RECIKLIRANJE TEPIHA

1. UVOD

Zbog sve većeg broja stanovništva i potrošačkog načina života, svakodnevno se stvaraju ogromne količine kako komunalnog, tako i drugih vrsta otpada. Veliki deo tog otpada mogao bi se reciklažom ponovo upotrebiti. Time bi se usporilo iscrpljivanje ograničenih prirodnih resursa za proizvodnju novih proizvoda (npr. rušenje stabala za proizvodnju papira ili iskopavanja ruda), delom smanjila potrošnja energije po proizvedenoj jedinici i smanjili troškovi proizvodnje vezani za sirovine. Ekološki efekti bi se ogledali u zaštiti životne sredine kroz smanjenje količine komunalnog otpada koji se mora odložiti na deponiji ili spaliti. Tako bi se smanjila količina gasova izbačenih u atmosferu koji doprinose efektu staklene bašte što je vrlo važno zbog zagrevanja zemljine atmosfere i promene klime izazvane ljudskim aktivnostima. Materijali koji se mogu reciklirati su stari papir, novine, karton, krpe od prirodnih materijala – koji se mogu upotrebiti za proizvodnju papira, odnosno kartona. Stare staklene boce mogu se ponovno preraditi u staklo; plastične PET boce za piće presovanjem i usitnjavanjem u granulat mogu se iskoristiti za iste ili druge plastične proizvode, npr. za tepihe i automobilske presvlake, saksije za cveće i sl. Metali se već odavno skupljaju i otkupljuju. Aluminijumske limenke se mogu u potpunosti reciklirati neograničen broj puta, a da pri tom ne izgube na kvalitetu. Biološki otpad (granje, lišće) usitnjava se seckalicom i kompostira zajedno sa kuhinjskim otpadom, a tako dobijen kompost upotrebljava se za sađenje cveća na javnim površinama. Zbog svoje toksičnosti i opasnosti po zdravlje ljudi i životnu sredinu, posebno se sakupljaju stare baterije, akumulatori, otpadna ulja i lekovi, kao i radioaktivni otpad, koje ne bi trebalo mešati sa običnim komunalnim otpadom. Svi ovi procesi recikliranja polako postaju nužnost iako neki ciklusi još nisu do kraja zaokruženi.

U tokovima otpada vezana je velika potencijalna vrednost u vidu energije ili sekundarnih sirovina. U svetu je u proteklih 10-15 godina posvećena pažnja otpadnim tepisima i mogućnostima njihove ponovne upotrebe, obnavljanja i reciklaže. Otpadni tepisi sadrže u sebi veoma vredne materijale koji se mogu reciklirati i ponovo upotrebiti. Neki industrijski eksperti procenjuju da je u odbačenim starim tepisima zarobljena ogromna količina različitih sirovina vredna gotovo 2 milijarde dolara.

Kabasta priroda tepiha, kao i raznovrsnost materijala od kojih se tepisi proizvode, često stvaraju velike probleme pri rukovanju, sakupljanju i reciklaži ovog otpada. Odlaganje na deponiju generiše troškove rada, angažuje ljudske i materijalne resurse i, pri tom, potrebno je više od 50 godina da otpočne process raspadanja. Prostor na deponijama se ograničava, a mnoge deponije ne prihvataju više odlaganje otpadnih tepiha. Ovo nameće potrebu za alternativnim, ekološki i ekonomski prihvatljivim rešenjima.

1

2. UOPŠTENO O TEPISIMA

Tepisi se dosta razlikuju od većine drugih proizvoda koji se najčešće recikliraju. Pre svega, tepisi su trajni proizvodi, napravljeni da se koriste duži niz godina. Prosečan upotrebni vek tepiha koji se koriste u domovima kreće se od 10 do 12 godina, dok u javnim objektima njihov vek je znatno kraći i iznosi 5 do 8 godina (podaci se odnose na SAD).

Tepih predstavlja kompleksan proizvod sastavljen od više komponenti. Sastoji se od lica tepiha, gornje strane tepiha po kojoj se hoda i osnove, tj. podloge tepiha. Između ova dva osnovna sloja nalazi se vezivni deo. Kod nekih vrsta tepiha postoji i sekundarna osnova, koja se za primarnu lepi vezivnim materijalom, a pojačava čvrstoću i jačinu tepiha. Praznine između ovih slojeva popunjavaju se punilom, materijalom koji se dodaje kako bi poboljšale mehaničke osobine tepiha.

Za izradu tepiha koriste se materijali napravljeni od istih ili različitih vrsta, tj. mešavina prirodnih ili/i sintetičkih vlakana. Za izradu lica tepiha od sintetičkih vlakana koriste se: najlon, polipropilen (olefin), poliester (PET), akrilno vlakno, a od prirodnih: vuna, juta, sisal, pamuk, konoplja, itd. Po podacima “The Carpet and Rug Institute“ (CRI) oko 95% svih proizvedenih tepiha je od sintetičkih vlakana, najčešće najlona 6.6 ili 6. Godišnje se za proizvodnju tepiha potroši oko 1.6 miliona tona vlakana. U ovoj količini najveći udeo ima najlon 57% i polipropilen 36%, poliester 7% i vuna 4% (Grafikon 1.).

Osnova se izrađuje od polivinil hlorida - PVC (kod tepiha dizajniranih za poslovne i javne objekte), lateksa (kod tepiha koji se koriste u domovima), jute, i dr. Može da sadrži i dodatne slojeve polipropilena dopunjenih punilom od kalcijum karbonata.

Taftovani tepisi, koji čine 90 % svih proizvedenih tepiha, imaju dvoslojnu osnovu najčešće od polipropilenskih vlakana međusobno spojenih kalcijum karbonatom CaCO3, popunjenih lateksom, a vlakna lica tepiha (najčešće od najlona 6.6 i najlona 6) su ugurana- taftovana u osnovu. Gornji sloj tepiha sastavljen od vlakana za osnovu se vezuje lateksom, tkanjem (kod vunenih tepiha) ili laminacijom. Tepisi kod kojih je kao vezivni materijal upotrebljen lateks ne mogu da se recikliraju bez prethodnog rastavljanja na sastavne delove, jer zagrevanjem gube svojstva i očvršćavaju onemogućavajući dalju obradu.

