تایرهای فرسوده در راه كارخانه های سیمان ۲

فرایند تولید سیمان نیازمند انرژی زیادی است و از این جهت علاقه زیادی به یافتن سوخت های جایگزین و ارزان در بین تولیدكنندگان این ماده وجود دارد

مواد اولیه استخراج شده معمولاً به نسبت های زیر با هم مخلوط می شوند:

سنگ آهك CaO ۸۵ درصد

شیل یا خاك رس ۱۳ درصد

مواد افزودنی ۱۲ درصد

اغلب كارخانجات سیمان در كنار ذخایر سنگ آهك و شیل یا خاك رس كه معمولاً برای اكثر كارخانجات شرایط دسترسی و استخراج آن سهل الوصول است، احداث می شوند. مواد افزودنی و تصحیح كننده خوراك كوره به رغم مقادیر كم و محدود آن معمولاً از بیرون كارخانه تامین می شود.

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید سیمان بعد از استخراج به وسیله لودر یا بیل مكانیكی بارگیری و به وسیله كامیون، نوار نقاله، واگن زمینی یا هوایی، مواد حمل شده و به داخل سنگ شكن هدایت می شوند.

بایستی متذكر شد كه ارزش سوخت مصرفی كارخانجات سیمان ایران بالغ بر ۲۵۰ میلیون دلار برآورد شده است كه این رقم ارزش یك میلیارد و هفتصد و پنجاه میلیون لیتر نفت كوره و حدود ۵۰۰ میلیون مترمكعب گاز طبیعی است.

• وضعیت تایرهای فرسوده كشور

میزان تولید كنونی انواع تایر در كشور بین۲۰۰-۱۸۰ هزار تن برآورد می شود كه این عدد به نوعی بیانگر تولید حدود ۱۰ میلیون حلقه انواع تایر در كشور است. در حال حاضر در كشور ۸ كارخانه تولید تایر وجود دارد كه بین ۹۰-۸۰ درصد از نیاز كشور را تامین می كنند و بقیه نیز از طریق واردات تامین می شود.

نباید از نظر دور داشت كه ارقام فوق برای تولید حدود ۵۰۰ هزار خودرو در سال بوده است و با افزایش تولید خودرو تا حد یك میلیون خودرو در سال باید منتظر روند رو به رشد تولید و مصرف تایر در كشور بود. این موضوع بیانگر الزاماتی است كه بابت افزایش خودروهای جدید به بازار وارد می شود. در مورد الزاماتی كه از سوی خودروهای موجود در كشور بر این بازار اعمال می شود، می توان به شدیدتر شدن سختگیری ها در مورد آج تایرهای خودرو اشاره كرد، چون در حال حاضر شاهد تردد خودروهایی هستیم كه تایر آنها فاقد آج مناسب و شرایط لازم برای استفاده است كه شدیدتر شدن سختگیری ها در این زمینه نیز باعث افزایش مصرف تایر در كشور خواهد شد.

در مورد دسته بندی كلی روش های استفاده از تایرهای فرسوده نیز می توان به موارد زیر اشاره كرد:

۱- دفن در مراكز دفن زباله یا تلنباركردن در مراكز دیگر

۲- بازیابی انرژی

۳- بازیابی لاستیك (استفاده در آسفالت، پوشش سالن ها و مراكز بازی، قطعات لاستیكی و...)

۴- استفاده در امور راه و ساختمان (جاده، پل، دیواره و...)

۵- صادرات تایرهای مستعمل

۶- كاربردهای متفرقه

• وضعیت استفاده از تایرهای فرسوده در جهان

تایر محصولی است كه در تمامی نقاط دنیا مورد استفاده قرار می گیرد و البته میزان مصرف تایر در نقاط مختلف دنیا متاثر از تعداد خودروها، قوانین، فرهنگ مصرف، میزان دسترسی

به تایر، رشد اقتصادی كشور و... است.

