Broj rada: 8(2010)2,174, 65-72
IZBOR OPTIMALNOG PROCESA RECIKLAŽE
OTPADNIH PNEUMATIKA
Petar S. Đekić *
Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu
Dr Dragan Temeljkovski
Mašinski fakultet Univerziteta u Nišu
Dr Stojanče Nusev
TehničkI fakultet ’’Sveti Klimet Ohridski’’ Univerziteta u Bitolju
Ovaj rad je baziran na najnovijim podacima iz oblasti prerade i reciklaže otpadnih pneumatika. U
radu su objašnjene najzastupljenije metode reciklaže u svetu, susedstvu i kod nas. Analizirani su
različiti procesi drobljenja otpadnih pneumatika i proces pirolize. U radu su dati i podaci o
mogućnosti primene proizvoda dobijenih procesom reciklaže. Metodom težinskih koeficijenata su
analizirani procesi reciklaže i izabran je optimalan metod reciklaže. Ocenjivanje je izvršeno na
osnovu više kriterijuma i sagledane su sve prednosti i nedostaci datih procesa prerade otpadnih
pneumatika, da bi se na kraju došlo do procesa „pirolize“. Na kraju su navedene prednosti
optimalnog procesa u odnosu na ostale metode.
Ključne reči: otpadni pneumatik, reciklaža, drobljenje, piroliza, granulat, gumeni prah,metod
težinskih koeficijenata
UVOD
Ubrzan industrijski razvoj i nemaran odnos pre-
ma životnoj sredini, uticali su da nastajanje ve-
likih količina otpada postane jedan od najvećih
problema našeg vremena. Suočeni sa nedosta-
tkom prostora za skladištenje otpada s jedne, i
ograničenošću prirodnih resursa s druge strane,
rešenje je neophodno tražiti u reciklaži. Posle-
dnje decenije razvijeni su mnogi postupci za
reciklažu svih vrsta materijala, a upravljanje ot-
padom svuda u svetu poprima sve veći značaj.
Polimerni materijali, u koje spada i guma, cine
svega cca 10% ukupnog otpada, ali se njihovoj
reciklaži pridaje veliki značaj iz vise razloga. Je-
dan od njih je to što se radi o materijalima male
gustine a velike voluminoznosti pa proizvodi od
njih zauzimaju mnogo mesta na deponijama
( npr. 1 tona automobilskih pneumatika zauzima
oko 6 m3 prostora), s obzirom da se proizvode
iz nafte, polimeri poseduju visoku eksergijsku
vrednost.
Proizvodnja i prodaja pneumatika u u svetu u
zadnjih nekoliko godina veoma blago rastu. U
periodu od 2004. do 2008. godine primetan je
godišnji porast od 6,7 %. [1]
U periodu od 2004. do 2005. godine u Evropi je
reciklirano skoro 1.000.000 tona automoblskih
i kamionskih pneumatika. Razvoj reciklaže
pneumatika u periodu od 1992. do 2005. go-
dine, beleži stabilan rast recikliranja od 1992.
godine, kada je 62% pneumatika odlagano na
deponije i samo 5% materijalno reciklirano, do
2005. godine, kada je 62% ili materijalno recikli-
rano ili iskorišćeno za dobijanje energije. U tom
periodu, količina nastanka otpadnih pneumatika je
takođe rasla, sa 2 miliona tona u 12 država, na
3.1 milion tona u 25 država. Danas se samo
12% celih guma podvrgava minimalnoj preradi,
kao što je baliranje, odstranjivanje žica ili boko-
va, ili jednostavno sečenje itd., dok se oko. 76%
pneumatika sakupljenih za reciklažu prerađuje u
tri različite kategorije materijala: šred, granulat i
prah [2,7].
U Srbiji s`obzirom da je prosečan radni vek au-
tomobilskog pneumatika oko 8 godina i da je
godišnja proizvodnja oko 1.100.000 komada
odnosno oko 15-18.000 tona i doda li se tome
otpadna guma iz gumeno tehničkih proizvoda
dolazi se do količine od oko 30.000 tona otpadne
gume.
