Reifenrecycling - Tire recycling
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Reifenrecycling oder Gummirecycling ist der Prozess des Recyclings von Altreifen , die aufgrund von Verschleiß oder irreparablen Schäden nicht mehr für den Einsatz in Fahrzeugen geeignet sind. Diese Reifen sind aufgrund der großen Produktionsmenge, der Haltbarkeit der Reifen und der ökologisch problematischen Komponenten im Reifen eine herausfordernde Abfallquelle.
Da Reifen sehr langlebig und biologisch nicht abbaubar sind, können sie wertvollen Platz auf Deponien verbrauchen. Wenn Altreifen unsachgemäß behandelt werden, können sie Gummiverschmutzungen verursachen . Im Jahr 1990 wurde geschätzt, dass sich in den Vereinigten Staaten über 1 Milliarde Altreifen auf Lagerbeständen befanden. Ab 2015 sind nur noch 67 Millionen Reifen auf Lager. Von 1994 bis 2010 hat die Europäische Union die Menge der recycelten Reifen von 25 % der jährlichen Rückwürfe auf fast 95 % erhöht, wobei etwa die Hälfte der Altreifen für Energiezwecke verwendet wird, hauptsächlich in der Zementherstellung.
Pyrolyse und Devulkanisation könnten das Recycling erleichtern. Neben der Verwendung als Kraftstoff bleibt der Haupteinsatzzweck für Reifen gemahlener Krümelgummi .
Im Jahr 2017 wurden 13% der US-Reifen, die aus dem Hauptgebrauch genommen wurden, auf dem Gebrauchtreifenmarkt verkauft. Von den verschrotteten Reifen wurden 43 % als Kraftstoff aus Reifen verbrannt , wobei die Zementherstellung der größte Verbraucher war, weitere 25 % wurden zur Herstellung von Gummimehl verwendet, 8 % wurden in Tiefbauprojekten verwendet, 17 % wurden auf Deponien entsorgt und 8 % hatten andere Verwendungen.
Reifenlebenszyklus
Der Reifenlebenszyklus kann anhand der folgenden sechs Schritte identifiziert werden:
- Produktentwicklungen und Innovationen wie verbesserte Mischungen und Profilierung von Sturzreifen erhöhen die Reifenlebensdauer, den Austausch, die Verbrauchersicherheit und reduzieren den Reifenabfall.
- Eine ordnungsgemäße Herstellung und Lieferqualität reduziert den Ausschuss bei der Produktion.
- Der Direktvertrieb über den Handel reduziert die Lagerzeit und stellt sicher, dass den Kunden die Lebensdauer und die Sicherheit der Produkte erklärt werden.
- Die Nutzungs- und Wartungsentscheidungen der Verbraucher wie Reifenrotation und -ausrichtung wirken sich auf den Reifenverschleiß und die Betriebssicherheit aus.
- Hersteller und Einzelhändler legen Richtlinien für Rückgabe, Runderneuerung und Ersatz fest, um den Abfall von Reifen zu reduzieren und die Verantwortung dafür zu übernehmen, den Reifen ins Grab oder in seine Wiedergeburt zu bringen.
- Das Recycling von Reifen durch die Entwicklung von Strategien zur Verbrennung oder Verarbeitung von Abfällen zu neuen Produkten schafft rentable Unternehmen und erfüllt die öffentlichen Richtlinien.
Deponieentsorgung
Reifen sind auf Deponien aufgrund ihres großen Volumens und 75% Leerraum nicht erwünscht . Reifen können Methangase einschließen, die dazu führen, dass sie schwimmfähig werden oder an die Oberfläche sprudeln . Dieser „sprudelnde“ Effekt kann Deponieauskleidungen beschädigen , die installiert wurden, um zu verhindern, dass Deponie-Verunreinigungen das lokale Oberflächen- und Grundwasser verschmutzen .
