Innowacyjne zastosowania zużytych opon samochodowych

 W dzisiejszych czasach dbanie o środowisko jest ważnym elementem naszego życia. Cały czas szuka się jak najlepszych sposobów na wykorzystanie odpadów, aby w ten sposób zmniejszyć i tak rosnącą w przerażającym tempie liczbę śmieci.

 

Jednym z problemów ekologicznych są odpady gumowe ze względu na ich zwiększającą się z roku na rok liczbę oraz długi czas rozkładu. Ponad 70 % wszystkich odpadów gumowych stanowią zużyte opony samochodowe, co jest spowodowane rozwojem motoryzacji. W Polsce co roku powstaje około 180 tys. ton opon, dzięki czemu możemy doskonale zobrazować skalę problemu.

Maty z bocznych części zużytych opon do budowy nasypów na słabych podłożach gruntowych. Źródło: www.fs.fed.us

Rys.1: Maty z bocznych części zużytych opon do budowy nasypów na słabych podłożach gruntowych. Źródło: www.fs.fed.us

Rys.2: Nasyp z wykorzystaniem zużytych opon- system Pneuresil.  Źródło: Horodecka R., Kalabińska M., Piłat J., Radziszewski P., Sybilski D., Wykorzystanie zużytych opon samochodowych w budownictwie drogowym. IBDiM, Warszawa, 2002

Rys.2: Nasyp z wykorzystaniem zużytych opon- system Pneuresil.
Źródło: Horodecka R., Kalabińska M., Piłat J., Radziszewski P., Sybilski D., Wykorzystanie zużytych opon samochodowych w budownictwie drogowym. IBDiM, Warszawa, 2002

Istnieją trzy metody zagospodarowania zużytych opon samochodowych: recykling energetyczny, zastosowanie całych opon oraz recykling materiałowy.

Recykling energetyczny polega na spalaniu zużytych opon w celu wykorzystania wydzielającego się w tym procesie ciepła. Wartość opałowa gumy jest zbliżona do wartości opałowej węgla.
Całe zużyte opony lub ich pocięte części mogą być użyte m.in. do budowy ścian oporowych, przepustów i nasypów drogowych, wzmacniania podłoża gruntowego, poprawiania stateczności nasypów czy też zabezpieczenia skarp rowów.

Recykling materiałowy polega na wykorzystaniu odpadów bezpośrednio lub po ich przetworzeniu. Do tej kategorii zalicza się również metody przerobu gumy, dzięki którym zostaną odzyskane zawarte w niej surowce. Do tego rodzaju recyklingu należy przede wszystkim metoda rozdrabniania gumy, w wyniku której otrzymuje się produkt zawierający gumę, włókna i stal. Po oddzieleniu włókien i  kawałków stali, frakcję gumową należy poddać przesianiu, a następnie w zależności od przeznaczenia dodatkowemu rozdrobnieniu:
-grys > 10 mm
-granulat  1÷10 mm
-miał gumowy 0,2÷1 mm
-pył gumowy < 0,2 mm.

Grys i granulat po odpowiednim związaniu można wykorzystać do budowy nawierzchni placów zabaw, boisk sportowych (rys. 3), ekranów tłumiących hałas, elastycznej kostki brukowej (rys. 4).

Rys.3: Nawierzchnia boiska sportowego z granulatu gumowego. Źródło: www.hemet.zgora.pl

Rys.3: Nawierzchnia boiska sportowego z granulatu gumowego. Źródło: www.hemet.zgora.pl

Rys.4: Elastyczna kostka brukowa. Źródło: www.pwteam.com.pl

Rys.4: Elastyczna kostka brukowa. Źródło: www.pwteam.com.pl

 

Pył gumowy znajduje zastosowanie przy produkcji dywaników samochodowych, wycieraczek, wykładzin podłogowych, pokryć dachowych.
Miał gumowy wykorzystuje się głównie przy modyfikacji asfaltu. Dzięki niemu uzyskuje się polepszone właściwości lepiszcza i mieszanki mineralno-asfaltowej. Tylko dwie metody produkcji miału gumowego poprzez rozdrabnianie są czyste ekologicznie:
a) metoda mechaniczna – mechaniczne cięcie i rozcieranie gumy w temperaturze pokojowej
b) metoda kriogeniczna – pocięte opony, ochłodzone ciekłym azotem do temperatury kruchości poddaje się rozdrobnieniu przy użyciu sił udarowych.

Miał gumowy można wykorzystać do mieszanek mineralno-asfaltowych na dwa sposoby:
– metoda sucha ‘dry process’- część kruszywa zostaje zastąpiona miałem gumowym
– metoda mokra ‘wet process’- polega na zmieszaniu miału gumowego z gorącym lepiszczem, a następnie wprowadzeniu otrzymanego lepiszcza gumowo-asfaltowego do mieszanki mineralnej

Dzięki zastosowaniu mieszanki mineralno-asfaltowej z lepiszczem gumowo-asfaltowym otrzymujemy następujące korzyści:
– większą odporność nawierzchni na spękania
– bezpieczniejsze poruszanie się pojazdów, gdyż przyczepność opon jest większa, a droga hamowania krótsza
-lepszą odporność nawierzchni na działanie mrozu oraz wysokich temperatur
-zmniejszenie natężenia hałasu powstającego na styku kół samochodowych i nawierzchni
-ogromne korzyści ekologiczne dzięki zastosowaniu produktu z przeróbki odpadów gumowych

Podsumowując można śmiało stwierdzić, że korzystając z innowacyjnych rozwiązań technologicznych i materiałów z zużytych opon samochodowych nie tylko chronimy środowisko poprzez zmniejszenie ilości odpadów, ale także otwieramy się nowe korzystniejsze możliwości techniczne.

Bibliografia:
-Horodecka R., Kalabińska M., Piłat J., Radziszewski P., Sybilski D., Wykorzystanie zużytych opon samochodowych w budownictwie drogowym. IBDiM, Warszawa, 2002
-Sybilski D., Zastosowanie odpadów gumowych w budownictwie drogowym, Przegląd budowlany 2009, nr 5, s.37-44

Opracowała Agata Olechwierowicz