Dopravní fakulta Jana Pernera, Univerzita Pardubice Školní rok: 2003/2004, letní semestr I.ročník (obor DMML), Rusnioková Markéta 22.dubna 2004
Název práce: Pneumatiky, gumárenský odpad a jeho zpětné využití
-1-
Prohlášení: Prohlašuji, že předložená práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracovala samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpala, v práci řádně cituji. Souhlasím se zveřejněním práce na webovém serveru Univerzity Pardubice. Anotace: Pneumatiky jsou významnou a sledovanou součástí běžného života dnešní společnosti. Slouží dopravě počínaje leteckou až po jízdní kola. V příštích letech se očekává další nárůst spotřeby pneumatik a je proto na místě se jimi zabývat a to především s ohledem na emise a neobnovitelné zdroje používané k jejich produkci. Klíčová slova: definice pneu, recyklace, protektorování, spalování, alternativní paliva, zpracování recyklované pryže, povinnost zpětného odběru, životnost pneu, sběrný systém. Obsah: 1.
Úvod ................................................................................................................................... 3 1.1. Identifikace odpadového toku ......................................................................................... 3 2.1. Produkce a způsob využívání pneumatiky v České republice ........................................ 4 2. Základní ukazatele vlastností pneumatik ........................................................................... 5 2.1. Definice ........................................................................................................................... 5 2.2. Pneumatiky lze dělit z hlediska....................................................................................... 5 2.3. Životnost.......................................................................................................................... 5 2.4. Materiálové složení ......................................................................................................... 5 2.5. Chemické složení pneumatik .......................................................................................... 5 2.6. Termické vlastnosti pneumatik ....................................................................................... 6 3. Současná situace v ČR ....................................................................................................... 6 3.1. Produkce.......................................................................................................................... 7 3.2. Cíle nakládání s pneumatikami ....................................................................................... 7 3.3. Metody dosažení cílů: ..................................................................................................... 8 3.4. Zhodnocení pneumatik.................................................................................................... 8 3.5. Skládkování pneumatik ................................................................................................... 9 3.6. Právní rámec legislativy Evropské unie .......................................................................... 9 3.7. Materiálové a energetické využití ................................................................................... 9 3.8. Opětovné použití výrobku............................................................................................. 10 3.9. Opětovné použití materiálu ........................................................................................... 10 3.10. Materiálové zhodnocení .............................................................................................. 10 3.11. Recyklace .................................................................................................................... 10 3.12. Regenerace .................................................................................................................. 11 3.13. Pyrolýza....................................................................................................................... 11 3.14. Energetické zhodnocení .............................................................................................. 11 4. Kapacity k využívání a odstraňování pneumatik v ČR .................................................... 11 4.1. Protektorování ............................................................................................................... 11 5. Pneumatiky, rekultivace ................................................................................................... 12 5.1. Rekultivace (terénní úpravy), legislativa a odpady....................................................... 12 5.2. Rekultivace skládek....................................................................................................... 12 5.3. Odstraňování textilu z granulátu drcených pneumatik.................................................. 12 5.4. Metoda fluidního rozdružování..................................................................................... 13 5.5. Výsledky provozních zkoušek ...................................................................................... 13 5.6. Pryžový odpad a pneumatiky ........................................................................................ 15 -2-
6.
Možnosti zpracování a zneškodnění použitých pneumatik.............................................. 15 6.1. Spalování....................................................................................................................... 15 6.2. Recyklace ...................................................................................................................... 16 6.3. Indikace a separace ( čištění ): ...................................................................................... 17 6.4. Recyklace pneumatik - druhotná surovina v pozemním stavitelství............................. 17 6.5. Regenerace pryže .......................................................................................................... 18 7. Využití recyklovaných pneumatik a pryže....................................................................... 19 7.1. Zpracování recyklované pryže ...................................................................................... 19 7.2. Technické specifikace a vlastnosti ................................................................................ 19 8. Množství různých způsobů využití výrobků z recyklované pryže členěných podle oblastí použití:...................................................................................................................................... 19 8.1. Komunální sféra ............................................................................................................ 19 8.2. Průmysl a stavebnictví .................................................................................................. 20 8.3. Doprava ......................................................................................................................... 20 9. Praktické ukázky využití .................................................................................................. 20 9.1. Individuální řešení tlumení vibrací v kolejové dopravě................................................ 20 10. Problematika pneumatik v praxi .................................................................................. 22 11. Závěr............................................................................................................................. 23 12. Použitá literatura: ......................................................................................................... 23 1. Úvod Lidé se v dnešní době pohybují snad více na kolech než po vlastních nohou. A na každém kole je nezbytná součást vozidla - pneumatika. Počet automobilů a tedy i spotřeba pneumatik stále roste. Každá člověkem vyráběná věc má svou historii. Je v ní uložena zkušenost a um minulých generací, jsou v ní uloženy materiály a energie pocházející z přírody. Mnoho věcí se však po kratším či delším užívání stává nepříjemným odpadem. Z hlediska nakládání s odpady jsou významné automobilové pneumatiky. Z hlediska konstrukce dominují na trhu radiální pneumatiky. Hledisko použití vzdušnic nemá při nakládání s odpady význam. U osobních pneumatik dochází k opotřebení po ujetí cca 30 000 až 70 000 km. Rychlost opotřebení a tedy i životnost závisí na jejím druhu a materiálovém složení, pravidelné údržbě, způsobu provozování a technickém stavu vozidla. Protektorováním se může životnost prodloužit na cca 100 000 – 120 000 km. Použité (opotřebené) pneumatiky lze rozdělit do třech kategorií: a) částečně použité (opotřebené), které ještě slouží původnímu účelu, b) opotřebené, které nelze znovu použít a jsou vhodné k protektorování, c) opotřebené, které nelze ani znovu použít ani protektorovat a které se označují jako pneumatiky na konci životnosti. 1.1. Identifikace odpadového toku Celkový design pneumatik má řadu variant podle velikosti a účelu použití. V Evropě jsou běžně používané pneumatiky o váze 6,5 – 7 kg pro osobní automobily a 50 – 53 kg pro nákladní automobily (viz obrázek číslo 1).