Vunena vlakna se najduže koriste u izradi tepiha i to je jedino prirodno vlakno koje se i danas koristi u značajnoj meri. Zbog svojih dobrih osobina vunena vlakna su postavila standarde po kojima se ocenjuju sva ostala sintetička vlakna i mešavine od kojih se izrađuju tepisi.

Od sintetičkih vlakana najbolje performanse ima najlon. Međutim, najlon je i najskuplji. Uobičajena cena po kilogramu plastičnih smola je: za najlon $2.50, poliester $1.20, a za polipropilen $0.75. Ove cene daju uvid i u isplativost recikliranja ovih materijala. Iste su investicije u proces reciklaže kojim se vlakna pretvaraju u smolu, ali procesuiranje najlona, u odnosu na druge materijale, biće profitabilnije. Ovo objašnjava i zašto se najviše napora i resursa ulaže upravo u iznalaženje načina odvajanja najlona iz tepiha.

2

Izbor vlakana pri izradi tepiha zavisi od performansi koje treba zadovoljiti: trajnosti, izdržljivosti, izgleda, jednostavnosti izrade, otpornosti na habanje, prljanje i cene. Sva ova vlakna imaju pozitivne i negativne osobine koje treba uzeti u obzir pri odabiru. Proizvođači, da bi postigli bolje karakteristike tepiha i snizili troškove proizvodnje, time povećali konkurentnost sopstvenih proizvoda na tržištu, razvijaju razne modalitete kako sastava tako i tehnologije izrade, oplemenjivanja materijala. Kompleksnost procesa i brojni materijali koji se koriste pri izradi tepiha, čine proces reciklaže izazovnijim jer reciklažni centri su specijalizovani samo za određene vrste vlakana. Ovo nameće uvođenje određenih novčanih naknada kako bi se pokrili troškovi sakupljanja, selekcije, sečenja vlakana i, uopšte, rukovanja otpadnim tepisima.

3. TEPISI NA KRAJU UPOTREBNOG VEKA

Uporedo sa mnogim dobrim stranama koje korišćenje tepiha pruža (toplotna, zvučna izolacija, estetika, udobnost, itd.), javljaju se i one manje poželjne, vezane za okruženje: pitanje korišćenja resursa (energije, vode, prirodnih vlakana), generisanja otpada tokom procesa proizvodnje, uticaj na kvalitet vazduha u prostoriji (zadržavanje čestica prašine i drugih alergena unutar tepiha), kao i pitanje odlaganja otpadnog tepiha.

Prosečan upotrebni vek tepiha koji se koriste u domovima kreće se od 10 do 12 godina, dok u javnim objektima njihov vek je znatno kraći i iznosi 5 do 8 godina. Dve trećine otpadnih tepiha potiče iz domaćinstava, a samo jedna trećina iz poslovnih i javnih objekata. Prema podacima EPA (The Environmental Protection Agency), 2008. godine je, samo u SAD između 1.8 i 2.3 miliona tona otpadnog tepiha odloženo na deponijama, što je oko 7.7 kg po osobi godišnje. Ova količina otpada stalno se povećava, tako da se u narednom periodu očekuje rast od 3% na godišnjem nivou, što bi za deset godina dovelo do približne količine od 2.5 do 2.7 miliona tona tepiha na otpadu. Gotovo 70% tek proizvedenih tepiha biće iskorišćeno tako što će zameniti stare koji će završiti na deponiji.

Odlaganje na deponije je najčešći vid “rešavanja” problema otpadnih tepiha (čak 90% ). Pored toga što većina komponenti koje ulaze u sastav tepiha, može da se reciklira ili ponovo upotrebi, samo 5.2% otpadnih tepiha ulazi u proces reciklaže. Udeo otpadnog tepiha u ukupnom otpadu na deponijama u SAD- u je oko 1% po težini, a oko 2% po zapremini. Ovo su ogromne količine otpada, pogotovo što tepisi predstavljaju samo jedan od miliona drugih proizvoda koji završe na otpadu svakoga dana. Povećanje količine tepiha koji se recikliraju ili ponovo upotrebljuju smanjilo bi ukupnu količinu otpada i zaštitilo vredne resurse.

U Zapadnoj Evropi se oko 1.6 miliona tona otpadnog tepiha godišnje odloži na deponije, od toga samo u Nemačkoj oko pola miliona tona (samo do 2005. god. kada stupa na snagu zabrana odlaganja starih tepiha na deponijama). Dodatan pritisak je 1996. godine učinjen na

3

proizvođače tepiha u Nemačkoj kada je donet Akt o upravljanju reciklažom i otpadom (Recycling and Waste Management Act) koji fokus odgovornosti za stvaranje otpada stavlja na proizvodjače.Uporedno sa tim je i pitanje reciklaže prebačeno na proizvodjače.1995. godine je iniciran trogodišnji pilot projekat čiji je cilj bio razvoj i uvodjenje u upotrebu “Closed Loop” sistema za proizvodnju tepiha. Neophodna tehnologija razvijena je pod pokroviteljstvom RECAM projekta (Recycling of carpet materials). Istraživanja su radjena u obvlasti upravljanja otpadom, mogućih tretmana otpadnih tepiha, razmtrana je mogućnost smanjenja odlaganja ovog otpada na deponijama i smanjenja spaljivanja otpadnih tepiha.

4. UPRAVLJANJE TOKOVIMA OTPADNIH TEPIHA

Gotovo sve opcije upravljanja otpadom mogu biti primenjene pri koordinaciji tokova otpadnih tepiha- ponovna upotreba, reciklaža materijala, ponovno iskorišćenje u vidu energije ili konačno odlaganje otpada. Ponovna upotreba i recikliranje zahtevaju viši nivo organizacije sakupljanja i sortiranja, ali i daju daleko bolje rezultate. Sve je više novih tehnologija koje omogućavaju pretvaranje otpadnih tepiha u materijale koji se koriste za ojačavanje tla ili betona u zgradama, za izradu raznih proizvoda primenljivih u građevinarstvu, za izradu nekih automobilskih delova, itd. Neki od ovih proizvoda imaju duži vek trajanja od onih koje su zamenili i, pri tom, smanjena je potreba za novim sirovinama i potrošnja energije.

