Renkaiden kierrätys - Tire recycling

Rengastuoli
Renkaat ovat ongelmallisimpia jätteen lähteitä. Kierrätyksen edistyminen on vähentänyt polkumyyntiä merkittävästi.

Renkaiden kierrätystä , tai kumi kierrätys , on prosessi, jossa kierrätys jätteiden renkaat , jotka eivät enää sovellu käytettäviksi ajoneuvoissa, koska kulumista tai korjaamatonta vahinkoa. Nämä renkaat ovat haastava jätelähde suuren tuotantomäärän, renkaiden kestävyyden ja renkaan osien ekologisten ongelmien vuoksi.

Koska renkaat ovat erittäin kestäviä eivätkä biohajoavia, ne voivat kuluttaa arvokasta tilaa kaatopaikoilla. Jos jäterenkaita käsitellään väärin, ne voivat aiheuttaa kumisaastumista . Vuonna 1990 Yhdysvalloissa arvioitiin olevan varastossa yli miljardi romurenkaa. Vuodesta 2015 lähtien vain 67 miljoonaa rengasta on varastossa. Vuosina 1994–2010 Euroopan unioni lisäsi kierrätettyjen renkaiden määrää 25 prosentista vuotuisista hävitettävistä aineista lähes 95 prosenttiin, ja noin puolet käytöstä poistetuista renkaista käytettiin energiana, lähinnä sementin valmistuksessa.

Pyrolyysi ja devulkanointi voivat helpottaa kierrätystä. Polttoaineen käytön lisäksi renkaiden pääasiallinen käyttötarkoitus on jauhettu murennettu kumi .

Vuonna 2017 13 prosenttia Yhdysvaltojen renkaista, jotka poistettiin ensisijaisesta käytöstä, myytiin käytettyjen renkaiden markkinoilla. Romutetuista renkaista 43% poltettiin rengasperäisenä polttoaineena , ja sementin valmistus oli suurin käyttäjä, toinen 25% käytettiin jauhetun kumin valmistukseen, 8% käytettiin maanrakennushankkeisiin, 17% kaatopaikalle ja 8%: lla oli muita käyttötarkoituksia.

Renkaan elinkaari

Renkaan elinkaari voidaan tunnistaa seuraavista kuudesta vaiheesta:

  1. Tuotekehitys ja innovaatiot, kuten parannetut yhdisteet ja kallistetun renkaan muotoilu, pidentävät renkaiden käyttöikää, lisäävät vaihtoa, lisäävät kuluttajien turvallisuutta ja vähentävät rengasjätettä.
  2. Oikea valmistus ja toimituslaatu vähentävät tuotannossa syntyvää jätettä.
  3. Suora jakelu vähittäiskauppiaiden kautta, vähentää varastointiaikaa ja varmistaa, että tuotteiden käyttöikä ja turvallisuus selitetään asiakkaille.
  4. Kuluttajien käyttö- ja huoltovalinnat, kuten renkaan pyöriminen ja suuntaus, vaikuttavat renkaan kulumiseen ja käyttöturvallisuuteen.
  5. Valmistajat ja vähittäiskauppiaat asettavat palautus-, pinnoitus- ja vaihtokäytännöt vähentääkseen renkaista syntyvää jätettä ja ottavat vastuun renkaan viemisestä hautaan tai reinkarnaatioon.
  6. Renkaiden kierrättäminen kehittämällä strategioita, jotka polttavat tai käsittelevät jätettä uusiksi tuotteiksi, luovat elinkelpoisia yrityksiä ja noudattavat julkista politiikkaa.

Kaatopaikan hävittäminen

Renkaita ei haluta kaatopaikoille niiden suuren määrän ja 75% tyhjän tilan vuoksi. Renkaat voivat vangita metaanikaasuja , jolloin niistä tulee kelluvia tai kuplia pinnalle. Tämä "kupliva" vaikutus voi vahingoittaa kaatopaikan vuorauksia, jotka on asennettu estämään kaatopaikan epäpuhtaudet saastuttamasta paikallista pinta- ja pohjavettä .