طبق آمار به دست آمده در كشورهای صنعتی در هر سال

به ازای هر شهروند یك حلقه تایر مصرف می شود و این به معنی سرانه مصرف تقریبی ۹ كیلوگرم تایر در سال است. طبق آمارهای موجود جمعیت ۶۵ میلیون نفری ایران نیز در هر سال حدود ۱۰ میلیون حلقه تایر مصرف می كنند كه این به معنی مصرف بیش از ۲۰۰ هزار تن تایر در سال است.

بازیافت تایرهای فرسوده در كشورهای عضو اتحادیه اروپا به شكل گسترده ای در حال اجرا است. در حال حاضر تعدادی از نخستین اعضای اصلی این اتحادیه پروژه انهدام تایرهای فرسوده را به اجرا گذاشته اند و این مسئله ظرف پنج سال آینده در تمامی كشورهای جدیدالورود به این اتحادیه نیز به وقوع خواهد پیوست.

در اتحادیه اروپا شركت های تایرسازی تمایل خود را برای مشاركت در فرایند انهدام این تایرها تحت اصل «تعهدات بیشتر تولیدكنندگان» اعلام كرده اند.

باید توجه داشت كه در اروپا وضعیت در حال سخت تر شدن است و كشورهای عضو اتحادیه اروپا حق ندارند پس از سال ۲۰۰۵ تایرهای مستعمل را به صورت خرد شده و یا خرد نشده در مراكز زباله دفن كنند و كشورها بایستی برای آنها كاربردهای جدید پیشنهاد كنند.

در آمریكا نیز به عنوان یكی از قطب های مصرف تایر جهان وضعیت مشابهی برقرار شده است به نحوی كه طبق بررسی های انجام شده امروزه در آمریكا حدود ۴۰ درصد از ۲۸۰ میلیون تایر فرسوده به عنوان سوخت مكمل (TDF) در صنایع تولید سیمان، كاغذ و وسایل الكتریكی مورد استفاده قرار می گیرد و كلاً حدود ۸۰ درصد از تایرهای فرسوده مورد بازیافت قرار می گیرند. در آمریكا در سال ۲۰۰۲ در بیش از ۶۰ كوره سیمان از سوخت تایر استفاده شده است.

این در حالی است كه حدود ۱۰ سال قبل وضعیت بازار تایرهای فرسوده در آمریكا تقریباً برعكس اوضاع كنونی بود یعنی فقط حدود ۲۰ درصد از تایرهای تولیدی مورد بازیافت قرار می گرفت و حدود ۸۰ درصد به مراكز دفن زباله می رفت.

نباید فراموش نمود كه دفن تایر ها در مراكز زباله كار بسیار مشكلی است چون تایر ها نسبت به وزن خود حجم زیادتری را نسبت به سایر زباله ها اشغال می نمایند و در صورت خرد كردن نیز هزینه خردایش آنها بر عهده مراكز زباله و سازمان های خدمات شهری خواهد بود.قبل از سال ۱۹۸۵ مدیریت تایر های فرسوده در آمریكا فقط شامل ارسال تایر های كامل به مراكز دفن زباله بود. یكی دیگر از این امور مدیریتی جمع آوری تایر های فرسوده و قرار دادن آنها در یك محوطه باز بوده است. از آنجایی كه در آن زمان هیچ قانونی در مورد نحوه مدیریت تایر های فرسوده وجود نداشت و ضمناً برنامه های تشویقی نیز جهت ایجاد انگیزه برای به كارگیری تایر های فرسوده وجود نداشت، فقط دو راهكار فوق (به دلیل هزینه ارزان آن) كارایی داشت.

• امكان استفاده از تایر در صنعت سیمان ایران

كربن، اكسیژن و هیدروژن حدود ۹۰ درصد از تایر را تشكیل می دهد كه این امر باعث احتراق سریع و ارزش حرارتی نسبتاً بالای آن می شود. قابل ذكر است كه ارزش حرارتی تایر ها حدود ۳۲MJ/kg است.