Što se više mogućih upotreba otpadnih tepiha pronađe, to će se više povećavati zahtevi za reciklažom. Da bi recikliranje bilo ekonomski isplativo, potrebno je proces sakupljanja, sortiranja i distribuiranja otpadnih tepiha optimizirati.

Industrija tepiha sve više stavlja akcenat na razvoj rešenja koja bi pospešila reciklažu tepiha, njihovu ponovnu upotrebu, tj. iskorišćenje materijala ili energije iz tog materijala umesto odbacivanja na deponiju. U SAD je 2002. godine donet Nacionalni dogovor oko recikliranja tepiha (“National Carpet Recycling Agreenent”). Potpisali su ga proizvođači tepiha i pripadajućih industrija, Institut za tepihe (Carpet i Rug Institute –CRI), Agencija za zaštitu životne sredine (EPA- Environmental Protectional Agency), Vlada i mnoge nevladine organizacije. Ovaj dogovor predstavlja desetogodišnji plan razvoja i povećanja reciklaže i ponovne upotrebe tepiha na kraju njihovog upotrebnog veka i plan smanjenja količine otpadnih tepiha koji se odlaže na deponijama. Dogovorom su usaglašeni ciljevi koji se žele postići do 2012. god. i precizirana je dinamika realizacije ciljeva po godinama. Ciljevi su:

Ponovna upotreba: godišnji rast 3-5% ili najmanje 100000 do 150000 tona Recikliranje: godišnji rast 20-25% ili najmanje 650000 do 800000 tona do

2012.g Spaljivanje u cementarama (korišćenje tepiha kao alternativnog goriva ili kao

aditiva u proizvodnji cementa): godišnji rast od 3% ili 100000 tona

4

Pretvaranje otpada u energiju: rast od 1% ili 30000 tona godišnje

Dogovoreno je formiranje posebne organizacije Carpet America Recovery Effort (CARE). Ova organizacija treba da obezbedi ispunjenje postavljenih ciljeva kroz razvijanje različitih, tržišno orijentisanih rešenja za recikliranj i ponovnu upotrebu otpadnih tepiha.Od početka primene ovih mera primećeno je zaostajanje za zadatim ciljevima, ali poređenjem podataka po godinama vidljiv je stalni rast količine recikliranog materijala.

Prema podacima CARE za 2008. godinu, u SAD je više od 130000 tona tepiha (5.2 % od ukupne količine otpadnih tepiha) preusmereno sa deponija, a od toga preko 110000 tona (4.3%) je ušlo u proces reciklaže. Od ukupne količine preusmerenih tepiha (5.2%): 0.07% je ponovo upotrebljeno; 0.04% vraćeno u maloprodajnu mrežu; 4.33 % reciklirano; 0.72% iskorišćeno za proizvodnju energije, a 0.04 % je spaljeno u cementarama (Tabela 1.). Sastav sortiranog otpada bio je: 44 % najlona 6.6, 36 % najlona 6, 8% polipropilena, 8% PET i 4% ostalih (Grafikon 2.).

Udeo u ukupnom preusmerenju (%)

Relativni udeo unutar preusmerenih tokova (%)

Ponovna upotreba 0.07 1.35Vraćeno u maloprodajnu mrežu 0.04 0.8Reciklirano 4.33 83.25Iskorišćeno za proizvodnju energije 0.72 13.8Spaljeno u cementarama 0.04 0.8Ukupno preusmereno sa deponija 5.2 100

Tabela 1.Odredište tepiha preusmerenih sa deponija

5. SAKUPLJANJE, IDENTIFIKACIJA I SORTIRANJE TEPIHA

Reciklažni program sastoji se iz tri etape: prikupljanja, sortiranja sa čišćenjem i transporta. Ne postoji dobro razvijena infrastrukturna mreža za sakupljanje tepiha, naročito u blizini krajnih korisnika. Pored ovoga, većina proizvodnih i reciklažnih objekata je na jugozapadu SAD, što otežava skupljanje i reciklažu u drugim delovima države. Deo otpada, oko 1/3 generiše se na gradilištima i ovaj otpad odlaže se zajedno sa ostalim građevinskim otpadom. Ostatak otpadnih tepiha (2/3) potiče iz domaćinstava ili malih poslovnih objekata i tokovi ovog otpada usmereni su ka maloprodajnim objektima (tzv. “take-back” program) ili ka ovlašćenim

5

izvođačima radova koji imaju posebne kontejnere za sakupljanje ovih tepiha. Deo tepiha koji se ne vrati odlaže se duž trotoara i dalje ulazi u tokove komunalnog otpada. Iz ovih tokova ih je teško odvojiti radi reciklaže i tada završavaju na deponiji. Korišćeni tepisi se često sakupljaju zajedno sa kabastim kućnim otpadom, kao što su nameštaj ili električni aparati. U ovom slučaju je moguće formirati sortirne centre i odvojiti tokove starih tepiha i preusmeriti ih na specijalne reciklažne centre.

Reciklažna postrojenja često rade u sklopu velikih proizvođača tepiha i prihvataju i recikliraju samo određene vrste tepiha i to onih iz kojih se reciklažom može dobiti sirovina za dalju proizvodnju. Nakon sakupljanja, čisti i suvi tepisi se sortiraju prema vrsti materijala od koga je napravljeno lice tepiha (Slika 1). Radi lakše manipulacije, transporta i dalje prerade vrši se presovanje, a zatim pakovanje i baliranje sakupljenog otpada (Slika 2). Ovako razvrstani tepisi spremni su za dalji transport ka reciklažnim postrojenjima proizvođača tepiha. U ovim postrojenjima nastavlja se proces recikliranja.

Da bi se sortiranje moglo obaviti treba izvršiti tačnu identifikaciju sastava tepiha.Postoji

nekoliko načina identifikacije sastava lica tepiha: Označavanje – Proizvođači na poleđini tepiha štampaju ime brenda i time daju neophodne

podatke za sortiranje, Identifikacioni kod komponenti tepiha (CCIC- Carpet Component Identification Code) –

Razvio ga je Carpet & Rug Institute iz SAD u cilju identifikacije sastava tepiha. Kod se štampa na poleđini tepiha ili je zakačen za bar kod. Postoji od 1996. god. , i nama ga na starijim tepisima,

Infracrveni spektroskop – Ovo je najpouzdanija identifikaciona tehnika. Tepih se osvetli i analizom reflektujućeg svetla se identifikuje vlakno. Uređaj se postavi na lice tepiha i za nekoliko sekundi dobiju se očitavanja (Slika 3).