Silputtuja renkaita käytetään nyt kaatopaikoilla korvaamalla muut rakennusmateriaalit kevyellä jälkitäytöllä kaasunpoistojärjestelmissä, suotoveden keräysjärjestelmissä ja vuorauksissa. Silputtua rengasmateriaalia voidaan käyttää myös kaatopaikkojen sulkemiseen, sulkemiseen tai päivittäiseen peittämiseen. Romurenkaat täyttö- ja peitemateriaalina ovat myös kustannustehokkaampia, koska renkaat voidaan murskata paikan päällä muiden täyttömateriaalien kuljettamisen sijaan.

Varastot ja laillinen polkumyynti

Etualalla käytetyt renkaat odottavat silppua ja silputut renkaat taustalla.

Rengasvarastot aiheuttavat suuren terveys- ja turvallisuusriskin. Rengaspalo voi syttyä helposti, palaa kuukausia ja aiheuttaa huomattavaa saastumista ilmaan ja maahan . Kierrätys auttaa vähentämään varastossa olevien renkaiden määrää. Lisäterveysriski, rengaspaalut tarjoavat sataman tuholaisille ja kasvualustan sairauksia kantaville hyttysille . Renkaiden laittomat polkumyynnit saastuttavat rotkoja, metsiä, autiomaita ja tyhjiä kohteita; Tämä on johtanut siihen, että monet valtiot ovat hyväksyneet rengasromua koskevat määräykset, jotka edellyttävät asianmukaista hallintaa. Renkaiden armahduspäivän tapahtumia, joissa yhteisön jäsenet voivat tallettaa rajoitetun määrän vannerenkaita ilmaiseksi, voidaan rahoittaa valtion romunrengasohjelmilla, mikä auttaa vähentämään laitonta polkumyyntiä ja romun renkaiden sopimatonta varastointia.

Renkaiden varastointi ja kierrätys liittyvät toisinaan laittomaan toimintaan ja ympäristötietoisuuden puutteeseen .

Käyttää

Vaikka renkaat yleensä poltetaan, ei kierrätetä, ponnistelut arvon löytämiseksi jatkuvat. Renkaat voidaan ottaa talteen osaksi, muun muassa, kuuma sula asfaltti , tyypillisesti kumiraetta modifioivaa kierrätettyä asfaltin (CRM-RAP), ja esimerkiksi täyteaineena portlandsementtiä betoni on pyritty käyttämään kierrätetyistä renkaista raaka-aineeksi uudet renkaat, mutta tällaisissa renkaissa voi olla enintään 5 painoprosenttia kierrätysmateriaaleja, ja kierrätysmateriaalia sisältävät renkaat ovat huonompia kuin uudet renkaat, koska ne kärsivät kulutuspinnan lyhenevyydestä ja pidosta. Renkaita on myös leikattu ja käytetty puutarhan sängyissä kuorimultaa pitämään vedessä ja estämään rikkaruohojen kasvua. Jotkut "vihreät" rakennukset, sekä yksityiset että julkiset, on tehty vanhoista renkaista.

Pyrolyysillä voidaan käsitellä renkaat uudelleen polttokaasuksi , öljyiksi, kiinteäksi jäännökseksi ja heikoksi hiileksi , joita ei voida käyttää renkaiden valmistuksessa. On ehdotettu pyrolyysimenetelmää, joka tuottaa aktiivihiiltä ja korkealaatuista hiilimustaa.

Sementin valmistus

Käytetyt renkaat syötetään uunin puolivälissä pitkille sementtiuuneille

Vanhoja renkaita voidaan käyttää vaihtoehtoisena polttoaineena valmistettaessa portland -sementtiä , joka on betonin keskeinen ainesosa. Kokonaiset renkaat tuodaan tavallisesti sementtiuuniin pyörimällä ne esilämmitysuunin yläpäähän tai pudottamalla ne pitkän märän uunin puolivälissä olevan raon läpi. Kummassakin tapauksessa korkeat kaasulämpötilat (1000–1200 ° C) aiheuttavat renkaan lähes hetkellisen, täydellisen ja savuttoman palamisen. Vaihtoehtoisesti renkaat pilkotaan 5–10 mm: n lastuiksi, jolloin ne voidaan ruiskuttaa esikalsiopolttokammioon. Sementin valmistuksessa tarvitaan jonkin verran rautaa, joten teräshihnaisten renkaiden rautapitoisuus on hyödyllinen prosessille.