Zerkleinerte Reifen werden jetzt auf Deponien verwendet und ersetzen andere Baumaterialien, für eine leichte Hinterfüllung in Gasentlüftungssystemen, Sickerwassersammelsystemen und Betriebsauskleidungen. Zerkleinertes Reifenmaterial kann auch verwendet werden, um Deponien abzudecken, zu schließen oder täglich abzudecken. Auch Altreifen als Hinterfüll- und Abdeckmaterial sind kostengünstiger, da Reifen vor Ort geschreddert werden können, anstatt andere Füllmaterialien einzuschleppen.
Lagerbestände und legales Dumping
Reifenvorräte stellen ein großes Gesundheits- und Sicherheitsrisiko dar. Es können leicht Reifenbrände entstehen, die monatelang brennen und eine erhebliche Verschmutzung der Luft und des Bodens verursachen . Recycling hilft, die Anzahl der eingelagerten Reifen zu reduzieren. Ein zusätzliches Gesundheitsrisiko sind Reifenhaufen, die Ungeziefer Unterschlupf und Brutstätte für Moskitos sind , die Krankheiten übertragen können. Das illegale Abladen von Altreifen verschmutzt Schluchten, Wälder, Wüsten und leere Grundstücke; Dies hat dazu geführt, dass viele Staaten Vorschriften für Altreifen verabschiedet haben, die eine ordnungsgemäße Verwaltung erfordern. Reifenamnestietag-Veranstaltungen, bei denen Gemeindemitglieder eine begrenzte Anzahl von Altreifen kostenlos deponieren können, können durch staatliche Altreifenprogramme finanziert werden, um die illegale Entsorgung und unsachgemäße Lagerung von Altreifen zu verringern.
Die Lagerung und das Recycling von Reifen sind manchmal mit illegalen Aktivitäten und mangelndem Umweltbewusstsein verbunden .
Verwendet
Obwohl Reifen normalerweise verbrannt und nicht recycelt werden, werden weiterhin Anstrengungen unternommen, um Wert zu finden. Reifen können in unter anderem zurückgewonnen werden, dem Hotmelt - Asphalt , in der Regel als Gummikrumen Modifikator recycelter Asphaltdecke (CRM-RAP), und als ein Aggregat in Portland - Zement Beton Anstrengungen wurden unternommen , recycelte Reifen als Rohstoff zu verwenden , für neue Reifen, aber solche Reifen dürfen nicht mehr als 5 Gew.-% recycelte Materialien enthalten, und Reifen, die recyceltes Material enthalten, sind neuen Reifen unterlegen, da sie an einer verringerten Laufflächenlebensdauer und einer geringeren Traktion leiden. Reifen wurden auch zerkleinert und in Gartenbeeten als Rindenmulch verwendet, um das Wasser zu halten und das Wachstum von Unkraut zu verhindern. Einige "grüne" Gebäude, sowohl private als auch öffentliche, wurden aus alten Reifen gebaut.
Die Pyrolyse kann verwendet werden, um die Reifen zu Brenngas , Ölen, festen Rückständen ( Kohlenstoff ) und minderwertigem Ruß aufzubereiten , die bei der Reifenherstellung nicht verwendet werden können. Ein Pyrolyseverfahren, das Aktivkohle und hochwertigen Ruß erzeugt, wurde vorgeschlagen.
Zementherstellung
Altreifen können als alternativer Brennstoff bei der Herstellung von Portlandzement verwendet werden , einem wichtigen Bestandteil von Beton. Ganze Reifen werden üblicherweise in Zementöfen eingeführt , indem sie in das obere Ende eines Vorwärmofens gerollt oder durch einen Schlitz in der Mitte eines langen Nassofens fallengelassen werden. In jedem Fall bewirken die hohen Gastemperaturen (1000–1200 °C) eine fast augenblickliche, vollständige und rauchfreie Verbrennung des Reifens. Alternativ werden Reifen in 5–10 mm Späne zerkleinert und in dieser Form in eine Vorkalzinator-Brennkammer eingespritzt. Bei der Zementherstellung ist ein gewisser Eiseneintrag erforderlich, daher ist der Eisengehalt von Stahlgürtelreifen für den Prozess von Vorteil.
