Senkantys neatsinaujinantys energetiniai ištekliai, pasaulinėje rinkoje nuolat kylančios kuro kainos, didėjantys atliekų kiekiai verčia ieškoti naujų galimybių pasinaudoti atliekų energetiniu potencialu. Kiekvienais metais pasaulyje gaminama daug padangų, kurios, pasibaigus eksploatacijos laikui, papildo atliekų srautą. Kadangi padangos pasižymi didele energetine verte, jos įvairiose pramonės šakose gali būti naudojamos kurui. Vienas realiausių senų padangų tvarkymo būdų - jų naudojimas alternatyviam kurui cemento pramonėje klinkerio gamybos krosnyse.
Naudotų padangų kaupimasis ir tvarkymo problematika
Kasmet pasaulyje susikaupia gausybė naudotų padangų, kurios natūralioje gamtinėje aplinkoje praktiškai neyra. JAV per metus vidutiniškai jų susidaro apie 281 mln. (~5,68 mln. t), Europos Sąjungoje - apie 180 mln. (~3,64 mln. t). Padangų, tapusių atliekomis, tolimesnis tvarkymas sukelia problemų visame pasaulyje, jų kaupimas sąvartyne iki šiol yra vienas populiariausių sprendimo būdų. Dėl išskirtinių padangų savybių - žemo tankio ir menko biodegradacijos laipsnio - jų laidojimas sąvartyne yra nepageidaujamas. Padangas sunku laidoti, nes jų nesukrausi kompaktiškai, be to, susidaro palankios sąlygos tarp jų veistis uodams bei įvairiems graužikams. Ypač didelę grėsmę aplinkai ir žmonių sveikatai kelia savaiminiai ar tyčiniai didelių padangų sankaupų gaisrai, kurie sunkiai užgesinami dėl aukšto padangų kaloringumo bei sudėtingo jų gesinimo vandeniu. Atvirų padangų gaisrų metu išsiskiria nekontroliuojami pavojingi teršalai, kurių poveikis ir žala juntami tiek vietiniu, tiek ir regioniniu mastu. ES Sąvartynų direktyva, nuo 2003 metų draudžianti laidoti sveikas, o nuo 2006 metų - smulkintas netinkamas naudoti padangas, bei nuolat didėjantis visuomenės susirūpinimas saugiu atliekų tvarkymu lemia šalinamų padangų mažėjimą sąvartynuose ir verčia pasaulio valstybes nustatyti padangų naudojimo (perdirbimo) užduotis.
Lietuvoje kasmet susiduriama su nemažėjančiu padangų atliekų kiekiu, kuris kelia rimtų iššūkių aplinkosaugai ir atsakingam verslui. Padangos, netinkamai utilizuotos ar paliktos gamtoje, gali tapti ilgalaikiu taršos šaltiniu: jos nesuyra šimtmečius, išskiria pavojingas chemines medžiagas, o susikaupusios didesniais kiekiais - kelia gaisrų ir ligų riziką.
Naudotų padangų pagrindiniai perdirbimo būdai
Ekologiškai švarus padangų utilizavimas - gana sunkiai sprendžiama technologinė problema, nes padanga - sudėtingas gumos gaminys, armuotas plienine viela ir medvilniniu audiniu. Pastaruoju metu vis labiau plinta padangos su metaliniu kordu, nes, didėjant transporto priemonių važiavimo greičiams, padangoms keliami vis didesni techniniai reikalavimai. Norint sukurti didelio našumo padangų perdirbimo technologiją, reikia rasti efektyvius gumos atskyrimo nuo kordo būdus. Atskirta nuo kordo guma apdorojama chemiškai ir panaudojama kaip žaliava, pvz. gumos pramonėje.
Tipinė padangų sudėtis ir energetinė vertė pateikta 1 lentelėje.
| Komponentas | Lengvosios mašinos padangos sudėtis, % | Sunkvežimio padangos sudėtis, % |
|---|---|---|
| Anglis | 76-77 | 70-72 |
| Vandenilis | 6-7 | 5-6 |
| Siera | 1-2 | 1-2 |
| Geležis | 10-12 | 20-22 |
| Inertiniai filtrai | 3-4 | 3-4 |
| Vieneto masė, kg | 5-9 | 40-70 |
| Kaloringumas, MJ/kg | 7500-7600 | 6800-7000 |
Netinkamos naudoti padangos ir toliau gali būti tradicinis antrinių žaliavų šaltinis įvairioms pramonės šakoms, tačiau naujų ekologiškai švarių ir ekonomiškai pagrįstų perdirbimo technologijų bei panaudojimo sričių paieška lieka aktuali tema visame pasaulyje. Siekiant sumažinti nuolat didėjantį padangų atliekų srautą ir jų nepageidaujamą poveikį aplinkai, pasirenkamos alternatyvos: padangos restauruojamos, siekiant pailginti jų gyvavimo ciklą, kuriamos ilgaamžiškesnės padangos ir kt.
