Gumiabroncsok újrahasznosítása - Tire recycling

Gumiabroncs karosszék
A gumiabroncsok a legproblémásabb hulladékforrások közé tartoznak. Az újrafeldolgozás terén elért haladás a dömping jelentős csökkenését eredményezte.

Gumiabroncs újrahasznosítás , vagy gumi újrahasznosítás , az a folyamat, újrahasznosítás hulladék gumiabroncsok , amelyek már nem alkalmas a járművek miatt kopás vagy helyrehozhatatlan károkat. Ezek a gumiabroncsok kihívást jelentő hulladékforrást jelentenek a nagy termelt mennyiség, a gumiabroncsok tartóssága és az abroncs ökológiailag problémás alkatrészei miatt.

Mivel a gumiabroncsok rendkívül tartósak és biológiailag nem lebonthatók, értékes helyet foglalhatnak el a hulladéklerakókban. Amennyiben a hulladék gumiabroncsok nem megfelelően kezelt okozhatnak gumi szennyezés . 1990 -ben becslések szerint az Egyesült Államokban több mint 1 milliárd törmelékgumi volt készleten. 2015 -ig mindössze 67 millió abroncs maradt készleten. 1994 és 2010 között az Európai Unió az éves selejtezés 25% -áról közel 95% -ra növelte az újrahasznosított gumiabroncsok mennyiségét, az elhasználódott gumiabroncsok nagyjából felét használták fel energiára, főként a cementgyártásban.

A pirolízis és a vulkanizálás megkönnyítheti az újrahasznosítást. Az üzemanyagként való felhasználás mellett a gumiabroncsok fő végfelhasználása továbbra is őrölt morzsagumi marad .

2017 -ben az elsődleges használatból kivont amerikai gumiabroncsok 13% -át a használt gumiabroncs piacon értékesítették. A selejtezett gumiabroncsok 43% -át elégették abroncsból származó üzemanyagként , a cementgyártás volt a legnagyobb felhasználó, további 25% -át darált gumi gyártására, 8% -át építőipari projektekre, 17% -át hulladéklerakókra ártalmatlanították. és 8% -nak volt más felhasználása.

A gumiabroncs életciklusa

A gumiabroncs életciklusát a következő hat lépésből lehet azonosítani:

  1. A termékfejlesztések és az innovációk, mint például a továbbfejlesztett vegyületek és a kanyargós abroncsformázás megnövelik a gumiabroncsok élettartamát, növelik a cserét, növelik a fogyasztók biztonságát és csökkentik az abroncshulladékot.
  2. A megfelelő gyártás és a szállítás minősége csökkenti a gyártás során keletkező hulladékot.
  3. Közvetlen forgalmazás a kiskereskedőkön keresztül, csökkenti a készletezési időt, és biztosítja, hogy a termékek élettartamát és biztonságát elmagyarázzák az ügyfeleknek.
  4. A fogyasztók használati és karbantartási lehetőségei, mint például a gumiabroncsok elforgatása és beállítása, befolyásolják a gumiabroncsok kopását és az üzembiztonságot.
  5. A gyártók és a kiskereskedők a visszaküldésre, az újrafutózásra és a cserére vonatkozó szabályokat határoznak meg, hogy csökkentsék a gumiabroncsokban keletkező hulladékot, és felelősséget vállalnak a gumiabroncs sírba viteléért vagy újjászületéséért.
  6. A gumiabroncsok újrahasznosítása olyan stratégiák kidolgozásával, amelyek a hulladékot új termékekké égetik vagy feldolgozzák, életképes vállalkozásokat hoznak létre, és teljesítik a közpolitikát.

Hulladéklerakó ártalmatlanítása

A gumiabroncsok nem kívánatosak a hulladéklerakókban , nagy mennyiségük és 75% űrtér miatt. A gumiabroncsok felfoghatják a metángázokat , felhajtó erejűvé válhatnak, vagy buborékokat okozhatnak a felszínen. Ez a „buborékoló” hatás károsíthatja a hulladéklerakók béléseit , amelyeket azért telepítettek, hogy megakadályozzák a hulladéklerakó szennyeződéseinek szennyezését a helyi felszíni és talajvízben .