Von Reifen abgeleitete Produkte
Reifen können auf viele Arten wiederverwendet werden, obwohl die meisten gebrauchten Reifen wegen ihres Kraftstoffwertes verbrannt werden. In einem von der US EPA zitierten Bericht aus dem Jahr 2003 heißt es, dass für 80,4% der Altreifen, also etwa 233 Millionen Reifen pro Jahr, Märkte ("sowohl Recycling als auch Nutzen") existierten. Unter der Annahme von 22,5 Pfund (10,2 kg) pro Reifen prognostiziert der Bericht von 2003 ein Gesamtgewicht von etwa 2,62 Millionen Tonnen (2.580.000 Tonnen lang; 2.890.000 Tonnen kurz) von Reifen.
Neue Produkte, die aus Altreifen gewonnen werden, erzeugen mehr wirtschaftliche Aktivität als die Verbrennung oder andere Produktion mit geringem Multiplikator, während sie gleichzeitig den Abfallstrom reduzieren, ohne übermäßige Umweltverschmutzung und Emissionen aus Recyclingvorgängen zu erzeugen.
- Baumaterialien. Ganze Häuser können mit ganzen Reifen gebaut werden, indem man sie mit Erde auffüllt und mit Beton bedeckt, einem üblichen Material in Erdschiffen . Sie werden in Tiefbauanwendungen wie Unterbauschüttungen und Böschungen, Hinterfüllungen für Mauern und Brückenwiderlager, Unterbauisolierungen für Straßen, Deponieprojekte und Kläranlagen-Abflussfelder verwendet. Kollisionsreduktion: Reifen sind ebenfalls miteinander und als verschiedene Arten von Barrieren wie gebundenen Erosionsschutz , Regenwasser, Sprengmatten , die Wellenwirkung schützt Anlegestellen und Sümpfe und Schallbarrieren zwischen den Fahrbahnen und Wohnungen.
- Künstliche Riffe sind mit Reifen gebaut , die zusammen in Gruppen gebunden sind, gibt es einige Kontroversen darüber , wie effektiv Reifen sind als künstliches Riff - System, ein Beispiel dafür ist das Osborne Reef - Projekt , das ein Umwelt Alptraum geworden , die Millionen von Dollar kosten wird , zu korrigieren.
- Der Prozess des Stanzens und Schneidens von Reifen wird bei einigen Bekleidungsprodukten wie Sandalen und als Straßenunterbau verwendet, indem die geschnittenen Seitenwände miteinander verbunden werden, um ein flexibles Netz zu bilden.
- Die im Bericht von 2003 prognostizierten Märkte waren: Reifentreibstoff (TDF) mit 130 Millionen Reifen, Tiefbauprojekte mit 56 Millionen Reifen, Gummimehl mit 18 Millionen Reifen zu geformten Gummiprodukten, Gummimehl mit 12 Millionen Reifen zu gummimodifiziertem Asphalt Millionen Reifen, Exportierte Artikel mit 9 Millionen Reifen, geschnittene, gestanzte und gestanzte Produkte mit 6,5 Millionen Reifen und landwirtschaftliche und sonstige Verwendungen 3 Millionen Reifen.
- Zerkleinerte Reifen, bekannt als Tire Derived Aggregate (TDA), haben viele Anwendungen im Tiefbau. TDA kann als Verfüllung für Stützmauern, Verfüllung für Deponiegasgrabensammelbrunnen , Verfüllung für Erdrutschreparaturprojekte sowie als schwingungsdämpfendes Material für Eisenbahnstrecken verwendet werden.
- Gemahlener und krümeliger Gummi, auch als zerkleinerter Gummi bekannt, kann sowohl in Pflasterarbeiten als auch in formbaren Produkten verwendet werden. Diese Arten von Pflastern sind: Gummimodifizierter Asphalt (RMA), Gummimodifizierter Beton und als Ersatz für einen Zuschlagstoff. Beispiele für gummigeformte Produkte sind Teppichpolsterung oder -unterlage , Bodenbelagsmaterialien, Stoßstangen, Terrassendecks, Bahnübergangsblöcke, Viehmatten, Gehwege, Gummifliesen und -ziegel, bewegliche Geschwindigkeitsschwellen und Bordsteine/Kanten. Der Gummi kann mit Kunststoff für Produkte wie Paletten und Eisenbahnschwellen geformt werden . Auch Sport- und Freizeitbereiche können mit dem stoßdämpfenden Gummiformmaterial gepflastert werden. Gummi von Reifen wird manchmal in mittelgroße Stücke zermahlen und als Gummimulch verwendet . Gummikrümel können auch allein oder gemischt mit grobem Sand als Füllung für grasähnliche Kunstrasenprodukte wie Feldrasen verwendet werden.