Netinkamu naudoti padangų tvarkymo alternatyvas galima sąlygiškai suskirstyti į dvi grupes:
- Trumpalaikės alternatyvos (padangų trupinimas (smulkinimas) į skirtingo dydžio frakcijas, padangų pjaustymas ir žaliavos gamyba, padangų naudojimas antrinėms žaliavoms gumos pramonėje kitų gumos komponentų ar naujų padangų gamybai, dirbtinių rifų statyba pakrantėse, sportinių trasų, golfo aikštelių įrengimas, supjaustytų ar sumaltų padangų laidojimas buitinių atliekų sąvartynuose ir kt.).
- Ilgalaikės alternatyvos (kelių tiesimas, padangų pirolizė, padangų naudojimas šilumos ir energijos gamybai, padangų atliekų naudojimas cemento gamybos pramonėje).
Padangų smulkinimas yra tik pirminis paruošimo tolimesniam tvarkymui etapas. Pasaulyje žinomi įvairūs smulkinimo (trupinimo) būdai, kurie pasirenkami priklausomai nuo tolimesnio žaliavos panaudojimo. Padangų gumą naudoti antrinei žaliavai gumos pramonėje, kitų gumos gaminių ar naujų padangų gamybai nėra populiaru dėl papildomų kordo atskyrimo kaštų, ribotos iš antrinių žaliavų pagamintų produktų rinkos, dėl aukštų kai kuriems gaminiams keliamų kokybės reikalavimų ir dėl nepritaikomumo šviesių spalvų produktų gamybai.
Subalastuotų ir sugrupuotų padangų naudojimas dirbtinių rifų statybai pakrantėse yra patraukli alternatyva dėl specifinių šio atliekų srauto ypatumų: nemagnetinių savybių, gebėjimo tapti dumbliuadaugimosi ir žuvų veisimosi buveine ir ypač lėtos degradacijos gamtoje. Alternatyvos taikymas ribotas didelių transportavimo išlaidų ir mažo dirbtinių poreikio. Būtina įvertinti ir tai, kad moksliškai nepakankamai ištirti ilgalaikiai padangų irimo procesai ir jų poveikis aplinkai.
Tačiau tyrimai rodo, kad asfalto priedų gamybai reikalinga labai smulki padangų gumos frakcija, būtina pašalinti visas plieno ar kitokių medžiagų priemaišas. Asfalto grindinys susideda iš dviejų komponentų: agregatinės ir rišamosios medžiagos. Regeneruota guma pagerina rišliosios medžiagos savybes. Kelio dangos tamprioji deformacija žiemą padidėja, o vasarą vėl sumažėja. Guma mažina asfalto nesurišimo laipsnį, didina paviršiaus tamprumą ir apsaugo asfaltą nuo pavojingų įtrūkimų ar slydimų eksploatacijos metu.
Padangų pirolizės procesas
Padangos sėkmingai gali būti deginamos pirolizės būdu. Pirolizės procesas - tai kontroliuojamas bedeguonis deginimo procesas, kurio metu suyra organinės medžiagos. Pirolizei tinka ir padangos su metaliniu kordu. Termiškai veikiant gumos atliekas uždaroje ertmėje, be papildomo oro tiekimo 400-500 °C temperatūroje gali būti gauta gumos alyva, degiosios dujos, skystieji angliavandeniliai ir kietosios liekanos, kurias galima naudoti vietoj suodžių gumos techninių dirbinių gamyboje. Gumos alyva tinka plastifikatorių regenerato gamybai arba plastifikatorių gumos mišiniuose. Skystieji angliavandeniliai ir pirolizės metu gautos dujos naudojami kaip kuras.
Atliekant gumos atliekų 2 stadijų aukštatemperatūrę pirolizę - 1200 °C temperatūroje, galima gauti suodžius gumos pramonei, gumos koksą, turintį aukštas adsorbcines savybes, taip pat degias dujas ir žaliavą juodajai metalurgijai.
Siūlomos technologinės schemos privalumai: technologinė įranga nesudėtinga, kompaktiška, transportabili, lengvai montuojama ir demontuojama, jai nereikia didelių investicijų ir kapitalinių statinių. Įranga leidžia per 24 darbo valandas utilizuoti 5 t senų padangų ir kitų gumos gaminių, išgaunant 2 t skysto kuro, kuris panašus į mazutą; 1,5 t apanglėjusio kieto likučio, kuris panašus į koksą; 0,5 t metalinio kordo ir 1 t pirolizės dujų.