-3-
2.1. Produkce a způsob využívání pneumatiky v České republice
Obrázek č. 1: Schéma produkce a způsobu využívání pneumatiky v České republice [3]
-4-
2. Základní ukazatele vlastností pneumatik 2.1. Definice Pneumatika je dutá pryžová obruč kol silničních vozidel. Slouží k tlumení nárazů a otřesů na nerovnostech vozovky a musí odolávat smyku za různých povětrnostních podmínek a musí být odolná proti nárazům a oděru. 2.2. Pneumatiky lze dělit z hlediska - typu dopravního stroje (kolo, motocykl, osobní auto, lehké nákladní auto, střední nákladní auto, těžké nákladní auto, autobusy, speciální zemědělské a stavební stroje, letecké, aj.), - konstrukce (radiální, kombinované, diagonální), - použití vzdušnic (dušové, bezdušové). Z hlediska nakládání s odpady v území jsou podstatné automobilové pneumatiky. Z hlediska konstrukce v současné době dominují na trhu ve většině zemí radiální pneumatiky. Hledisko použití vzdušnic nemá při sledování nakládání s odpadem význam. 2.3. Životnost U osobních pneumatik dochází k opotřebení po ujetí cca 30 000 až 70 000 km. Rychlost opotřebení a tedy i životnost pneumatiky závisí na jejím druhu a materiálovém složení, pravidelné údržbě, způsobu provozování a technickém stavu vozidla. Protektorováním se může životnost pneumatiky (kostry pneumatiky) prodloužit na cca 100 000 – 120 000 km. 2.4. Materiálové složení Základní strukturní části pneumatik tvoří běhoun, bandáž, kostra, vnitřní guma, bočnice, jádro patky a patkové lanko. Přehled materiálového složení pryže podle typu dopravního prostředku je uveden v tabulce 1. 2.5. Chemické složení pneumatik Pneumatika se skládá z různých materiálů a strukturních složek, které přispívají ke zlepšení jejich užitkových vlastností. Složení pneumatik závisí na jejich typu. Počet různých typů pneumatik, které jsou používány v České republice se pohybuje řádově ve stovkách a se zaváděním nových výrobků se stále zvyšuje. Díky materiálovému složení jsou pneumatiky velmi stabilní, za běžných podmínek se v podstatě nerozpadají. Přibližně 80% celkové hmotnosti pneumatik osobních automobilů a 75% hmotnosti pneumatik nákladních automobilů tvoří směs pryže z vulkanizovaných přírodních a syntetických kaučuků, sazí a dalších přísad. Pneumatiky nákladních automobilů obsahují všeobecně více přírodní pryže než pneumatiky osobních automobilů.
-5-
Tabulka č.1: Přehled materiálových složení pryže dle typu dopravního prostředku [10] Skupina plášťů (pneumatik)
Typ elastomeru v kaučukové směsi
Osobní Lehké nákladní
55 % SBR, 30 % BR, 15 % NR 40 % SBR, 30 % BR, 30 % NR + IR
Těžké nákladní Zádní traktorové
20 % SBR, 25 % BR, 55 % NR + IR 40 % SBR, 30 % BR, 30 % NR + R
SBR – butadienstyrenový kaučuk, BR – polybutadienový kaučuk, NR – přírodní kaučuk, IR - polyisoprenový kaučuk (analog přírodního). Zpevňovací materiály pneumatik (výztuž) tvoří ocel a textil. V pneumatikách nákladních vozidel je použito větší množství ocelového drátu, než u pneumatik osobních automobilů. Dříve používané textilní materiály z přírodních surovin (bavlna) byly postupně nahrazovány viskózou, polyamidy a také ocelí (celoocelové pláště all-steel). Provozováním pneumatiky se postupně obrušuje dezén běhounu. Dochází k úbytku materiálů této části pneumatiky a relativní zastoupení materiálů se v opotřebené pneumatice v porovnání s novou postupně mění. Podstatný je úbytek pryže a sazí a zvýšení podílu oceli a textilu v opotřebovaných pneumatikách. 2.6. Termické vlastnosti pneumatik Výhřevnost pneumatik se pohybuje od cca 25 000 do cca 32 000 kJ.kg-1. Tato výhřevnost je srovnatelná s běžnými fosilními palivy, což je dáno vysokým podílem uhlovodíků (nad 75 %). Z těchto důvodů pneumatiky představují alternativu konvenčních paliv. Obecně lze dále konstatovat, že opotřebované pneumatiky (zejména all-streel) mají díky úbytku pryže relativně nižší výhřevnost, než pneumatiky z vadné produkce výrobních závodů. Základní srovnání výhřevnosti pneumatiky s vybranými materiály (viz tab. č. 2). Tabulka č. 2: Výhřevnost vybraných materiálů a pneumatik Materiál
Výhřevnost (kJ.kg-1)
Opotřebované pneumatiky Antracit Černé uhlí ostravské
25 000 – 32 000 24 000 – 34 000 28 200 – 29 400
Hnědé uhlí mostecké Dřevo suché Tekutá paliva
10 200 – 17 200 13 000 – 17 000 40 000 – 44 500
Zapálení pneumatik je velmi obtížné. Zápalná teplota leží nad 330 °C a teplota zabezpečující dokonalé vyhoření pneumatik leží nad 650 °C. Samovolné vznícení je velmi nepravděpodobné. Jsou ale známy případy samovznícení drtě z pneumatik [9]. 3. Současná situace v ČR Česká republika má bohatou tradici v oblasti gumárenského průmyslu. Dlouhodobě se vyrábí základní suroviny pro výrobu pryže, je zde rozvinuta výroba pneumatik a dalších gumárenských produktů. V souvislosti s výrobou se rozvinulo i zpracování pryžového odpadu. -6-
Díky optimistickým ekonomickým úvahám podnikatelů a státní podpoře recyklačních technologií byla v České republice po roce 1989 zahájena výstavba četných zpracovatelských kapacit. Většina těchto zařízení se však krátce po svém zprovoznění začala potýkat s vážnými ekonomickými problémy. V ekonomice provozu se projevilo nedostatečné využití kapacit zařízení díky nedostatečnému přístupu pneumatik, růstu cen energií a následné nízké prodejnosti výsledných produktů. Nevznikly nové výrobní kapacity, které by dokázaly poloprodukty (drcenou pryž) dále zhodnotit a vyrobit produkty dobře uplatnitelné na trhu. Na druhé straně se rozvíjí energetické využití opotřebovaných pneumatik v cementářských pecích. Avšak i cementárny mají problémy se získáváním pneumatik, i když by jich v ČR mělo vznikat dostatečné množství. O jak velké množství pneumatik jde, není jednoznačné. Nepoměr mezi odhady a reálně podchyceným množstvím opotřebovaných pneumatik na území ČR lze vysvětlovat buď vysokým podílem nelegálního nakládání s pneumatikami nebo nadhodnocením odhadů jejich produkce. Přestože se odpadové hospodářství zaměřuje pouze na opotřebované pneumatiky, pro určení prevenčního potenciálu je důležité sledovat vzájemnou souvislost mezi výrobou, dovozem a spotřebou a dále pak odstraňováním pneumatik [4]. 3.1. Produkce Uvedené údaje jsou shrnuty v tabulce 3. Tabulka č. 3.: Produkce opotřebovaných pneumatik v České republice [4] Zdroj informace
D.Kreizlová (1997) Sledované období 90. léta Odhad množství 50-60 000 (t)
INVESTprojekt (1998) 1997 60 000
J.Bačkovský (1999) 1998 39 685
ČEÚ,(ISO2) (2000) 1998 161 540
ČEU,(ISO2) (2000) 1999 40 423
3.2. Cíle nakládání s pneumatikami Strategické cíle nakládání s pneumatikami v rámci České republiky by měly vycházet ze zkušeností zemí Evropské unie. Na prvním místě odpadové hierarchie je prevence, podpora čistících technologií, zavádění technických standardů u nových výrobků a působení na chování spotřebitelů. Dále je to předcházení vzniku odpadních pneumatik, tzn. prodloužení životnosti pneumatik vývojem nových, odolnějších materiálů. V rámci EU byl zpracován program pro Evropskou komisi k prevenci, zhodnocení a zneškodnění opotřebených pneumatik (COM/XI/454/93-EN), ve kterém byla presentována doporučení pro nakládání s pneumatikami. Program prioritních odpadových toků nenabyl sice odpovídající legislativní statut, ukázal však směr, kterým se evropská odpadová politika ubírá a jeho doporučení podnítily diskuse v odpadovém hospodářství v Evropě. Následně některé členské státy zkomponovaly tato doporučení do svých národních politik. Program navíc přispěl k zavedení zákazu skládkování použitých pneumatik v EÚ, který stanovuje směrnice Rady 1999/31/ES o skládkách odpadů.
