Рециклирање на автомобилски гуми

Рециклирањето гуми — процес на рециклирање на отпадни гуми кои повеќе не се погодни за употреба на возила поради трошење или непоправлива штета. Овие гуми се предизвикувачки извор на отпад, поради големиот произведен волумен, издржливоста на гумите и компонентите во гумата кои се еколошки проблематични.
Бидејќи гумите се многу издржливи и небиоразградливи, тие можат да зафатат вреден простор на депониите. Доколку со отпадните гуми се управува неправилно, тие може да предизвикаат загадување. Во 1990 година, се проценува дека над 1 милијарда отпадни гуми се наоѓале на залихи во Соединетите Американски Држави. Од 2015 година, само 67 милиони гуми останале на залихи. Од 1994 до 2010 година, Европската Унија го зголемила количеството на рециклирани гуми од 25% од годишните отпадоци на речиси 95%, при што приближно половина од гумите на крајот од животниот век се користат за енергија, главно во производството на цемент.
Пиролизата и девулканизацијата би можеле да го олеснат рециклирањето. Освен употребата како гориво, главната крајна употреба на гумите останува мелена гума. Во 2017 година, 13% од американските гуми отстранети од нивната примарна употреба биле продадени на пазарот на употребувани гуми. Од гумите што биле фрлени во старо, 43% биле изгорени како гориво добиено од гумите, при што производството на цемент бил најголем потрошувач, други 25% биле користени за производство на мелена гума, 8% биле користени во градежни проекти, 17% биле фрлени на депонии и 8% имале други намени. Глобално, гробиштата од гуми се честа еколошка опасност, со значителни загадувачи и други предизвици. На пример, гробиштата за гуми во Сулаибија во Кувајт имале повеќекратни високо отровни пожари.
1 Животен циклус
Животниот циклус на гумите може да се препознае преку следниве чекори:
# Развојот на производите и иновациите, како што се подобрените соединенија и обликувањето на гумите со наклон, го зголемуваат животниот век на гумите, го зголемуваат бројот на замени, ја зголемуваат безбедноста на потрошувачите и го намалуваат отпадот од гуми.
# Правилното производство и квалитетот на испораката го намалуваат отпадот при производството.
# Директната распространетост преку трговците на мало го намалува времето на складирање на залихите и гарантира дека на клиентите им се објаснува животниот век и безбедноста на производите.
# Изборите на потрошувачите за употреба и одржување, како што се ротацијата и усогласувањето на гумите, влијаат на трошењето на гумите и безбедноста при работа.
# Производителите и трговците на мало поставуваат политики за враќање, преработка и замена на гуми за да го намалат отпадот генериран од гумите и да преземат одговорност за носење на „''гумата во гроб''“ или за нејзина реинкарнација.
# Рециклирањето гуми преку развивање стратегии што го согоруваат или преработуваат отпадот во нови производи, создава одржливи бизниси и исполнување на јавните политики.
2 Отстранување на отпад
Гумите не се пожелни на депониите, поради нивните големи волумени и 75% празнина.[9] Гумите можат да ги заробат метанските гасови, предизвикувајќи тие да станат пловни или да испуштаат меурчиња на површината. Овој ефект на „меурчиња“ може да ги оштети облогите на депониите кои се инсталирани за да се спречи загадувањето на локалните површински и подземни води од загадувачи на депониите.[8] Директивата на ЕУ за депонии забранува отстранување на употребувани гуми на депонија.[10]
Искинатите гуми денес се користат на депониите, заменувајќи ги другите градежни материјали, за лесно полнење во системите за вентилација на гас, системите за собирање исцедок и оперативните облоги. Материјалот од искинати гуми може да се користи и за покривање, затворање или дневно покривање на депониите. Отпадните гуми како материјал за задно полнење и покривање се исто така поекономични, бидејќи гумите може да се искинат на лице место наместо да се транспортираат други материјали за полнење.