Aprított gumiabroncsokat használnak most a hulladéklerakókban, más építőanyagokat helyettesítve, a gázszellőztető rendszerek, a csurgalékvíz- gyűjtő rendszerek és az üzemi bélések könnyű visszatöltéséhez . Az aprított gumiabroncsok felhasználhatók a hulladéklerakók lezárására, bezárására vagy napi lefedésére is. A törött gumiabroncsok, mint utántöltő és burkolóanyag, szintén költséghatékonyabbak, mivel a gumiabroncsok a helyszínen apríthatók, ahelyett, hogy más töltőanyagokat szállítanának.

Készletek és legális dömping

Használt gumiabroncsok az előtérben, amelyek aprításra várnak, és aprított gumik a háttérben.

A gumiabroncs -készletek nagy egészségügyi és biztonsági kockázatot jelentenek. A gumiabroncsok könnyen keletkezhetnek, hónapokig éghetnek, és jelentős szennyezést okozhatnak a levegőben és a talajban . Az újrahasznosítás segít csökkenteni a tárolt gumiabroncsok számát. További egészségügyi kockázatot jelentenek, hogy a gumiabroncsok kikötőhelyet jelentenek a kártevők számára, és táptalajt biztosítanak a betegségeket hordozó szúnyogoknak . Az abroncshulladék illegális lerakása szennyezi a szakadékokat, erdőket, sivatagokat és üres telkeket; ami miatt sok állam elfogadta a megfelelő kezelést igénylő gumiabroncsokra vonatkozó előírásokat. A gumiabroncs -amnesztia napi eseményeket, amelyeken a közösség tagjai korlátozott számú, ingyenesen elhelyezett gumiabroncsot helyezhetnek el, állami állami gumiabroncs -programból lehet finanszírozni, ezáltal csökkentve az illegális lerakást és a gumiabroncs -hulladék nem megfelelő tárolását.

A gumiabroncsok tárolása és újrahasznosítása néha illegális tevékenységekkel és a környezettudatosság hiányával függ össze .

Felhasználások

Bár a gumiabroncsokat általában megégették, nem újrahasznosították, az erőfeszítések továbbra is értéket találnak. Gumiabroncsok lehet regenerált be, többek között, a forró olvadék aszfalt , tipikusan porgumi módosító-újrahasznosított aszfaltburkolat (CRM-RAP), és adalékként portlandcement beton Erőfeszítéseket tettek használni újrahasznosított gumiabroncs alapanyagaként új gumiabroncsok, de az ilyen gumiabroncsok legfeljebb 5 tömegszázalékban tartalmazhatnak újrahasznosított anyagokat, és az újrahasznosított anyagot tartalmazó gumiabroncsok rosszabbak, mint az új gumiabroncsok, csökkent futófelületi élettartamuk és alacsonyabb tapadásuk miatt. A gumiabroncsokat feldarabolták, és kerti ágyakban kéregtakaróként használták, hogy a vízben tartsák és megakadályozzák a gyomnövekedést. Néhány "zöld" épület, mind magán, mind állami, régi gumikból készült.

A pirolízissel újrafeldolgozhatók a gumiabroncsok üzemanyaggázzá , olajokká, szilárd maradékká (char) és gyenge minőségű koromgá , amelyek nem használhatók fel a gumiabroncsok gyártásában. Javasoltak egy pirolízis módszert, amely aktív szenet és kiváló minőségű koromot állít elő .

Cementgyártás

A használt gumiabroncsokat kemence közepén egy pár hosszú cementkemencével táplálják

A régi gumiabroncsok alternatív üzemanyagként használhatók a portlandcement gyártásában , amely a beton kulcsfontosságú összetevője. Az egész gumiabroncsokat általában cementkemencékbe helyezik , úgy, hogy az előmelegítő kemence felső végébe gurítják, vagy egy hosszú nedves kemence közepén lévő résen ejtik. Mindkét esetben a magas gázhőmérséklet (1000–1200 ° C) az abroncs szinte pillanatnyi, teljes és füstmentes égését okozza. Alternatív megoldásként a gumiabroncsokat 5-10 mm -es forgácsokra vágják, és ebben a formában fecskendezhetik őket egy előmelegítő égéstérbe. A cementgyártáshoz némi vasbevitelre van szükség, így az acélszíjas gumiabroncsok vastartalma előnyös a folyamat szempontjából.