-7-
3.3. Metody dosažení cílů: Prodloužení životnosti pneumatiky Je důležité usilovat o prodloužení životnosti pneumatik, které představuje ušetření surovinových zdrojů, ale tím i současně snížení produkce odpadů. Do české odpadové strategie se doporučuje zavést následující opatření: - podporovat uvádění pneumatik s vyšší životností na náš trh, - zabezpečovat informační kampaň zaměřenou na prodloužení životnosti pneumatik jejich správným užíváním (témata jako pravidelná údržba pneumatik, vyvažování kol, vhodný typ pneumatik dle ročního období, vhodný způsob jízdy, kontrola geometrie řízení atd. ). Podpora protektorování Protektorování by mělo být považováno za první krok ve spotřební fázi pneumatiky. Je tím znovu využita větší část pneumatiky (kostra). Protektorování přispívá k úsporám surovin a energie a především se snižuje množství vznikajícího odpadu. Z těchto důvodů je významným cílem podpořit rozšíření protektorování pneumatik (zejména nákladních). Toho je možno dosáhnout prostřednictvím následujících možných opatření: - zavést kvalitní standardy na výrobu nových pneumatik vyžadující jejich protektorovatelnost a současně zavést kvalitativní standardy pro protektorovny, - podpořit politiku veřejného příkladu (použití protektorů ve státní správě, armádě, apod.), - poskytovat informace veřejnosti o dostupnosti a kvalitě protektorů. Sběrný systém Dobře fungující sběrná síť přispívá ke snížení celkových finančních nákladů na zpracování pneumatik tím, že odstraňuje jejich nadbytečné toky uvnitř regionu a zajišťuje dodání vybraných pneumatik do patřičných zpracovatelských zařízení. V České republice se předpokládá, že systém sběru pneumatik si vybudují firmy uvádějící pneumatiky na trh. Možné způsoby, jak zainteresovat hlavní aktéry a motivovat je k vytvoření sběrného systému, jsou: - iniciovat dobrovolné dohody mezi průmyslem a orgány státní správy, - zvážit legislativní zavedení ekonomických nástrojů (poplatek za nový výrobek, recyklační poplatek) v případě, že se dobrovolný přístup ukáže jako neefektivní, - zabezpečit povinnost vyjmutí pneumatik z autovraků před jejich dalším zpracováním, - informovat spotřebitele o povinnosti zpětného odběru pneumatik. 3.4. Zhodnocení pneumatik V závěru svého životního cyklu se pneumatika stává odpadem, který je možno dále zhodnotit. Stále malé uplatnění výrobků s obsahem produktů recyklace pneumatik na trhu však přispívá k malé ekonomické úspěšnosti materiálového zhodnocení. Je třeba vytvořit trh pro výrobky z recyklované pryže. Toto je možno dosáhnout prostřednictvím následujících opatření: - zavést daňové a jiné ekonomické zvýhodnění výrobků obsahující stanovený obsah recyklované pryže, - stanovit cíle pro gumárenský průmysl, zaměřené na určité procento používání recyklované pryže ve vládních zakázkách (např. silnice s použitím modifikovaného asfaltu), -8-
-
definovat pryžový granulát jako druhotnou surovinu v rámci mezinárodního obchodního kódovacího systému, - podporovat výzkum, vývoj a realizaci nových technologií, které mohou produkovat tržně uplatněný produkt získaný zpracováním opotřebeních pneumatik V krátkodobé perspektivě, dokud materiálové zhodnocení nebude ještě dostatečně rozvinuto, je třeba podporovat energetické zhodnocení opotřebených pneumatik před prostým skládkováním. 3.5. Skládkování pneumatik Skládkování opotřebovaných pneumatik by mělo být z českého odpadového hospodářství úplně odstraněno. Za tímto účelem je třeba zajistit, aby plnění zákazu skládkování pneumatik na základě odpadové legislativy bylo účinně kontrolováno. Vzhledem k vágní formulaci vlastního zákazu ve stávající legislativě však účinnost tohoto nástroje zůstává nejistá. K zajištění absolutní eliminace skládkování jsou doporučena následující opatření: - zavést do národní odpadové legislativy jednoznačnou formulaci zákazu skládkování i jakéhokoliv jiného ukládání pneumatik a jejich části ( např. jako konstrukční prvek skládky), - systémově zabezpečit vznik sběrných míst opotřebených pneumatik pro spotřebitele s možností odevzdat pneumatiku bez úplaty [7]. 3.6. Právní rámec legislativy Evropské unie EU nemá samostatný předpis týkající se nakládání s opotřebovanými pneumatikami. Ze strategických dokumentů se k nakládání s opotřebovanými pneumatikami vztahují především následující dokumenty: - Strategie odpadového hospodářství ve Společenství (SEC ( 89)934 final, revidované znění COM (96)399 final) definující jasně odpadovou hierarchii, - Program prioritních odpadových toků, ze kterého vzešel Návrh doporučení pracovní skupiny pro Evropskou komisi k prevenci, zhodnocení a odstranění opotřebovaných pneumatik (COM/XI/454/93-EN). Z legislativních předpisů se k nakládání s opotřebovanými pneumatikami vztahují následující: - Směrnice Rady 1999/31/ES o skládkách odpadů, - Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2000/53/ES o vyřazených vozidlech, - Návrh směrnice o spalování odpadů, COM(98)558 ve znění COM(99)330. Dle směrnice Rady 1999/31/ES o skládkách odpadů by členské státy měly zajistit, že skládky nebudou přijímat celé opotřebované pneumatiky do dvou let ode dne nabytí účinnosti této směrnice a rozdrcené opotřebované pneumatiky do pěti let od tohoto dne ( v obou případech s výjimkou pneumatik jízdních kol a pneumatik o vnějším průměru větším než 1400mm) [1]. 3.7. Materiálové a energetické využití Pneumatiky jsou diky svému materiálovému složení a energetickým vlastnostem významným zdrojem materiálu, energie a potenciálně také surovin. Proto existuje několik možností, jak pneumatiky bezpečně a účinně využít i po ukončení jejich prvního životního cyklu, kdy se jinak stávají objemným odpadem s riziky pro životní prostředí. V souladu s odpadovou hierarchií jsou uvedeny hlavní možnosti využívání opotřebených pneumatik postupně pro opětovné použití výrobku, materiálové zhodnocení a energetické zhodnocení. Následně jsou uvedeny hlavní používané technologie a výstupy, které lze jejich užitím získat [7]. -9-
3.8. Opětovné použití výrobku Opětovné použití výrobku zahrnuje metody, které umožňují částečně opotřebovaných pneumatik k účelu, pro který byly původně vyrobeny. Z ekonomického hlediska vede opětovné používání pneumatik ke snížení nákladů pro spotřebitele. Metody opětovného použití zahrnují: 1. přímé opětovné použití, 2. prořezávání, 3. protektorování. Přímé opětovné použití je nejjednodušším příkladem opětovného použití výrobku. U pneumatik je v tomto směru rozhodující tloušťka běhounu, jejíž standard představuje v Evropě 1,6 mm. V mnoha zemích však řidiči oficiální standardy nedodržují a často užívají pneumatiky pod minimální povolenou tloušťku běhounu. Částečně ojeté pneumatiky se stávají mezinárodně obchodovanou komoditou. Prořezávání je nejlevnější způsob obnovování částečně opotřebovaných pneumatik. Provádí se tak, že do zbylého základu běhounu se vyřezává nový vzorek. Tato metoda se uplatňuje především u nákladních pneumatik, které jsou konstruovány s dostatečnou tloušťkou běhounu. Existují dvě metody protektorování – teplá a studená. Protektorování přispívá k prodloužení životnosti pneumatiky. Protektorováním je možno ušetřit až 80 % surovin a energie potřebných k výrobě nové pneumatiky a rovněž snížit množství ukládaného odpadu. V současné době je protektorování výhodnější u pneumatik nákladních vozidel než u osobních. Uvádí se, že přibližně 80 % nákladních a 20 % osobních pneumatik může být protektorováno. Osobní pneumatiky jsou většinou protektorovány jednou, autobusové pneumatiky třikrát a letecké pneumatiky osmkrát. Nákladní pneumatiky mohou být protektorovány v průměru tři až čtyřikrát. Vedlejším produktem protektorování je čistá pryž z drásání běhounu [8]. 