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.