Dawne dzieje opony

Kiedy ok. 4000 lat temu Sumerowie wynaleźli koło, na pewno nie zdawali sobie sprawy, że na zawsze zmienili oblicze świata. Koło stało się trwałym elementem cywilizacji, jest powszechne obecne wszędzie. Można spokojnie powiedzieć, że bez niego ludzkość nie istnieje. I nie będzie to w żaden sposób nieprawdą. Rozwój techniki ściśle jest związany z kołem. Koło to ośka w zegarku, koło to naczynia, których używamy na codzień, wreszcie koło to transport, a ty, okrąglutkie pieniądze (chodzi o monety oczywiście ale też okrąglutkie sumki za ten rodzaj usług!!!) J. Jeszcze kilka wieków temu ważne było, aby koło się kręciło, ale dziś samo kręcenie się już  nie wystarcza. Kołom stawiamy coraz wyższe wymagania, w zależności od funkcji jaką spełniają. W transporcie osobowym, towarowym i każdym innym koła to przede wszystkim opony.  I właśnie tu historia zatoczyła koło i zaczyna się od początku. 

Źródła pozyskiwania zużytych opon

Recykling opon ;) Przemysł gumowy jest ważną gałęzią gospodarki narodowej. Znaczący udział jego produkcji stanowią opony, które po zużyciu stają się największą grupą poeksploatacyjnych wyrobów gumowych, a ich recykling nastręcza więcej trudności niż innych wyrobów przemysłowych. Jest to pierwszy z trzech artykułów poświęconych tematyce zużytych opon. Następne dotyczyć będą technologii recyklingu oraz zagospodarowania produktów uzyskanych z przerobu. Ogólnie można rozróżnić dwie kategorie opon używanych w zależności od ich przeznaczenia. Pierwsza to takie, których można użyć zgodnie z ich pierwotnym przeznaczeniem, ponieważ mają zachowaną określoną minimalną geometrię bieżnika oraz nie posiadają żadnych innych dyskwalifikujących wad.

Druga to te nadające się do dalszej eksploatacji po nacięciu bieżnika lub po bieżnikowaniu tj. po trwałym naniesieniu nowego bieżnika poprzez wulkanizację. Trzecia to opony zużyte, które nie nadają się do dalszego użytkowania. W zależności od stanu kierowane są do innych miejsc ich przerobu. I tak opony używane sprzedawane są w punktach zbiórki opon, a te częściowo zużyte trafiają do zakładów nacinających bieżniki lub do wulkanizacji bieżnika. Nacinanie (pogłębianie) rowków bieżnika jest możliwe tylko w przypadku opon samochodów ciężarowych. Opony zużyte traktowane są jako odpad i nadają się do zagospodarowania poprzez: recykling produktowy, recykling materiałowy oraz odzysk energii.

Zbiórka zużytych opon Zbiórka opon używanych (szczególnie tych z samochodów osobowych) jest trudna do realizacji ze względu na ich duże rozproszenie. Na koszt zbiórki ma wpływ również to, że ze względu na dużą objętość opon w stosunku do ich masy, do ich transportu wymagane są pojazdy o znacznej ładowności. Opony używane z samochodów osobowych zbierane są nieodpłatnie przez sprzedawców, warsztaty samochodowe, zakłady wulkanizacyjne, autozłomy itp. Właściciele tych zakładów podpisują odpowiednie umowy albo z firmami transportowymi, albo z odbiorcami końcowymi na cykliczny odbiór zużytych opon. W ten sposób głównie zbierane są te od użytkowników indywidualnych oraz firm, które w ciągu roku gromadzą ich niewielką ilość. Do takich firm należą przedsiębiorstwa, podmioty gospodarcze prowadzące działalność w zakresie zbierania odpadów niebezpiecznych oraz branżowe stacje. (cd. na następnej stronie)

W ramach działalności w zakresie zbierania odpadów niebezpiecznych niektóre podmioty gospodarcze zajmujące się zbieraniem odpadów motoryzacyjnych gromadzą również opony. Natomiast z niektórymi stacjami obsługi samochodów – głównie z autoryzowanymi – podpisują umowy zakłady ubezpieczeń w zakresie napraw pojazdów pochodzących z wypadków, a więc również dystrybucji części i opon samochodowych. Baza, po nagromadzeniu odpowiedniej ilości opon przekazuje je do odpowiedniego zakładu utylizacji opon. Duża ilość opon, w tym te pochodzące od samochodów ciężarowych, zbierane są przez firmy transportowe, które same dostarczają opony używane do bieżnikowania, a te zużyte do spalania i przetwarzania. Większość cementowni zaopatrywana jest w opony poprzez organizację odzysku.