3 Залихи и легално фрлање
Складиштата со гуми создаваат голем ризик по здравјето и безбедноста. Лесно може да се појават пожари во гумите, кои горат подолг период, до еден месец, а исто така создаваат значително загадување на воздухот и земјата. Рециклирањето помага да се намали бројот на гуми што се складираат. Дополнителен здравствен ризик се куповите гуми кои претставуваат засолниште за штетници и место за размножување на комарци кои можат да пренесуваат болести. Нелегалното фрлање отпадни гуми загадува клисури, шуми, пустини и празни парцели; што доведе до тоа многу држави да донесат регулативи за отпадни гуми кои бараат правилно управување. Настаните за Денот на амнестија на гуми, на кои членовите на заедницата можат бесплатно да депонираат ограничен број отпадни гуми, можат да бидат финансирани од државните програми за отпадни гуми, помагајќи да се намали нелегалното фрлање и неправилното складирање на отпадни гуми.
Складирањето и рециклирањето гуми понекогаш се поврзуваат со нелегални активности и недостаток на еколошка свест.
4 Употреба
Иако гумите обично се горат, а не се рециклираат, напорите продолжуваат да наоѓаат резултати. Гумите можат да се рециклираат, меѓу другото, во топло стопен асфалт, обично како модификатор на гумени трошки - рециклиран асфалтен коловоз (CRM - RAP), и како агрегат во портланд цементен бетон Вложени се напори за користење на рециклирани гуми како суровина за нови гуми, но таквите гуми може да интегрираат рециклирани материјали не повеќе од 5% од тежината, а гумите што содржат рециклиран материјал се инфериорни во однос на новите гуми, кои страдаат од намален век на траење на шарите и помала влечна сила. Гумите исто така се сечат и се користат во градинарските леи како прекривка од кора за да се задржи водата и да се спречи растењето на плевелите. Некои „зелени“ згради, и приватни и јавни, се изградени од стари гуми.
Пиролизата може да се користи за преработка на гумите во погонски гас, масла, цврст остаток (јаглен) и нискостепен јаглероден црн материјал, кој не може да се користи во производството на гуми. Предложен е метод на пиролиза кој произведува активен јаглен и висококвалитетен јаглероден црн јаглен.
4.1 Производство на цемент
Старите гуми можат да се користат како алтернативно гориво во производството на портланд цемент, клучна состојка во бетонот. Цели гуми најчесто се внесуваат во цементни печки, со валање во горниот крај на претходно загреаната печка или со спуштање низ процеп на средина од долга влажна печка. Во секој случај, високите температури на гасот (1000–1200 °C) предизвикуваат речиси моментално, целосно и безчадно согорување на гумата. Алтернативно, гумите се сечат на 5-10 парчиња. мм чипови, во која форма можат да се инјектираат во комора за согорување на прекалцинер. При производството на цемент е потребен одреден внес на железо, па затоа содржината на железо во гумите со челични ремени е корисна за процесот.
Гумите можат да се користат повторно на многу начини, иако повеќето употребувани гуми се горат за нивната вредност на гориво. Во извештај од 2003 година, цитиран од американската Агенција за заштита на животната средина, се наведува дека постојат пазари („и за рециклирање и за корисна употреба“) за 80,4% од отпадните гуми, околу 233 милиони гуми годишно. Претпоставувајќи 10,2 кг по гума, извештајот од 2003 година предвидува вкупна тежина од околу 2,62 милиони тони од гуми.
Новите производи добиени од отпадни гуми генерираат поголема економска активност отколку согорувањето или друго ниско мултипликативно производство, а воедно го намалуваат отпадниот тек без да генерираат прекумерно загадување и емисии од операциите на рециклирање.
* Градежни материјали. Цели домови може да се изградат со цели гуми со полнење со земја и покривање со бетон, вообичаен материјал кај земјените бродови. Тие се користат во градежништвото, како што се пополнување на подлога и насипи, задно пополнување за ѕидови и потпорни столбови на мостови, изолација на подлога за патишта, проекти за депонии и одводни полиња во септички системи. Гумите се исто така поврзани и се користат како различни видови бариери како што се: намалување на судири, контрола на ерозија, истекување на дождовница, подлоги за минирање, дејство на бранови што ги штитат пристаништата и мочуриштата и звучни бариери помеѓу патиштата и живеалиштата.
* Вештачките гребени се градат со употреба на гуми кои се споени заедно во групи. Постои одредена контроверзност околу тоа колку се ефикасни гумите како систем на вештачки гребени; пример е проектот за гребенот Осборн, кој станал еколошки кошмар чие отстранување ќе чини милиони долари.
