnianie. W wyniku rozdrabniania otrzymuje si produkt zawierajcy gum, wBkna i stal. Kolejnym niezbdnym etapem jest oddzielenie wBkien i kawaBkw drutu stalowego oraz segregacja rozdrobnionej gumy na frakcje i ewentualne dodatkowe rozdrabnianie. Najbardziej znane i sprawdzone s metody rozdrabniania mechanicznego poprzez cicie i rozcieranie. Istnieje tu wiele rozwizaD, np.: - rozdrabnianie opon w temperaturze otoczenia, - rozdrabnianie opon metod kriogeniczn, - rozdrabnianie opon metod Berstorffa. " Rozdrabnianie opon w temperaturze otoczenia Wstpnie pocite opony rozdrabniane s za pomoc specjalnych mBynw, granulatorw lub walcarek. MiaB lub granulat ma nieregularny ksztaBt i rozwi- nit postrzpion powierzchni. Zrednica czstek wynosi ok. 420 m. W celu usunicia wBkien kordu tekstylnego stosuje si separacj pneumatyczn, a kawaBki metalu usuwa za pomoc elektromagnesu. Schemat linii do rozdrab- niania gumy w temperaturze otoczenia przedstawia rys. 1. 12 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 Rys.1. Schemat linii do rozdrabniania w temperaturze otoczenia [4] " Rozdrabnianie opon metod kriogeniczn Po wstpnym pociciu opon, uzyskan frakcj chBodzi si w atmosferze cie- kBego azotu poni|ej temperatury krucho[ci (poni|ej 80C) i poddaje rozdrobnie- niu za pomoc mBynw mBotkowych. Czstki otrzymanego miaBu maj regularny ksztaBt, gBadk powierzchni i ostre krawdzie. MiaB taki zawiera mniej zanie- czyszczeD, ale wicej wilgoci (1215%). Zrednia wielko[ czstek wynosi 250 m. Koszty procesu w metodzie kriogenicznej s wy|sze od rozdrabniania w temperaturze otoczenia. Wy|szy jest zarwno koszt urzdzeD, jak i ich eks- ploatacja. Uwzgldni nale|y tak|e cen azotu i jego dostpno[. Schemat linii do rozdrabniania kriogenicznego przedstawia rys. 2. Rys. 2. Schemat linii do rozdrabniania kriogenicznego [3] 2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 13 " Rozdrabnianie opon metod Berstorffa Metoda jest udoskonaleniem procesu rozdrabniania mechanicznego, pole- gajca na wprowadzeniu dodatkowego rozcierania wstpnie rozdrobnionej gu- my na walcarce o walcach ryflowanych i w wytBaczarce dwu[limakowej. Linia skBada si z trzech niezale|nych podzespoBw i dzieli si na etapy: - cicie opony na kawaBki w mBynie no|owym i usunicie drutu, - rozcieranie za pomoc walcw ryflowanych oraz oddzielenie kordu stalo- wego i tekstylnego, - rozcieranie na wytBaczarce dwu[limakowej wraz z intensywnym chBodze- niem. Otrzymywany miaB charakteryzuje si maB wielko[ci czstek (100600 m) i dobrze rozwinit powierzchni. " Wykorzystanie miaBw i granulatw Sposb wykorzystania rozdrobnionych odpadw gumowych zale|y od stop- nia ich rozdrobnienia. W normie europejskiej EN-14243 na materiaBy pozyski- wane z recyklingu opon wprowadzono klasyfikacj zaprezentowan w tabeli 4. Tabela 4. Klasyfikacja materiaBw otrzymywanych ze zu|ytych opon wg EN-14243 [5] Wielko[ czstek Rodzaj rozdrobnionych odpadw gumowych w [mm] Opony cite (poBwki i mniejsze kawaBki) >300 Strzpy (shred) 40300 Czipsy (chips) 1050 Granulat 110 MiaB 01 i 00,5 Zcier (produkt uboczny bie|nikowania opon) 040 Strzpy