Transport zebranych opon Najbardziej kosztowną operacją w procesie zbiórki opon jest transport całych zużytych opon. Do ich przewozu wykorzystuje się głównie samochody. Jednym z takich znanych pojazdów do przewożenia zużytych opon może być ciągnik drogowy z naczepą 10 m x 2,6 m x 2,5 m. Ładowność jego w przeliczeniu na opony wynosi: osobowe 1000-1600 szt. (11-13 ton), a ciężarowe 200-600 szt. Mniejsze ilości przewozi się mniejszymi samochodami o ładowności do 5 ton. W krajach Unii Europejskiej stosuje się ciągniki o dużej ładowności z naczepami, jak również ciągniki kontenerowe o pojemności 50, 80, a nawet 120 m3. Zużyte opony nie są odpadem niebezpiecznym i dlatego ich transport nie wymaga specjalnych zabezpieczeń.

Gospodarowanie zużytymi oponami Drugie życie opony

Wśród metod zagospodarowania zużytych opon można wyróżnić następujące rodzaje recyklingu:     * procesy regeneracji opon,     * recykling materiałowy,     * recykling energetyczny. Pod nazwą procesu regeneracji opon należy rozumieć ich bieżnikowanie, czyli całkowitą wymianę bieżnika opony. Proces ten można wykonywać metodą - „na zimno”, czyli przyklejeniu nowej warstwy zwulkanizowanego bieżnika do karkasu odpowiednio przygotowanej zużytej opony; lub metodą - „na ciepło”, w której nowa warstwa niezwulkanizowanego bieżnika po nałożeniu go na przygotowaną oponę poddawana jest procesowi wulkanizacji w specjalnej metalowej formie.

Recykling materiałowy polega na ponownym wykorzystaniu materiału, z którego zbudowana jest opona, czyli przede wszystkim rozdrobnionej gumy. Obecnie na rynku są dostępne dwie technologie rozdrabniania opon. Metoda klasyczna oparta jest na mechanicznym cięciu i rozcieraniu w specjalnych urządzeniach zwanych strzępiarkami. Nowszą technologią jest tzw. technologia kriogeniczna, związana z wykorzystaniem ciekłego azotu do zamrożenia opony (-80°C  a więc poniżej temperatury kruchości) i następnie rozdrobnieniu jej w młynach młotkowych. Tak uzyskany granulat zwiera mniej zanieczyszczeń niż ten, który powstaje w wyniku rozdrabniania mechanicznego, ale wyższe są jego koszty. Przy tej okazji należy również wspomnieć, iż rozdrabnianie powoduje wysoką emisję hałasu i wymaga dużych nakładów energii. Recykling materiałowy nie usuwa również siarki i dlatego wykorzystanie powstałego w jego wyniku materiału jest ograniczone

Uzupełnieniem tych dwóch sposobów jest technologia ścierania związana najczęściej z procesem regeneracji opon. W tym wypadku tzw. „ścier gumowy” powstaje w wyniku obróbki mechanicznej powierzchni opony celem przygotowania jej do procesu bieżnikowania. W zależności od wielkości kawałków rozdrobnionej gumy rozróżnia wyróżnia się następujące rodzaje surowca do recyklingu:     * strzępy 40-300 mm,     * czipsy 10-40 mm,     * granulat 1-10mm,     * miał 0-1mm,     * ścier 0-40 mm. Rozmiary rozdrobnionych odpadów opon mają zasadniczy wpływ na sposób wykorzystania tego surowca. Niewielki stopień rozdrobnienia (strzępy i czipsy) kwalifikuje do stosowania jako wypełniacze w elementach konstrukcji budowlanych

