REUTILIZAREA SI RECICLAREA DEŞEURILOR DIN CAUCIUC
Dezvoltarea continuă a utilizării produselor de cauciuc în toate domeniile şi, implicit, a
industriei de prelucrare a cauciucului impune cu stringenţă reciclarea elastomerilor din
produsele vulcanizate scoase din uz, de tipul anvelope, camere de aer şi articole tehnice.
Principalele direcţii de valorificare a produselor uzate şi a deşeurilor din cauciuc, grupate în
ordine descrescătoare a eficienţei tehnice a procedeului sunt:
Reutilizarea produselor uzate din cauciuc în aceeaşi calitate ca şi produsul
iniţial, prin reparare şi reşapare;
Reutilizarea pentru alte produse din cauciuc;
Reciclarea ca material ce se reintroduce în compoziţii de elastomeri ca regenerat
sau pudreta de cauciuc vulcanizat;
Utilizarea ca sursă de diverse materii prime, cum ar fi negru de fum sau uleiuri
obţinute prin piroliză;
Utilizarea în calitate de combustibil pentru obţinerea energiei termice, la
fabricarea cimentului sau în siderurgie;
Reutilizarea ca agenţi de modificare pentru diverse materiale, folosite în special
în domeniul construcţiilor de drumuri.
Între produsele de cauciuc, pneurile ocupă pe departe ponderea cea mai mare, ceea ce
explică şi atenţia acordată reintroducerii pneurilor uzate în circuitul economic, concomitent cu
evitarea poluării.
Deoarece producţia mondială de anvelope totalizează peste 800 milioane anual,
potenţialul pentru reciclarea milioanelor de anvelope vechi este în mod clar foarte important.
Procesul de vulcanizare face posibilă execuţia de anvelope de înaltă calitate care sunt foarte
puternice şi rezistente la uzură şi, în termeni tehnici prin legături încrucişate ale lanţurilor de
hidrocarburi care formează cauciucul conduc la realizarea unei reţele tridimensionale elastice.
Sulfurile care rezulta din acest proces nu pot fi îndepărtate, şi încercările de a le modifica
structura prin vulcanizare s-au dovedit dificile, costisitoare, şi mari consumatoare de energie.
S-a continuat cercetarea şi dezvoltarea, astfel încât au apărut numeroase tehnici care promit
creşterea ponderii materialului reciclabil care poate fi folosit în execuţia de noi anvelope.
O anvelopă este compusă din:
cauciuc sintetic;
cauciuc natural;
sulf şi compuşi ai sulfului;
uleiuri: aromatice, naftenice, parafinice;
fibre: poliester, nailon;
coloranţi: oxid de zinc, dioxid de titan;
acizi graşi;
materiale inerte;
oţel;
negru de fum.
Elasticitatea carcasei anvelopei, foarte importantă din punct de vedere al utilizării
eficiente pe autovehicul, prezintă dificultăţi procesului mecanic care va fi folosit în separarea
ţesăturilor de oţel şi materiale textile de cauciuc.
Anvelopele uzate, după îndeplinirea duratei de exploatare, în funcţie de condiţiile de
uzură, pot fi valorificate cel mai eficient prin procedee de reparare şi reşapare. Întrucât nu toate
anvelopele uzate sunt reşapabile şi numărul de reşapări posibile este foarte limitat în funcţie de
tipodimensiuni (1÷3 reşapări), în final toate anvelopele produse intră în categoria anvelope
uzate nereşapabile.
Pentru anvelopele uzate cu inserţie textilă există posibilitatea valorificării prin
transformare în cauciuc regenerat şi reutilizarea acestuia în compoziţii de elastomeri.
Problema valorificării anvelopelor cu cord metalic (nereparabile şi nereşapabile) nu poate
fi considerată rezolvată în prezent, nici pe plan mondial neexistând o soluţie unică general
acceptată şi de extindere, cu avantaje tehnice şi economice. În lume s-au adoptat însă diverse
variante de valorificare dintre care amintim: măcinare (la temperatura ambiantă, criogenică sau
prin procedeul umed) cu transformare în pudretă, piroliză, transformare în energie termică,
utilizarea în industria metalurgică, (figurile2.20 şi 2.21)
Rebuturi
Inventarierea anvelopelor uzate
Depozite private Depozita ilegale
Curăţare
Staţie de transfer / depozit Export
Dirijare
ReciclareÎngroparea unor mici cantităţi
RECUPERAREA ENERGIEI
ElectrocentraleFabrici de anvelope Fabrici de cimentFabrici de hârtieCazane Piroliză
UTILIZARI ALE ANVELOPELOR INTREGI
ConstrucţiiControlul eroziuniiStăvilare / diguriEchipamente pentru terenuri de sport
UTILIZARI ALE ANVELOPELOR MĂRUNŢITE
Acoperirea terenurilor de sportObţinerea de energieFundaţiile şoselelorTratarea apelor uzate
Mărunţire
UTILIZARI ALE CAUCIUCULUI GRANULAT
Compozitia asfaltuluiPiste de atletismTreceri peste calea ferată / traverseCovoraşe din cauciuc
Granulare / fărâmiţare
Automobil
Anvelopă nouă
Vânzarea anvelopelor uzate Reşapare
Anvelopă reşapată
Selectarea anvelopelor uzate
Fig.2.20. Posibilităţi de reciclare a anvelopelor uzate
Fig. 2.21. Posibilităţi de reciclare a anvelopelor uzate
ANVELOPE NOI
RULAJ NATURAL
SELECŢIE
ANVELOPE NEREŞPABILE
REŞPARE
ANVELOPE CORD TEXTIL
ANVELOPE CU INSERŢIE METALICA
REGENERARE PRESECŢIONARE
MĂCINARE PIROLIZA ENERGIE TERMICĂ
SIDERURGIE CIMENTCAUCIUC
REGENERAT
pudretă grosieră
metal
pudretă fină
Amestec dehidrocarburigazoase şi lichideDeşeu solid
abur
Energieelectrică
cocs ciment
1. Colectarea şi recuperarea materialelor refolosibile din cauciuc în vederea
reşapării sau regenerării
Materialele refolosibile din cauciuc care intră în obligaţiile de colectare de la
întreprinderi şi de la populaţie sunt compuse în general din anvelope şi camere de aer uzate sau
sparte.