i czipsy stosowane s jako wypeBnienia lekkie w konstrukcjach tu- neli, przej[ podziemnych, nasypw, jako warstwy podkBadowe drg itp. Zalet tych materiaBw jest to, |e speBniaj one funkcj izolacji termicznej i akustycz- nej oraz s przepuszczalne dla wd deszczowych. Granulat wykorzystywany jest do sztucznych darni boisk piBkarskich, na- wierzchni placw zabaw, boisk sportowych, [cie|ek do biegania, barier dzwi- kochBonnych, podkBadw amortyzujcych uderzenia i drgania itp. Ponadto sto- sowany jest przy modyfikacji nawierzchni asfaltowych metod ,,na sucho . Zastosowanie granulatu do wykonywania sztucznej darni i nawierzchni placw zabaw wymaga przeprowadzenia testw toksyczno[ci granulatu, polegajcych na oznaczaniu zawarto[ci cynku w ekstrakcie kwa[nym i ekstrakcie wodnym, zgodnie z DIN-V 18035-7. 14 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 MiaB gumowy przeznaczany jest do produkcji wyrobw takich jak: dywani- ki samochodowe, wycieraczki, maty dla bydBa, podeszwy, wykBadziny podBogo- we, pokrycia dachowe, kompozycje z polipropylenem o wBa[ciwo[ciach termo- plastycznych, z ktrych wykonuje si wykBadziny oraz uszczelnienia. Du|e zain- teresowanie wzbudza mo|liwo[ wykorzystania miaBu gumowego do modyfika- cji lepiszcza asfaltowego stosowanego w drogownictwie. Stosuje si go do mo- dyfikacji nawierzchni asfaltowych metod  na mokro i otrzymuje si tzw. as- falt gumowany. MiaB gumowy wprowadzony do asfaltu zwiksza jego gitko[, zmniejsza odbijanie [wiatBa, zapewnia dobr adhezj i kohezj, powoduje zmniejszenie haBasu na drogach, zwikszenie odporno[ci nawierzchni na [ciera- nie, zmniejszenie po[lizgu oraz poprawia ich charakterystyk w warunkach opadw i niskiej temperatury. Najpowa|niejsz przeszkod s wiksze koszty budowy takich nawierzchni. TaDsza jest jednak ich konserwacja. W 2003 r. w UE gBwnym produktem recyklingu opon byB granulat, ktry stanowiB 63%, nastpnie strzpy i czipsy  12% i miaB 8%. Najwicej, bo 55% granulatu zasto- sowano do produkcji nawierzchni boisk sportowych a 30% do produkcji wyro- bw przemysBowych. Generalnie zdolno[ci produkcyjne granulatu gumowego byBy wiksze o 40% od zapotrzebowania. W samej tylko Portugalii wybudowa- no 413 km drg z u|yciem gumowanego asfaltu, w Niemczech 26 km, a w Pol- sce odcinki kilkukilometrowe. W UE w 2003 r. wykorzystano do tego celu zale- dwie 5% granulatu [5]. Piroliza Proces pirolizy polega na ogrzewaniu caBych lub rozdrobnionych opon w temperaturze 400700C bez dostpu tlenu. W wyniku procesu powstaj pro- dukty gazowe, ciekBe i staBe, ktre mo|na poddawa dalszej obrbce w celu uzyskania produktw bardziej warto[ciowych. Faza gazowa zawiera gBwnie wglowodory alifatyczne, wodr i siarkowodr, faza ciekBa wglowodory aro- matyczne, a staBa  zwglon pozostaBo[, tlenek i siarczek cynku oraz stal. Gaz i oleje otrzymane jako produkty pirolizy mo|na wykorzysta do opalania, a zw- glon pozostaBo[, zwan sadz pirolityczn, po uszlachetnieniu jako pigment zastosowa w powBokach malarskich, lakierach, termoplastach, farbie drukar- skiej i czernidle. PowBoki i lakiery stosuje si w przemy[le motoryzacyjnym, morskim, kablowym oraz do pokrywania powierzchni kadzi u|ywanych w r|- nych procesach produkcyjnych. Sadza mo|e te| by wykorzystywana jako na- peBniacz do mieszanek kauczukowych, poprawiajc odporno[ na [cieranie i wytrzymaBo[ gotowych wyrobw. Schemat instalacji do pirolizy mo|na zna- lez w pracy [4]. 