Identifikacija pomoću tačke topljenja materijala – Jednostavan i jeftin pristup identifikaciji vlakana na osnovu njihove tačke topljenja.

Identifikacija i sortiranje su ključne za uspešno recikliranje tepiha. Sastav tepiha utiče na izbor načina recikliranja. Zavisno od toga da li je tepih napravljen od najlona 6.6 , najlona 6, polipropilena ili neke mešavine prirodnih i sintetičkih materijala, vrši se njegovo razvrstavanje i usmeravanje ka određenim proizvođačima. Nakon identifikacije i obeležavanja otpada vrši se njegovo presovanje i baliranje, pa se dalje transportuje u određena reciklažna postrojenja radi daljeg procesuiranja, na spaljivanje ili deponiju.

6. RECIKLIRANJE TEPIHA6

Pod reciklažom obično se podrazumeva organizaciono-tehnološki proces kojim se neki materijali iz čvrstog otpada prikupljaju, razvrstavaju, čiste, da bi bili prerađeni u osnovnu sirovinu koja može poslužiti za proizvodnju istih ili nekih drugih proizvoda. Drugim rečima, reciklaža je prevođenje materijalnih dobara iz faze potrošnje u fazu proizvodnje, odnosno procesi vraćanja korisnog otpada u proces proizvodnje. Otpadni materijali kako iz industrijske proizvodnje, tako i iz domaćinstava u velikom broju slučajeva mogu da budu sirovine za već postojeće proizodnje.

Pored tehničko-tehnoloških i ekonomskih razloga, koji posebno dolaze do izražaja kada je visoka cena osnovne sirovine (bakar na primer), sa stanovišta zaštite životne sredine dva su bitna činioca. Prvi je što se smanjuje količina otpada, pa prema tome i prostor za izgradnju deponija, kao i zagađivanje iz ovih deponija. Drugi je što se pri korišćenju sekundarnih sirovina preskače deo tehnološkog procesa koji je potreban kada se koriste prirodne sirovine, kao na primer vađenje rude, flotacija i dobijanje metala iz rude, čime se smanjuje i zagađivanje životne sredine do koga dolazi u toku navedenih procesa.

Evropsko zakonodavstvo uvodi ograničenja koja se tiču odlaganja otpadnih tepiha na deponijama i planira uvodjenje sistema proizvodnje reciklaže tepiha „Closed Loop“ gde se proizvod na kraju upotrebnog veka reciklira u isti proizvod. Implementacija ovog sistema mogla bi se ubrzati uvodjenjem reciklažnih taksi koje bi se plaćale pri kupovini novih tepiha, slično reciklažnim taksama u automobilskoj industriji. Prihodi od ovih taksi mogli bi se iskoristiti kao podrška razvoju reciklaže manje profitabilnih komponenti tepiha. Smatra se da bi bilo moguće sakupiti više od polovine svih otpadnih tepiha u Zapadnoj Evropi primenom „Closed Loop“ sistema.

Closed Loop sistem reciklaže odnosi se na proces u kome se proizvodi koji su stigli do kraja svog upotrebnog veka, recikliraju u sirovine od kojih se, zatim pravi ista vrsta proizvoda. Od tepiha se ponovo pravi tepih, a ne neki drugi proizvod, niti se spaljuje da bi se dobila energija. Ovaj sistem recikliranja smanjuje količinu materijala koji se odlaže na deponijama i smanjuje količinu sirovina potrebne za proizvodnju istog proizvoda. Ništa nije izgubljeno, a proces se nastavlja iznova i iznova. Closed Loop pristup recikliranja pokazuje da je proizvodjač prihvatio odgovornost nad kompletnim životnim ciklusom svojih proizvoda.

Ne postoji jednostavan i univerzalan metod ili pristup koji se može primeniti u svakom slučaju reciklaže tepiha. Gotovo se može smatrati da svaki praktični primer reciklaže predstavlja posebanu vrstu reciklaže. Ne postoji univerzalna klasifikacija reciklaže otpadnih tepiha jer je to oblast koja je još na početku razvoja. Razni autori, stručnjaci iz različitih oblasti vezanih za industriju tepiha (proizvođači sirovina, proizvođači tepiha, ekolozi, trgovci na veliko i malo ,…), vrše klasifikaciju za svoje potrebe i iz sopstvene perspektive. Izuzetna raznorodnost procesa reciklaže bilo kakvu podelu na pravce čini zahtevnom i, donekle, uzaludnom. Gruba podela reciklaže tepiha mogla bi biti u odnosu na primenu u drugim procesima, tehnologiju samog

7

procesa reciklaže, ili mogućnosti dalje upotrebe otpada ilina pravce, usmerenje u kom pravcu se razvija, mogla bi izgledati ovako:

Grubo gledano, reciklaža bi se mogla posmatrati kao: proces mehaničke i hemijske reciklaže proces pretvaranja otpadnih tepiha u energiju i proces ponovne upotrebe otpadnih tepiha.

7.1 MEHANIČKA I HEMIJSKA RECIKLAŽA

Zbog velike količine otpada koji se svakodnevno generiše i želje da se, u njemu zarobljena, potencijalna ekonomska vrednost na neki način iskoristi, stalno se traga za novim mogućnostima i tehnologijama recikliranja. Razvijene su mnoge tehnologije, od kojih su neke našle komercijalnu primenu.

Vrlo zastupljena tehnologija reciklaže je depolimerizacija najlona. Analiza životnog ciklusa materijala koji ulaze u sastav tepiha, otkrila je da je ekonomski isplativa reciklaža najlona (poliamida) zbog velike količine energije koja se utroši u procesu proizvodnje iz izvornog poliamida. Međutim, kod polipropilena kalorijska vrednost otpada približna je energiji potrebnoj za njegovu proizvodnju iz izvornih monomera. Najlon 6 može se hemijski reciklirati u kaprolaktam iz kog se proizvodi, i ova reciklaža se izvodi u brojnim postrojenjima u Evropi i SAD. Najlon 6.6 je zahtevniji za polimerizaciju i zato se on mehanički reciklira u proizvode niže vrednosti.