Materialele refolosibile provenite din reziduuri industriale în întreprinderile de
fabricaţie a produselor, obiectelor şi articolelor din cauciuc au caracterul de materiale
circulante pentru care există normative de recuperare cu circuit închis.
Celelalte anvelope care nu îndeplinesc condiţiile de acceptare pentru reşapare sau
regenerare, camerele de aer care nu mai pot sau nu mai merită să fie reparate cât şi alte obiecte
din cauciuc de la populaţie se predau la greutate pentru retopire, fără alte condiţii speciale.
Prin reşapare se înţelege procesul tehnologic de aplicare a unei benzi de rulare noi pe o
coroană de anvelopă uzată pregătită în prealabil, urmată de vulcanizare, prin care se reface
parţial potenţialul de rulaj al anvelopei.
2. Regenerarea
Regenerarea este unul din cele mai vechi procedee tehnice de recuperare a produselor
uzate din cauciuc, aplicat de peste 100 de ani. Tehnologiile de regenerare au fost permanent
îmbunătăţite, în prezent larg răspândit fiind procedeul termo - mecanic. În general, regenerarea
se aplică pentru anvelopele uzate cu inserţie textilă, dar în mod evident în situaţia existenţei
unor procedee tehnologice de măcinare eficiente tehnic şi economic, se poate obţine cauciuc
regenerat şi din anvelope uzate cu inserţie metalică. Avantajele utilizării cauciucului regenerat
sunt atât economice (preţul uzual reprezintă 20÷30% din valoarea elastomerului original), cât
şi tehnologice (îmbunătăţirea prelucrabilităţii, curgerii, stabilităţii dimensionale la profilare,
reducerea fenomenului de extrudare). Totuşi, dezvoltarea producţiei de anvelope radiale a
limitat drastic posibilităţile de reutilizare a cauciucului regenerat, în ultimii ani constatându-se
o reducere a producţiei de regenerat pe plan mondial.
O alternativă posibilă pentru obţinerea unui cauciuc regenerat cu proprietăţi superioare,
mult studiată în perioada ultimilor ani, este de-vulcanizarea chimică reală. Prin acest procedeu,
catenele polimerice rămân intacte şi se realizează scindarea preferenţială a legăturilor
transversale cu sulf din vulcanizate. Cercetările efectuate până în prezent pe plan mondial nu
au condus la rezolvarea problemei, dar în principal de-vulcanizarea ar permite revenirea la un
material elastomeric, care ar păstra intacte majoritatea proprietăţilor compoziţiei de cauciuc
iniţiale.
3. Producţia de energie termică
Producţia de energie termică prin combustia anvelopelor uzate se bazează pe puterea
calorifică a anvelopelor uzate de 33,6 MJ/kg, fată de valori de 54,6÷58,8 MJ/kg pentru
combustibilul lichid şi de 25,2÷29,4 MJ/kg pentru cărbune. Instalaţiile moderne de combustie a
anvelopelor uzate asigură o combustie completă a anvelopelor, sunt nepoluante şi asigură o
combustie completă a anvelopelor, sunt nepoluante şi asigură o producţie de abur şi, în
continuare (dacă nu există consum local de abur), în energie electrică.
Bilanţul economic al producţiei de abur prin combustia anvelopelor depinde de
capacitatea şi de tipul agregatelor şi de randamentul de combustie. La nivelul anului 1997 se
estima în SUA costul energiei electrice provenind din anvelope uzate la 0,464 $/GJ faţă de
0,332 $/GJ pentru cea provenită din cărbune. În Germania, pentru aceeaşi perioadă, costul unei
tone de abur obţinut din anvelope uzate era de 3,3 $ faţă de 2,9÷3,3 $ pentru păcură şi de 2,75
$ pentru cărbune.
În instalaţiile energetice alimentate cu anvelope uzate trebuie prevăzută epurarea
corespunzătoare a gazelor evacuate la coş.
4. Industria cimentului
Utilizarea anvelopelor uzate în industria cimentului reprezintă o alternativă avantajoasă
de substituţie parţială a combustibililor clasici (cărbune, păcură), ţinând cont de faptul că
fabricarea cimentului este un procedeu mare consumator de energie. În prezent, pe plan
mondial marea majoritate a fabricilor de ciment folosesc cel puţin parţial anvelope uzate ca
sursă de energie. Singura problemă reală care apare la combustia în cuptoare este dificultatea
asigurarea unei etanşări corespunzătoare a sistemului de alimentare cu anvelope uzate
(secţionate sau întregi) pentru evitarea accesului aerului în exces. Cenuşa rămasă prin
combustia anvelopelor este practic neglijabilă şi unicul efect este o oarecare intensificare a
culorii cimentului. Nu sunt semnalate degajări de gaze periculoase, sulful, carbonul şi alte
substanţe prezente în anvelope fiind complet oxidate şi, deci, nu sunt poluante din punct de
vedere ecologic.