Gumiabroncsból származó termékek

Aprított gumik
A gumiabroncsokat aprító tömbökbe lehet aprítani üzemanyagként az abroncs aprítóval
Vértes aprított gumik
1 tonna zsák morzsagumi

A gumiabroncsok sokféleképpen újrafelhasználhatók, bár a legtöbb használt gumiabroncs üzemanyag -értéke miatt elégett . Az amerikai EPA által idézett 2003 -as jelentésben kijelentik, hogy piacok ("mind az újrahasznosítás, mind a hasznos felhasználás") léteznek a gumiabroncsok törmelékének 80,4% -ára, évente mintegy 233 millió gumiabroncsra. Ha gumiabroncsonként 22,5 fontot (10,2 kg) feltételezünk, a 2003 -as jelentés körülbelül 2,62 millió tonna (2 580 000 hosszú tonna; 2 890 000 rövid tonna) össztömeget jósol a gumiabroncsoktól.

A gumiabroncs -hulladékból származó új termékek nagyobb gazdasági tevékenységet eredményeznek, mint az égés vagy más alacsony szorzószámú termelés, miközben csökkentik a hulladékáramot anélkül, hogy túlzott szennyezést és kibocsátást okoznának az újrahasznosítási műveletekből.

  • Építőanyagok. Egész házakat lehet építeni gumiabroncsokkal, ha földdel töltik fel őket, és betonokkal borítják , ami a földi hajókban gyakori anyag . Hozzá vannak szokva a mérnöki alkalmazások, mint például al-grade kitöltés és a töltések, back-fill falakra és a híd talpakkal, al-grade szigetelés utak, hulladéklerakó projektek, és a víztisztító rendszer leeresztő területeken. A gumiabroncsokat össze is kötik és különböző típusú akadályokként használják, mint például: ütközéscsökkentés, erózióvédelem , esővíz -lefolyás, robbantószőnyegek , hullámok, amelyek védik a mólókat és a mocsarakat, valamint hangszigetelők az utak és lakóhelyek között.
  • A mesterséges zátonyokat gumiabroncsokból építik, amelyek csoportosan össze vannak kötve, némi vita van arról, hogy mennyire hatékonyak a gumiabroncsok mesterséges zátonyrendszerként, például az Osborne Reef Project, amely környezeti rémálommá vált, és amelynek helyreállítása dollármilliókba kerül.
  • A gumiabroncsok bélyegzésének és vágásának folyamatát néhány ruházati termékben, például szandálban és útalapként használják, a vágott oldalfalak összekapcsolásával rugalmas hálót képeznek.
  • A 2003-as jelentés által megjósolt piacok a következők voltak: gumiabroncsból származó üzemanyag (TDF) 130 millió gumiabroncs felhasználásával, mélyépítési projektek 56 millió gumiabroncs felhasználásával, őrölt gumi 18 millió gumiabroncs felhasználásával öntött gumitermékké alakítva, őrölt gumi 12 gumi felhasználásával módosított aszfaltként millió gumiabroncs, 9 millió gumiabroncsot használó exportált cikkek, vágott, bélyegzett és lyukasztott termékek 6,5 millió gumiabroncs felhasználásával, valamint mezőgazdasági és egyéb felhasználások esetén 3 millió gumiabroncs.
  • Az aprított gumiabroncsok, amelyek Tire Derived Aggregate (TDA) néven ismertek, számos építőipari alkalmazást tartalmaznak. A TDA használható támfalak utántöltőjeként, töltőanyagként hulladéklerakó gázárok-gyűjtő kutakhoz, utántöltőként úttest-földcsuszamlás-javítási projektekhez, valamint rezgéscsillapító anyagként vasútvonalakhoz.
  • Az őrölt és morzsalékos gumi, más néven méretcsökkentett gumi, használható mind a burkolat típusú projektekben, mind a formázható termékekben. Az ilyen típusú burkolatok a következők: módosított gumi aszfalt (RMA), módosított gumi beton , és az adalékanyag helyettesítésére. A gumiból készült termékek például a szőnyegpárnázás vagy alátét , padlóburkolatok, dokkoló lökhárítók, teraszfedélzetek, vasúti átjárótömbök, állatszőnyegek, járdák, gumilapok és téglák, mozgatható sebességkorlátozók, valamint a szegélyek/szegélyek. A gumi műanyagból önthető olyan termékekhez, mint a raklapok és a vasúti kötések . A sport- és rekreációs területeket is ki lehet burkolni a lengéscsillapító gumi öntött anyaggal. A gumiabroncsokból származó gumit néha közepes méretű darabokra őrlik, és gumi talajtakaróként használják . A gumi morzsa is használható töltőanyagként, önmagában vagy durva homokkal keverve, mint a fűhöz hasonló szintetikus gyeptermékek, például a Field-gyep betöltése.
  • Az acélgyárak használhatják a gumiabroncsokat szénforrásként, helyettesítve a szenet vagy a kokszt az acélgyártásban.
  • A gumiabroncsokat gyakran újrahasznosítják kosárlabdapályákhoz és új cipőtermékekhez.