Značajna sredstva su uložena u razvijanje drugih tehnologija recikliranja i primene otpadnih tepiha: u istraživanje procesa za dobijanje plastičnih smola iz tepiha, za primenu u građevinarstvu, za ojačavanje tla, za mogućnosti korišćenja u proizvodnji nameštaja, dušeka, toplotnih i zvučnih izolacionih materijala,...

7.1.1 DEPOLIMERIZACIJA NAJLONA

Po indentifikaciji tepisi se sortiraju prema njihovom sastavu na najlon 6, najlon 6.6, polipropilen i ostale materijale. U ukupnoj sumi otpadnih tepiha 25-30% čini polipropilen, po 25-30% najlon 6 i najlon 6.6, prisutne su manje količine vune, PET-a i drugih materijala. Tepisi koji ne sadrže najlon se usitnjavaju i dalje koriste kao izvor u procesu za dobijanje energije. Fizički proces reciklaže najlona 6 i najlona 6.6 iz tepiha se odvija u odvojenim procesnim linijama zbog njihove različite hemijske strukture. Od svih poliamida najlon 6.6 i najlon 6 imaju najveću komercijalnu upotrebu, a najveći izvor otpada iz koga se najlon reciklira su upravo

8

odbačeni tepisi. Pre depolimerizacije tepisi se cepaju, usitnjavaju, i u višestepenom procesu centrifugiranja svode se na sastavne komponente: poliamidna vlakna, kalcijum karbonat i druga vlakna. Kalcijum karbonat iz ovog procesa izlazi kao sekundarna sirovina i kao takva ide dalje u prodaju, a ostala vlakna koriste se za proizvodnju energije u elektranama.

Vlakna najlona 6 nastavljaju dalje razlaganje, ulaze u proces depolimerizacije iz kog se dobija kaprolaktam koji predstavlja sirovinu za ponovno dobijanje najlona 6. Kaprolaktam zatim prolazi kroz nekoliko uzastopnih procesa čišćenja monomera da bi na kraju ušao u proces polimerizacije. Rezultat polimerizacje jeste novi najlon 6 čija su svojstva ekvivalentna istom proizvodu koji nije bio produkt reciklaže. Reciklirani najlon 6 ulazi kao sirovina natrag u proizvodnju tepiha ili nekog drugog proizvoda. Glavna prednost ovog sistema jeste postignut kvalitet finalnog proizvoda , koji je isti kao i kvalitet orginalnog proizvoda, tj. onog koji prvi put ulazi u proces proizvodnje. Zbog svoje kompleksnosti i velikog broja koraka, hemijsko recikliranje je energetski zahtevnije i skuplje. Ovim procesom se redukuje ukupna tražnja za ovim polimerima iz izvornih materijala, pa se time štedi više energije, sirovina, a i količina otpada je redukovana.

Najlon 6.6 je teži za depolimerizaciju i zato se on reciklira mehanički . Ovakva reciklaža je znatno jednostavnija i jeftinija od reciklaže najlona 6. Dobijeni novosintetisani proizvod se razlikuje od izvorog materijal koji je recikliran. Nema tako dobre osobine i njegova mogućnost primene je ograničena. Od ovako sintetisanog najlona 6.6 ne može da se proizvede vlakno, ali mogu proizvodi niže vrednosti, npr. neki plastični predmeti ili delovi za automobile. Nekoliko tipova procesa depolimerizacije je patentirano. Svi oni imaju za rezultat potpunu reciklažu najlonskih komponenti iz tepiha u reciklirani najlon, čiji je kvalitet u skladu sa kvalitetom originalng najlona. Kompanije koje proizvode najlon u prošlosti su uložile najviše truda u razvijanje tehnologija ovih procesa, mada se u poslednje vreme proizvođači tepiha takođe bave ovim problemom.

Najveći broj tehnoloških postupaka depolimerizacije, fokusiran je na obnavljanju kaprolaktama, osnovnog monomera najlona 6. Vodeći proizvođači tepiha DuPont, BASF, Honeywell i DSM, isprobavali su različite postupke reciklaže tepiha i proizvodnje najlona 6. Sa druge strane, DuPont, koji proizvodi najlon 6.6, fokusirao je napore na depolimerizaciju i ponovno dobijanje odgovorajućih monomera najlona 6.6.

Proces depolimerizacije zahteva da najlonska vlakna budu očišćena od svih ostalih materijala koji ulaze u sastav tepiha, tako da samom procesu depolimerizacije prethodi separacija. Ovaj proces separacije može značajno da poveća cenu reciklažnog procesa. Prisutne su različite metode separacije. Ovde treba naglasiti da se ulažu napori u razvoj procesa recikliranja tepiha u kojima se koristi kompletan tepih ili se zahteva minimum separacije. Hagguist i Hume su, 1993. godine, osmislili aparturu pod nazivom „Carpet Reclaimer“ koja rastavlja i vrši odvajanje otpadnih tepiha na sastavne komponente. Tepih se kreće duž trakastog transportera do rotacionih noževa koji seku petlje taftovanog tepiha. Tepih se zatim premešta na sledeću stanicu uređaja gde se tretira vazduhom, vodom, parom i određenim hemijskim rastvorima, u uslovima visoke temperature i pritiska (ovi uslovi zavise od vrste tepiha). Svrha

9

ovog koraka je da se odstrani lateksno vezivo iz sekundarne osnove tepiha. Ova osnova se uklanja prolaskom kroz niz uređaja koji proizvode udare, pod čijom snagom otpadaju ostaci osnove sa tepiha. Nakon toga tepih prolazi pored kupaste četke i rotirajućih mlaznih toplotnih raspršivača koji opuštaju i uklanjaju lateks sa ostatka tepiha (primarne osnove i vlasišta), ostavljajući tako taftovana vlakna i primarnu osnovu netaknutu. Završni korak ovog procesa je uklanjanje vlakana iz primarne osnove uz pomoć većeg broja rotirajućih češljeva i njihovo sakupljanje u posebnom kolektoru. U ovom procesu je moguće, kao dodatni proizvod separacije, izdvojiti polipropilen visoke čistoće. Rezultat ovog procesa je dobijanje dva proizvoda, jedan je najlon čistoće od 98%, a drugi je polipropilen iste čistoće. Ovaj reciklirani najlon se meša sa nerecikliranim najlonom u odnosu 3:1, i u tom obliku koristi za izradu delova za automobile.