Problema de bază care limitează utilizarea anvelopelor uzate în industria cimentului
este legată de dificultăţile de aprovizionare, determinate de cantităţile foarte mari de
combustibili necesare.
5. Măcinarea
Măcinarea anvelopelor uzate se poate realiza prin mai multe procedee, măcinare la
temperatura ambiantă, măcinare criogenică şi măcinare umedă.
5.1. Măcinarea criogenică
Pe baza datelor din literatură, principalele avantaje tehnice ale măcinării criogenice
sunt:
Realizarea unei mărunţiri avansate într-un număr mic de trepte de măcinare,
reducându-se proporţia de material recirculat;
Obţinerea unor particule de dimensiuni mai mici şi cu distribuţii dimensionale
mai uniforme;
Eliminarea posibilităţilor de degradare termică a materialului;
Mărunţirea unor materiale ce nu pot fi măcinate eficient prin procedee
convenţionale, fiind singura posibilitate de măcinare a anvelopelor cu cord
metalic.
În variantele binecunoscute, pneurile sunt tăiate în bucăţi, spălate, mutate apoi în tunelele
de pre-răcire unde sunt răcite cu aburi de azot. Sunt transportate apoi în tunelul de bază,
unde sunt răcite cu azot lichid. Pentru o productivitate de 1000 kg / h lungimea tunelului de
pre-răcire este de 17 m iar cea a tunelului de bază 9 m. Bucăţile de cauciuc sunt îngheţate
până devin fragile, sunt măcinate iar apoi sunt separate inserţiile metalice şi textile,(figura
4).
Prin această tehnologie este posibilă realizarea granulelor de cauciuc cu parametri ceruţi şi
suprafaţă netedă, care îmbunătăţesc considerabil proprietăţile fizico-chimice şi permite
utilizarea în compoziţia mixturilor asfaltice.
Dezavantajele acestei metode pot fi :
în ceea ce priveşte răcirea se va utiliza, ca agent de răcire, azot lichid cu
temperatura de –1960C, acest proces având mari pierderi termodinamice şi
cheltuieli de energie. Mai intervin pierderile cauzate de transportul, încărcarea şi
golirea cisternelor de transport (30%), ceea ce măreşte preţul produselor
obţinute ;
consumul teoretic de azot lichid necesar pentru îngheţarea pneurilor, ţinând
seama de capacitatea de căldură pentru obţinerea aburilor de azot, este 0,5 kg
azot / kg pneu. În realitatea imperfecţiunile din cauza schimbului de căldură
dintre azot şi pneu, sporeşte cantitatea cu 15÷20% ;
costul pentru a îngheţa 700 kg/ pneu oră este cuprins între 80÷100 USD.
Cauciucul obţinut este sortat şi grupat în funcţie de granulaţie şi poate fi utilizat ca:
a. Adaos pentru asfalt;
b. Material pentru acoperişuri;
c. Huse, furtunuri;
d. Fracţia cea mai fină poate fi utilizată pentru producerea de pneuri până la 80%.
Fluxul anvelopelor uzateLegături cu sistemul de controlUtilizarea aerului caldDeplasarea agentului rece
Depozit de deşeuri
Pregătire (spălare, uscare)
Tunele de răcire
Răc
ito
r
Sis
tem
de
con
trol
Uscător
Sortare,Împachetare
Depozit cu materiale destinate vânzării
Cauciuc Metal
Mărunţire prin utilizarea
azotului lichid
Fig. 2.2. Tehnologie de prelucrare a anvelopelor uzate prin măcinare criogenică
Măcinarea anvelopelor folosind aer răcit
Metoda de răcire a aerului, pană la temperatura de –1200C este bine cunoscută. Această
temperatură este atinsă de lucrul în cascadă a 5÷6 compresoare puternice. Dezavantajele
acestei metode constau în consumul semnificativ de energie şi echipamentul voluminos.
Folosind acest proces, inserţia metalică este obţinută fără cauciuc şi este de cea mai bună
calitate şi reprezintă 15÷20% din greutatea pneurilor. Se cercetează, de asemenea,
posibilitatea de utilizare a materialului textil obţinut, care reprezintă cam 5% din greutatea
iniţială a pneurilor.
Sistemul de răcire, fără utilizarea azotului lichid, permite realizarea aerului rece comprimat,
necesar aducerii cauciucului la starea casantă, până la –1200C. Tunelul în care are loc
procesul de răcire cuprinde trei zone diferite de temperatură: –100C, –600C, –1200C ceea ce
asigură o răcire eficientă şi economică a pneurilor. Exceptând costurile pentru obţinerea
aerului rece, avantajul îl reprezintă obţinerea aerului rece în timpul ciclului de producţie,
ceea ce exclude cheltuielile de transport, economiseşte suprafaţa de producţie prin lipsa
echipamentelor de fabricare, depozitare şi pompare a azotului lichid.
5.3. Măcinarea la temperatura ambiantă
Măcinarea produselor uzate din cauciuc vulcanizat la temperatura ambiantă reprezintă
numeroase inconveniente: consumuri energetice ridicate, randamente mici, degradarea
produsului datorită căldurii degajate, producerea de zgomot, fum şi degajări de gaze,
imposibilitatea prestabilirii distribuţiei dimensionale a pudretelor, imposibilitatea măcinării
anvelopelor cu inserţie metalică.
În perioada ultimilor ani au fost dezvoltate şi procedee de măcinare la temperatura
ambiantă în mediu lichid. Procedeele implică introducerea unor pudrete de cauciuc de
0,4÷0,5 mm în mediu lichid, uzual apos şi măcinarea între două discuri de măcinare cu
distanţă foarte mică între ele, rezultând în final pudrete cu dimensiuni sub 20 microni.