2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 15 Destrukcja odpadw gumowych w [rodowisku wodoropochodnych rozpuszczalnikw W ostatnich latach pojawiBy si nowe technologie recyklingu opon samo- chodowych. Opracowano m.in. metod destrukcji w wyniku dziaBania umiarko- wanych temperatur (w granicach 240290C), ci[nieniu 6,1 MPa i w [rodowi- sku wodoropochodnych rozpuszczalnikw. W wyniku termoskraplania otrzymu- je si gst, ruchom mas w formie zawiesiny sadzy w ciekBych wglowodo- rach. W reaktorze w ww. warunkach nastpuje proces rozpuszczania gumy z uzyskaniem masy o skBadzie: - ropa syntetyczna (50% masy), - smoBa wypeBniajca wgiel techniczny (30% masy), - kord stalowy (20% masy). Na kolumnie rektyfikacyjnej ropa syntetyczna dzieli si na: - frakcj benzynow (65%), - mazut (35%). Na [wiecie wykorzystuje si jako paliwo 20% zu|ytych opon. W Unii Eu- ropejskiej w roku 2003 wykorzystano jako paliwo ok. 24,4% opon (najwicej w Austrii  61%) [1]. Spalanie zu|ytych opon z odzyskiem energii Odzysk energetyczny polega na wspBspalaniu odpadw gumowych w ce- mentowniach lub innych du|ych instalacjach energetycznych. W trakcie spala- nia uzyskuje si ciepBo, ktre jest wykorzystywane w takich procesach techno- logicznych, jak np. wypalanie klinkieru w piecach cementowych. Porwnanie warto[ci energetycznych r|nych paliw (np. ropy naftowej, wgla, papieru, biomasy) z oponami podano m.in. w pracy [4]. Warto[ opaBowa gumy jest porwnywalna do warto[ci opaBowej wgla. W piecach cementowni opony mog stanowi nawet kilkadziesit procent wy- maganej masy paliwa. WspBcze[nie budowane instalacje wykorzystujce po- tencjaB energetyczny opon i odpadw gumowych ju| w fazie projektowania zostaBy przystosowane do zastosowania takiego paliwa zastpczego w stosunku do wgla. Instalacje te speBniaj lub przewy|szaj wymogi stawiane spalarniom odpadw, m.in. w zakresie temperatury spalania czy czasu przebywania w komorze spalania. Prowadzony jest staBy monitoring poprawno[ci przebiegu procesw i emisji do atmosfery zwizkw chemicznych takich jak dwutlenek siarki, dwutlenek wgla, tlenki azotu i inne. Zastosowanie opon jako paliwa w produkcji cementu ma dodatkowy atut w postaci bezodpadowej metody zago- spodarowania du|ych ilo[ci odpadw. Opona w piecu cementowym ulega caB- kowitemu spaleniu, nie pozostaje z niej popiB ani |u|el. Zawarte w oponie me- tale, w efekcie procesw zachodzcych w piecu, s trwale zwizane z uzyska- 16 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 nym klinkierem, polepszajc jego wBa[ciwo[ci. Wykorzystanie opon jako paliwa alternatywnego w stosunku do wgla w cementowniach jest metod najmniej  wybredn pod wzgldem wymagaD stawianych oponom. Mo|liwe jest wyko- rzystywanie zarwno opon caBych, jak i rozdrobnionych (uszkodzonych