Energijos gamyba iš padangų
Energija gali būti gaunama deginant susmulkintą padangų gumą ir naudojant kaip papildomą kurą anglimi kurenamos įrenginiuose arba specialiai tam pritaikytose krosnyse. JAV kompanija “Goodyear Tire and Rubber” sukūrė cikloninę krosnį, kurioje deginamos padangos gaminami garai. Padangos konvejeriu tiekiamos į besisukančios krosnies židinį. Jos spiralė juda į židinio centrą, kur 1315 °C temperatūroje oksiduojasi. Tokio įrenginio pajėgumas - apie 14 000 kg/h padangų; kartu suprojektavus katilą, galima pagaminti iki 11 300 kg/h garo.
Bendrai gaminant šilumą ir energiją, padangomis kurenamos jėgainės gali pasiekti aukštų efektyvumo rezultatų, yra ekonomiškai pagrįstos aplinkosauginiu požiūriu priimtinos. Tokios jėgainės trūkumas - išlaidos, susijusios su padangų surinkimu ir atgabenimu į jėgainę. Ekonomiškomis gali būti laikomos tokios jėgainės, kurios suvartoja ne mažiau kaip 50 000 tonų padangų per metus. Tai savo ruožtu leistų jas statyti gausiai apgyvendintose vietovėse, bet tokios jėgainės statyba gali užtrukti dėl gyventojų pasipriešinimo. Šio tipo jėgainėje padangos dega ant krosnies grotelių degimo kameroje, kurioje temperatūra - 1300 °C. Joje turėtų būti garą gaminantys įrenginiai; greta esančiai gyvenvietei tiektų ir šildymą, ir elektros energiją. Degimo proceso atliekos - šlakas, Zn prisotintos filtrų dulkės.
Galimybė statyti didelių pajėgumų pirolizės deginimo gamyklas priklauso nuo sugebėjimo laiku, nepertraukiamai, reikiamais kiekiais ir pigiai tiekti netinkamas naudoti padangas. Dar neseniai šių procesų ekonominis efektyvumas buvo vertinamas skeptiškai, tačiau, turint galvoje besikeičiančią situaciją pasaulinėje naftos rinkoje, jie vėl gali būti peržiūrėti iš naujo.
Ekobazė I Padangų perdirbimas
Naudotų padangų panaudojimo kurui galimybės cemento pramonėje
Padangų atliekų naudojimas kurui cemento pramonėje, klinkerio gamybos krosnyse - plačiai pasaulyje paplitęs būdas, dėl aukštos padangų kaloringumo vertės ir mažo drėgmės kiekio (1-3 %). Mažam drėgmės kiekiui išgarinti reikia mažesnių energetinių sąnaudų, ir tai sumažina degimo dujų debitą. Palyginamai mažas peleningumas (3-5 %) padidina šilumos absorbciją.
Klinkerio gamybos sukamoji krosnis pasižymi tokiomis aukštomis temperatūromis, kuriose sudega visi padangose esantys elementai; išsilydo padangų kordas, klinkeryje pakeičiantis įprastai priedams naudojamą geležį. Gaminant klinkerį šlapiuoju būdu, kuro degimo produktai ir medžiaga tiesiogiai kontaktuoja, todėl degimo proceso metu susidariusios kietosios dalelės kepa su klinkeriu, o aukšta fakelo liepsnos temperatūra užtikrina žymią sunkiųjų metalų, sieros, šarmų ir halogenų lokalizaciją klinkeryje. Todėl šlapiąjį klinkerio gamybos būdą kietųjų atliekų atžvilgiu galima laikyti beatliekine technologija, krosnyje kartu su pagrindiniu kuru naudojant padangas, kietųjų atliekų nesusidaro.
Naudotų padangų kaupimasis ir tvarkymas Lietuvoje
Lietuvos Statistikos departamento duomenimis, per metus Lietuvoje susidaro apie 10 000 tonų padangų, remiantis prielaida, kad susidarantis kiekis per metus - tai padangų importo ir eksporto skirtumas. Padangų atliekų srautą reguliuoja bendri atliekų tvarkymą reglamentuojantys įstatymai, poįstatyminiai aktai bei normatyviniai dokumentai.
Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos ministerijos 1998.12.24 įsakyme Nr.280 “Dėl leidimų įvežti į Lietuvos Respubliką naudotas automobilių padangas išdavimo tvarkos ir netinkamų naudoti padangų surinkimo ir apskaitos tvarkos” patvirtinta leidimų įvežti naudotas automobilių padangas išdavimo tvarka, netinkamų naudoti padangų surinkimo ir apskaitos tvarka, įvežamų automobilių padangų ir netinkamų naudoti padangų surinkimo ir apskaitos kontrolės tvarka. Įvežti naudotas automobilių padangas, tinkančias tolimesnei eksploatacijai ar restauracijai, leidžiama ūkio subjektams tik turint Aplinkos apsaugos ministerijos nustatyta tvarka išduotą leidimą. Įvežti tinkančias tolimesnei eksploatacijai padangas leidžiama tik pateikus įmonės, priėmusios padangas, pažymą apie priduotas netinkamas naudoti padangas (75 % nuo prašomų leisti įvežti skaičiaus).