* Процесот на сечење гуми се користи во некои конфекциски производи, како што се сандали и како подлога за патишта, со поврзување на исечените странични ѕидови за да се формира флексибилна мрежа.
* Пазарите предвидени во извештајот од 2003 година биле: гориво добиено од гуми (TDF) со употреба на 130 милиони гуми, градежни проекти со употреба на 56 милиони гуми, мелена гума претворена во калапени гумени производи со употреба на 18 милиони гуми, мелена гума претворена во асфалт модифициран со гума со употреба на 12 милиони гуми, извезени производи со употреба на 9 милиони гуми, сечени, штанцани и дупчени производи со употреба на 6,5 милиони гуми и земјоделски и разни намени со употреба на 3 милиони гуми. * Искинатите гуми, познати како агрегат добиен од гуми (TDA), имаат многу примени во градежништвото. TDA може да се користи како заптивање за потпорни ѕидови, заптивање за бунари за собирање гас од депониите, заптивање за проекти за санација на свлечишта на патишта, како и материјал за амортизација на вибрации за железнички линии.
* Мелената и трошкаста гума, позната и како гума со намалена големина, може да се користи и во проекти од типот на поплочување и во производи што можат да се обликуваат. Овие видови поплочување се: гумено модифициран асфалт (RMA), гумено модифициран бетон и како замена за агрегат. Примери за производи лиени од гума се полнење или подлога за теписи, материјали за подови, браници за пристаништа, палуби за тераси, блокови за железнички премини, простирки за добиток, тротоари, гумени плочки и тули, подвижни удирачи за брзина и рабници/рабови. Гумата може да се обликува со пластика за производи како палети и железнички врски. Спортските и рекреативните површини можат да бидат поплочени и со материјал обложен со гума што апсорбира удари. Гумата од гумите понекогаш се меле на парчиња со средна големина и се користи како гумен прекривка. Гумените трошки може да се користат и како полнење, самостојно или измешано со груб песок, како што е полнењето за производи од синтетичка трева слични на трева, како што е теренската трева.
* Челичарниците можат да користат гуми како извор на јаглерод, заменувајќи го јагленот или коксот во производството на челик. * Гумите често се рециклираат за употреба на кошаркарски терени и нови производи за обувки.
4.2 Пиролиза на гуми
Методот на пиролиза за рециклирање на употребувани гуми е техника која загрева цели или искинати гуми во реакторски сад што содржи атмосфера без кислород. Во реакторот, гумата се омекнува, по што гумените полимери се распаѓаат на помали молекули. Овие помали молекули на крајот испаруваат и излегуваат од реакторот. Овие пареи можат да се согорат директно за да се произведе енергија или да се кондензираат во течност од маслен тип, која генерално се користи како гориво. Некои молекули се премногу мали за да се кондензираат. Тие остануваат како гас кој може да се согорува како гориво. Минералите кој се дел од гумата, околу 40% од тежината, се отстрануваат како цврста пепел. Кога се изведува правилно, процесот ''на пиролиза на гуми'' е чиста операција и произведува малку емисии или отпад; сепак, документирани се загрижености за загадување на воздухот поради нецелосно согорување, како што е случајот со пожарите во гумите.
Карактеристиките на излезниот гас, течност и цврста материја се одредуваат според видот на употребената суровина и условите на процесот. На пример, цели гуми содржат влакна и челик. Од искинатите гуми е отстранет поголемиот дел од челикот, а понекогаш и поголемиот дел од влакната. Процесите можат да бидат или сериски или континуирани. Енергијата потребна за разградување на гумата вклучува користење на директно запалено гориво (како гасна рерна), електрична индукција (како електрично загреана рерна) или микробранови (како микробранова печка). Понекогаш се користи катализатор за да се забрза распаѓањето. Изборот на суровина и процес може да влијае на вредноста на готовите производи.
