CURS GESTIONAREA DEŞEURILOR INDUSTRIALE

Reciclarea Deşeurilor Neferoase Din Vehiculele Uzate

Titular curs: S.L. Dr. Ing. Leopa Adrian

Îndrumător: Dr. Ing. Ştefan Anca

Autor: masterand Ing. Nistor Aurica

Introducere

De-a lungul timpului, dezvoltarea sistemelor socio-economice s-a făcut în sensul

maximizării fluxului de resurse şi servicii, în vederea creşterii producţiei şi consumului fără a ţine

cont şi de impactul acestor activităţi asupra Capitalului Natural ideea de bază fiind aceea că

resursele sunt inepuizabile, iar capacitatea de producţie şi suport a Capitalului Natural este

nelimitată. „Deşi creşterea fluxurilor materiale în SSE a fost însoţită de creşterea densităţii

emisiilor în compartimentele major ale ecosferei, fenomenul a fost în general tratat în raport de

capacitatea de dispersie şi diluţie sau în funcţie de capacitatea de retenţie a acestor

compartimente precum şi în funcţie de capacitatea componentelor capitalului natural de a

"asimila"/de a integra în procesele de ciclare "deşeurile" care se produc în sistemele socio-

economice.” (Vădineanu, 1999). În timp însă, această presupoziţie s-a dovedit a fi falsă,

impactul activităţilor speciei umane cu fenomenele de poluare implicate sunt prezente la nivelul

întregii ecosfere. În ceea ce priveşte activităţile de producţie, acestea au un dublu impact:

pentru fabricarea oricărui produs este necesară extragerea resurselor, prelucrarea lor şi

eliminarea produşilor finali sub formă de deşeuri. Aceste deşeuri, din cauza creşterii continue

a cantităţilor generate, nu pot fi asimilate (aşa cum s-a crezut iniţial) de compartimentele

sistemelor ecologice, se acumulează şi, sub diferite tipuri de emisii ridică riscuri majore atât

asupra mediului cât şi asupra sănătăţii populaţiei umane. Gestionarea raţională a deşeurilor

trebuie să ţină cont atât de aceste fenomene de poluare generate (să impună adoptarea unor

metode cât mai avantajoase care minimizează impactul asupra mediului ), cât şi de faptul că

aceste deşeuri pot fi transformate în resurse secundare (materiale şi energetice), evitând astfel

epuizarea resurselor.

1

La nivel global se încearcă adoptarea unor metode standard de gestionare a deşeurilor

într-un sistem integrat însă unele ţări întâmpină probleme majore în ceea ce priveşte

aplicabilitatea lor din cauza gradului scăzut de dezvoltare socio-economică, ţări care au ca

strategie politică de bază dezvoltarea economică, lăsând problemele legate de mediu (impactul

deşeurilor asupra mediului, în cazul de faţă) pe o poziţie inferioară. Într-o astfel de situaţie se află

România, unde constituirea unui sistem integrat de management al deşeurilor este încă în faza

incipientă.

1. Politica de mediu în România

În România, protecţia mediului a apărut ca un domeniu de sine stătător al politicilor naţionale în anul 1990, când a fost înfiinţat pentru prima dată fostul Minister al Mediului; în 1992 a fost elaborat primul document oficial ce stabileşte obiectivele naţionale în domeniu – „StrategiaNaţională de Protecţia Mediului”, reactualizată în 1996 şi în 2002. Strategia este structurată în două părţi:

(1) o trecere în revistă a principalelor resurse naturale, elemente privind starea economică şi calitatea factorilor de mediu, şi

(2) strategia propriu-zisă, adică principiile generale de protecţie a mediului, priorităţile, obiectivele pe termen scurt, mediu şi lung.

Încă din 1996 se poate observa o adecvare a strategiei naţionale cu cea comunitară în ceea ce priveşte principiile, priorităţile şi obiectivele . ătăţii populaţiei şi calităţii vieţii;

Referitor la obiectivele stabilite, acestea sunt împărţite în obiective pe termen scurt (până în anul 2000), mediu (până în anul 2005) şi lung (până în anul 2020). Strategiile din 1992 şi 1996 sunt documentele pe baza cărora a fost structurată politica naţională de mediu până în anul 1999, când a fost adoptat Programul Naţional de Aderare la UE. Începând cu anul 1999 şi continuând anual, până în 2003, strategia naţională de mediu este completată de o serie de documente adiţionale, cum ar fi –– „Raportul privind starea mediului în România”, care corespunde primei părţi a „Strategiei de Protecţia Mediului” şi o completează, printr-o analiză detaliată a calităţii principalilor factori de mediu: calitatea atmosferei, calitatea precipitaţiilor atmosferice, starea apelor de suprafaţă şi subterane, starea solurilor, starea pădurilor, gestionarea deşeurilor, situaţia poluării sonore, etc.

