Możliwości termicznego przetwarzania odpadów gumowych

• Autorzy: Olawińska-Wypych Joanna

Identyfikatory

DOI

10.33226/1231-2037.2021.7.4

Warianty tytułu

EN

Thermal processing of rubber wastes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W czasach postępującego konsumpcjonizmu zarysowuje się pilna potrzeba poszukiwania nowoczesnych rozwiązań zmierzających do oszczędzania wyczerpujących się surowców naturalnych oraz zapobiegania powstawaniu ogromnych ilości nieprzetwarzalnych odpadów. Dynamiczny rozwój transportu samochodowego prowadzi do powstawania niezwykle problematycznego odpadu z punktu widzenia środowiskowego, a mianowicie opon. Składowanie opon wymaga bowiem bardzo dużych nakładów w postaci specjalnie przeznaczonego do tego terenu, ponieważ nie ulegają one naturalnemu procesowi biodegradacji. Ponadto, pod wpływem wysokiej temperatury, na której oddziaływanie narażone są odpady składowane w nieodpowiednich warunkach, dochodzi do uwalniania substancji toksycznych dla środowiska. Ze względu na to obecnie na terenie całej Unii Europejskiej zakazane jest tworzenie nowych składowisk zużytych opon, co regulują odpowiednie dyrektywy. Odpady te muszą zostać poddane efektywnym procesom odzysku oraz recyklingu, które eliminują problem ich składowania, przyczyniając się jednocześnie do zmniejszenia zużycia surowców naturalnych wykorzystywanych do produkcji nowych opon. Odpowiedzią na tę potrzebę jest termiczne przetwarzanie, a konkretnie proces pirolizy. Jest to w obecnej chwili najwydajniejsza metoda utylizacji odpadów gumowych z jednoczesnym odzyskiem energii bez uprzedniego dzielenia odpadu na odrębne frakcje. Celem artykułu jest wskazanie korzyści wynikających z termicznego zagospodarowania problematycznych odpadów gumowych.

EN

During the age of progressing consumerism, there is an urgent need to seek innovative solutions aimed at saving the scarce natural resources and the prevention of waste huge amounts of non-recyclable. The dynamic development of road transport leads to the formation of extremely problematic waste from the environmental point of view, namely tires. Storing tires requires a very large amount of expenditure in the form of a specially designated area, because they do not undergo a natural biodegradation process. In addition, under the influence of high temperatures, which are exposed to the impact of the waste deposited in inappropriate conditions, there is the release of toxic substances for the environment. Due to the above, it is currently forbidden to create new waste tire storage sites throughout the European Union, which is regulated by relevant directives. This waste must be subjected to efficient recovery and recycling processes which eliminate the problem of their disposal, while contributing to reducing the consumption of raw materials used for production of new tires. The answer to this need is thermal processing, specifically the pyrolysis process. It is currently the most efficient method of rubber waste disposal, with simultaneous energy recovery without dividing the waste into separate fractions. The aim of the article is to indicate the outputs from the thermal management of problematic rubber waste.

Słowa kluczowe

PL

przetwarzanie termiczne; odpady gumowe; piroliza

EN

thermal processing; rubber wastes; pyrolysis

• Wydawca: Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne SA
• Czasopismo: Gospodarka Materiałowa i Logistyka
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 7
• Strony: 33--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Olawińska-Wypych Joanna