3.9. Opětovné použití materiálu Jedná se o použití celých, řezaných nebo sekaných pneumatik k účelu, pro který nebyly vyrobeny. Známé jsou aplikace jako konstrukční materiály skládek, ochranné bariéry pro automobilové a motocyklové závodiště, protihlukové stěny, lodní nárazníky na přístavních zdech, zpevnění příkrých svahů a vozovek, zátěž krycích folií stohů a siláží aj. 3.10. Materiálové zhodnocení V případě, že pneumatika již nemůže být dále využita v původní podobě, materiál v ní obsažen může být zhodnocen k výrobě nových produktů. 3.11. Recyklace Prvním krokem při recyklaci pneumatiky je drcení pryže, po kterém následuje rozdělení jednotlivých složek pneumatiky (pryž, ocel a textil). Pryžová drť (granulát) může být použita v řadě možných aplikací, jako sportovní povrchy, střešní materiály, povrchy a podklady vozovek, použití v modifikovaném asfaltu, zvukoizolační materiály aj. Zajímavé je použití po chemické úpravě jako sorbentu ropných látek (náhrada Vapexu). V závislosti na použité technologii a teplotě procesu drcení se rozlišují dvě základní metody drcení: mechanické drcení a kryogenní drcení.
- 10 -
3.12. Regenerace Pryžový granulát lze při pátrání smísení s přídavnými látkami za určitých podmínek využít opět jako surovinu pro výrobu pryžových výrobků. Opačný proces vulkanizace ovšem uplatnit nejde. Nejedná se tedy o 100 % regeneraci. Uplatnění granulátu je však možné v mnohých komerčních aplikacích nevyžadujících vysoce kvalitní pryž. Jedná se o přísady do směsí při výrobě pneumatik, lisované pryžové části, podklady vozovek a kolejí, dopravní pásy, obalové materiály, podpatky apod. V ČR se v současné době cena regenerátu blíží ceně nového kaučuku. Z tohoto důvodu je použití regenerátu ekonomicky neefektivní. 3.13. Pyrolýza Je založena na tepelném štěpení makromolekul při zachování vazeb mezi atomy uhlíku a vodíku. Procesy probíhají za vyšší teploty v reaktoru při nedostatku kyslíku. Jednotlivé složky jsou oddělovány kondenzací a jinými fyzikálně-chemickými postupy. Kvalita a množství jednotlivých produktů záleží na použité technologii a pyrolýzních podmínkách. V některých případech se pyrolyticky zpracovává směs pneumatik a odpadních plastů. Vznikající pyrolýzní plyn je využíván jako zdroj tepelné a v případě realizace kogenerační jednotky i elektrické energie. Zařízení se stává nezávislým na dodávkách elektrické energie a může být realizováno na téměř libovolném místě. Dalšími produkty pyrolýzy jsou cenné suroviny jako dehet, saze, plynový olej, těžký olej, oleje s obsahem alkanů, benzenu, toluenu, xylenu aj., metan a ocelový šrot. Nízká kvalita současných výstupních produktů a vysoké investiční a provozní náklady vedly ke krachu mnoha komerčních pyrolýzních zařízení v Evropě. Náročné získané kapalné produkty pak nejsou zcela využity v chemickém průmyslu a stávají se palivem. Jedná se pak o náročné energetické zhodnocení suroviny [2]. 3.14. Energetické zhodnocení Téměř každé spalování pneumatik lze díky jejich výhřevnosti považovat za energetické zhodnocení. Mezi hlavní možnosti energetického hodnocení pneumatik v ČR i ve světě patří spalování v cementárnách, kde dochází kromě energetického využití i ke kompletnímu využití obsažených anorganických složek (železo, síra) do produktu cementářské pece – slinku. 4. Kapacity k využívání a odstraňování pneumatik v ČR 4.1. Protektorování Protektorování pneumatik má v České republice dlouhou tradici. V nedávné minulosti spotřebitelé běžně používali protektorované pneumatiky, především kvůli jejich nízké ceně a relativně dobré reputaci. V současné době je v České republice v provozu asi 30 protektoroven. Protektorování pneumatik v České republice naráží na problém nevyužitých kapacit, které nedávno dosáhly až 50 %. Protektorovny nemají dostatečných přísun částečně ojetých pneumatik. Přední český výrobce pneumatik, Barum Continental Otrokovice, nedávno zavedl garanci na protektorování svých pneumatik. Výrobce tak garantuje určitou kilometráž včetně dodatečných kilometrů pro protektor. V případě, že pneumatika nemůže být protektorována dle garance, výrobce proplatí spotřebiteli její kostru. Cílem tohoto opatření je napomoci
- 11 -
k plynulému toku protektorovatelných pneumatik od výrobců do protektoroven. Výrobce dále doporučuje řidičům vyměňovat pneumatiky ještě před dosažením minimální povolené tloušťky běhounu (standard 1,6 mm, doporučení 1,8 mm). Cílem tohoto doporučení je zajistit, aby vyměněná pneumatika byla vhodná k následnému protektorování. 5. Pneumatiky, rekultivace 5.1. Rekultivace (terénní úpravy), legislativa a odpady Rekultivace - slovy zákona se jedná o uvedení místa zpravidla dotčeného lidskou činností do souladu s okolím a obnovení funkčnosti povrchu terénu ve vztahu k jeho užívání nebo nově zamýšlenému užívání. Obecně můžeme chápat rekultivaci jako terénní úpravy, která se řídí zvláštními předpisy tj. zákonem 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu, ve znění pozdějších předpisů. Vyhláška 383/2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady jasně stanovuje podmínky pro využívání odpadů na povrchu terénu. Jedná se zejména o zajištění základních požadavků na hygienu, ochranu zdraví a životního prostředí. Vlastnosti využívaných odpadů nesmí v žádném z ukazatelů překročit limitní hodnoty výluhové třídy číslo I a obsah organických škodlivin v sušině dle vyhlášky 383/2001 Sb. Překročení výše uvedených limitů se toleruje v případě, že jejich zvýšení odpovídá podmínkám charakteristickým pro dané místo z hlediska geologického a hydrogeologického [3]. 5.2. Rekultivace skládek Rekultivací skládky se rozumí činnost směřující k vytvoření podmínek, za nichž je možno území skládky následně využít v souladu s územně technickou dokumentací s projektem. Rekultivace skládek se provádějí podle normy ČSN 83 80 35 "Uzavírání a rekultivace skládek". Předpokladem existence každé řízené skládky je, že bude po skončení své životnosti (respektive po etapách během skládkování) odborně rekultivována, aby časem splynula s okolní krajinou. Rekultivace musí být na zřeteli již při projektování a provozu skládky. Rekultivace skládky se mimo jiné řídí i tím, k jakému účelu využití bude rekultivovaná plocha sloužit [3]. 5.3. Odstraňování textilu z granulátu drcených pneumatik Gumový granulát, který je výchozím produktem technologické linky recyklace pneumatik, se skládá ze tří částí. Jsou to částice čisté gumy, uvolněná textilní vlákna a částice gumy spojené s textilem - neuvolněná zrna. Jejich podíl se zvyšuje s velikostí zrna gumového granulátu a způsobu drcení. Pro některé průmyslové aplikace je požadována vysoká čistota granulátu, tzn. aby neobsahoval prakticky žádná textilní vlákna a textil spojený s gumou. Odstranění těchto částic lze v podstatě provádět třemi způsoby: 1. Kombinace třídění na vibračních sítech a odsávání textilních vláken. 2. Elektrostatické oddělování textilu na základě rozdílných elektrostatických nábojů pryže a textilu.