Gumiabroncs -pirolízis

A használt gumiabroncsok újrafeldolgozására szolgáló pirolízis módszer az egész vagy aprított gumiabroncsok melegítése egy oxigénmentes légkört tartalmazó reaktor edényben. A reaktorban a gumi lágyul, majd a gumi polimerek kisebb molekulákra bomlanak . Ezek a kisebb molekulák végül elpárolognak és kilépnek a reaktorból. Ezeket a gőzöket közvetlenül el lehet égetni, hogy energiát termeljenek, vagy olajos típusú folyadékká sűrítik, amelyet általában tüzelőanyagként használnak . Néhány molekula túl kicsi a kondenzációhoz. Gázként maradnak, amelyet tüzelőanyagként el lehet égetni. A gumiabroncs részét képező ásványi anyagok, körülbelül 40 tömeg%, szilárd hamuvá válnak . Ha megfelelően végzik, a gumiabroncs -pirolízis folyamat tiszta művelet, és kevés kibocsátást vagy hulladékot termel; dokumentálták azonban a hiányos égés miatti légszennyezéssel kapcsolatos aggodalmakat, mint a gumiabroncsok tüzében .

A gáz-, folyadék- és szilárdanyag-kibocsátás tulajdonságait a felhasznált alapanyag típusa és az eljárás körülményei határozzák meg. Például az egész gumiabroncs szálakat és acélt tartalmaz. Az aprított gumiabroncsokból az acél nagy része és néha a szál nagy része eltávolításra kerül. A folyamatok lehetnek szakaszosak vagy folyamatosak. A gumi lebomlásához szükséges energia magában foglalja a közvetlenül égetett tüzelőanyag (például gázkemence ), elektromos indukció (például elektromos fűtésű sütő) vagy mikrohullámok (például mikrohullámú sütő) használatát. Néha katalizátort használnak a bomlás felgyorsítására. Az alapanyag és az eljárás megválasztása befolyásolhatja a késztermékek értékét.

A gumiabroncs -pirolízis történelmi kérdése a szilárd ásványi anyagáram volt, amely a kibocsátás mintegy 40% -át teszi ki. Az acél mágnesekkel eltávolítható a szilárd áramból az újrahasznosításhoz. A maradék szilárd anyag, amelyet gyakran " szénnek " is neveznek, kevés vagy semmilyen értékkel nem rendelkezik, csak esetleg alacsony minőségű szén -dioxid -üzemanyagként . A Char az eredeti korom megsemmisült maradványai, amelyeket a gumiabroncs megerősítésére és kopásállóságának biztosítására használtak. A szilárd anyagáram magában foglalja a gumigyártásban használt ásványokat is . A gumiabroncs -pirolízisnek ez a nagy térfogatú összetevője komoly akadályt jelent, bár ez a téma továbbra is az innováció forrása.

Kriogén újrahasznosítás

A NASA Stennis Space Center 1995 -ben dolgozott a gumik kriogén újrahasznosításán.