Renkaasta valmistetut tuotteet

Silputut renkaat
Renkaat voidaan silppua pieniksi lohkoiksi polttoaineeksi rengasmurskaimella
Lähikuva silputut renkaat
1 tonni pussit murusia

Renkaita voidaan käyttää uudelleen monin tavoin, vaikka useimmat käytetyt renkaat poltetaan polttoainearvonsa vuoksi. Yhdysvaltain talouskumppanuussopimuksen mainitsemassa vuoden 2003 raportissa todetaan, että markkinat ("sekä kierrätys että hyödyllinen käyttö") olivat olemassa 80,4 prosentille romurenkeista, noin 233 miljoonalle renkaalle vuodessa. Olettaen, että rengas on 22,2 kiloa rengasta kohden, vuoden 2003 raportti ennustaa renkaiden kokonaispainon olevan noin 2,62 miljoonaa tonnia (2 580 000 pitkää tonnia; 2 890 000 lyhyttä tonnia).

Uusista rengasjätteistä valmistetuista tuotteista syntyy enemmän taloudellista toimintaa kuin polttamisesta tai muusta pienen kertoimen tuotannosta samalla kun vähennetään jätevirtaa aiheuttamatta liiallista saastumista ja päästöjä kierrätystoiminnasta.

  • Rakennusmateriaalit. Koko koti voidaan rakentaa kokonaisilla renkailla täyttämällä ne maalla ja peittämällä ne betonilla, joka on yleinen materiaali maalaivoissa . Niitä käytetään maa- ja vesirakentamisen sovelluksissa, kuten alemman tason täyttö- ja penkereissä, seinien ja siltojen tukivälien täyttöön , alemman tason eristykseen teillä, kaatopaikkaprojekteilla ja septisen järjestelmän tyhjennyskentillä. Renkaat on myös sidottu yhteen ja niitä käytetään erityyppisinä esteinä, kuten törmäysten vähentäminen, eroosionhallinta , sadeveden valuminen, räjäytysmatot , aallot, jotka suojaavat laitureita ja soita, sekä ääniesteet tien ja asuinalueen välillä.
  • Keinotekoiset riutat on rakennettu käyttämällä renkaita, jotka on liitetty yhteen ryhmissä, on jonkin verran kiistaa siitä, kuinka tehokkaita renkaat ovat keinotekoinen riuttajärjestelmä, esimerkiksi Osborne Reef Project, josta on tullut ympäristön painajainen, jonka korjaaminen maksaa miljoonia dollareita.
  • Renkaiden leimaus- ja leikkausprosessia käytetään joissakin vaatetuotteissa, kuten sandaaleissa ja tienpohjana, yhdistämällä leikatut sivuseinät yhteen joustavan verkon muodostamiseksi.
  • Vuoden 2003 raportissa ennustetut markkinat olivat: renkaasta johdettu polttoaine (TDF), jossa käytettiin 130 miljoonaa rengasta, maarakennusprojektit, joissa käytettiin 56 miljoonaa rengasta, jauhettu kumi muutettiin valettuiksi kumituotteiksi 18 miljoonan renkaan avulla, jauhettu kumi muutettiin kumimodifioiduksi asfaltiksi miljoonaa rengasta, Vienti, jossa käytettiin 9 miljoonaa rengasta, leikatut, leimatut ja lävistetyt tuotteet, joissa käytettiin 6,5 miljoonaa rengasta, ja maatalous- ja muu käyttö 3 miljoonaa rengasta.
  • Silputtuilla renkailla, jotka tunnetaan nimellä Rengasjohdannainen (TDA), on monia maanrakennussovelluksia. TDA: ta voidaan käyttää tukiseinien täyttönä, kaatopaikkakaivojen kaivonkaivojen täyttönä, jälkitäytönä maanteiden maanvyörymien korjausprojekteissa sekä tärinänvaimennusmateriaalina rautateillä.
  • Jauhettua ja murennettua kumia, joka tunnetaan myös nimellä pienennetty kumi, voidaan käyttää sekä päällystystyypeissä että muottituotteissa. Tämäntyyppiset päällystystyypit ovat: Kumimodifioitu asfaltti (RMA), kumimodifioitu betoni ja kiviaineksen korvike. Esimerkkejä kumipuristetuista tuotteista ovat mattojen pehmusteet tai aluskatteet , lattiamateriaalit, telakointipuskurit, terassikannet, rautatien ylityslohkot, karjamatot, jalkakäytävät, kumilaatat ja -tiilit, siirrettävät nopeusrajoitukset ja hillitseminen/reunus. Kumi voidaan valettaa muovilla esimerkiksi lavoille ja rautatien siteille . Urheilu- ja virkistysalueet voidaan myös päällystää iskuja vaimentavalla kumimateriaalilla. Renkaiden kumi jauhetaan joskus keskikokoisiksi paloiksi ja käytetään kumimultaa . Kumimurskaa voidaan käyttää myös täyteaineena yksinään tai sekoitettuna karkean hiekan kanssa, kuten ruohon kaltaisten synteettisten turvetuotteiden, kuten Field-turpeen, täyteaineena.
  • Terästehtaat voivat käyttää renkaita hiililähteenä ja korvata kivihiilen tai koksin teräksen valmistuksessa.
  • Renkaat kierrätetään usein myös koripallokentille ja uusiin kenkätuotteisiin.