- 12 -
3. Oddělování na fluidním splavu na základě rozdílných měrných hmotností pryže a textilních vláken, respektive na základě absolutních rozdílů hmotnosti zrn granulátu (obr. č.2). 5.4. Metoda fluidního rozdružování Třetí způsob oddělování textilu od gumy využívá kombinaci rozdružování ve fluidní vrstvě a vibrační techniky k pohybu materiálu na nakloněné rovině a tím k dělení lehčích částic od těžších. Princip rozdružování je založen na rozdílu: • měrné hmotnosti textilu a gumy, • na tvarové charakteristice částic textilu (vlákna, jemné chmýří) a gumy (granulát), • absolutní hmotnosti zrn. Dochází k dělení na mírně nakloněné sítové ploše tvaru trojúhelníku. Materiál k třídění je na plochu uváděn na kratší odvěsně trojúhelníku, delší odvěsnu tvoří dělicí hrana. Sítová plocha vibruje a současně je zespodu profukována proudem vzduchu, který nadnáší částice na sítu a odnáší nejjemnější textilní částice, které jsou posléze zachycovány ve vzduchovém filtru. Následkem vibrací a sklonu plochy se částice pohybují po ploše a postupně přepadávají přes dělicí hranu. Poloha dělících klapek na této hraně ovlivňuje složení jednotlivých frakcí.
Obr. 2: Fluidní splav [5] 5.5. Výsledky provozních zkoušek Úpravou granulátu G 100 se dosáhne ve výstupu 1 snížení obsahu gumy s textilem z 14,8 % ve vstupu na hodnotu 2,6 % při hmotnostním výnosu 23,8 % (obr. č. 3). Výstup 2 má obsah gumy s textilem 9,2 % a výnos je 20,8 % (obr. č. 4). Spojením výstupů 1 a 2, které mají minimální obsah textilu, se získá gumový granulát o hmotnostním výnosu 44,6 % a obsahu textilu 5,7 %, tj. snížení proti vstupu 2,6x. V případě obchodního uplatnění tohoto produktu se z technologické úpravy vyloučí podstatné množství materiálu, který se nebude dále drtit a upravovat, což přinese i ekonomické úspory.
- 13 -
Fluidní splav může rovněž upravovat a rozdružovat další sypké druhotné suroviny a odpady (kabely, plast s kovem apod.) v rozmezí zrnitosti od cca 0,5 mm do 10 mm s cílem oddělení nečistot a balastu suchou cestou [5].
Obr. 3: Vstup granulátu G 100 do fluidního splavu [5]
Obr. 4: Výstup granulátu G 100 z fluidního splavu [5]
- 14 -
5.6. Pryžový odpad a pneumatiky Největším spotřebitelem elastomerní pryže je automobilový, letecký, chemický, potravinářský průmysl a zemědělství. Používá se především na výrobu pneumatik, duší, hadic, těsnění, desek, pásů, podlahových krytin, izolace vodičů, sportovních potřeb, ochranných prostředků apod. Tato pryž je prakticky biologicky nedegradovatelná a její využití jako druhotné suroviny je problematické. Pryžový odpad a z něj především staré pneumatiky svým hromadným i rozptýleným výskytem narušuje estetickou funkci krajiny. S rostoucím počtem automobilů na silnicích roste i množství vyřazených opotřebovaných pneumatik. Stále rostoucí hromadění odpadní pryže a zostřující se ekologické předpisy EU jsou podnětem k hledání využití tohoto odpadu. Při mechanickém zpracování starých pneumatik postup spočívá v odstranění kovových lanek, rozdrcení, rozemletí pneumatik, oddělení pryžové drti a textilních vláken (chemlon). 6. Možnosti zpracování a zneškodnění použitých pneumatik 6.1. Spalování Jednou z forem zneškodnění odpadů je získávání tepelné energie jejich termickou úpravou (spalováním). S rostoucími cenami fosilních paliv (uhlí) , která jsou hlavním zdrojem energie pro výpal cementářského slinku, roste zájem cementáren o alternativní paliva na bázi různých spalitelných odpadů. Přísady do surovin: - elektrárenské popílky, - odpady z čištění kychtových plynů, - kaly na bázi hydroxidů železa. Alternativní paliva: -opotřebené pneumatiky - odpad z plastů, - znečištěné oleje, - dřevní odpad, - odpad z papíru, - odpady z textilní a kožedělné výroby, - aditivní palivo Kormul, Přísady do cementu: - vysokopecní struska, - ocelárenská struska, - elektrárenské a teplárenské popílky, - energosádrovec a chemosádrovec.