Strategiei Naţionale de Protecţia Mediului i se adaugă, în anul 2002, „Strategia Naţională de Gestionare a Deşeurilor”, ce răspunde unei nevoi presante în acest domeniu şi care a fost pentru prima dată adresată în anul 2000; acest lucru s-a făcut prin transpunerea Directivei Cadru privind deşeurile – no. 75/442/EEC, preluată în legislaţia legislaţia română prin Ordonanţa de Urgenţă a Guvernului nr. 78/2000, aprobată şi completată în 2001 prin Legea 426/2001. Etapele de dezvoltare a strategiei constau în: analiza situaţiei existente, identificarea problemelor, stabilirea obiectivelor strategice, evaluarea opţiunilor de atingere a obiectivelor şi elaborarea unui „Plan Naţional de Gestionare a Deşeurilor”. Acest plan, elaborat de un grup de lucru format din reprezentanţi ai industriei, ministerelor implicate, ONG-urilor şi ICIM , cuprinde două părţi distincte:

2

1. acţiuni cu caracter general: identifică tipurile de acţiuni necesare implementării strategiei, precum şi entităţile responsabile, termenele de realizare, costurile estimate şi posibilele surse de finanţare;

2. proiecte cu caracter concret: se adresează unor obiective la nivel local, propuse din teritoriu. Planul se ajustează în funcţie de propunerile incluse în planurile regionale, locale şi sectoriale şi

propune măsuri pentru următoarele tipuri de deşeuri: deşeuri municipale, deşeuri de producţie, deşeuri periculoase şi deşeuri reglementate prin acte legislative specifice.

1.1 Abordarea problemei deşeurilor

1.1.1 Definiţia deşeurilor

Creşterea continuă a efectivului populaţiei umane determină creşterea producţiei, implicit

creşterea consumului de resurse, generând un impact semnificativ asupra mediului. De-a lungul

timpului, omul a dezvoltat noi tehnici, diferite tehnologii sofisticate, cu scopul de a-şi satisface

nevoile primare însă nu numai, ci mergând pe ideea creşterii confortului, a dezvoltării economice.

Fabricarea oricărui produs presupune generarea anumitor presiuni asupra mediului, de la

consumul resurselor naturale până la eliminarea acelor părţi ce nu mai pot fi utilizate denumite

deşeuri.

Interdependenţa dintre creşterea economică şi impactul activitaţilor economice asupra

Capitalului Natural, datorită consumului de resurse şi implicit generarea deşeurilor ridică

probleme la nivel global.

Cherubini şi colab. (2008) afirmă că „Ecosistemele reciclează orice tip de deşeuri, şi

conceptul însuşi de deşeuri nu mai este adecvat. Produsele de la o anumită componentă sau

compartiment sunt întotdeauna o resursă utilă pentru o altă componentă sau compartiment.

Ecosistemele sunt sisteme auto-organizate în aşa fel încât toate resursele sunt utilizate cu maxim

de eficienţă astfel încât nu rămâne nici o resursă neutilizată.” Aşadar, sistemele ecologice sunt

capabile să recicleze si să utilizeze resursele cu maxim de eficienţă, însă intervenţiile antropice

perturbă toate procesele „...procesele din ecosistemele naturale au un pregnant caracter ciclic.

Spre deosebire de această situaţie, deşeurile activităţilor umane se acumulează în mare masură,

neputând fi reintroduse în ciclurile biogeochimice în ritmul în care sunt produse." (Botnariuc şi

Vadineanu, 1982). Acest fapt impune adoptarea politicilor coerente însoţite de eforturi economice

şi sociale în vederea unei utilizări raţionale a resurselor naturale.

Producţia şi utilizarea resurselor variază semnificativ de la o ţară la alta. Conform

statisticilor EEA (European Environment Agency), se consideră următoarele sectoare economice,

3

in ceea ce priveşte impactul asupra mediului: furnizarea energiei electrice, apa, gaze, serviciile de

transport şi agricultură, însă şi mineritul, construcţiile precum şi diferitele activităţi industriale au

un impact semnificativ asupra Capitalului Natural. În ceea ce priveşte eficienţa utilizării

resurselor pe cap de locuitor, aceasta variază de asemenea, fiind de câteva ori mai mare în Europa

de Vest şi Centrală faţă de Europa de Sud Est. Mai grav este faptul că se preconizează o creştere

a utilizării resurselor spre anul 2020; consumul familial pe cap de locuitor este în creştere în toate

ţările europene, atingând în ţările din Europa de Vest şi Centrală un nivel de circa patru ori mai

mare decât din Estul Europei. Această situaţie este explicată de gradul de dezvoltare socio-

economice ale ţărilor respective, astfel, dacă în ţările mai sărace majoritatea populaţiei cheltuieşte

puţin peste bunurile strict necesare, ţările dezvoltate îşi permit diferite tipuri de consum si

confort. Consumul şi producţia, respectiv utilizarea resurselor implică seturi de activităţi în urma

cărora rezultă deşeurile. Ciclul de viaţă al produselor de la extracţia resurselor la producţie şi

consum, până la eliminarea deşeurilor este reprezentat în figura de mai jos (Fig.1.1.1.1.).