• Politechnika Częstochowska

• https://orcid.org/0000-0002-1627-6285

Bibliografia

• Alkhatib, R., Loubar, K., Awad, S., Mounif, E., Tazerout, M. (2015). Effect of heating power on the scrap tires pyrolysis derived oil. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 115, 10–17. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2015.10.014
• Antoniuou, N., Zabaniotou, A. (2013). Features of an efficient and environmentally attractive used tyres pyrolysis with energy and material recovery. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 20, 539–558. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.12.005
• Arabiourritia, M., Lopez, G., Artetxe, M., Alvarez, J., Bilbao, J., Olazar, M. (2020). Waste tire valorization by catalytic pyrolysis — A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 129, 109932. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109932
• Arya, S., Sharna, A., Rawat, M., Agarwal, A. (2020). Tyre pyrolysis oil as an alternative fuel: A review. Materials Today: Proceedings, 28, 2481–2484. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.797
• Asaleh, A., Sattler, M. L. (2014). Waste tire pyrolysis: Influential Parameters and Product Properties. Current Sustainable Renewable Energy Reports, 1, 129–135, https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs40518-014-0019-0
• Ayanoglu, A., Yumrutas, R. (2016). Production of gasoline and diesel like fuels from waste tire oil by using catalytic pyrolysis. Energy, 103, 456–468. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.02.155
• Campbell-Johnston, K., Friant, M. C., Thapa, K., Lakerveld, D., Vermeulen, W. J. V. (2020). How circular is your tyre: Experiences with extended producer responsibility from a circular economy perspective. Journal of Cleaner Production, 270, 122042. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122042
• European Tyre & Rubber Manufacturers Association (2020). The European Tyre Industry Facts and Figures, 2020 Edition, https://www.etrma.org/wp-content/uploads/2019/12/Figures-leaflet-updated-front-2019-larger-NEW-LABEL.pdf.
• Hejna, A., Koral, J., Przybysz-Romantowska, M., Zedler, Ł., Chmielnicki, B., Formela, K. (2020). Waste tire rubber as low-cost and environmentally-friendly modifier in thermoset polymers — A review. Waste Management, 108, 106–118. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.04.032
• Hita, I., Arabiouritta, M., Olazar, M., Bilbao, J., Araudes, J. M., Cartano, P. (2016). Opportunities and barriers for producing high quality fuels from the pyrolysis of scrap tires. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 56, 745–759. https://doi.org/10.1016/j. rser.2015.11.081
• Kardaś, D., Kluska, J., Klein, M., Kazimierski, P., Heda, Ł. (2014). Modelowe kompleksy agroenergetyczne: Teoretyczne i eksperymentalne aspekty pirolizy drewna i odpadów. Olsztyn: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego.
• Kumaravel, S. T., Murugesan, A., Kumaravel, A. (2016). Tyre pyrolysis oil as an alternative fuel for diesel engines — A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 1678–1685. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.03.035
• Kyari, M., Cunliffe, A., Williams, P. T. (2005). Characterization of oils, gases and char in relation to the pyrolysis of different brands of scrap automotive tires. Energy Fuels, 19, 1165–1173. https://doi.org/10.1021/ef049686x
• Larsen, M. B., Schultz, L., Glarborg, P., Skaarup-Jensen, L., Dam-Johansen, K., Frandsen, F., Henriksen, U. (2006). Devolatilization characteristics of large particles of tyre rubber under combustion conditions. Fuel, 85, 1335–1345. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2005.12.014
• Machin, E. B., Pedroso, D. T., de Carvalho, J. A. (2017). Energetic valorization of waste tires. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68, 306–315. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.110
• Martinez, J. D. (2021). An overview of the end-of-life tires status in some Latin American countries: Proposing pyrolysis for a circular economy. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 144, 111032.https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111032
• Martinez, J. D., Puy, N., Murillo, P., Garcia, T., Navarro, M. V., Martral, A. M. (2013). Waste tyre pyrolysis — a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 23, 179–213. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.02.038
• Mazur, S. (2019). Przełom w recyklingu opon? Nadzieja w pirolizie. Energia i Recykling, (3), 58–59.
• Mohajerani, A., Burnett, L., Smith, J. V., Markovski, S., Rodwell, G., Rahman, M. T., Kurmus, H., Mirzababaei, M., Arulrajah, A., Horpibulsuk, S., Maghool, F. (2020). Recycling waste rubber tires in construction materials and associated environmental considerations: A review. Resources, Conservation & Recycling, 155, 104679. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104679
• Muzenda, E. (2014). A Comparative Review of Waste Tyre Pyrolysis, Gasification and Liquefication (PGL) Processes. Materiały konferencyjne, International Conference on Chemical Engineering & Advanced Computational Technologies, November 2014, 40–45.
• Nikosi, N., Muzenda, E. (2014). A review and discussion of waste tyre pyrolysis and derived products. Materiały konferencyjne, World Congress of Engineering, 2, 979–985.
• Okoro, E. E., Sanni, S. E., Emetere, M. E.. Orodu, D. O. (2019). Process scheme for the production of liquid fuel from used tires via fast pyrolysis. Procedia Manufacturing, 35, 847–853. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.06.031
• Peace, C., Peterren, G., Leary, M., Wiggins, P., Brown, M. R., Danzinger, J., Mule, R. (2006). Technology evaluation and economic analysis of waste tire pyrolysis, gasification and liquefication, Integrated Waste Management Board, 620-06-004, 5–8, https://www.simekeninc.com/uploads/aK5HXQaL/CIWMB-Pyrolysis-Gasification-Report-62006004.pdf
• Rajca, P., Zajemska, M., Skrzyniarz, M., Pietruszka, P., Kłosiński, T., Olawińska-Wypych, J. (2020). Thermal Treatment of Municipal Waste in Poland on Example of RDF Pyrolysis. Advances in Thermal Processes and Energy Transformation, 3, 25–33. http://atpetjournal.com/papers/Vol3Nb1/ATPET_Rajca.pdf
• Ruwona, W., Danha, G., Muzenda, E. (2019). A review on material and energy recovery from waste tyres. Procedia Manufacturing, 35, 216–222. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.05.029
• Saddika, A., Al Mamun, Md. A., Alyouref, R., Mugahed Amran, Y. H., Aslani, F., Alabduljabbar, H. (2015). Properties and utilizations of waste tire rubber in concrete: A review. Construction and Building Materials, 224, 711–731. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.108
• Sathiskumar, C., Karthikeyan, S. (2019). Recycling of waste tires and its energy storage application of byproducts — a review. Sustainable Materials and Technologies, 22, e00125. https://doi.org/10.1016/j.susmat. 2019.e00125
• Singh, R. K., Mondal, S., Ruj, B., Sadhukhan, A. K., Gupta, P. (2019). Interaction of three categories of tyre waste during co-pyrolysis: Effect on product yield and quality. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 141, 104618. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2019.05.007
• Singh, R. K., Ruj, B., Jana, A., Mondal, S., Jana, B., Sadhukhan, A. K., Gupta, P. (2018). Pyrolysis of three different categories of automotive tyre wastes: Product yield analysis and characterization. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 135, 379–389. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2018.08.011
• Skrzyniarz, M. (2020). Cykl życia odpadów gumowych na przykładzie zużytych opon samochodowych. Gospodarka Materiałowa i Logistyka, (9), 44–53. https://doi.org/10.33226/1231-2037.2020.9.5
• Tang, Z., Li, W., Tam, V. W. Y., Xue, C. (2020). Advanced progress in recycling municipal and construction solid wastes for manufacturing sustainable construction materials. Resources, Conservation and Recycling: X, 6, 100036. https://doi.org/10.1016/j.rcrx.2020.100036
• Williams, P. T. (2013). Pyrolysis of waste tires: A review. Waste Management, 33, 1714–1728. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2013.05.003
• Zhang, G., Chen, F., Zhang, Y., Zhao, L., Chen, J., Cao, L., Gao, J. (2021). Properties and utilization of waste tire pyrolysis oil: A mini review. Fuel Processing Technology, 211, 106582. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106582

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).