Išvežtos iš Lietuvos Respublikos padangos bei priduotos restauruoti padangos įskaitomos į surinktų padangų skaičių. Subjektai, norintys įsteigti padangų surinkimo vietas, turi gauti gamtos išteklių naudojimo leidimą, parengti ir regiono aplinkos apsaugos departamentui patvirtinti netinkamų naudoti padangų perdirbimo (naudojimo) programą. Norintys rinkti padangas taip pat turi užsiregistruoti kaip atliekas tvarkanti įmonė Atliekas tvarkančių įmonių registre.
Pagal Atliekų tvarkymo taisyklių 54 punktą “Savivaldybių atliekų tvarkymo sistemos turi būti organizuotos taip, kad miestai ir didesnės gyvenvietės būtų aprupintos naudotų padangų atskiro surinkimo priemonėmis”. Gyventojai pas save susidariusias padangas gali nemokamai priduoti į didžiųjų atliekų ir antrinių žaliavų aikšteles. Netinkamos naudoti padangos iš pramonės įmonių, įstaigų ir organizacijų pagal gamtos išteklių naudojimo leidimus turi būti pristatomos į jas tvarkančias įmones. Pristatydamos netinkamas naudoti padangas surinkimo įmonėms, pramonės įmonės, įstaigos ir organizacijos moka 150- 400 Lt už toną.
| Padangų rūšis | 2000 m. | Padangų lieka Lietuvoje vnt. | Padangų svoris kg/vnt. | Padangų kiekis, t. | |
|---|---|---|---|---|---|
| Importas, vnt. | Eksportas, vnt. | ||||
| Naujos padangos | |||||
| Lengvųjų automobilių | 540391 | 108674 | 431717 | 7 | 3022 |
| Autobusų ir krovininių | 143286 | 19153 | 124133 | 39 | 4814 |
| Sunkvežimių | - | - | - | - | - |
| Kitos | 23508 | 7965 | 15543 | 5 | 78 |
| Restauruotos | |||||
| Lengvųjų automobilių | 79943 | 3870 | 76073 | 7 | 533 |
| Autobusų ir krovininių | 880 | 66 | 814 | 39 | 32 |
| Sunkvežimių | - | - | - | - | - |
| Naudotos | |||||
| Kitos | 302935 | 16247 | 286688 | 5 | 1433 |
| Iš viso: | |||||
| Viso | 1092864 | 156541 | 936323 | - | 9945 |
| Lengvųjų automobilių | 620334 | 112544 | 507790 | - | 3555 |
| Autobusų ir krovininių | 144166 | 19219 | 124947 | - | 4873 |
| Sunkvežimių | - | - | - | - | - |
| Kitos | 328364 | 24778 | 303586 | - | 1518 |
Remiantis nauju Lietuvos Respublikos Mokesčio už aplinkos teršimą įstatymo pakeitimo įstatymų, nuo 2003 m. sausio 1 d. bus apmokestinamos įvežamos į Lietuvą naujos, restauruotos bei naudotos padangos, sveriančios daugiau kaip 3 kg. Lėšos, surinktos apmokestinant įvežamus gaminius, bus skiriamos to produkto atliekų surinkimo, perdirbimo/naudojimo veiklai finansuoti. Tikimasi, kad šis įstatymas ženkliai prisidės prie padangų surinkimo, atliekų naudojimo/ perdirbimo sistemos vystymo šalyje.
Valstybinės atliekų apskaitos duomenimis, 2000 metais Lietuvoje buvo surinkta ir pristatyta tvarkymui 2 984 t. naudotų padangų. Daugiausia padangų surenkama Vilniaus, Klaipėdos ir Šiaulių regionuose.
Ekspertų vertinimais, Valstybinės atliekų apskaitos duomenys yra ganėtinai reprezentatyvūs, nepaisant to, kad nemažai s...
Parenkant vieną ar kitą padangų tvarkymo metodą makroekonominiame šalies lygyje, būtina įvertinti šiuos aspektus: susidarančių padangų atliekų kiekius, jų kitimo dinamiką; šalies geografinę padėtį; vietines ekonomines bei socialines aplinkybes; padangų atliekų surinkimo, perdirbimo, naudojimo kurui, transportavimo infrastruktūrą; perdirbimo metu gautų produktų rinkų pajėgumus šalies viduje ir kaimyninėse valstybėse; padangų atliekų naudojimo ar perdirbimo projektų įgyvendinimo pasekmes aplinkai; kultūrinę terpę.