Reutilizarea diferitelor tipuri de pudrete de cauciuc a căpătat o amploare din ce în ce
mai mare, în numeroase cazuri pudretele înlocuind cauciucul regenerat, chiar în aplicaţii cu
cerinţe tehnice ridicate, cum sunt anvelopele.
Pudretele obţinute criogenic şi prin procedeul umed, cu dimensiuni mai mici ale
particulelor pot fi utilizate în proporţii relativ ridicate în diverse aplicaţii. Pentru a permite
formarea unei imagini de ansamblu privind procedeele de valorificare cunoscute pe plan
mondial, pentru anvelopele cu cord metalic uzate se prezintă în anexa 1 principalele date
tehnico – economice şi stadiul cercetărilor efectuate în ţară
În schema din figura 2.24. se prezintă posibilităţile de valorificare prin măcinare.
În principal, din anvelopele uzate şi rebut şi din alte produse din cauciuc se pot obţine
ca produse intermediare bucăţi (secţiuni), măcinătură de cauciuc (2÷5 mm) şi pudretă de
cauciuc ( 0,25÷2 mm), ce poate fi sortată apoi dimensional şi utilizată în diverse domenii de
aplicaţie. Fiecare din procedeele de transformare reprezintă câte un proces tehnologic distinct,
în mod evident, însă, preţurile produselor intermediare sunt cu atât mai mari cu cât fineţea
materialului este mai avansată. În aceeaşi schemă sunt prezentate tehnologiile de prelucrare a
produselor intermediare până la obţinerea produselor finite .
Se apreciază că rata de creştere a stocului de anvelope uzate se va majora, ajungând în
perioada 1995÷2000 la 30 000 t / an, corespunzător ritmului de creştere pe ansamblul
economiei naţionale. În acest context trebuie făcută observaţia esenţială că stocul de anvelope
va creşte în special cu anvelope cu inserţie metalică. De remarcat faptul că în capitală şi zonele
limitrofe pe o rază de 250 km se acumulează aproape jumătate din totalul de anvelope.
Acumularea unor stocuri din ce în ce mai mari de anvelope uzate ridică probleme
ecologice deosebit de grave, întrucât:
ocupă suprafeţe extinse, cu poluarea mediului şi scoaterea din circuitul agricol a
unor terenuri potenţial productive (o soluţie temporară poate fi reducerea
volumului şi suprafeţei ocupate prin utilizarea unor utilaje de pre-secţionare);
reprezintă un potenţial pericol de incendiu;
pot deveni mediu de cultură şi creştere pentru paraziţi şi insecte periculoase;
nu sunt biodegradabile (perioada de descompunere în mediu natural este de
peste 80÷100 ani);
Pentru organizarea unui sistem viabil economic de valorificare a produselor uzate din
cauciuc în diverse ţări s-au adoptat legislaţii şi alte măsuri de reglementare în următoarele
direcţii:
adoptarea unor măsuri de încurajare economică a întreprinderilor care
depozitează anvelope uzate (prin stabilirea unor taxe pentru utilizator la
predarea anvelopelor uzate sau prin stabilirea unor taxe suplimentare la
vânzarea anvelopelor noi);
îmbunătăţirea procedeelor de colectare a produselor uzate (prin legiferarea
obligativităţii predării produselor uzate de către utilizatori);
încurajarea de la nivel guvernamental a activităţii de cercetare-dezvoltare în
domeniul valorificării anvelopelor uzate şi acordarea unor subvenţii pentru
întreprinderile axate pe aceste probleme (de exemplu, în Ontario, Canada s-au
alocat în 1991 3,4 milioane de $ pentru o instalaţie de măcinare şi 4,4 milioane
$ pentru cercetări în domeniu).
PRODUSE FINITERESURSE PRODUSE INTERMEDIARE
ANVELOPEUZATE / REBUT
CU INSERŢIETEXTILĂ
ANVELOPEUZATE / REBUT
CU INSERŢIEMETALICĂ
SAPA DE LA
REŞAPARE
BUCĂŢI DE CAUCIUC
MĂCINĂTURĂ DE CAUCIUC
2÷5 mm
PUDRETĂ DE CAUCIUC
< 2 mm
CONSTRUCŢII DE DRUMURI
MATERIALE HIDROIZOLATOARE ŞI ANTIVIBRAŢII
ACOPERIRI PARDOSELI
CAUCIUC REGENERAT
REUTILIZARE ÎN COMPOZIŢII DE ELASTOMERI
MATERIALE HIDROIZOLATOARE PENTRU CONSTRUCŢII
MATERIALE FONOIZOLATOARE
ACOPERIRI PARDOSELI
MATERIALE TERMOIZOLATOAREFig.2.24. Posibilităţi de valorificare prin măcinare
Piroliza anvelopelor uzate - sursă de materii prime
Piroliza reprezintă, în principal, o destrucţie controlată a anvelopelor uzate cu formare de
fracţii gazoase, lichide şi solide.
Procedeele de destrucţie termică pot fi clasificate în piroliză, în vid sau în atmosferă inertă,
degradare termică hidrogenată cu sau fără catalizatori şi degradare oxidantă.
Destrucţia termică a anvelopelor uzate prezintă o serie de avantaje: produsele obţinute
(hidrocarburi lichide, reziduu cocsificat şi gaze) sunt similare cu produsele tradiţionale folosite ca
materii prime şi combustibili; procesul poate avea autonomie energetică: fracţia gazoasă nu
necesită o epurare avansată, iar produsele lichide şi solide obţinute se pot stoca şi transporta
utilizatori/prelucrători.