7.1.2 DOBIJANJE PLASTIČNIH SMOLA IZ RECIKLIRANOG TEPIHA

Većina otpadnih tepiha sadrži dve vrste plastike koje se među sobom ne mešaju: najlon i polipropilen. Ovo rezultira lošim mehaničkim karakteristikama ovih tepiha. Kada se reciklaža obavlja topljenjem mešavine, koriste se supstance koje pospešuju toleranciju ovih jedinjenja da bi se poboljšale performanse same mešavine. Ovaj metod se sastoji od topljenja kompletnog otpadnog tepiha, bez prethodne separacije na sastavne komponente. Dobija se plastični materijal nižeg kvaliteta, koji koji sadrži mešavinu različitih polimera i neorganskih jedinjenja. Nedostatak homogenosti i loš kvalitet ovog materijala ograničava mogućnosti primene. Uprkos ovim problemima, ovaj način recikliranja je, ipak, atraktivan zbog niskih troškova i zbog iskorišćenja kompletnog otpadnog tepiha, bez ikakve prethodne separacije.

Kompanija United Recycling Inc (URI) plasirala je na tržište dve mešavine napravljene presovanjem otpadnog tepiha. Ovo je prvi slučaj komercijalne upotrebe smeše nastale recikliranjem celog tepiha. U procesu su korišćeni i tepisi koji su sadržali polipropilen i najlonski tepisi.

1994. godine Monsanto je patentirao proces reciklaže svih komponenti otpadnih tepiha, kod kojih je glavni sastojak najlon 6.6, bez separacije. Dobijen je termoplastični proizvod pogodan za presovanje i dalje oblikovanje. Reciklirani materijal u sebi sadrži 35-60% najlona, 8-21% polipropilena, 5-29% lateksa i 10-40% neorganskih veziva (kalcijum karbonat). U cilju poboljšanja performansi materijala korišćen je otopljeni polipropilen za postizanje veće tolerantnosti između polipropilena i najlona u mešavini.

Razvijen je proces za pravljenje sekundarne osnove, ojačanja kod novih tepiha, iz ostataka otpadnih tepiha. Otpadni tepsi mogu da sadrže najlon 6, najlon 66, polivinil hlorid, polipropilen i polietilen. Udeo najlona je od 15-50%. Usitnjeni tepisi presuju se na temperaturi od 215 stepeni Celzijusa, zatim se masa provlači kroz mašinu sa valjcima da bi se dobila odgovarajuća debljina. Potom se, određenim lepljivim premazom, vezuje za primarnu osnovu novog tepiha.

10

7.1.3 UPOTREBA OTPADNIH VLAKANA ZA OJAČAVANJE BETONA

Beton predstavlja građevinski materijal sa najširom upotrebom u svetu. Dodavanjem male količine (obično 0.5 – 2% zapreminskog udela) kratkih vlakana u mešavinu betona moguće je povećati njegovu otpornost, odnosno mogućnost apsorpcije opterećenja. Primećeno je smanjenje pucanja betona usled skupljanja, čak i pri korišćenju sasvim malih količina od 0.1% vlakana polipropilena. Pored smanjenja potrebe za odlaganjem otpadnih tepiha na deponiju, korišćenje njihovih vlakana za ojačanje betona može uticati na poboljšanje čitave konstrukcije povećanjem izdržljivosti i pouzdanosti. Moguća je primena i u izgradnji kolovoza, stubova, kod izgradnje mostova i brana, u izgradnji aerodromskih pista.

Shaw Industries, Inc, najveći proizvođač tepiha u svetu pri izgradnji 11000 m² Maloprodajnog i distributivnog centra u Daltonu, Džordžija, koristio je betonsku mešavinu ojačanu vlaknima iz otpadnih tepiha. Količina otpadnih vlakana koji su dodati betonu bila je 5.95 kg/m³, a za to je utrošeno ukupno oko 20 tona otpadnih tepiha koji su produkt proizvodnje.

Mešanje je izvedeno tako što su vlakna dodata direktno u mešalicu betona, čime je postignuta ravnomerna raspoređenost, kompaktnost mešavine, bez grudvanja ili gomilanja. Mešanje, izlivanje i dalje postupanje sa betonom izvedeno je po standardnom postupku, uz konvencionalnu opremu i završeno je bez problema. Kompresija i otpornost prema sabijanju premašile su očekivane rezultate i primećeno je smanjenje pucanja betona usled skupljanja pri očvršćavanju. Ovakav beton sa vlaknima korišćen je za izlivanje podova, prilaznih saobraćajnica i za zidove objekta. Ovaj projekat je demonstrirao mogućnost korišćenja velikih količina otpadnih tepiha za ojačanje betona u kompletnom objektu. Ima još primera izvedenih studija o upotrebi vlakana polipropilena iz tepiha pri pravljenju betona, u nekima je korišćeno jezgro gumenih točkova, u drugim reciklirana najlonska vlakna. Korišćena su vlakna najlona iz tepiha i za stabilizaciju asfaltnog betona. Povećanje udela asfalta u asfaltnom betonu je poželjno, jer povećava izdržljivost kolovoza, ali treba biti oprezan zbog mogućeg curenja i paljenja asfalta, koji vode trajnoj deformaciji puta. Dodavanjem vlakana u količini od 0.3% ukupne mase mešavine, povećava se dozvoljena količina asfalta za 0.3 -0.4 % u ukupnoj masi betona.

7.1.4 TLO OJAČANO VLAKNIMA

11

Istraživanja su pokazala da tlo ojačano vlaknima ima bolje performanse, kao što su: bolji otpor na pritisak, bolji otpor pri pomeranju i klizenju, veću nosivost, bolje zadržavanje snage nakon vršnog opterećenja i bolju elastičnost. Vršena su ispitivanja tla ojačanog recikliranim vlaknima, kako u laboratorijskim uslovima, tako i u praksi. Korišćenje recikliranih vlakana iz otpadnih tepiha za ojačanje tla kod zemljanih puteva znatno povećava izdržljivost pri intenzivnom korišćenju puta. Ovo ojačanje praktično se izvodi tako što se skine površinski sloj zemlje u visini od 150 mm, pospu se usitnjena vlakna, utisnu u tlo, potom ponovo prekriju odstranjenom zemljom i utabaju. Kasnija kontrola ovih puteva potvrdila je da su vlakna u tlu povećala izdržljivost nekih vrsta zemljišta. Moguće aplikacije ovog postupka su pri izgradnji deponija, sportskih površina, nasipa i zaseka pri izgradnji puteva...