- 15 -
Surovinu pro výrobu slinku tvoří jemně rozemletý vápenec a další příměsi oxidů křemičitého, hlinitého a železitého.Tyto příměsi jsou pro výrobu slinku nezbytné a mohou být nahrazeny nespalitelnými složkami odpadů, tedy popelem ze spáleného druhotného paliva. Semletá a zhomogenizovaná surovinová směs je pálena v rotační peci s disperzními výměníky tepla. V rotační peci lze s výhodou zpracovávat různé spalitelné odpady. Spalování odpadů nepředstavuje jejich pouhé termické zneškodnění. Nespalitelná složka odpadů se svým chemickým složením podobá nekarbonátovým složkám cementářské suroviny. Pneumatiky jsou spalovány v celku, nikoliv v rozdrceném stavu, cestou přes hořák. Nejedná se o pouhé termické zneškodnění odpadu. Ocelový kord v pneumatikách je důležitým zdrojem základní složky surovinové směsi - oxidu železitého. 6.2. Recyklace Jednou z nejefektivnějších možností způsobu využívání odpadů je recyklace. Dnes je kladen velký důraz , aby vyprodukovaný odpad byl v co nejmenším množství a pokud už odpad vzniká, aby byl recyklovatelný. Dělení pneumatik : Před tím než se pneumatiky začnou zpracovávat na lince se musí roztřídit podle velikosti na (osobní automobily, nákladní automobily, traktory atd). Hrubé mletí: Dělení pneumatik je proces při němž se pneumatiky drtí na drtičkách na hrubou frakci (cca 35 mm ). Princip drcení - odpad je stříhán mezi dvěma pomaloběžnými proti sobě otáčejícími se válci. Pro dosažení potřebné střižné síly se k pohonu používá dvou převodovek s elektromotory nebo pohon hydromotory. Součástí drtičů může být i hydraulický přítlak, zajištující natlačení odpadu k pracovním válcům. Tím se v konečném důsledku zvyšuje kapacita zařízení. Tyto drtiče jsou konstruovány k drcení velkoobjemových a houževnatých odpadů, jako jsou právě pneumatiky. Výstupem jsou kousky nebo proužky odpadu dle použitého typu segmentů a dle charakteru drceného odpadu. Jemné mletí: Kotoučové mletí Produkty: drsné a hrubé produkty s nepatrnou vlhkostí. Jemnost produktů je < 400 mm . Při kotoučovém mletí na požadovanou jemnost produktů se používají kotouče opatřené určitým počtem vybroušených střižných pat. Doplňkem může být jemná regulace kotoučové mezery a otáček kotouče. Ventilátorový rotor Produkty: od křehkých, drsných a hrubých až po tuhé a houževnaté, elastické a krystalické materiály s konsistencí od suchých až po navlhlé. Jemnost produktů < 100 mm . Na základě většího počtu vykonaných úderů zde dochází k většímu větrnému míšení vlastním rotorem. Též je zde možné zpracovávat tepelně citlivé materiály. Při zpracování dochází k přizpůsobení rozsahu rychlostí a je zde možné různé statorové vybavení. Úderový kříž Produkty: od křehkých, hrubých a drsných, až po tvrdé, tuhé materiály s konzistencí od suchých po středně vlhké. Jemnost produktů < 500 mm .
- 16 -
Různých variant jemností mletí lze dosáhnout přizpůsobením rozsahu rychlostí a různým statorovým vybavením. Kolíkový kotouč Produkty: krystalické, tvrdé, křehké materiály. Jemnost produktů < 500 mm. Regulací jemnosti mletí u kolíkových mlýnů se dosáhne přizpůsobením počtu otáček rotorového kotouče (rozdíl rychlostí může být až 150 m/s). Na jemnost produktů má vliv počet mlecích kolíků a geometrie kolíků [9]. 6.3. Indikace a separace ( čištění ): Kovy v materiálech způsobují při dalším zpracováním problémy. Příkladem jsou mlýny a drtiče, kde přítomný kov může způsobit havárii stroje a tím dlouhodobé odstavení mimo provoz. Separátory kovů magnetických - jedná se o zařízení k odstranění magnetických kovů ze směsi, která je většinou dopravována na dopravních pásech: a) magnety do násypek a pneumatické dopravy, b) magnety bez vynášecího pásu pro použití tam , kde je malé množství kovů, c) magnetické separátory s vynášecím pásem pro použití tam , kde je velké množství kovů. Vylučovače všech kovů - jsou zařízení, která se používají pro sypké materiály, ze kterých odstraňují všechny kovy, tedy i kovy nemagnetické: a) vylučovače pro vyloučení kovů při volném pádu, b) vylučovače kovů pro přetlakovou dopravu, c) vylučovače pro podtlakovou dopravu. Tato zařízení se skládají z cívky, vylučovacího mechanismu a vyhodnocovací elektroniky. Citlivost vylučovačů je závislá na velikosti dopravního potrubí a tvaru kovového předmětu. Indikátory kovů - indikátory se používají ke zjištění přítomnosti kovů v dopravovaném materiálu.Tuto informaci lze použít k indikaci obsluze, k vypnutí dopravníku nebo k zapnutí mechanismu, který kov z dopravní cesty odstraní. Indikátory zjistí všechny druhy kovů, tedy i nekovové materiály. a) indikátory pro pásové dopravníky - jedná se o cívku s hranatým otvorem napojenou na vyhodnocovací elektroniku. Elektronika je samo nastavitelná.Výška vrstvy určuje citlivost cívky. Dopravník musí být v místě cívky nemagnetická zóna (nesmí tam být žádný kov), b) indikátory pro pneu-dopravu - cívka má kruhový otvor jinak je to obdoba indikátorů pro pásové dopravníky, V případě zpracování pneumatik lze dosáhnout čištění gumového granulátu od textilie vzduchovým čištěním [9]. 6.4. Recyklace pneumatik - druhotná surovina v pozemním stavitelství Kromě regenerace gumy, použití gumových granulátů jako plniva do nových kaučukových směsí včetně kompozic pro povrchy sportovních ploch, zhodnocování tohoto odpadu pyrolýzou na dále využitelné plynné, tuhé i kapalné složky, energetického využití (spalování celých pneumatik) jsou ověřeny možnosti v silničním stavitelství. Dále popsáno použití gumového granulátu do asfaltových ploch (účelové komunikace). - Míchání odfrézované asfaltové směsi s granulátem za studena s přídavkem vhodné asfaltové emulze.
- 17 -
- Mokrý proces : gumový granulát se předem smísí za horka s asfaltem. Používají se jemné frakce v udávaném množství 5 - 25 % z hmotnosti pojiva. Tento postup počítá s míšením 1 - 2 hodiny za teplot 200 - 240 °C. - Suchý proces : gumové granuláty jsou přidávány přímo do bubnové nebo šaržové míchačky obalovny. Používají se 1 nebo 2 frakce granulátů podle patentovaných postupů, které obsahují údaje o množství těchto frakcí, složení směsi, pořadí a doby dávkování a míšení složek, teploty průběhu výrobního procesu. Kombinace uvedených suchých a mokrých procesů, přičemž za maximální množství použitých gumových granulátů je považováno 8 % hmotnosti z celkové asfaltové směsi. V Evropě je nejznámější aplikací gumových granulátů technologie Rubit. Hlavní charakteristikou formulace a výroby asfaltové směsi je použití přerušené zrnitosti směsi kameniva a dávkování 2 frakcí gumového granulátu přímo do míchačky běžných typů obaloven v celkovém množství 3 % hmotnosti směsi. Funkce gumy v asfaltové směsi - jemná frakce ( 0,1 mm ) - částice kaučuku obsažené v gumě absorbují olejové složky asfaltu, dochází ke vzájemné interakci a zlepšení vlastností pojiva - vyšší tuhosti za vyšších teplot a vyšší elasticity včetně teplot nízkých. Tyto vlastnosti se udržují při výrobním procesu i při provozním užívání této vrstvy. K těmto vlastnostem příznivě přispívá přítomnost síry, antioxidantů a antiozonantů obsažených v gumě. Pojivo získává vyšší přilnavost k minerálním složkám asfaltové směsi. Souhrnným následkem je pak zvýšená odolnost vůči stárnutí pojiva, kopírování trhlin z podkladu a vůči tvorbě mrazových trhlin vlastní vrstvy za dostatečné odolnosti proti trvalým deformacím. Hrubší frakce (0.25 mm ) - zvyšuje elasticitu směsi na jejím povrchu, což přispívá k rozrušování vrstvy ledu vznikající v zimním období. Dalším účinkem gumových granulí na povrchu je zvýšení jeho drsnosti a snížení hladiny hluku vznikající přejezdy vozidel [10]. 6.5. Regenerace pryže Žádným z regeneračních postupů nelze získat z pryžového odpadu původní kaučuk ani jiné gumárenské suroviny. Po chemické nebo mechanické regeneraci rozdrceného pryžového odpadu trvající hodiny či jen minuty při teplotách 140 - 290 °C za tlaků 0,6 - 7 Mpa se stará pryž stává pouze znovu zpracovatelnou a vulkanizovatelnou. Mechanické vlastnosti z vulkanizátoru jsou však horší než ze surového kaučuku. Proto se regenerát přes řadu zpracovatelských výhod používá především jako přísada do kaučukových směsí a jeho spotřeba činí je něco kolem 10 %, počítáno na celkovou spotřebu kaučuku. Další možnost vracení gumy do oběhu: na začátku se musí pneumatiky roztřídit podle kvality a zbavit nečistot. Potom projdou soustavou tří drtících mlýnů tak, že na konci zůstane jen gumový granulát (80 %), chemlon (5 %) a hromada šrotu z patních lanek a ocelových koster (10 - 15 %). Granulát lze produkovat v celé škále frakcí od 0 po 5 mm. Možnosti granulátu pro využití jsou veliké (výroba dlažeb, koberců, 1 kg např. absorbuje 4 litry oleje ).