Piroliza s-a dezvoltat ca o altă soluţie viabilă pentru valorificarea anvelopelor uzate. Din
punct de vedere istoric, problema reciclării anvelopelor prin metode ce au la bază piroliza a fost în
incapacitate de a se conforma cu regulile privind emisiile de noxe în aer. Taxele mari cerute pentru
aranjarea ordonată a anvelopelor uzate au făcut să se dezvolte şi să se omologheze piroliza –
metodă bazată pe reciclarea pneurilor uzate precum STA (sistem de transformare a anvelopelor).
Sistemul pirolitic Svedala a fost produs pentru a ajuta la rezolvarea problemelor sistemului
şi în particular la alimentarea sistemului, controlul şi recuperarea căldurii. Rezultatul final este un
cuptor rotativ, sistem fabricat de firma Svedala, care procesează bucăţile de anvelope în masă
carbonică, ulei şi oţel, având ca principal şi cel mai valoros produs masa carbonică.
În noul sistem 32% din greutatea unei anvelope este transformată în masă carbonică care
are un preţ de 50 $ / 500 g. Unitatea este proiectată să funcţioneze 24 de ore pe zi, 7 zile pe
săptămână, 364 de zile pe an şi să proceseze 100 t de anvelope în fiecare zi.
Anvelopele, care sunt prelucrate, sunt supuse pirolizei la o temperatură de 482 0C şi se
descompune în materialele componente. Uzinele TRI , utilizând alte echipamente produse de firma
Svedala a proiectat un sistem ce produce curent electric utilizând pneurile uzate.
Cercetările recente ale firmei TRI în asociaţie cu marii furnizori de aditivi pentru asfalt au
indicat drept foarte profitabilă utilizarea produselor pirolizei, care pot fi combinate cu ulei, masă
carbonică şi alte reziduuri pentru a crea aditivi pentru asfalt.
1. 100 de tone de anvelope pe zi sunt încărcate pe un transportor după care sunt transportate
la un cuptor rotativ. Anvelopele sunt mărunţite până la dimensiunea de 5,08 cm, în drum
spre cuptor, pentru a uşura manipularea şi a permite controlul procesului;
2. În cuptor pneurile sunt încălzite la temperaturi de peste 482 0C pentru a porni procesul de
piroliză. Oxigenul existent în cuptor este atent controlat, de aceea anvelopele nu pot arde
sau elibera compuşi toxici care de obicei sunt eliberaţi la combustia anvelopelor. În
schimb procesul poate asigura curăţarea anvelopelor. Uleiul este şi el îndepărtat într-o
formă gazoasă.
3. Oţelul este recuperat din materialele existente în cuptor folosind un separator magnetic.
4. 32% din greutatea fiecărei anvelope este transformată în masă carbonică şi valorificată în
următorul stadiu de prelucrare. De asemenea, 250 de l de ulei şi 75 kg de oţel sunt
recuperate de la fiecare tonă de anvelope mărunţite şi supuse procesului de piroliză;
5. În moară, masa carbonică este măcinată până la stadiul de pudră, oţelul rămas este separat,
iar pudra obţinută este pregătită pentru a fi vândută ca negru de fum.
Anvelope
uzate
Mărunţireapneurilor uzate
Cuptor rotativ
Ulei
Negru de fum
Oţel
Moară
Condensator de ulei
Fig.2.25. Instalaţie pentru piroliza anvelopelor uzate
2.8. RECICLAREA ŞI VALORIFICAREA AMBALAJELOR
Principalele deşeuri nemetalice provenite din materialele de împachetare (din ambalaje)
sunt:
masele plastice;
sticla;
hârtia;
cartonul;
lemnul.
Înainte de a ajunge la consumator, orice produs este ambalat. În ultimii ani s-a produs o
adevărată revoluţie privind ambalajele, în special la produsele alimentare care dau 60% din totalul
ambalajelor.
Produsele sunt transportate dintr-o ţară în alta, deci e nevoie de mai multe ambalaje pentru
transport.
O parte din ambalaje sunt necesare, protejează produsul şi oferă informaţii pentru a putea
face o alegere bună şi de a fi cât mai bine informaţi, şi nu în ultimul rând de a prelungi viaţa unui
produs. Există şi alte motive economice pentru ambalaje, mai mult pentru companiile care scot
profit decât pentru consumatori.
Producătorii admit că două treimi din ambalaje sunt pentru a proteja produsul.
Ambalajele sunt plătite de două ori: o dată la cumpărare şi altă dată la depozitarea lor ca
deşeuri.
Designerii care produc ambalajele consideră că ele trebuie să aibă patru funcţii şi anume:
de protecţie, de comunicare, funcţionalitate, şi valoare.
Produsele circulă de la producător la consumator printr-o serie de depozite şi prin diferite
moduri de transport. De aceea, ele trebuie protejate de deteriorări sau contaminări în cadrul
sistemului. Produsele alimentare şi medicamentele necesită o ambalare mai îngrijită.
Deseori, unele produse sunt ambalate mai mult decât trebuie dar, aceste ambalaje sunt
necesare pentru a menţine produsul în siguranţă dacă este aruncat, strivit sau pus în contact cu alte
produse care prezintă un anumit risc pentru produsul respectiv.
Dacă produsele nu ar fi ambalate în timpul transportului, cantitatea de deşeuri ar creşte
substanţial deoarece ar creşte cantitatea de produse deteriorate.
Funcţiile de comunicare ale ambalajelor se împart în două categorii: informaţiile de
producţie şi marketing.