przez rozerwanie). Istotnym aspektem pogodzenia rachunku ekonomicznego i my[le- nia ekologicznego jest mo|liwo[ wykorzystania do transportu opon tzw. kur- sw powrotnych samochodw dostarczajcych cement. Zapotrzebowanie pol- skiego przemysBu cementowego na paliwa alternatywne w stosunku do wgla jest bardzo du|e i wci| pozostaje niepokryte. Zastosowanie tzw. paliw alternatywnych, w tym i zu|ytych opon powoduje wielorakie korzy[ci, a przede wszystkim [11]: - oszczdno[ci zasobw nieodnawialnych paliw kopalnych, - oszczdno[ci energii w wydobywaniu, rozdrabnianiu i transporcie wgla, - zmniejszenie ilo[ci odpadw deponowanych na skBadowiskach. Opony rozdrobnione na kawaBki wielko[ci 20 mm zastosowano rwnie| w procesie wspBspalania w Przedsibiorstwie Energetyki Cieplnej S.A. w WaB- brzychu. W ramach badaD KBN spalano mieszanin miaBu wglowego z 17,5% udziaBem rozdrobnionych opon. Uzyskano ni|sz zawarto[ CO w spalinach, a emisja tlenkw siarki i azotu nie przekraczaBa dopuszczalnych warto[ci. Zma- laBa tak|e warto[ toksyn w |u|lu i zmniejszyBa si o ok. 50% emisja popioBu lotnego. PoprawiBa si sprawno[ cieplna kotBa [4]. Inne mo|liwo[ci zastosowania opon jako paliwa to: - w piecach do pra|enia wapienia CaCO3, - do produkcji pary wodnej wykorzystywanej w przemy[le oponiarskim, - w spalarniach odpadw komunalnych (do 10%), dla zwikszenia warto[ci kalorycznej odpadw. 5. Zagro|enia [rodowiska zwizane z recyklingiem opon Zu|yte opony s jednym z tych rodzajw odpadw, ktry w najwikszym stopniu obci|a [rodowisko naturalne. W bran|y oponiarskiej mwi si, |e opo- na zostaBa stworzona po to, aby trwa. Oznacza to, |e te cechy opony, ktre okre[laj jej walory u|ytkowe, czyli odporno[ na uszkodzenia mechaniczne oraz na dziaBanie warunkw panujcych na drogach (woda, temperatura), s jednocze[nie odpowiedzialne za trudno[ci zwizane z jej zagospodarowaniem po zakoDczeniu u|ytkowania. Potencjalne zagro|enia mog wystpi podczas skBadowania. Istnieje ww- czas niebezpieczeDstwo samozapBonu skBadowiska. Gaszenie tego typu po|arw jest bardzo trudne, a czasami wrcz niemo|liwe. Zdarzaj si sytuacje, taka jak w 1999 r. na skBadowisku opon firmy Stanislaus w Kalifornii, kiedy po|ar opon trwaB kilka miesicy. Wszelkie prby gaszenia skBadowiska nie powiodBy si. Skutkiem po|aru byBo ogromne zanieczyszczenie powietrza toksycznym dy- 2-2007 PROBLEMY EKSPLOATACJI 17 mem, caBkowita degradacja gleby, ska|enie wd gruntowych, zniszczenie flory i fauny. Spalanie zu|ytych opon na otwartej przestrzeni nie jest wic obojtne dla [rodowiska i nie powinno by akceptowanym sposobem postpowania. Ostatnio pojawiB si tak|e problem z zastosowaniem granulatu w na- wierzchniach sportowych i placach zabaw. Przyczyn jest zawarto[ cynku w granulacie. Zgodnie z dyrektyw Rady Europy 2003/105/EC cynk zostaB uznany za  niebezpieczny dla [rodowiska naturalnego . Podsumowanie Najlepsze, wymagane przez u|ytkownika, cechy opon, czyli odporno[ na uszkodzenia mechaniczne, dBugi okres eksploatacji oraz zachowanie odpowied- niego poziomu bezpieczeDstwa jazdy bez wzgldu na warunki atmosferyczne