Fig. 1.1.1.1. Ciclul de viaţă de la extracţie la producţie, consum şi deşeuri (Mediul în Europa la a patra evaluare, Nr. 1/2007, Cap.6, Consumul şi producţia durabilă, EEA )

După cum se observă, generarea fluxului de deşeuri este direct corelată cu activităţile de

producţie si consum, fapt care nu poate fi evitat, însa se pune problema epuizării resurselor, a

deteriorării mediului, şi mai ales a prosperităţii speciei umane. O utilizare durabilă a resurselor,

4

evaluarea impactului asupra mediului a fiecărei activităţi antropice de la proiectarea produselor

până la eliminarea lor sub formă de deşeuri, şi revalorificarea acestora din urmă sub formă de

materie secundară şi energie sunt probleme ridicate la nivel global.

Problema deşeurilor poate fi mai bine abordata cu ajutorul metodelor ce cuprind toate

etapele ciclului de viaţă ale deşeurilor, adică o abordare integrată, respectiv studiul deşeurilor de

la generarea produselor pană la depozitarea lor ca deşeuri; („from cradle to grave”), aşa cum se

poate obseva în figura 1.1.1.2.

Fig. 1 .1 .1 .2. Fluxul de deşeuri (prelucrat după State of the environment report No3/2003, Cap.7., Waste

generation and management, EEA)

Gestionarea deşeurilor ridică probleme foarte complexe, care necesită întreprinderea

acţiunilor coordonate de la nivel local la cel regional, colaborarea societăţii civile cu autorităţile

locale, cu reprezentanţii guvernului şi de asemenea colaborarea intre state. De-a lungul timpului,

această problemă s-a acutizat, mai ales in ultimele 2 secole, s-au dezvoltat diferite metodologii,

accentuându-se o abordare integrată, considerând minimizarea cantităţii de deşeuri, gradul de

poluare provocat şi mai nou, importanţa deşeurilor ca materii secundare. Însă şi in zilele noastre, 5

până şi cele mai dezvoltate ţări întâmpină dificultăţi în ceea ce priveşte aplicabilitatea lor. Pentru

a găsi cea mai bună metodă de management al deşeurilor, respectiv pentru a minimiza impactul

acestora asupra Capitalului Natural este importantă raportarea la o scară adecvata de timp şi

spaţiu si bineînţeles trebuiesc luate în calcul efectele cumulative. În orice caz primul pas care

trebuie făcut este acela de a identifica principalele tipurile de deşeuri, de a le încadra într-o

categorie.

1.1.2. Strategii de gestionare a deşeurilor

Tendinţele în ceea ce priveşte managementul deşeurilor adoptate de majoritatea statelor

membre UE sunt reprezentate de:

1. minimizarea şi prevenirea cantităţilor de deşeuri;

2. reciclarea;

3. incinerarea;

4. depozitarea.

Strategia universală este aceea de a minimiza cantitatea de deşeuri respectiv cea de

resurse naturale utilizate, si de maximizare a fluxului de reciclare a materiei si energiei

(Cherubini şi colab, 2008).

Cele mai acceptate şi promovate metode în gestionarea deşeurilor sunt minimizarea

cantităţilor de deşeuri si reciclarea. Minimizarea ţine mai mult de o parte conceptuală, mult

utilizată în zilele noastre şi se incearcă a fi susţinuta prin diferite instrumente: perceperea taxelor

„pay as you through”, ,,willingness to pay”. De asemenea intervin şi alţi factori, cum ar fi:

comportamentul oamenilor, gradul de dezvoltare al societăţii, atitudini, concepţii, nivelul de

educaţie.

Cea mai utilizată metodă a fost şi este in continuare în unele ţări, aceea de depozitare a

deşeurilor, în ciuda faptului că prezinta cele mai multe efecte negative. Acest lucru poate fi pus

pe seama gradului de dezvoltare al ţărilor, al comportamentului şi atitudinilor societăţii civile şi

autorităţilor; precum şi existenţa instrumentelor legale, a factorilor politici. De exemplu, ţările în

curs de dezvoltare, au ca strategie politică, dar şi scop general, dezvoltarea economică, lăsând

problemele legate de mediu (impactul deşeurilor asupra CN, in cazul de faţă), pe o poziţie

inferioară. Într-adevăr, în ţările cu o industrie puternică, ţări care reprezintă forţe economice,

consumul de resurse şi producţia sunt mult mai mari, şi implicit cantitatea de deşeuri este in

consecinţa, însă îşi pot dezvolta şi aplica tehnologii moderne de gestionare a deşeurilor şi în 6

acelaşi timp le diferenţiază net nivelul de educaţie, dar şi măsura în care sunt dispuşi să accepte

anumite instrumente (ca de exemplu: „pay-as-you-through”; willingness to pay”).