Aspectele legate de mediu ale utilizării ambalajelor sunt de o mare importanta pentru fiecare dintre
noi, nu doar pentru producătorii acestora sau contra industria alimentara. Resursele naturale
mondiale sunt limitate,iar omenirea se afla in fata unei opţiuni dramatice:distrugere sau
protejare. In tot ceea ce facem, trebuie sa luam in considerare implicaţiile acţiunilor noastre
asupra mediului. A contribui la conservarea si refolosirea resurselor existente este mai mult decât
o buna politica civica, este un imperativ. Lumea se îndreaptă câtre o era a conservării din care
reciclarea este o parte integranta.
Fara reciclare, circuitul materialelor in natura ar deveni o serie de evenimente fara o rezoluţie
logica. Eventualele materiale utile ar deveni dispensabile si nu ar fi păstrate ca o posibila resursa.
Folosirea de materiale deja prelucrate implica economii substanţiale de energie in comparaţie cu
utilizarea materialelor brute, iar produsele secundare sunt mai puţin poluante decât materiile prime.
Pentru un anumit produs ambalat, trebuie aleasă cea mai potrivită abordare sau combinaţie
de abordări.
Aceste abordări pot fi descrise după cum urmează:
1. Volumul şi masa de ambalaje trebuie reduse la minimum pentru a menţine nivelurile
necesare de siguranţă, igienă şi acceptabilitate pentru produsul ambalat şi pentru
utilizatorul acestuia.
2. Ambalajele trebuie fabricate astfel încât să permită reutilizarea conform normelor în
vigoare.
3. Ambalajele trebuie fabricate astfel încât să permită recuperarea materialelor, valorificarea
energetică sau compostarea, în conformitate cu normele în vigoare.
4. Cantitatea de substanţe toxice sau periculoase din ambalaje trebuie redusă la minimum în
vederea minimizării prezenţei acestora în emisii, în cenuşa sau în levigatul generat la
staţiile de incinerare sau la depozitele de deşeuri.
Concentraţiile cumulate de plumb, cadmiu, mercur şi crom hexavalent nu trebuie să
depăşească 100 ppm. Metalele grele se pot găsi în aditivii utilizaţi la confecţionarea lăzilor din
material plastic, precum şi în cernelurile utilizate la tipărire sau în lemnul tratat. Furnizorii de
ambalaje trebuie să informeze beneficiarii asupra acestor aspecte. O astfel de cerinţă a fost
introdusă ca obligativitate în câteva ţări europene.
Reciclarea diferitelor materiale de ambalaj
Practic, nu exista o soluţie ecologica ideala in cazul ambalajelor. Exista doar o multitudine
de masuri care se pot lua. Una dintre ele este reciclarea, procesarea ambalajelor goale, astfel
incat sa fie aduse la forma lor iniţiala sau la un model asemănător .Unele materiale se pretează
foarte bine la reciclare. Altele, deşi teoretic se pot recicla, necesita proceduri complicate.
Aluminiul este probabil cel mai bun exemplu. Sunt necesare mari cantitati de energie
pentru a produce aluminiul primar, in timp ce pentru reciclare sunt necesare doar 1/12 din aceasta
energie, iar produsul obţinut este la fel de bun ca si cel rezultat din prelucrările primare si poate fi
prelucrat in continuare fara nici o restricţie specifica.
Hârtia de o anumita calitate poate fi reciclata, dar procesul necesita cantitati mari de
energie si substanţe chimice, iar produsul finit diferă substanţial fata de cel original, in ceea ce
priveşte caracteristicile sale, este inferior din punct de vedere calitativ fata de produsul primar.
Sticla poate fi topita si re-prelucrata cu succes, dar procesul necesita la fel de multa energie ca si
in cazul prelucrării primare, daca se iau in considerare si costurile cu transportul sticlei uzate.
Plasticul nu poate fi considerat drept un singur material, el fiind format mai degrabă dintr-o
mare varietate de materiale. Teoretic, unele dintre ele sunt reciclabile, altele nu. Conform Reglementarilor
Internaţionale, nici un material plastic nu poate fi reprocesat pentru a fi reutilizat ca ambalaj in industria
alimentara.
Produsele care pot fi reciclate, precum produsele din sticla si aluminiu (sticle, cutii, folii, ţevi
etc.) trebuie sa fie reciclate si industria trebuie sa fie de acord cu ideea de a marca aceste produse astfel
incat consumatorul sa ştie ce are de făcut.. De asemenea, produsele care nu sunt reciclabile nu trebuie
marcate si ele cu semnul reciclării doar pentru a le face sa arate mai frumos. Ce poate face consumatorul
cu o cutie de bomboane goala, marcata cu cele trei săgeţi care indica faptul ca respectiva cutie este
reciclabila? Anumite materiale de ambalaj nu sunt adecvate pentru reciclare. Din aceasta cauza, pentru
acestea trebuie găsite alte metode de depozitare, nu doar gropile de gunoi. O soluţie ar putea fi arderea,
dar unele materiale devin foarte poluante in acest proces. Trebuie sa privim materialele de ambalaj din trei
unghiuri de vedere diferite: consumul de energie necesar pentru a produce materialul respectiv in
comparaţie cu depozitarea acestuia, gradul de toxicitate si metode alternative de ambalare a
produselor.
Ambalajul reciclabil ideal necesita o cantitate mica de energie pentru a fi reciclat si nu conţine
componente toxice. El protejează produsul ambalat astfel incat pierderile acestuia sunt nule si permite
distribuirea si stocarea produselor la temperatura camerei pe termen nelimitat. Când este ars, ambalajul
respectiv eliberează energia înmagazinata la producerea acestuia, transformând-o in electricitate cu emisie
poluanta "zero". Este biodegradabil. Bineînţeles, un astfel de ambalaj nu exista, dar exista materiale si
procese care se apropie mai mult sau mai puţin de acest model ideal.