panujce na drodze, s powodem znacznych trudno[ci zwizanych z zagospoda- rowaniem opon po zakoDczeniu okresu ich u|ytkowania. WytrzymaBo[ opony wynikajca z zastosowania wspBczesnych technologii oraz wielowarstwowej i wieloskBadnikowej konstrukcji czyni ten rodzaj odpadu szczeglnie trudnym do zagospodarowania. Czsty widok opony beztrosko porzuconej w lesie czy przydro|nym rowie razi przez wiele lat, gdy| opona nie ulega rozkBadowi biolo- gicznemu. Zaawansowane technologie i zBo|ona konstrukcja opony stoj na przeszkodzie w znalezieniu Batwej i taniej metody usunicia jej jako odpadu bez nadmiernego obci|ania [rodowiska naturalnego. Bibliografia 1. Oprzdkiewicz J., Stolarski B.: Technologia i systemy recyklingu w Polsce. WNT, Warszawa 2003. 2. OsiDski J., {ach P.: Wybrane zagadnienia recyklingu samochodw. WKiA, Warszawa 2006. 3. Parasiewicz W., PyskBo L.: Guma w samochodach  odzysk i recykling. Recykling 11/2005, ABRYS, PoznaD 2005. 4. Parasiewicz W., PyskBo L., Magryta J., Recykling zu|ytych opon samocho- dowych. Instytut PrzemysBu Gumowego  STOMIL , Piastw 2005. 5. PyskBo L., Parasiewicz W.: Odzysk i recykling wyrobw gumowych, Fo- rum recyklingu POLEKO 2004, Recykling 11/2004, ABRYS, PoznaD 2004. 6. Ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r. (Dz. U. 2001, Nr 62, poz. 628). 7. Ustawa z dnia 11 maja 2001 r. (Dz. U. Nr 63, poz. 639 z pzniejszymi zmianami) o obowizkach producentw niektrych wyrobw oraz o opBa- cie produktowej i depozytowej. 18 PROBLEMY EKSPLOATACJI 2-2007 8. Ustawa czyszczca z dnia 7 lutego 2003 r. (DZ. U. 2003, Nr 7, poz. 78) wprowadzajca rwnie| od 2004 r.obowizek recyklingu zu|ytych opon. 9. Ustawa Obowizujce poziomy odzysku i recyklingu opon (Dz. U. 2003, Nr 104, poz. 982). 10. ZaBcznik do uchwaBy nr 219 Rady Ministrw z dnia 29 pazdziernika 2002 r. (poz. 159) Krajowy plan gospodarki odpadami. 11. www.oiler.com.pl. Recenzent: Jerzy OSICSKI Recycling of used tyres Key words Used tyres, recycling, energy recovery. Summary The work presents the current state of management of used tyres. The legal status in the EU countries (including Poland) is discussed as well as the methods and possibilities for management of worn out tyres (product recycling, material recycling, pyrolysis, burning with energy recovery) and potential hazards to the natural environment connected with tyre recycling.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Elektrotechnika i elektronika samochodowa Walusiak
07 Charakteryzowanie budowy pojazdów samochodowych
Automatyczna Ładowarka Akumulatorów Samochodowych
umowa?rowizny samochodu
Samochod w firmie 8 praktycznych wskazowek
Sterownik oswietlenia kabiny samochodu
Podgrzewanie foteli (występuje wyłącznie w samochodach wyposażonych w fotele pokryte tkaniną)
2008 Mechanik Pojazdow Samochodowych Praktyczny
PROWADZENIE SAMOCHODU u Unii
MT 09 1999 Samochody najbliższej przyszłości
Rownanie ruchu pojazdu samochodowego
Wielka samochodowa tajemnica
Instrukcja bhp dla mechanika samochodów
Zakup firmowego samochodu osobowego i koszty jego eksploatacji

więcej podobnych podstron