Историскиот проблем со пиролизата на гумите е цврстиот минерален тек, кој сочинува околу 40% од производството. Челикот може да се отстрани од цврстиот тек со магнети за рециклирање. Преостанатиот цврст материјал, честопати нарекуван „јаглен“, имал мала или никаква вредност освен можеби како гориво со низок степен на јаглерод. Јагленот е уништениот остаток од оригиналната јаглеродна црна боја што се користи за зајакнување и обезбедување отпорност на абење на гумата. Цврстиот тек ги вклучува и минералите што се користат во производството на гума. Оваа компонента со голем волумен на пиролиза на гуми е голема пречка, иако оваа тема продолжува да биде извор на иновации.
4.3 Криогено рециклирање
Гумите можат да се замрзнат со помош на криогени, или суперладни течности, потоа да се разградат и да се претворат во материјал наречен „трошки“, кој може да се користи во асфалтни патишта, земјоделски црева и облоги на камиони.
4.4 Пренамена
Освен рециклирањето на старите гуми, старата гума може да се употреби за нова.
Старите гуми понекогаш се претвораат во лулашки за играње. Иновативната употреба овозможува лесен начин да се најде намена за постоечка стара гума што не е соодветна за употреба на пат.
Употребените гуми се користат и како опрема за вежбање за атлетски програми како што е американскиот фудбал. Една класична вежба за кондиционирање што ги подобрува брзината и агилноста на играчите е „''Трчањето со гуми''“ каде што гумите се поставуваат една до друга, при што секоја гума лево е неколку сантиметри пред гумата десно во цик-цак модел. Потоа спортистите трчаат низ шарата на гумите со тоа што ќе зачекорат во центарот на секоја гума. Вежбата ги принудува спортистите да ги кренат стапалата над земјата повисоко од нормалното за да избегнат сопнување. Други атлетски употреби вклучуваат превртување на гуми (обично се користат гуми за трактор или големи камиони) или за кардио кондиционирање на горниот дел од телото со постојано удирање на гумата со чекан.
Пренаменетите гуми можат да се искористат и како прифатлив алтернативен градежен материјал што се користи во рамките на живеалиштата од термална маса на набиена земја. Ова е корисно за сите нивоа на производство, како што е индивидуално одржливото домување.
Редовите од купишта гуми често се користат како бариери на патеките за мото трки како метод за дисипација на кинетичката енергија во подолг временски период за време на судир, во споредба со удар во помалку еластичен материјал како што се бетонски или челичен ѕид.
Многу одгледувачи на добиток ги пренаменуваат старите тракторски гуми како корита за вода за својот добиток, ставајќи ги над природни извори или со цевковод за вода од поток во нив. Овие гуми ја содржат водата и ѝ овозможуваат да се собира за добитокот без дополнителна интервенција од земјоделецот. Повеќето земјоделци исто така вклучуваат дренажна цевка близу до врвот или во центарот на гумата за да може вишокот вода да се исцеди и да се спречи прелевање и ерозија околу надворешноста на гумата каде што би се наоѓал добитокот.
Може да се пренамени како еластична основа за повеќенаменска употреба, како што се држење рекламни табли, статички електрицитет или нишање. Ова е употреба која е сè уште во развој и е во фаза на прототип.
4.4.1 Покриви од гумени ќерамиди
Покривите од гумени ќерамиди обично се направени од 95% рециклиран материјал од различни извори, вклучувајќи рециклирани гуми. Тие траат двојно подолго од асфалтните ќерамиди, но се околу двојно поскапи од асфалтот. Тие се потивки од повеќето покриви, отпорни на град и имаат висок степен на отпорност на ветер ако има фитинг со жлеб на предниот раб од дизајнот на гумената ќерамида.
5 Загриженост за животната средина
Поради нивната содржина на тешки метали и други загадувачи, гумите претставуваат ризик од истекување на токсини во подземните води кога се поставуваат во влажни почви. Истражувањата покажале дека многу малку се случува испирање кога искинатите гуми се користат како лесен материјал за полнење; сепак, постојат ограничувања за употребата на овој материјал; секое место треба да се процени индивидуално за да се утврди дали овој производ е соодветен за дадени услови.
За користење и над и под нивото на подземните води, претежното количество докази покажува дека TDA (агрегат добиен од гуми или искинати гуми) нема да предизвика надминување на примарните стандарди за вода за пиење за метали. Покрај тоа, TDA е малку веројатно да ги зголеми нивоата на метали со стандарди за примарна вода за пиење над природно присутните основни нивоа.