Fig. 2.26. Ambalaje prelucrate pentru reciclare
Doua laboratoare independente din Europa au comparat impactul total de mediu al ambalajelor
pentru transport, realizate din hârtie neinalbita si polietilena alba, amândouă fiind proiectate pentru a
transporta o incarcatura de 10 kg. Ambele institute au ajuns la aceeaşi concluzie: ambalajul de
plastic este superior din toate punctele de vedere. Aceasta concluzie surprinde iniţial, pentru ca ne-
am obişnuit sa consideram ca toate materialele realizate din materie prima naturala sunt bune, iar
plasticul nu este adecvat. Se pot menţiona câteva aspecte evidenţiate de ambele institute, care arata
insa cat de complexa este problema ambalajelor de transport. Pentru producţia de hârtie este nevoie
de lemn. Lemnul produce oxigen si are funcţii majore in protejarea terenurilor împotriva eroziunii, a
furtunilor devastatoare si a aluviunilor. Pădurea rezerva viata sălbatica si in consecinţa, daca este
lăsata in aceasta stare, devine o sursa majora de hrana pentru noi. Producţia de hârtie implica mari
consumuri energetice, poluează suprafeţe întinse de apa si implica utilizarea unor substanţe chimice
toxice. Un ambalaj din hârtie este de patru ori mai greu decât unul realizat din polietilena in condiţiile
aceleiaşi greutatea de transportat, deci este necesara de patru ori mai multa energie pentru transportul ei.
Când ard, ambele ambalaje devin poluante, hârtia intr-o mai mare măsura.
Daca sunt lăsate sa se degradeze biologic, hârtia dispare mai repede, dar chimicalele cu
care a fost tratata celuloza modifica in mod negativ solul in care este depozitat ambalajul. Unele mase
plastice, precum PVC, sunt foarte criticate in prezent, in special in Europa, datorita imposibilităţii de a
fi reciclate printr-un proces normal. PVC este in prezent interzis in Elveţia, Austria si Olanda, la
ambalarea alimentelor. Polietilena si polipropilena, pe de alta parte, sunt doua masele plastice care se
reprocesează si ard foarte bine. Practic, polipropilena conţine cu 30% mai multa energie decât
petrolul si degaja un fum mai puţin poluant decât acesta atunci când este arsa. Materialele din aceasta
categorie sunt de asemenea considerate "ecologice" din punctul de vedere al procesului de producţie.
In prezent, revizuirea Directivelor privind ambalarea si reziduurile rezultate din ambalare se afla la
nivelul Uniunii Europene. Eficientizarea materialelor si prevenirea formarii deşeurilor impune o
abordare a "extracţiei, folosirii si aruncării" mai mult ciclica decât tipic liniara, pentru prelucrarea si
utilizarea resurselor.
Cei "4R" Reducerea, Refolosirea, Reciclarea si Recumpararea - oferă inca o cale simpla de a
lua in considerare modul in care atât indivizii, cat si colectivităţile schimba modul de utilizare al
materialelor.
Reducerea este primul si cel mai important pas in practicile de eficientizare a materialelor si
prevenirea formarii deşeurilor. Este elementul esenţial al acestei probleme, deoarece implica
acţiunile de eliminare sau reducerea toxicităţii materialelor înainte ca acestea sa ajungă la groapa de
gunoi a oraşului. Reducerea materiilor prime include următoarele acţiuni:
reducerea folosirii materialelor nereciclabile
înlocuirea materialelor si produselor disponibile cu materiale si produse refolosibile
reducerea ambalării
reducerea cantităţii de deşeuri generate
stabilirea unor taxe pentru deşeuri in vederea reducerii de catre generatori (surse) a
cantităţilor de deşeuri;
mărirea eficientei utilizării hârtiei, cartonului, sticlei, metalului, plasticului si a altor
materiale.
Reducerea de la sursă este una din cele mai dezbătute subiecte privind reducerea
cantităţii de deşeuri care trebuie depozitate. Acest concept presupune fabricarea ambalajelor astfel
încât să se reducă cantitatea de materiale toxice din deşeurile solide menajere. Experţii sunt de
părere că reducerea toxicităţii din deşeuri este un subiect prioritar.
Reducerea de la sursă a ambalajelor constă în reducerea greutăţii sau a volumului,
schimbarea materiilor prime, folosirea produselor concentrate, transformarea produsului pentru a
necesita mai puţine ambalaje, schimbarea ambalării sau designul produsului, substituirea
materialelor sau chiar eliminarea ambalajului. Pentru a reduce ambalajele, experţii s-au concentrat
asupra: ambalajelor mai uşoare sau mai puţin voluminoase, ambalajelor de distribuţie, ambalaje
reutilizabile, produsele concentrate şi combinarea produselor.
Ambalajele de distribuţie, care adesea nu sunt văzute de consumatori, asigură o minimă
deteriorare sau alterare a produselor în drumul lor de la producător la consumator. Producătorii
trebuie să folosească ambalaje suficiente pentru a fi siguri că produsele ajung la consumatori. În
caz contrar, produsele alterare merg la groapa de gunoi.
• Mai puţin material pentru ambalaje
Numeroase companii europene din diverse sectoare de activitate, au redus volumul de material
utilizat pentru ambalaje. Au putut realiza acest lucru căutând materiale mai uşoare şi mai
subţiri, eliminând spaţiile libere din interiorul produsului ambalat încărcat pe paleţii de
manevrare şi prin îmbunătăţirea performanţelor produsului.