1.1.2.2. Reciclarea

Reciclarea este metoda ce vizează doua aspecte importante: eficienţa folosirii resurselor şi

impactul asupra mediului. Deşeurile nu mai reprezintă, în societatea de astăzi, acel rău inevitabil,

ci o sursa importanta de resurse secundare, tocmai de aceea se promovează din ce în ce mai mult

reciclarea şi avantajele în ceea ce priveşte utilizarea durabilă a resurselor, de asemenea deşeurile

reprezintă o sursă regenerabilă de energie, (Stehlìk, 2009). Această metodă consideră clasificarea

deşeurilor în funcţie de componenţa lor, respectiv in funcţie de existenţa lor ca posibile resurse

secundare. Conform normelor europene, metoda reciclării poate consta în: reciclarea materiei şi

reutilizarea energiei.

Reciclarea materială presupune înlocuirea resurselor primare cu folosirea materialelor din

deşeuri, Fricke şi Kolsch (2009). Ei consideră reciclarea materialelor ca metodă care include

reciclarea materiilor şi reciclarea biologică cu compost (proces aerob) şi fermentare (proces

anaerob), spre deosebire de Bjorklund şi Finnveden (2005) care susţin că reciclarea deşeurilor

biodegradabile (referindu-se la compostare şi digestie anaerobă) are puţine trasături comune cu

ceea ce presupune reciclarea propriu-zisă a materialelor. Aceştia din urmă au realizat un studiu în

care au comparat reciclarea cu incinerarea şi depozitarea deşeurilor, din punct de vedere al

indicelui de încălzire globală, GWP1 şi al energiei totale utilizate. Rezultatele obţinute au indicat

faptul că produsele din materialele reciclate necesită un consum mai mic de energie decât cele

provenite din resursele primare. Primul studiu amintit, cel făcut de, Fricke şi Kolsch (2009) este

axat pe calcularea eficienţei consumului de energie pentru reciclare. Tipurile de deşeuri ce sunt

vizate pentru aplicarea acestei metode sunt urmatoarele: hârtie si carton, plastic, sticla, metale.

Rezultatele obţinute au dovedit faptul că reciclarea materială a deşeurilor constituite din hârtie şi

carton, şi din mase plastice, are avantaje semnificative în sectorul eficienţei energetice. De

asemenea reciclarea metalelor este considerată a fi eficientă în ceea ce priveşte utilizarea

raţională a resurselor.

Reciclarea deşeurilor presupune o serie de activităţi: colectarea, transportul deşeurilor,

prelucrarea intermediara care implică sortare, mărunţire sau compactare, valorificarea

materialelor şi prelucrarea finală. În ceea ce priveşte colectarea şi transportul, numeroase studii

s-au axat pe evaluarea impactului asupra mediului pentru fiecare activitate întreprinsă şi pe

7

eficienţa economică.

McLeod şi Cherrett (2007) afirmă că „este nevoie urgentă de a creea un sistem de

colectare şi tratare eficient care reduce cantităţile de deşeuri evacuate, reciclează resursele din

deşeuri într-o măsură maximă posibilă şi reduce cantităţile de deşeuri care sunt arse şi depozitate

sau îngropate”.

Wada şi colab. (2009) au făcut un studiu despre procesele de colectare şi transport ale

sistemelor de gestionare a deşeurilor în care au considerat următoarele:

1. tipurile de vehicule pentru colectare, şi au analizat costurile şi emisiile;

2. tipul sistemului de colectare: sistemul mixt, sistemul din „uşă-n uşă” colectează de la

fiecare gospodărie), şi sistemul ce include staţii de colectare;

3. colectarea cu pre-sortare;

4. alte sisteme de colectare: colectare grupată cu puncte de colectare, colectare făra

puncte de colectare, doar puncte de colectare;

5. taxe pentru servicii: sistemul forfetar, plăţi pentru sisteme suplimentare, plăţi simple.

În urma studiului au concluzionat că folosirea unor vehicule pentru colectare şi transport

care au un consum minim, pe baza unui sistem de colectare grupată, cu staţii de colectare şi cu

plată simplă a taxei pe servicii reprezintă cea mai optimă soluţie.

McLeod şi Cherrett (2007) au propus pentru cuantificarea impactului transportului şi

colectării deşeurilor următoarele: cooperarea între autorităţile învecinate în ceea ce priveşte

utilizarea resurselor (vehiculele de transport, echipajul, depourile); amplasarea depourilor de

vehicule utilizate în transport în apropierea depozitelor de deşeuri şi nu în apropierea locuinţelor

populaţiei umane, colectarea săptămânală alternativă. Folosirea acestor strategii are avantaje

semnificative în ceea ce priveşte scurtarea distanţei parcurse, economisirea timpului şi a

resurselor necesare, implicit minimizarea impactului asupra mediului. Însă atunci când vorbim

despre transportul deşeurilor trebuiesc luate în considerare şi tipurile de deşeuri. De exemplu,

Salhofer şi colab. (2007), afirmă, în urma unui studiu în care au făcut comparaţia între reciclarea

deşeurilor care presupune un transport pe distanţă mai lungă şi depozitarea deşeurilor, care nu

necesită un transport pe distanţe foarte mari, că „în majoritatea cazurilor transportul nu afectează

beneficiile de mediu ale strategiilor de reciclare”( Salhofer şi colab., 2007).