- 18 -
7. Využití recyklovaných pneumatik a pryže 7.1. Zpracování recyklované pryže Relativně novou oblastí v našem průmyslu jsou tzv. bezodpadové technologie. Smyslem těchto technologií je maximální mírou zpracovat vzniklý odpad (ojeté pneumatiky) účelným způsobem, to znamená recyklovat je a vrátit na trh formou různých produktů. Z odpadních pneumatik lze získat recyklací kvalitní pryžový granulát, který lze dále zpracovávat do různých typů produktů a způsobů využití. Při této technologii se především využívá elastických vlastností pryže, její stálost, dlouhá životnost při relativně neměnných vlastnostech a v dnešní době velmi ceněná možnost opětovné recyklace, stane-li se daný výrobek zastaralým, nepotřebným či jinak dále nevyužitelným. Jedná se zejména o systémy tlumení hluku a vibrací v železniční, silniční a tramvajové dopravě, čímž výrazně přispívají ke zlepšování podmínek životního prostředí. Široké uplatnění pryžových dílců je také v oblasti mechanické ochrany, při izolaci technologického zařízení a při výstavbě klidových zón vedle sportovišť. Pryž využívaná ve stavebnictví je velmi šetrná k životnímu prostředí, neškodná pro lidské zdraví. Je vyráběna energeticky velmi šetrným způsobem: surovinou je recyklovaná pryž z ojetých pneumatik; pouze malá část výrobků, především podlahových tvarovek, se vyrábí z probarvených granulátů EPDM, což je pryžový materiál z prvovýroby. Drcená pryž se pak smísí s polyuretanovým pojivem a speciální technologií lisováním ve formách se vyrábí požadované tvary. Výrobky se vyznačují barevnou stálostí, a příznivými cenami. Tyto výrobky lze dále recyklovat [6]. 7.2. Technické specifikace a vlastnosti Jednotlivé komponenty jsou technologicky zhotovovány lisováním z recyklované pryže a v plné míře využívají při svých aplikacích na stavbách veškeré pozitivní vlastnosti pryžových výrobků, tedy především elasticitu a schopnost tlumení vibrací (zemního hluku). Rovněž nelze zcela opomenout ani dobrou hlukovou pohltivost. U těchto výrobků jde o zachování deklarovaných vlastností ve velmi přijatelných tolerancích (životnost) 20 až 25 let. Podštěrkové rohože se vyrábějí lisováním ze směsi pryžového granulátu a pryžových vláken z recyklovaného materiálu pojené polyuretanem. Je to houževnatě pružná, chemicky neutrální hmota, odolná na působení tepla a mrazu, černé barvy, vodopropustná, porézní struktura, hustota cca 550 kg/m3. 8. Množství různých způsobů využití výrobků z recyklované pryže členěných podle oblastí použití: 8.1. Komunální sféra Výrobky z recyklované pryže spadající do této kategorie mají vesměs takové vlastnosti, které mohou zpříjemnit člověku pohyb nebo i jen pobyt v určitém prostředí nebo na určitém povrchu. Především se zde jedná o zpříjemnění chůze, sportovních aktivit, rekreačních aktivit apod. Do oblasti komunální sféry se zařadí zejména povrchy různých sportovišť, hřiště, tělocvičny, fitness-centra, pěší zóny, rekreační plochy, obložení teras a balkónů, elastické
- 19 -
dlažby, obrubníky, schodnice, bezbariérové náběhy, retardery apod. Oblast elastických povrchů je velmi rozmanitá z hlediska použití, rozměrů, tvarů i barev. Protipádové povrchy opatřené zespodu "změkčovacím profilem" mají stejné použití jako elastické povrchy s garancí bezpečné výšky případného pádu až ze 3 metrů. Roste poptávka městských úřadů a investorů obecně na protipádové provedení dětských hřišť s prolézačkami, houpačkami, šplhadly, hrazdami apod. Běžná životnost takových povrchů je 15 - 20 let, pokud ovšem nejsou poškozeny mechanicky (těžkou technikou, prořezáním) nebo vandaly [6]. 8.2. Průmysl a stavebnictví Oblast průmyslu je rovněž velmi široká a také zde je především vhodné využít tlumicích a elastických vlastností gumy. ELTEC membrány a pásy se velmi úspěšně používají jako podkladová, dilatační nebo jednoduše dělicí vrstva mezi zdrojem vibrací (hluku) a okolní stavbou. Desky nebo membrány FS700 jsou navíc vhodné i z hlediska protihlukového. Elastické desky nebo pásy ELTEC GR850FS nalézají široké uplatnění v oblasti průmyslu, dopravy a stavebnictví, nejlépe jako materiály potlačující vibrace (např. do základů strojů, budov, kolejišť, distanční pásy, protiskluzové pásy apod.). 8.3. Doprava Oblast tlumení vibrací a hluku v dopravě představuje jeden z hlavních výrobních směrů. Jedná se především o tlumení vibrací u železničních a tramvajových tratí, tvarové tlumící díly do kolejnic všeho druhu uzpůsobené na typ upevnění kolejnice k pražci. K těmto systémům patří též zálivky paty kolejnic, spárové bitumenové zálivky pro povrch vozovek, opláštění rozchodnic, polyuretanové podložky paty kolejnice odolné proti stárnutí a další. Běžné garance u těchto typů jsou 5 let a životnost dosahuje až 25 let při dodržení stanovených podmínek technologie montáže. 9. Praktické ukázky využití 9.1. Individuální řešení tlumení vibrací v kolejové dopravě Při průjezdu vozidla vznikají drobné otřesy, které se šíří zemní plání a základy budov do oblastí, kde je třeba jejich vliv utlumit či dokonce podle možností vyloučit. Městská kolejová doprava se z hlediska těchto nepříjemných vlastností samozřejmě přímému vlivu na člověka nemůže vyhnout. Její působení převážně ve frekvenčních pásmech mezi 200 až 800 Hz je většinou lidmi vnímáno nepříjemně a v poslední době vyžaduje stále více nový způsob řešení stavby nových tratí, ale i provádění rekonstrukcí úseků stávajících. Železnice a zemní vibrace V roce 1997 byl vybaven úsek koridoru Děčín - Nymburk nedaleko Dobříně více než 14.000 m2 těchto rohoží a dosažená úroveň potlačení vibrací od projíždějících vlaků byla zřetelná. Jako referenční úsek byl po dohodě s pracovníky Českých drah vybrán úsek na hlavním tahu Praha - Olomouc u zastávky Starý Kolín, kde se v červenci a srpnu 2001 pokládalo 3.500 m2 podštěrkové rohože. Současně byl také v srpnu 2001 rekonstruován úsek železničního koridoru v Ústí nad Labem – Neštěmicích (obr. č. 5).