Fig.2.27. Un exemplu de utilizare a unei cantităţi reduse de material pentru ambalare: înlocuirea foliei de plastic cu o bandă înfăşurată în jurul cutiilor din partea superioară a stivei de pe palet.
Reutilizarea este următorul pas in eficientizarea materialelor si in prevenirea formarii
deşeurilor. Refolosirea efectiva păstrează structuri iniţiale ale materialului sau articolului si nu
necesita energie sau timp suplimentar pentru folosire. Unii producători folosesc ambalaje
reîncărcabile cum ar fi cele pentru produsele de curăţat. Experţii afirmă că produsele concentrate
fac o economie până la 50% la ambalaje şi implicit acelaşi procentaj de ambalaje care merg la
groapa de gunoi.
Fabricarea ambalajelor reîncărcabile necesită analize asupra refolosirii dar şi a depozitării
lor ca deşeuri. Aceste ambalaje necesită la fabricare un volum mai mare de materii prime pentru a
asigura durabilitatea de-a lungul reutilizării. În acelaşi timp, până la urmă acestea sunt aruncate dar
se produce o reducere semnificativă a deşeurilor.
Lăzile de plastic constituie un bun exemplu de reutilizare a ambalajelor. Acelaşi lucru se
aplică şi ambalajelor pentru produse lichide (din sticlă sau plastic) sau cutiilor de carton.
Companiile care reutilizează ambalaje nu trebuie să achiziţioneze altele noi, economisind astfel
fonduri. Lăzile de plastic sunt disponibile în toate tipurile, fie în formă rigidă, fie pliabile.
Fig.2.28. Reutilizarea lazilor din mase plastice
Reciclarea este cel de-al treilea pas, care implica convertirea articolelor executate in
materie prima pentru re-fabricare. Prin înlocuirea materialelor naturale cu resurse naturale
reciclate, resursele naturale si energia sunt conservate. In plus, reciclarea contribuie la economie. Prin
transformarea reziduurilor in resurse utilizabile, reciclarea oferă o modalitate de administrare a
reziduurilor reducând poluarea; conserva energia; creează locuri de munca si dezvolta industrii
manufacturiere mai competitive
Deşeurile provenite din ambalaje din statele UE, până în anul 1990, erau strânse împreună
cu cele rezidenţiale, casnice şi comerciale şi erau depozitate la gropile de gunoi sau duse la
incineratoarele de deşeuri.
În ultima perioadă aceste deşeuri sunt colectate separat, sunt sortate, preprocesate şi apoi
sunt procesate şi reciclate.
Fluxul de valorificare a materialelor de ambalat şi ambalajelor produse în ţările din UE este
dat în figura 2.29.
.
Fig. 2.29. Fluxul circular al materialelor de ambalat şi al ambalajelorMulte comunităţi au adoptat reciclarea ca soluţie la reducerea deşeurilor. Deoarece o mare
parte din deşeurile menajere o constituie ambalajele, designerii ar trebui să ia în consideraţie
reciclarea ambalajelor
Materia primă
Producţia de materiale de ambalat
Producţia de ambalaje
Ambalarea
Distribuţia
Consumatori
Deşeuri
Aruncarea
Groapa de gunoi
Materiile prime secundare
Procesare
(b) Reciclare
(c) Groapa de gunoi
(d) Reciclare termică
Categorie de deşeuri ale producţiei casnice
(a) Refolosire
(e) Reciclarea termică a materialelor de ambalat
Categorii diferite de materiale de ambalat
• Există numeroase tipuri de măsuri menite să îmbunătăţească posibilităţile de reciclare.
Proiectanţii de ambalaje trebuie să fie preocupaţi să conceapă ambalaje din care ulterior, să poată
fi separate cu uşurinţă materialele componente. Directiva Europeană menţionată anterior
stipulează faptul că producătorii/importatorii pot să aplice pe ambalajele lor un sistem
corespunzător de marcaj şi identificare. Spre exemplu, bucla lui Moebius, propusă de Organizaţia
Internaţională pentru Standardizare (ISO, Geneva), reprezintă simbolul internaţional care arată că
un anumit produs poate fi reciclat. Cu toate acestea, utilizarea acestui simbol este încă facultativă.
De altfel, reglementările privind acest tip de simboluri nu sunt încă uniformizate. Câteva exemple
de simboluri:
Fig.2.30. Simboluri internationale de pe ambalajele reciclabile
În cele de mai jos sunt redate câteva exemple de produse care se pot realiza din deşeurile
de ambalaje colectate selectiv:
Recumpararea, pasul final care încheie si începe un nou proces ciclic 4R, presupune
cumpărarea produselor care au ca scop reducerea sursei si/sau execuţia din materiale reciclate.
Aceasta metoda încurajează piaţa si dezvoltarea tehnologiei pentru produsele care conserva
resursele si previne formarea de deşeuri. Reciclarea este folositoare pentru mediu doar daca procesul
de reciclare este condus intr-o maniera logica. Societati comerciale specializate se străduiesc sa
comercializeze deşeuri având ca prioritate protecţia mediului .
26 x = 1x
Oameni de afaceri, oficiali, academicieni, organizaţii de interes public si comunitati răspund cu
soluţii noi, inovatoare pentru valorile durabile din afaceri si industrie. Companiile încep sa inteleaga ca
durabilitatea implica mult mai mult decât consideraţii etice - ea afectează insasi esenţa si este parte
integranta a afacerilor de succes. Reziduurile rezultate din ambalaje pot deveni o resursa enorma ,
daca sunt tratate corect sau o enorma problema, daca vom continua sa neglijam aceste aspecte.