8

Fig.1.1.2.2.1. Transportul deşeurilor (prelucrat după Salhofer şi colab., 2007).

1.1.2.2.1. Cerinţe ale unui sistem sustenabil de reciclare a metalelor neferoase

Pentru a putea fi susţinut, un sistem de reciclare are nevoie de o piaţă suficientă a produselor derivate din deşeuri, care să consume toate deşeurile rezultate în urma fabricaţiei si post-consum. De asemenea, este nevoie de tehnologii adecvate pentru gestionarea elementelor de aliere (impurităţi) astfel încât produsele realizate din deşeuri să poată pătrunde pe această piaţă a deşeurilor. Un sistem sustenabil de reciclare a metalelor, cu costuri reduse, reclamă următoarele:

Aliaje primare relativ pure care să acţioneze ca diluanţi pentru acumularea inevitabilă de impurităţi din bucla de reciclare, şi care să ofere o modalitate de înnobilare a compoziţiei de aliaj secundar, fără necesitatea de a recurge la rafinarea prin topire

Un număr mare de aliaje secundare cu conţinut ridicat de materiale reciclate, care să ofere o piaţă suficientă pentru toate deşeurile reciclate Tehnologie cu cost redus si un sistem pentru gestionarea elementelor de aliere din deşeuri si pentru utilizarea acestor elemente în vederea obţinerii unui nou metal aliat. În ultimii ani, s-a dovedit extraordinar faptul că inspecţia manuală, în combinaţie cu salarii si costuri de transport reduse, aşa cum este cazul Asiei în prezent, poate concura cu succes cu cele mai bune tehnologii actuale de separare si sortare elaborate în America de Nord si Europa. Flux nerestricţionat de deşeuri metalice între segmentele de piaţă si zonele geografice. Mecanismul pieţei libere optimizează în mod automat, ţinând cont de costurile minime, distribuţia de metal între pieţe si consumatori. Reciclarea în buclă închisă a fiecărui produs sau aliaj, opţiunea costului cel mai ridicat, nu sunt necesare pentru a asigura reciclarea completă a deşeurilor.

9

Sistemul actual de reciclare a metalelor satisface deja aceste cerinţe. Reglementările suplimentare trebuie să aibă grijă să nu solicite o reciclabilitate la costuri ridicate, care nu creşte în mod neapărat gradul de reciclare. Cei care se ocupă de reglementare trebuie să faciliteze crearea unui teren de acţiune fără probleme pentru toţi cei care participă la reciclare si la piaţa deşeurilor. Sistemul nu trebuie să fie distorsionat pe plan local prin lipsa reglementărilor privind sănătatea si securitatea sau mediul înconjurător, sau prin neaplicarea acestor reglementări; de asemenea, acest sistem nu trebuie distorsionat prin bariere exagerate ale taxelor, prin stimulente pentru impozite sau rate de schimb valutar deformate; nici prin contabilitate sau practici financiare corupte.

2. Reciclarea materialelor neferoase recuperate din vehiculele uzate

2.1. Proiectarea vehiculelor şi cei trei R

A delega producătorilor responsabilitatea pentru reciclarea propriilor lor produse reprezintă o binecuvântare cu două tăişuri. Încurajează luarea în considerare a reciclării pe durata ciclurilor de proiectare si producţie, dar – în acelaşi timp – încurajează înfiinţarea de sisteme de reciclare paralele, ineficiente, de către producătorii care manifestă un interes redus pentru afacerea cu deşeuri sau care nu înţeleg această activitate.

Un inginer proiectant de vehicule are contribuţia cheie în determinarea facilitaţii prelucrării vehiculului uzat în vederea reutilizării si reciclării. Prioritatea de gradul trei este cea corespunzătoare pentru proiectarea în vederea reciclării.

1. Prima prioritate în proiectare ar trebui întotdeauna să fie reducerea – reducerea accidentelor prin optimizarea caracteristicilor privind manipularea si securitatea, si reducerea consumului de combustibil si a emanaţiilor asociate, evacuate în atmosferă.

2. A doua prioritate la proiectare ar trebuie să fie reutilizarea. Prelungiţi durata de viată a vehiculelor prin eliminarea coroziunii si prin facilitarea demontării si întreţinerea fiecărei piese componente.

Acest lucru va da roade şi la demontarea vehiculului uzat, precum şi la re-fabricaţia pieselor pentru piaţa de piese de schimb. Sistemul de reciclare actual este deja construit pentru a face fată diverselor materiale de construcţie si pentru a separa aceste materiale, ca urmare acest sistem impune constrângeri mai puţin severe si corespunzătoare pentru prioritatea de grad trei la proiectare. Cu toate acestea, câtă vreme prezenta lucrare se concentrează asupra reciclării, cele mai importante consideraţii la proiectare referitoare la reciclare sunt următoarele.