Očigledno je iz ovih podataka da uprkos raznim
* Mašinski fakultet, Aleksandra Medvedeva 14, 18000 Niš; [email protected]
65
Petar S. Đekić i dr. - Izbor optimalnog procesa reciklaže otpadnih pneumatika
6
Istraživanja i projektovanja za privredu 8(2010)2, 174
načinima ponovne upotrebe otpadne gume to
postaje globalni problem. Postoje dve glavne
alternative: odlaganje ili uništavanje i prerada.
Odlaganje je dugo vremena bilo glavni
jednosta- van i jeftin način rešavanja problema
sve dok problem nije dostigao velike razmere.
Imajući u vidu relevantne količine stare gume
za otkla- njanje dominantan položaj u novije
vreme ima spaljivanje a posebno reciklaža, sa
opadajućom tendenciom deponovanja.
Recikliranje otpadnih pneumatika u granu-
lat odnosno prah zahteva priličan ekonomsko
tehnički utrošak jer mnogi gumeni proizvodi kao
i automobilske gume, se satoje iz višeslojnih
materijala (uglavnom od gumenih, čeličnih, tek-
stilnih, poliuretanskih, staklenih i drugih kompo-
nenata). Ponovna primena tih komponenata po
pravilu pretpostavlja čisto odvajanje međusobno
po vrstama komponenata. Svi ovi aspekti tre-
nutno limitiraju korišćenje stare reciklirane gume u
velikoj industriji i materijalno iskorišćavanje
stoga ima samo ekološku funkciju. S obzirom
na aktuelnost očuvanja životne sredine i sve
strožih ekoloških propisa reciklaža će se kretati u
smeru osvajanja novih tehnologija koje će biti
ekonomski i ekološki prihvatljivije.
METODE RECIKLAŽE I PRERADE
PNEUMATIKA
Cilj nam je bio da istražimo one metode koje su
najzastupljenije u svetu, našem okruženju i Srbi-
ji ali postoje i razne metode prerade i reciklaže
otpadnih pneumatika koje nisu obuhvaćene
ovim radom (hemiska, mikrotalasa, ultrazvučna
reciklaža, pulverizacija i itd). Odabrane metode
ne zagađuju okolinu, u svojim procesima ne
sadrže upotrebu opasnih kiselina i baza, i pred-
stavljaju najjeftinije oblike reciklaže. Ovim radom
obuhvaćene su sledeći procesi reciklaže:
raturama do -100°C, tj na temperaturi koja je za
jedan stepen viša od tačke staklaste promene.
Kao medijum za hlađenje se najčešće koristi
inertni gas azot. Na ovaj način guma postaje
krhka tako da dolazi do staklastog loma materi-
jala i vrlo lako se odvaja platno i metalni delovi
od gume. Proces kriogenog drobljenja se odvija
iz niza pod procesa koji su prikazani na slici 1.
Slika 1. Šema kriogenog procesa reciklaže
Prvo se pneumatici drobe u drobilici na veće ko-
made veličine oko 50 mm a zati se hlade tečnim
azotom na odgovarajuću temperaturu. Hlađenje
se može izvesti na nekoliko načina direktno na
pokretnoj traci, u ekstruder, u tunelu (stilu ko-
mora), ili u kadi sa tečnim azotom. Indirektno
hlađenje se vrši u izmenjivaču toplote. Tečni azot
može se ubrizgavati u mlin pre i za vreme pro-
cesa drobljenja. Postoje udarni i čekić mlinovi za
drobljenje gume (slika 2), raspad čestica gume
je prouzrokovan uticajem između samih čestica
gume ili sa različitim delovima opreme za dro-
bljenje.
•
drobljenje (mlevenje),
•
piroliza.
U zavisnosti od vrste procesa drobljenja, kao i
temperature na kojo se vrši drobljenje razlikuju
se dve metode prerade otpadnih pneumatika:
•
kriogeno drobljenje,
•
mehaničko (ambijentalno) drobljenje.
Recikliranje otpadnih pneumatika metodom
kriogenim drobljenjem
Proces kriogenog drobljenja vrši se na tempe-
Slika 2. Izgled čekića u mlinovima