Renkaan pyrolyysi

Pyrolyysin menetelmä kierrättämiseksi käytetyt renkaat on tekniikka, joka lämmittää koko tai silputtu renkaat reaktioastiassa, joka sisältää happea atmosfäärissä. Reaktorissa kumi pehmennetään, minkä jälkeen kumipolymeerit hajoavat pienemmiksi molekyyleiksi . Nämä pienemmät molekyylit lopulta höyrystyvät ja poistuvat reaktorista. Nämä höyryt voidaan polttaa suoraan tehon tuottamiseksi tai kondensoida öljyiseksi nesteeksi, jota yleensä käytetään polttoaineena . Jotkut molekyylit ovat liian pieniä tiivistymään. Ne pysyvät kaasuna, joka voidaan polttaa polttoaineena. Renkaaseen kuuluvat mineraalit, noin 40 painoprosenttia, poistetaan kiinteänä tuhkana . Oikein suoritettuna renkaan pyrolyysiprosessi on puhdas ja tuottaa vähän päästöjä tai jätettä; huolenaihe epätäydellisestä palamisesta johtuva ilman pilaantuminen, kuten rengaspalojen tapauksessa, on kuitenkin dokumentoitu.

Kaasun, nesteen ja kiinteän aineen ominaisuudet määräytyvät käytetyn raaka-aineen tyypin ja prosessiolosuhteiden mukaan. Esimerkiksi kokonaiset renkaat sisältävät kuituja ja terästä. Silputuista renkaista on poistettu suurin osa teräksestä ja joskus suurin osa kuidusta. Prosessit voivat olla eräkohtaisia ​​tai jatkuvia. Energiaa, jota tarvitaan kumin hajoamiseen , ovat suoraan poltettavan polttoaineen (kuten kaasu -uunin ), sähköisen induktion (kuten sähkölämmitteisen uunin) tai mikroaaltojen (kuten mikroaaltouunin) käyttö. Joskus katalyyttiä käytetään hajoamisen nopeuttamiseen. Raaka-aineen ja prosessin valinta voi vaikuttaa lopputuotteiden arvoon.

Renkaiden pyrolyysin historiallinen kysymys on ollut kiinteä mineraalivirta, jonka osuus tuotannosta on noin 40%. Teräs voidaan poistaa kiinteästä stream magneetteja kierrätykseen. Jäljellä olevalla kiinteällä materiaalilla, jota usein kutsutaan " hiileksi ", on ollut vähän tai ei lainkaan muuta arvoa kuin mahdollisesti huonolaatuinen hiilipolttoaine . Char on tuhoutunut jäänne alkuperäisestä hiilimustasta, jota käytetään vahvistamaan ja antamaan renkaalle kulutuksenkestävyys. Kiinteä virta sisältää myös kumin valmistuksessa käytetyt mineraalit . Tämä renkaiden pyrolyysin suuri tilavuuskomponentti on suuri este, vaikka tämä teema on edelleen innovaation lähde.

Kryogeeninen kierrätys

NASA Stennis Space Center työskenteli renkaiden kryogeenisen kierrätyksen alalla vuonna 1995.