Eliminarea toxinelor. Acestea includ cromul 6+, mercurul, plumbul, polimeriihalogenaţi – policlorurile de vinil, bifenilii policloruraţi etc. Prin mărunţire, metalele

grele / toxice se distribuie în întreaga masă a reziduurilor mărunţite si astfel acesteadevin mai dificil de utilizat ca strat de acoperire zilnică la gropile de gunoi sau ca

sursă de căldură. Pe durata combustiei, polimerii cloruraţi si fluoruraţi pot conduce laemisia unora dintre agenţii de poluare atmosferică cu cea mai mare toxicitate si ceimai distrugători pentru stratul de ozon.

Proiectarea componentelor structurale cheie din aliaje primare cu raport maxim proprietăţi / masă. Spre exemplu, reducerea masei roţilor, AlSi-A356, a amortizorului, AlZn-7029, a

10

elementelor structurale extrudate si a elementelor de rigidizare structurală din tablă AlMg-5754. Alegerea dintre familiile de aliaje standard, pe bază de elemente de aliere uzuale, cum ar fi Al, AlCu, AlMn, AlSi, AlMg, AlMgSi si AlZn. Lăsarea la o parte vehiculelor care folosesc metale primare, iar acolo unde este posibil să se minimizeze numărul de piese multimaterial, numărul de materiale / piesă, cât mai mic.

Să se evite elementele de aliere „exotice”. Aliajele mai rar întâlnite pot avea proprietăţi atrăgătoare. Adăugarea de litiu conferă o rigiditate specifică ridicată, iar staniul permite superplasticitatea. Totuşi, limitele de concentraţie pentru aceste elemente în aliajele comune este < 0,05%, iar un mic număr de componente care conţin aditivi de aliere în cantităţi mici pot “otrăvi” sistemul de reciclare a aluminiului. Există o problemă similară la aliajele de turnătorie pe bază de Al-Si cu elemente de aliere utilizate pentru rafinarea si modificarea structurii eutectice a Al-Si. Cei din vest utilizează ca aditivi Sr, Ca si Na, în vreme ce în Asia se utilizează Sb. Sistemele sunt incompatibile, deoarece combinaţia aditivilor duce la precipitări. Milioane de vehicule uzate asiatice sunt mărunţite în vest, laolaltă cu vehicule uzate locale, ducând astfel la creşterea costurilor de tratare pentru aliajele secundare de turnătorie.

· Să se asigure o piaţă corespunzătoare pentru orice materiale reciclate din sectorul de transport. Concentratul metalic provenit de la agenţii de mărunţire conţine deja aluminiu din toate sectoarele industriale, inclusiv din construcţii, ambalaje, aparatură, maşini etc. Nu este necesar să se separe vehiculele uzate pentru agentul de mărunţire.

· Să se proiecteze componente de volum mare cu conţinut mare de materiale reciclate. Turnarea de elemente structurale reprezintă un alt exemplu atractiv. În vehiculele care conţin aluminiu în mod intensiv există o utilizare în continuă creştere a elementelor structurale turnate, cu pereţi subţiri pentru componentele de suspensie si de stâlpi structurali. Aliajele de turnătorie conţin concentraţii mai mari ale elementelor de aliere si impun cerinţe mai puţin severe decât componentele obţinute prin deformare. Acest lucru permite un conţinut mai mare de materiale reciclate si asigură o piaţă continuă pentru aluminiul reciclat şi alte metale neferoase. Elementele structurale turnate sunt proiectate pentru a consolida mai multe componente unite din metal stanţat. Astfel se reduce numărul de articulaţii, adezivi si dispozitive de fixare din mai multe materiale.

· A nu se opri la componentele metalice; să se caute aplicaţii tolerante la umpluturi si aditivi pentru cauciucul si materialele plastice reciclate. Căldura, vibraţia sonoră si izolaţia la impact reclamă un volum ridicat de material ascuns, pentru care cerinţele în ceea ce priveşte proprietăţile mecanice sunt lejere, astfel putându-se consuma şi valorifica cauciucul, masele plastice si spuma de scaune mărunţite şi alte materiale. Produsele includ plafonul, podeaua, portbagajul si căptuşeala capotei.

Să se promoveze dezvoltarea pieţelor pentru materiale reciclabile provenite din vehicule uzate

în orice sector industrial. Separarea aliajelor neferoase si tehnologia de sortare a aliajelor,

produce deja aliaje 3105 pentru acoperiri la clădiri si aliaje 3104 pentru conserve din

aluminiul recuperat din concentratele metalice obţinute prin mărunţirea automobilelor. Pieţele

care nu au legătură cu automobilele deţin potenţial de consum pentru întreaga cantitate de

cauciuc si mase plastice rezultate din toate genurile de deşeuri, inclusiv din vehicule uzate.

11

Cauciucul din anvelope si aşchiile de plastic pot fi utilizate pentru umpluturile din construcţii

si pentru combaterea eroziunii, ca suport agricol, la suprafeţe pentru terenuri de joacă, arene

si parcări, sau ca medii de filtrare si umplutură. Cauciucul si masele plastice mărunţite pot fi

utilizate ca lianţi sau umpluturi pentru betonul asfaltic modificat cu cauciuc / polimer sau

pentru componente obţinute prin formare / extrudare. Totuşi, promovarea activă a acestor

pieţe este necesară prin educaţie, eliminarea reglementărilor locale care vin în contradictoriu,

elaborarea de produse din deşeuri (inclusiv standarde si specificaţii) şi investiţii în

infrastructură în vederea unei utilizări eficiente a acestor produse.