7.2 PRETVARANJE OTPADNIH TEPIHA U ENERGIJU

Energija koju sadrži otpad može se, barem delimično, osloboditi i iskorostiti spaljivanjem materijala u insineratorima. Na ovaj način je, samo u SAD 1996.godine spaljeno oko 17% (35 miliona tona) ukupnog komunalnog otpada u više od 100 postrojenja. U većini ovih postrojenja odvija se proces kojim se otpad pretvara u energiju. Slično odlaganju na deponije i strategija spaljivanja otpada polako se napušta.

Otpad koji sadrži papirne i proizvode od drveta, korišćena pakovanja, kao i odbačene gume se spaljuje. Zapremina ovog otpada nakon spaljivanja, smanjuje se za 75%. Pepeo nastao kao proizvod sagorevanja, prevozi se odvojeno i ostavlja na deponijama. Prisutna je zabrinutost javnosti kad je u pitanju spaljivanje otpada, koji u sebi sadrži polimere, zbog emisije štetnih gasova. Uz napredne tehnologije i odgovarajuće upravljanje, pretvaranje otpada u energiju može se, donekle smatrati alternativom odlaganju otpada na deponije.

Procenjuje se da bi pri spaljivanju svog komunalnog otpada koji se trenutno nalazi u SAD ukupna emisija ugljen dioksida bila tek 2% od one nastale sagorevanjem fosilnih goriva. Spaljivanje otpada koji sadrži polimere zahteva poboljšanje efikasnosti samog procesa spaljivanja i smanjenje štetnosti krajnjih proizvoda u vidu pepela i izduvnih gasova. Visoka energija sagorenvanja polimera uslovljava smanjenje kapaciteta insineratora, ukoliko postoji ograničenje maksimalne temperature koja sme da se razvije u postrojenju.

Tokovi otpadnih tepiha su jednostavnog sastava, u poređenju sa nekim drugim plastičnim otpadom. Glavna komponenta od koje se trenutno najviše prave tepisi je najlon. Za proizvodnju najlona potrebno je uložiti i do 155 MJ/kg, a njegovim spaljivanjem dobija se 29 MJ/kg (Tabela2). Obzirom da je najlon i najskuplji sintetički materijal od kog se tepisi proizvode, isplativije bi bilo da se, barem kada je o najlonu reč, ispitaju neke druge mogućnosti reciklaže.

12

MaterijalEnergija oslobođena sagorevanjem

(MJ/kg)Energetska vrednost materijala

(MJ/kg)Najlon 29 155

Polipropilen 44 73Poliester 31 84

Tabela 2. Energetska potrošnja i energija oslobođena sagorevanjem različitih komponenti tepiha

Kriterijum energetske efikasnosti pri spaljivanju otpada nalaže da, ukoliko je dvostruko više energije potrebno za proizvodnju materijala od one koja se dobije njegovim spaljivanjem, bolje rešenje je reciklaža materijala. Ovaj kriterijum očigledno favorizuje reciklažu najlona iz tepiha umesto njegovog spaljivanja.

Na izbor spaljivanja, kao mogućeg rešenja pitanja otpadnih tepiha, uticalo je više faktora:1. Sve strožija zakonska regulativa i zabrane odlaganja tepiha na deponijama utiču na izbor opcije spaljivanja otpadnih tepiha (koja predstavlja krajnju alternativu odlaganja na deponijama). Sve druge vrste reciklaže su prihvatljivije.2. Energija dobijena spaljivanjem tipičnih sastavnih komponenti tepiha data je u Tabeli 2. Ove vrednosti je moguće uporediti sa energijom spaljivanja uglja koje iznosi 29 MJ/kg. Zbog velike količine oslobođene enrgije otpadni tepisi predstavljaju dobru opciju za dobijnje toplotne energije.3. Upotreba polipropilena u proizvodnji tepiha se stalno povećava. Po nekim podacima polipropilen učestvuje u proizvodnji tepiha sa oko 40% udela u ukupnoj količini vlakana. Spaljivanje tepiha može biti bolja opcija za tepihe koji u većoj meri sadrže poliropilen. Polipropilen zahteva potrošnju 73MJ/kg energije pri proizvodnji a oslobađa 44MJ/kg kada se sagoreva.4. Spajivanje tepiha može da se uklopi sa ostalim vidovima recikliranja. Na primer, nakon separacije vrednih vlakana kao što je najlon, komponente koje ostanu mogu se spaliti radi postizanja boljih rezultata reckliranja.

Korišćenje otpadnih tepiha u cementarama, takođe je atraktivna mogućnost za prcesuiranje tepiha i određene strategije se usmeravaju na taj oblik reciklaže. Relativno visoka energetska vrednost polimera u sastavu tepiha omogućava korišćenje tepiha kao pogonskog goriva umesto ostalih vidova goriva koje je potrebno za rad cementara. Dodatna prednost je što se kalcijum karbonat iz tepiha može koristiti kao sirovina za dobijanje cementa.

7.3 PONOVNA UPOTREBA OTPADNIH TEPIHA

13

Ponovna upotreba je program u okviru upravljanja otpadom koji je najprihvatljiviji. Angažuje najmanje energije i zaobilazi sam proces proizvodnje, time i zagađenje i otpad koji tada nastaju, a daje sličan rezultat- tepih (ponovo) plasiran na tržište. Ponovna upotreba se odvija na lokalnom nivou, te nema potrebe za organizovanjem reciklažne mreže i za transportom na duge relacije radi procesuiranja otpada.