- 20 -
Obrázek č. 5: Rekonstrukce železničního koridoru [6] První významná reference V létě a na podzim roku 1995 probíhala zásadní rekonstrukce tramvajové trati a vozovky v ulici Letenská v Praze na Malé Straně. Doporučeno bylo pro významné tlumení nepříznivých vibrací kombinaci podštěrkové rohože, bokovnic uzpůsobených na upevňovací prvky kolejnic a spárové zálivky special. Provedeným měřením úrovně vibrací před rekonstrukcí a po ní bylo dosaženo v jednotlivých měřících bodech 86 až 91% utlumení vibrací a přibližně 30% snížení hlučnosti. Pražský hrad a Pohořelec V létě roku 2000 byla požádána společnost SEDRA Praha o spolupráci na rekonstrukci vozovky a tramvajové trati v Praze 6 kolem Památníku písemnictví a hotelu Savoy až ke smyčce Dlabačov. V zadlážděné části úseku získala vozovka díky dodavateli stavebních prací Praha, s.r.o. velmi hezký estetický ráz (obr. č. 6).
Obrázek č. 6: Rekonstrukce vozovky a tramvajové trati [6]
- 21 -
Zásadní rekonstrukce křižovatky Národní divadlo v Praze 1 Křižovatky znamenají pro Městské dopravní podniky jako provozovatele vždy místo se zvýšeným výskytem vibrací. Protože vozovka na křižovatce u Národního divadla měla projít celkovou rekonstrukcí, ukázalo se jako výhodné použít také tlumící systém pro potlačení vibrací především s ohledem na bezprostřední blízkost kulturní a historické památky v centru města. Před uzávěrou křižovatky bylo provedeno vstupní měření úrovně vibrací od projíždějících tramvajových souprav. Pro další vývoj rekonstrukce je toto měření velmi důležité, neboť lze tím doložit při srovnání se závěrečným měřením přínos instalovaného systému pro okolí (obr. č. 7).
Obrázek č. 7: Rekonstrukce křižovatky Národní divadlo v Praze 1 [6] 10. Problematika pneumatik v praxi Dle zákona č. 185/2001 Sb. O odpadech platí na pneumatiky povinnost zpětného odběru. Přesněji definováno v § 38, odst. 4, povinná osoba musí prostřednictvím právnické nebo fyzické osoby oprávněné k podnikání, která prodává nové pneumatiky spotřebiteli (poslední prodejce) zajistit, aby byl spotřebitel informován o způsobu provedení zpětného odběru těchto použitých výrobků. Pokud tak poslední prodejce neučiní, musí dle následujícího odstavce tyto použité výrobky bezplatně odebrat. Tato legislativní opatření jsou sice teoreticky správná, ale v praxi velmi těžko realizovatelná. V oblasti obchodu s pneumatikami působí několik článků prodejního řetězce, což je kámen úrazu pro aplikaci výše uvedené legislativy. Prvním článkem jsou výrobci a dovozci pneumatik, to jsou z hlediska zákona 185/2001 Sb. osoby povinné, které odpovídají za zpětný odběr a nesou náklady s ním spojené. Další článek tvoří velkoobchodní sklady + velké maloobchodní řetězce (supermarkety), ty by měli být smluvně vázáni s osobou povinou a dále s jednotlivými konečnými prodejci.
- 22 -
Jak by to tedy asi mělo vypadat? Každý i ten nejmenší pneuservis, provozovaný v garáži, nebo supermarket, by měli vybírat bezplatně opotřebené pneumatiky, které budou ihned po převzetí dle smluvního vztahu majetkem výrobce nebo dovozce, který zajistí i náklady spojené s dopravou. Jak to vypadá? Většinou žádný smluvní vztah neexistuje, alespoň ne mezi velkoobchodem a posledními prodejci, popřípadě, že odeberou od posledních prodejců, takové množství, jaké dodali nových pneumatik. Supermarkety informují zákazníky o sběrných místech. Tím, ale narůstá problém pneuservisů kam si zákazník přijde vyměnit pneumatiky. Pokud si je zakoupí přímo v pneuservisu, je vše bez problému, od něj odebere použité pneumatiky jeho dodavatel. Pokud si ale přinese zákazník pneumatiky ze supermarketu nebo si koupil starší např. přes inzerát, co provést s ojetými? Dodavatel je od něj neodebere, jsou navíc, a každá jiná firma zabývající se likvidací od zákazníka bude chtít poplatek za likvidaci a náklady spojené s dopravou. Ale podle zákona nesmí přijmout poplatek za zpětný odběr. Proto je nepřevezme, což vlastně ani podle zákona nemusí, není osoba povinná. Ale podle toho samého zákona zároveň je musí převzít, jinak je povinenna zákazníky informovat o místech zpětného odběru, ale o čem informovat, když vesnice, která nemá žádný sběrný dvůr a navíc obec bude po někom tuto službu chtít zaplatit. Proto každý řeší tento problém podle svého uvážení. A tak i nadále zůstává neurčeno, kdo je vlastníkem použitých pneumatik, kdo zaplatí jejich likvidaci, kdo bude provádět jejich evidenci atd.. Největším problémem dál zůstanou odložené, opotřebené pneumatiky u cest, v příkopech a na černých skládkách [2]. 11. Závěr Bez další změny právní legislativy o nakládání s odpady, snížení nákladů na jejich recyklaci, ještě vyšší zefektivnění využití recyklátu a bez dalšího všeobecného povědomí občanů o bezodpadových technologiích, nebude možné dále bez právních důsledků zefektivňovat a zkvalitňovat odpadové hospodářství a to nejen u pneumatik. 12. Použitá literatura: [1]
. [2] . [3] . [4] . [5] . [6] . [7] Sedlář O., Navrátil B., Kadlec J.: Pryže a plasty jako druhotné suroviny, Praha: Nakl. techn. lit., 1987. [8] Marcín J.: Pneumatiky - výroba, použité, údržba, SNTL Praha 1976. [9] Chromá B. , Černý F: Materiály pro obor gumař, SNTL Praha 1981. [10] Klimánek J, Sáhová V: Technologie pro obor gumař, SNTL Praha 1983.
- 23 -
I.ročník (obor DMML), Rusnioková Markéta Hodnocení: • • • • • • •
Četné chyby v interpunkci. Formulace typu "Lidé se v dnešní době pohybují snad více na kolech než po vlastních nohou." nepatří do odborné práce. Nikoli "o váze", ale "o hmotnosti". Formulace "Pneumatiky lze dělit z hlediska" nemůže být nadpisem! Chybí odkazy − odkud byly převzaty konkrétní číselné údaje? Nesprávný zápis: "80%" aj. (chybí mezera), "Mpa" aj. Citace zdrojů (ani jednoho!) neodpovídá ISO 690.
Práce věcně dobrá, obsahuje však řadu formálních chyb. Doslovně shodné partie s prací Sova M. Předběžná klasifikace: velmi dobře
25. 8. 2004 JM
- 24 -