· Proiectarea să se facă astfel încât mărunţirea să genereze piese dintr-un singur material. Acest lucru se poate face prin unirea componentelor si prin reducerea alăturării permanente a materialelor diferite. Dispozitivele de fixare din material plastic care sunt ataşate la tabla din otel pot fi mărunţite si reciclate, deoarece se sparg sau se desfac când sunt mărunţite. Să se evite montarea tablei prin sudarea cu aliaje incompatibile sau prin utilizarea de nituri cu auto-străpungere care afectează negativ reciclarea. Să se ia în consideraţie o caroserie de vehicul din tablă de aluminiu care conţine 2000 de nituri din otel. Există aproximativ 250 kg de aluminiu maleabil în caroseria vehiculului. Prin mărunţire, aproximativ 20% din particule sunt prea mici pentru a sorta aliajul în mod economic, si există puţine nituri în această fracţiune. Particulele mai mari au în medie 25 g / piesă. Particulele cu nituri conţin de obicei un singur nit. Astfel, din 8000 de particule, aproximativ 2000 vor avea nituri. Un magnet de intensitate mare poate separa particulele cu nituri, dar acest lucru are ca rezultat o reducere cu 25% a recuperării aliajului valoros. Particulele cu nituri pot fi remărunţite până la dimensiuni mici sau pot fi topite în cuptor. În ambele cazuri produsul va fi adecvat numai pentru aliaje de turnătorie cu conţinut ridicat de fier.

· Să se utilizeze materialele compozite în mod judicios, spre exemplu, acolo unde economiile de energie justifică utilizarea articolelor uzate ca strat de acoperire zilnică la gropile de gunoi. Materialele plastice ranforsate cu fibre, materialele compozite ceramice cu matrice metalică si alte combinaţii rare pot avea proprietăţi fizice si funcţionale care să ofere avantaje semnificative. Mult prea frecvent, separarea acestor materiale în componente în vederea reciclării nu este fezabilă din punct de vedere tehnic, sau nu este viabilă din punct de vedere economic.

· Să se încurajeze separarea la sursă si să se minimizeze amestecul deşeurilor. Să se proiecteze instalaţii de producţie noi cu manipulare separată a deşeurilor din aluminiu si din otel şi, dacă are aplicabilitate practică, din aliaje separate. Exemplele sunt otel de prelucrare în instalaţii de stanţare, 6111 placaj şi 5754 interioare.

Nu este necesar să se includă materiale reciclate în fiecare componentă a vehiculului. Această reciclare în buclă închisă reprezintă opţiunea cu cel mai mare cost si nu este necesară pentru un sistem de reciclare eficient. Cel mai eficient este să existe câteva componente de volum mare, adecvate pentru a accepta un conţinut mare de materiale reciclate si pentru a permite fluxul liber al deşeurilor si al materialelor reciclabile de la un produs la altul.

12

2.2. Sistemul actual integrat de reciclare a materialelor neferoase recuperate din vehiculele uzate

După depoluarea sa si după ce un agent de demontare îndepărtează piesele de schimb într-un depozit de vechituri, vehiculul uzat este preluat de un sistem integrat global de producţie si reciclare a materialelor. Fig. 1 încearcă să ilustreze în rezumat buclele principale de reciclare ale producţiei, utilizării si reciclării actuale pentru aluminiu. Partea de aluminiu din sistemul global de fabricaţie / reciclare a materialelor trebuie să ia în consideraţie mai mult decât pur si simplu aluminiul post-consum.

Fluxurile interne imediate si fluxurile de deşeuri rezultate din fabricaţie se combină ajungând să fie la fel de mari ca si fluxul de deşeuri post-consum. Aceste bucle instantanee de reciclare a deşeurilor au un impact semnificativ asupra economiei relative a materialelor care concurează pentru diversele aplicaţii. Spre exemplu, turnarea tip "near-net-shape" conferă aliajelor de topitorie un avantaj semnificativ asupra componentelor din aliaj de tablă stanţată, care generează deşeuri în etapele directe de turnare a lingourilor la rece, laminare la cald si rece, stanţare si matriţare. Pe durata producţiei si a fabricaţiei componentelor, aliajele sunt cunoscute si este uzual fezabil să se menţină separarea la sursă a deşeurilor de aliaj. Separarea la sursă este întotdeauna mai puţin costisitoare decât sortarea ulterioară a amestecului de deşeuri combinate.