- Stahlwerke können Reifen als Kohlenstoffquelle verwenden und Kohle oder Koks bei der Stahlherstellung ersetzen.
- Reifen werden auch oft für den Einsatz auf Basketballplätzen und neuen Schuhprodukten recycelt.
Reifenpyrolyse
Das Pyrolyseverfahren zum Recycling von Altreifen ist eine Technik, bei der ganze oder geschredderte Reifen in einem Reaktorbehälter erhitzt werden, der eine sauerstofffreie Atmosphäre enthält. Im Reaktor wird der Gummi erweicht, woraufhin die Gummipolymere in kleinere Moleküle zerfallen . Diese kleineren Moleküle verdampfen schließlich und verlassen den Reaktor. Diese Dämpfe können direkt verbrannt werden, um Energie zu erzeugen, oder zu einer öligen Flüssigkeit kondensiert werden, die im Allgemeinen als Brennstoff verwendet wird . Manche Moleküle sind zu klein, um zu kondensieren. Sie bleiben als Gas zurück, das als Brennstoff verbrannt werden kann. Die im Reifen enthaltenen Mineralien, etwa 40 Gew.-%, werden als feste Asche entfernt . Bei richtiger Durchführung ist der Reifenpyrolyseprozess ein sauberer Vorgang und erzeugt wenig Emissionen oder Abfall; Bedenken hinsichtlich der Luftverschmutzung durch unvollständige Verbrennung, wie es bei Reifenbränden der Fall ist, wurden jedoch dokumentiert.
Die Eigenschaften des Gas-, Flüssigkeits- und Feststoffausstoßes werden durch die Art des verwendeten Einsatzmaterials und die Prozessbedingungen bestimmt. Ganze Reifen enthalten beispielsweise Fasern und Stahl. Bei geschredderten Reifen wurde der größte Teil des Stahls und manchmal die meisten Fasern entfernt. Prozesse können entweder chargenweise oder kontinuierlich sein. Die Energie, die erforderlich ist, um die Zersetzung des Gummis voranzutreiben, umfasst die Verwendung von direkt befeuertem Brennstoff (wie ein Gasofen ), elektrischer Induktion (wie ein elektrisch beheizter Ofen) oder durch Mikrowellen (wie ein Mikrowellenofen). Manchmal wird ein Katalysator verwendet, um die Zersetzung zu beschleunigen. Die Wahl des Ausgangsmaterials und des Verfahrens kann den Wert der Endprodukte beeinflussen.
Das historische Problem der Reifenpyrolyse war der feste Mineralstrom, der etwa 40% des Ausstoßes ausmacht. Der Stahl kann aus dem Feststoffstrom mit Magneten für die Wiederverwertung entfernt werden. Der verbleibende Feststoff, der oft als „bezeichnet char “, hat wenig oder keinen anderen Wert als möglicherweise als minderwertiges hatte Kohlenstoff - Brennstoff . Char sind die zerstörten Überreste des ursprünglichen Rußes, der verwendet wird, um den Reifen zu verstärken und ihm Abriebfestigkeit zu verleihen. Der Feststoffstrom umfasst auch die Mineralien, die bei der Gummiherstellung verwendet werden. Diese großvolumige Komponente der Reifenpyrolyse ist ein großes Hindernis, obwohl dieses Thema weiterhin eine Quelle für Innovationen ist.
Kryo-Recycling
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Reifen können mit Kryogenen oder superkalten Flüssigkeiten eingefroren , dann zerlegt und zu einem Material namens "Krümel" verarbeitet werden, das in Asphaltstraßenbetten, landwirtschaftlichen Schläuchen und Ladeflächenauskleidungen verwendet werden kann.