A gumiabroncsokat fagyasztani lehet kriogének vagy szuperhideg folyadékok segítségével, majd le kell bontani, és "morzsa" nevű anyaggá kell alakítani, amelyet aszfaltútágyakban, mezőgazdasági tömlőkben és teherautó-ágybetétekben lehet használni.

Újratervezés

Három fiú gurul
Autógumik ülésekként Thaiföldön.
Gumiabroncs művészet
A gumiabroncsokat újrahasznosítják a tetőn lévő víztartályokba. Csercsen , Hszincsiang.

A régi gumiabroncsok újrahasznosításán kívül a régi gumiabroncs új felhasználásra is alkalmas.

Régi gumik néha alakítani swing játszani. Az innovatív felhasználás lehetővé teszi a meglévő régi gumiabroncsok rendeltetésének egyszerű megtalálását, amelyek nem alkalmasak közúti használatra.

A használt gumiabroncsokat edzőeszközként is használják olyan atlétikai programokhoz, mint az amerikai futball . Az egyik klasszikus kondicionáló fúró, amely javítja a játékosok gyorsaságát és mozgékonyságát, a "Gumiabroncs futás", ahol a gumiabroncsokat egymás mellé rakják, minden egyes gumiabroncs bal oldalon, néhány centiméterrel a jobb oldali gumiabroncs előtt cikcakkban. A sportolók ezután végigfutnak a gumiabroncs mintázatán, minden egyes gumiabroncs közepére lépve. A fúró arra kényszeríti a sportolókat, hogy a normálnál magasabbra emeljék a lábukat a talaj felett, hogy elkerüljék az elbotlást. Egyéb atlétikai felhasználások közé tartozik a gumiabroncsok megfordítása (általában traktor- vagy nagy teherautó -gumiabroncsok), vagy a felső kardio -kondicionáláshoz a gumiabroncs ismételt ütése szánkalapáccsal.

Az újrafelhasznált gumiabroncsok megfizethető alternatív építőanyagként is felhasználhatók a döngölt földi termikus tömegű lakásokban. Ez előnyös a termelési skálákon, például az egyedileg fenntartható lakásokban.

A gumiabroncsok sorait gyakran használják akadályként a motorverseny -versenypályákon, mint egy módszert, amellyel a mozgási energiát hosszabb időn keresztül el tudják juttatni az ütközés során, összehasonlítva egy kevésbé képlékeny anyag, például beton vagy acél fal ütésével.

Sok szarvasmarha-tenyésztő újrahasznosítja a régi traktor gumiabroncsokat vízi vályúkként a szarvasmarhák számára úgy, hogy azokat természetes források fölé helyezi, vagy vízvezetéket vezet be beléjük. Ezek a gumiabroncsok tartalmazzák a vizet, és lehetővé teszik, hogy a szarvasmarhák számára összegyűljenek, anélkül, hogy a mezőgazdasági termelő további beavatkozna. A legtöbb gazdának van egy leeresztő csöve is az abroncs teteje vagy közepén, így a felesleges víz lefolyhat, hogy megakadályozza a túlcsordulást és az eróziót a gumiabroncs külső része körül, ahol a szarvasmarha lenne.

Környezetvédelmi aggályok

Lévén, hogy a nehézfém és egyéb szennyezőanyag-tartalma, gumiabroncsok kockázatot jelentenek a kimosódás toxinok be a felszín alatti helyezve nedves talajon . A kutatások kimutatták, hogy nagyon kevés kimosódás történik, ha aprított gumiabroncsokat használnak könnyű töltőanyagként; ennek az anyagnak a felhasználását azonban korlátozták; minden telephelyet egyedileg kell értékelni annak megállapítása érdekében, hogy ez a termék megfelel -e az adott feltételeknek.

Mind a víz alatti, mind a víz alatti alkalmazások esetében a bizonyítékok túlsúlya azt mutatja, hogy a TDA (abroncsból származó aggregátum vagy aprított gumiabroncs) nem fogja meghaladni az elsődleges ivóvíz -normákat a fémek esetében. Ezenkívül a TDA nem valószínű, hogy növeli a fémek szintjét az elsődleges ivóvíz -normákkal a természetben előforduló háttérszint felett.

Lásd még

Hivatkozások

Külső linkek