Componentele din aluminiu reprezintă de obicei o fracţiune minoră a vehiculului final asamblat, a clădirii, maşinii sau produsului ambalat. La fel cum asamblarea si construcţia trebuie să se ocupe de toate materialele componentelor, la fel trebuie să procedeze si la dezasamblarea si reciclarea post-consum. În vreme ce reciclarea deşeurilor rezultate din producţie si fabricaţie se poate concentra de aluminiu cunoscute, sistemul de reciclare post-consum trebuie să realizeze, să prelucreze si să recicleze toate componentele materiale ale articolelor, vehiculelor si asupra câtorva aliaje clădirilor uzate, si acest sistem este deja constituit să procedeze astfel.Aluminiul reprezintă încă un element minor în acest sistem. Când preţurile deşeurilor de otel au scăzut de la 100$ / t la 50$ / t, agenţii care se ocupau de mărunţire au renunţat la mărunţirea automobilelor si a reziduurilor provenite din demolarea clădirilor. Deoarece nu se mai generau deşeuri de oţel, nu mai era nici cazul să se recupereze metalele nemagnetice sau alte materiale reciclabile. Orice sistem de reciclare trebuie înlăture problemă această esenţială. Practic nu există şantiere de reciclare pentru aluminiu sau otel – numai depozite de vechituri si de deşeuri. Agenţii de mărunţire pentru automobile prelucrează nu numai automobile; ei mărunţesc orice articol sau resturi care conţin metal. Un agent de reciclare trebuie să comercializeze toate fluxurile de produse, pentru a-si menţine rentabilitatea.

13

Fig.2.2. 1. Interacţiunile din producţia, utilizarea si reciclarea metalelor neferoase.

Concluzii

• Problema deşeurilor reprezintă o problemă de nivel global, abordată atât din punct

de vedere al impactului acestora asupra mediului şi sănătăţii populaţiei umane, cât şi al epuizării

resurselor

14

• Abordarea integrată a gestionării deşeurilor presupune evaluarea impactului

asupra mediului de la fabricarea produselor în vederea consumului (care este în continuă creştere

datorită efectivului ridicat al populaţiei, dar şi din cauza confortului pe care îl pretinde societatea

de astăzi ), până la eliminarea acestora sub formă de deşeuri, („from cradle to grave”)

• Deşeurile pot conţine substanţe periculoase, cu un risc ridicat asupra mediului şi

asupra sănătăţii umane, dar în acelaşi timp reprezintă şi posibile resurse secundare, materiale şi

energetice, care pot fi valorificate prin reciclare

• La nivel european se impune adoptarea unor metode standard de gestionare a

deşeurilor în vederea minimizării impactului asupra mediului şi utilizarea durabilă a resurselor,

principalele metode sunt: prevenirea şi minimizarea cantităţilor de deşeuri, reciclarea (materială

sau energetică), incinerarea (cu recuperare energetică) şi depozitarea (în depozite controlate)

• În România constituirea unui sistem integrat de management al deşeurilor este

încă în faza incipientă, la nivelul în t reg i i ţ ă r i evidenţiindu-se următoarele probleme în ceea

ce priveşte gestionarea deşeurilor:

- Principala metodă de gestionare a deşeurilor este reprezentată de depozitare, care

în majoritatea cazurilor se face în depozite neconforme

- Baza de date în legătură cu fluxul de deşeuri este incompletă, nu se cunosc cu

exactitate cantităţile şi tipurile de deşeuri, deoarece acestea nu sunt sortate, căntărite

corespunzător, din lipsa dotării cu echipajele corespunzătoare

- Posibilele resurse secundare (materiale şi energetice) nu sunt valorificate, se pierd

în cantităţi destul de mari, rata de reciclare este foarte mică deoarece deşeurile nu sunt sortate

corespunzător

- Depozitele, din studiile de specialitate, produc două tipuri de emisii: emisii

gazoase şi emisii de levigat, care dacă nu sunt colectate (situaţia gropilor de gunoi şi a depozitelor

neconforme), din cauza concentraţiei lor în diferiţi compuşi toxici, cum ar fi, în cazul gazului de

depozit: CH4 (concentraţii mari), CO, CO2, respectiv elementele din compoziţia levigatului:

compuşi organici, azotaţi, azotiţi, metale grele, au un impact semnificativ asupra mediului şi

sănătăţii populaţiei umane

Bibliografie

1. Botnariuc N., Vădineanu A., 1982, Ecologie, Editura didactică şi pedagogică

15

Bucureşti.

2. Postolache, C., Postolache, C., 2000, Introducere in ecotoxicologie, Editura Ars Docendi,

Bucuresti

3. Vădineanu, A., 1999, Dezvoltare durabilă: teorie şi practică (Vol.I), Editura Universităţii

din Bucureşti.

4. Mediul în Europa la a patra evaluare, Nr. 1/2007, Cap.6, Consumul şi producţia

durabilă, text disponibil pe internet la adresa:

http://www.eea.europa.eu/ro/publications/state_of_environ m ent_report_2007_1

5. Waste generation and management - Environment in EU at the turn of the century (Chapter

3.7), text disponibil pe internet la adresa: http://www.eea.europa.eu/publications/92-9157-202-

0/3.7.pdf,

6. http:// w ww.eea.europa.eu/

7. http:// w ww.mmediu.ro/

8. http://www.anpm.ro/

16

17