Z uwagi na bardzo dobre właściwości izolacyjne, zarówno akustyczne jak i termiczne, oraz wodoodporność guma o takich parametrach rozdrobnienia może być wykorzystywana przy budowie tuneli czy przejść podziemnych, a także dróg czy mostów. Inne zastosowanie znajduje granulat i ścier gumowy. Ze względu na niewielkie rozmiary znakomicie nadaje się do wytwarzania nawierzchni placów zabaw, boisk, tudzież mat izolacyjnych wykorzystywanych np. w ekranach dźwiękochłonnych. W ogrodnictwie taki surowiec jest często wykorzystywany jako syntetyczny torf. Najdrobniejsza frakcja rozdrobnionej gumy (miał) jest wykorzystywana jako dodatek do mieszanek gumowych, z których produkuje się nowe wyroby. Przykładem takich wyrobów są chociażby opony przemysłowe, wykładziny podłogowe, wycieraczki, maty, dywaniki samochodowe i wiele innych. Coraz bardziej popularną metodą zagospodarowania miału gumowego jest dodawanie go do asfaltu przy budowie dróg.

Analizując możliwości uzyskania „drugiego życia” dla opon przeprowadzane były próby zastosowania granulatu do produkcji nowych opon. Niestety, uzyskane w ten sposób opony odznaczały się mniejszą żywotnością. Użycie 1% domieszki surowca wtórnego powodowało spadek tego współczynnika również o 1% , a poza tym powodowało zwiększenie oporu i przez to podwyższenie zużycia paliwa. Ostatnią, przedstawianą w niniejszym artykule metodą recyklingu opon jest tzw. recykling energetyczny. Z uwagi na bardzo dobre właściwości energetyczne (wartość opałowa ok. 30 MJ/kg) zużyte opony są cenionym paliwem alternatywnym uzupełniającym węgiel czy olej opałowy. Oczywiście podstawowym warunkiem wykorzystania opon jako paliwa jest zapewnienie właściwych parametrów procesu spalania. Najlepszymi instalacjami do spalania opon wydają się bezdymne piece cementowe, czego przykładem jest np. Cementownia „Górażdże”. Należy tu podkreślić, że spalanie opon w sposób niekontrolowany w szklarniach, małych cegielniach, kotłowniach itp. jest niezgodne z przepisami ochrony środowiska.

Co roku wzrasta liczba pojazdów na naszych drogach, których eksploatacja powoduje geometryczny przyrost masy odpadowych opon. Odpadów tych zgodnie z art. 55, ust. 1 pkt. 5, obowiązującej ustawy o odpadach nie można obecnie składować na wysypiskach i to zarówno w postaci całych opon jak i w formie rozdrobnionej. Dodatkowo nałożono na przedsiębiorców wprowadzających opony na rynek osiąganie rocznego poziomu odzysku i recyklingu (w 2005 jest to odpowiednio 60% odzysku i 9% recyklingu). Biorąc pod uwagi przytoczone argumenty należy mieć nadzieję, że recykling opon stanie się wkrótce jedną z wiodących dziedzin gospodarki odpadami, do której zachęcamy wszystkich już działających i wciąż potencjalnych recyklerów. Oprócz wyżej opisanych metod zagospodarowania opon istnieją również metody polegające np. na przerobie opon na paliwo alternatywne lub też uzyskiwanie z opon substancji takich jak oleje, benzyny itp

Sposoby gospodarowania zużytymi oponami.

Jeszcze nie tak dawno brakowało ścisłych uregulowań prawnych co do tego jaki los powinien spotykać wyeksploatowane opony. Nieraz zdarzało się, że lądowały one po prostu na wysypisku razem z innymi odpadami ewentualnie były zakopywane czy wrzucane do zbiorników wodnych. Jednak alarmujące statystyki mówiące o 1,2 mld niepotrzebnych opon w skali roku na całym świecie sprawiły, że owo podejście zaczęło się zmieniać. Przede wszystkim wśród osób stanowiących prawo, bo to jest sprawa kluczowa. Dzisiaj producenci i dystrybutorzy ogumienia są zobowiązani do opłaty produktowej czyli płacenia określonej kwoty zależnej od kosztu ponownego przetworzenia danego modelu opony. Opony do utylizacji dostarczają różnorakie firmy zajmujące się odzyskiem surowców wtórnych. W Polsce jest to m.in. Centrum Utylizacji Opon Organizacja Odzysku S.A. Oto kilka stosowanych sposobów, na wykorzystanie tego rodzaju odpadów.