Wiederverwendung
Neben dem Recycling von Altreifen kann der Altreifen einer neuen Verwendung zugeführt werden.
Alte Reifen werden manchmal zum Spielen in eine Schaukel umgewandelt . Die innovative Nutzung ermöglicht es, einen bestehenden, nicht straßentauglichen Altreifen auf einfache Weise einem Verwendungszweck zuzuführen.
Gebrauchte Reifen werden auch als Trainingsgerät für Sportprogramme wie American Football verwendet . Eine klassische Konditionsübung, die die Geschwindigkeit und Agilität der Spieler verbessert, ist der "Tire Run", bei dem die Reifen nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Reifen links ein paar Zentimeter vor dem rechten Reifen im Zickzackmuster liegt. Die Athleten durchlaufen dann das Reifenmuster, indem sie in die Mitte jedes Reifens treten. Die Übung zwingt die Athleten, ihre Füße höher als normal über den Boden zu heben, um Stolperfallen zu vermeiden. Andere sportliche Anwendungen umfassen das Umdrehen von Reifen (typischerweise werden Traktoren- oder große LKW-Reifen verwendet) oder für die obere Cardio-Konditionierung durch wiederholtes Schlagen eines Reifens mit einem Vorschlaghammer.
Wiederverwendete Reifen können auch als kostengünstiges alternatives Baumaterial im Rahmen von Stampflehm-Wärmespeicherhäusern verwendet werden. Dies ist über alle Produktionsskalen hinweg von Vorteil, wie zum Beispiel für individuell nachhaltiges Wohnen.
Reihen von Reifenstapeln werden oft als Barrieren in Rennstrecken verwendet, um kinetische Energie während eines Crashs über einen längeren Zeitraum abzuleiten, im Vergleich zum Aufprall auf ein weniger formbares Material wie eine Beton- oder Stahlwand.
Viele Viehzüchter verwenden alte Traktorreifen als Tränke für ihre Rinder, indem sie sie über natürlichen Quellen platzieren oder sie mit Bachwasser bewässern. Diese Reifen enthalten das Wasser und lassen es ohne zusätzliche Interaktion des Landwirts für die Rinder fließen. Die meisten Landwirte bauen auch ein Abflussrohr oben oder in der Mitte des Reifens ein, damit überschüssiges Wasser abfließen kann, um ein Überlaufen und Erosion um die Außenseite des Reifens herum zu verhindern, wo sich die Rinder befinden würden.
Umweltsorgen
Reifen bergen aufgrund ihres Schwermetall- und anderen Schadstoffgehalts bei der Lagerung auf nassen Böden ein Risiko für das Auswaschen von Giftstoffen in das Grundwasser . Untersuchungen haben gezeigt, dass bei der Verwendung von geschredderten Reifen als leichtes Füllmaterial sehr wenig Auslaugen auftritt; der Verwendung dieses Materials wurden jedoch Beschränkungen auferlegt; jeder Standort sollte individuell beurteilt werden, um festzustellen, ob dieses Produkt für die gegebenen Bedingungen geeignet ist.
Sowohl für Anwendungen oberhalb als auch unterhalb des Grundwasserspiegels zeigt die überwiegende Anzahl von Beweisen, dass TDA (von Reifen abgeleitete Zuschlagstoffe oder zerkleinerte Reifen) nicht dazu führt, dass die primären Trinkwasserstandards für Metalle überschritten werden. Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass TDA die Metallkonzentrationen bei primären Trinkwasserstandards über die natürlich vorkommenden Hintergrundwerte hinaus erhöht.
Siehe auch
- Kunstrasen
- Kunststoffrecycling
- Gummimulch
- Gummierter Asphalt
- Technoflex
- Reifenbrand
- Vulkanisation
- Abfallwirtschaft
Verweise
Externe Links
-
Medien zum Thema Reifenrecycling bei Wikimedia Commons - Riesige Mikrowelle verwandelt Plastik wieder in Öl , New Scientist , 2007-06-26