Zahvaljujući izdržljivosti tepiha ponovnu upotrebu kao vid reciklaže treba razmotriti. Odbačene tepihe, koji su još uvek dobrog kvaliteta moguće je, nakon čišćenja iskoristiti ponovo kroz sistem donacija, odnosno poklanjanja ili popravljanjem performansi i kvaliteta tepiha i njegovim ponovnim plasiranjem na tržište. Uspostavljanje ovakvih mreža za ponovnu upotrebu i prodaju ovih tepiha može biti izazov. Moguće rešenje leži u povezivanju sa kompanijama koje se bave čišćenjem, održavanjem, bojenjem i uklanjanjem i odnošenjem starih tepiha. Visok standard življenja i potrošački mentalitet pruža mogućnost zamene tepiha i u situacijama kada bi on mogao da se renovira i ponovo koristi. Krajnji korisnici često bacaju tepihe u otpad iz razloga što on više ne izgleda „kao nov“, a ne zbog oštećanja ili što je kraju svog upotrebnog veka. Ovakve tepihe moguće je donirati kroz mrežu humanitanih organizacija.

Druga mogućnost je renovacija tepiha. Određene firme sakupljaju ovakve tepihe, detaljno ih čiste, vrše manje popravke u vidu šišanja ili zamene vlakana i, u određenim slučajevima, čak osvežavanje ili nanošenje nove boje. Ovakve tepihe je lako ponovo plasirati na tržište jer imaju kvalitet novih tepiha.

Iako ponovna upotreba ima prvenstvo u odnosu na ostale programe reciklaže, ima svojih praktičnih ograničenja. Istrošeni, isflekani ili oštećeni tepisi ne mogu se ponovo koristiti. Pored toga, tepisi moraju da zadovolje određene stilske i estetske zahteve tržišta. Ponovna upotreba graničena je starošću tepiha kao i uslovima održavanja i da li sadrži dlake i ostale nečistoće koje potiču od kućnih ljubimaca, a koje je jako teško odstraniti sa tepiha. Dodatni problem predstavlja loša organizacija tokova otpadnih tepiha i njihovog sakupljanja radi ponovne upotrebe. Uzrok tome je izraženo prisustvo stohastičnosti u ovim procesima. Teško je odrediti koliko će se otpada i u kom trenutku pojaviti na kom mestu.

Projekat „Magic Carpet“ koji se sprovodi u Torontu, Kanadi bavi se identifikacijom i pronalaženjem poslovnih i javnih kompanija koje planiranju skoriju zamenu tepiha iz svojih objekata, stupaju u kontakt sa njima i preuzimaju njihove stare tepihe. Kompanijama se ovo isplati, umesto da plate takse za odlaganje otpada na deponiji, daju donaciju, u visini vrednosti tih taksi, u dobrotvorne svrhe i rešavaju se otpada. Za uzvrat dobijaju priznanicu koja im omogućava umanjenje poreza. Ovaj program dalje nudi tepihe društvenim agencijama i neprofitnim organizacijama po simboličnoj ceni. Ovaj sistem predstavlja jednu od mogućnosti ponovne upotrebe odbačenih tepiha, smanjuje količinu otpada na deponijama i pri tom predstavlja jeftin način obezbeđivanja tepiha i pružanja podrške socijalnim i humanitarnim organizacijama.

Jedna od novijih mogućnosti ponovne upotrebe tepiha ogleda se u uvodjenju sistema lizinga pri prodaji tepiha . Kompanija Interface, Inc. iz Atlante koja se bavi proizvodnjom tepiha

14

pokrenula je pilot projekat lizinga tepiha. Oni pružaju usluge instalacije i održavanja tepiha uz odredjenu nadoknadu, umesto da tepihe samo prodaju. Ovo je logičan nastavak razvoja koncepta odgovornosti proizvodjača za sopstvene proizvode, u kome krajnji korisnici radije plaćaju uslugu koja im je potrebna, umesto da kupe proizvod. Interface je čevrti po veličini svetski proizvodjač tepiha. Njihov dugoročni cilj je izbacivanje iz proizvodnje resursa koji ne mogu ponovo da se recikliraju i smanjenje štete koju proizvodi, tokom svog životnog ciklusa mogu da nanesu okruženju.

ZAKLJUČAK

15

Tepisi predstavljaju jednostavne i funkcionalne proizvode, tradicionalno prisutne u javnim i privatnim objektima, koji dugo nisu bili tretirani kao posebni elementi otpadnih tokova. Moguće su rasprave po pitanju uticaja tepiha na životnu sredinu tokom njihove upotrebe, kao i nakon odlaganja na deponije, ali pitanje veličine otpadnih tokova, mereno milionima tona svake godine, ne može da se ignoriše. Sve je veća količina tepiha koja se svakodnevno odbacuje. Najveći deo ovog otpada završi na deponijama, a samo mali deo se dalje reciklira.

Industrija tepiha predstavlja dobar primer razvoja i primene koncepta o preuzimanju odgovornosti za sopstvene proizvode i nakon plasiranja na tržište i njihove prodaje. Trenuto nepostojanje zabrana odlaganja tepiha na deponijama u mnogim zemljama i posebnih zakonskih regulativa za otpadne tepihe, kao ni taksi za reciklažu i zaštitu sredine, organizovanih sistema prikupljanja, nije sprečilo ovaj industrijski sektor da razvije mnoge inovativne ideje koje su u skladu sa održivošću razvoja i zaštitom životne sredine. Većina postojećih i novih rešenja problema otpadnih tepiha bazira se na davanju vrednosti ovom otpadu, kroz procese recikliranja i ponovne upotrebe.

Reciklažom se postižu efekti: smanjenja potrošnje energije, smanjenja potrebe za sirovinama (naročito hemijskim jedinjenjima i naftnim

derivatima) od kojih se proizvode sintetička vlakna, drugim rečima, čuvaju se prirodni resursi

smanjenja emisije štetnih gasova koji se emituju prilikom proizvodnje iz sirovina, a koji doprinose promeni klime

smanjuje potrebe za prostorom na deponijama i spaljivanjem otpada

Iako je većina komponenti koje ulaze u sastav tepiha reciklabilno i može ponovo da se upotrebi, samo nešto više od 5% otpadnih tepiha ne završi na deponijama već u reciklažnim centrima. Povećanje nivoa reciklaže je imperativ postavljen pred industriju i društvo. Smanjenje i poskupljenje raspoloživog prostora na deponijama i potreba da se pojam odgovornosti proizvođača proširi brigom o proizvodima, predstavlja realnu perspektivu održivog razvoja.

16

17