Oleje z opon Global Resource Corporation opracowała technologię przetwarzania wyeksploatowanych opon na olej napędowy. Najpierw się je mieli a potem poddaje obróbce cieplnej w wielkim odpowiedniku kuchenki mikrofalowej. Efektem końcowym procesu jest olej napędowy, gaz, który może służyć do ogrzewania jak również niewielka ilość grafitu i stali. Z tych składników w dalszej produkcji opon używany jest grafit nadający ogumieniu kolor czarny. Owa „mikrofalówka” różni się tym od domowej, że wykorzystywane jest w niej 1200 ściśle określonych częstotliwości fal radiowych. Są one tak dobrane by wywoływać drgania węglowodorów o określonej długości łańcuchów. Gdy wiązania pękną związek chemiczny zamienia się w kilka innych substancji o stanie skupienia gazowym lub ciekłym. Bilans energetyczny całego procesu jest dodatni. Oznacza to, że paliwo, które powstaje wytworzy więcej energii niż zostało zużyte podczas działania mikrofalówki. Według GRC z 9 kg ogumienia powstaje 4,5 l paliwa do silników Diesel, 3,4 kg grafitu, 1,4 m3 gazu oraz 1 kg stali. Obecnie najpowszechniej stosowanym sposobem uzyskiwania z opon oleju napędowego jest tzw. piroliza czyli proces, w którym pod wpływem ciepła przerywane są wiązania związków chemicznych. Są dwie odmiany tej metody utylizacji: niskotemperaturowa, której produktem są oleje stosowane do produkcji różnego rodzaju paliw i lakierów oraz wysokotemperaturowa, w której wytwarzany jest gaz.

Opony i asfalt Kolejnym sposobem recyklingu opon jest wykorzystywanie gumy, z których są wykonane do poprawy właściwości asfaltu. Guma po dodaniu przyczynia się do utwardzenia asfaltu a co za tym idzie zwiększa jego odporność na uszkodzenia mechaniczne, zmniejsza prawdopodobieństwo pękania oraz przyczynia się do redukcji hałasu wytwarzanego podczas jazdy samochodów. Nawierzchnia przygotowana w ten sposób wpływa również na poprawę właściwości hamujących – skraca o 1/4 drogę hamowania pojazdów. W USA prowadzono nawet na ten temat badania, które wykazały, że na drogach wykonanych z mieszanki gumy i asfaltu kilkukrotnie zmniejsza się ilość wypadków, zwłaszcza w deszczowe dni.

Energia opon Jako, że guma ma dobre właściwości cieplne i wysoką, tzw. wartość kaloryczną może służyć do wytwarzania energii na drodze spalania. Po przystosowaniu pieców przemysłowych do spalania zużytych opon mogą one służyć jako paliwo. Wprawdzie owa modernizacja sporo kosztuje  ale zwraca się między innymi przez  otrzymywanie środków finansowych za utylizację ogumienia. Dodatkowo jako, że ten typ paliwa może stanowić do 20% całości, zmniejsza się również zapotrzebowanie na węgiel co stanowi dodatkową oszczędność. Kolejna zaleta używania zużytych opon jako paliwa to mniejsza emisja CO2 i SO2. Ten typ paliwa jest stosowany głównie w cementowniach i elektrociepłowniach.

Jeszcze raz na drogę Jako, że zainteresowanie regenerowanymi oponami jest niewielkie, metoda bieżnikowania nie jest zbyt powszechnie używana. Polega ona na pozbyciu się pozostałości starego bieżnika, przygotowania powierzchni opony a następnie za pomocą odpowiednich klejów umieszczenie nowego bieżnika oraz wulkanizacja ogumienia. Taka opona jest zwykle o połowę tańsza. Do ponownego wykorzystania nadaje się zazwyczaj 75% masy wyeksploatowanej opony.

Pozostałe rozwiązania Zużyte ogumienie znajduje swoje zastosowanie również przy różnorakich umocnieniach lądowych. Dzieje się tak w przypadku nasypów, brzegów rzecznych, falochronów i wielu innych. Istnieje też póki co pomysł akademicki na utylizację gumy z opon do tworzenia filtrów wody. Jego twórca, uczony z USA, Yuefeng Xie twierdzi, że tak przygotowane filtry są skuteczniejsze i rzadziej ulegają zatkaniu.

Nie wyrzucajmy opon na dno rzek – oddawaj je do punktów zbioru. ;)

Zespół Szkół Rolniczych w Smolajnach. Koniec !! Dziękujemy za uwagę. Gang rolników. Zespół Szkół Rolniczych w Smolajnach.