Renkaat voidaan pakastaa kryogeeneillä tai superkylmillä nesteillä, sitten hajottaa ja tehdä materiaaliksi, jota kutsutaan "muruksi", jota voidaan käyttää asfalttitien sängyissä, maatalousletkuissa ja kuorma-auton vuoteissa.

Uudelleenkäyttö

Kolme poikaa pyörittää renkaita
Auton renkaat Thaimaan istuimina.
Rengastaide
Renkaat kierrätetään vesisäiliöihin katolla. Cherchen , Xinjiang.

Vanhojen renkaiden kierrätyksen lisäksi vanha rengas voidaan ottaa käyttöön uudelleen.

Vanhat renkaat muutetaan toisinaan keinuksi leikkiä varten. Innovatiivinen käyttö mahdollistaa helpon tavan löytää käyttötarkoitus olemassa oleville vanhoille renkaille, jotka eivät sovellu tienkäyttöön.

Käytettyjä renkaita käytetään myös kuntolaitteina urheiluohjelmissa, kuten amerikkalaisessa jalkapallossa . Yksi klassinen kuntoilupora, joka hioe pelaajien nopeutta ja ketteryyttä, on "Rengasjuoksu", jossa renkaat asetetaan vierekkäin, ja jokainen rengas vasemmalla muutaman sentin edessä oikealla olevasta renkaasta siksak -kuviona. Urheilijat kulkevat rengaskuvion läpi astuen jokaisen renkaan keskelle. Pora pakottaa urheilijat nostamaan jalkansa maanpinnan yläpuolelle normaalia korkeammalle kompastumisen välttämiseksi. Muita urheilullisia käyttötarkoituksia ovat renkaiden kääntäminen (tyypillisesti käytetyt traktorin tai suurten kuorma -auton renkaat) tai ylempään sydänkäsittelyyn lyömällä rengasta toistuvasti kelkkavasaralla.

Uudelleen suunniteltuja renkaita voidaan myös käyttää edullisena vaihtoehtoisena rakennusmateriaalina, jota käytetään iskettyjen maapallon lämpömassojen yhteydessä. Tästä on hyötyä eri tuotantomalleissa, kuten yksilöllisesti kestävässä asumisessa.

Rengaspinoja käytetään usein esteinä moottoriurheilupiireissä menetelmänä kineettisen energian hajauttamiseksi pidemmän ajanjakson aikana törmäyksen aikana verrattuna verrattain iskemiseen vähemmän muokattavaan materiaaliin, kuten betoni- tai terässeinään.

Monet karjankasvattajat käyttävät vanhoja traktorinrenkaita uudelleen nautojensa vesikaivoiksi asettamalla ne luonnonlähteiden päälle tai putkistamalla niihin virtaavaa vettä. Nämä renkaat sisältävät vettä ja mahdollistavat sen kerääntymisen nautojen käyttöön ilman ylimääräistä vuorovaikutusta maanviljelijän kanssa. Useimmat viljelijät sisältävät myös tyhjennysputken renkaan yläosassa tai keskellä, jotta ylimääräinen vesi voi valua pois, jotta estetään ylivuoto ja eroosio renkaan ulkopuolelta, missä karja olisi.

Ympäristöasiat

Johtuen niiden raskasmetalleja ja muita sisältämien haitallisten aineiden, renkaat aiheuttavat riskin huuhtoutumisen toksiinien osaksi pohjaveteen , kun se asetetaan märkä maaperä . Tutkimukset ovat osoittaneet, että hyvin vähän huuhtoutuu, kun silputtuja renkaita käytetään kevyesti täytettävänä materiaalina; tämän materiaalin käyttöä on kuitenkin rajoitettu; jokainen sivusto on arvioitava yksilöllisesti sen määrittämiseksi, sopiiko tämä tuote tiettyihin olosuhteisiin.

Sekä vedenpinnan ylä- että alapuolella olevissa sovelluksissa todisteet osoittavat, että TDA (rengasjohdannainen tai silputut renkaat) ei aiheuta metallien ensisijaisen juomaveden standardien ylittymistä. Lisäksi TDA ei todennäköisesti lisää metallien pitoisuuksia primaarisen juomaveden standardien yläpuolella luonnossa esiintyviä taustatasoja.

Katso myös

Viitteet

Ulkoiset linkit