در مورد استفاده از تایر به عنوان سوخت در صنعت سیمان به عنوان نمونه می توان از شركت بزرگ Lafarge نام برد كه در بیش از ۴۰ كشور جهان دارای كارخانجات تولید سیمان است. این شركت در پنج كارخانه در آمریكا شمالی و ده كارخانه در اروپا و دو كارخانه در آسیا و یك كارخانه در آمریكای جنوبی از تایر های فرسوده به عنوان سوخت كمكی استفاده می نماید و برای سروسامان دادن به این امر یك شركت جانبی با عنوانSystech

Environmental را خریداری نموده است تا بهتر بتواند

از این مزیت استفاده كند.

همانطوری كه گفته شد طبق اطلاعات جمع آوری شده از موسسات تولید كننده تایر در حال حاضر در ایران سالانه حدود ۲۰۰ هزار تن تایر مصرف می شود كه این رقم مجموع تولید كارخانه های داخل كشور به علاوه تایر های وارداتی است. در شكل فوق چرخه كل مصرف تایر ها نشان داده شده است.

همانطوری كه در شكل فوق دیده می شود تایر ها را پس از مستعمل شدن می توان روكش نموده و مجدداً مورد استفاده قرار داد. برای این كار در ایران حدود ۱۲ واحد صنعتی تاسیس شده است كه به روش های گرم و سرد عملیات روكش كردن را انجام می دهند. قابل ذكر است كه استفاده از تایر های روكش شده در ایران با استقبال مواجه نشده است چون این تایر ها پس از روكش شدن باید در خودرو هایی استفاده شوند كه سرعت پایینی دارند (مانند خودرو های تاكسی و مسافر كش و نیز خودرو های شهرداری در قسمت خدمات شهری). به علاوه كیفیت پائین محصولات روكش شده بعضی شركت ها به این مسئله دامن زده است. جمیع این عوامل باعث شده كه بعضی از ۱۲ واحد فوق الذكر تعطیل شده و بقیه نیز با ظرفیت پایین فعالیت داشته باشند. نكته آخر در این زمینه آن است كه تنها تایر هایی را می توان روكش كرد كه قسمت اصلی یا منجید آن سالم باشد و در غیر این صورت تایر برای عملیات روكش مناسب نیست و دورریز می شود. عموماً روكش كردن برای تایر های خودرو ها و ماشین آلات سنگین از اقبال مناسبی برخوردار بوده است.

البته باید متذكر شد كه دیگر كاربردهای تایر های فرسوده نیز كسر كوچكی از آنها را تشكیل می دهد. با توجه به تمامی این مطالب انتظار می رود كه بتوان بیش از ۵۰ درصد از تایر های مصرفی را برای استفاده به عنوان سوخت در نظر گرفت كه رقمی بالغ بر صد هزار تن لاستیك خواهد بود.

ضمناً نباید فراموش كرد كه در ۱۱ سال آینده بالغ بر ده میلیون خودرو به وسایل نقلیه كشور اضافه خواهد شد كه این مسئله نیز بایستی مدنظر قرار گیرد.

یكی از نكات مثبت در این طرح آن است كه تایر های فرسوده در اقصی نقاط كشور وجود دارند و در مقابل كارخانه های سیمان نیز در سراسر كشور توزیع شده اند و با یك مكانیسم ساده می توان تایر ها را جمع كرده و در اختیار كارخانه های سیمان قرار داد.

اساساً الزام های موجود برای به كارگیری تایر به عنوان سوخت در صنعت سیمان ایران را می توان به صورت زیر برشمرد:

الف- حذف تدریجی یارانه های سوخت در آینده

ب- سخت تر شدن استاندارد شاخص مصرف ویژه سوخت در كارخانه های سیمان در سالیان آتی

ج- بیشتر شدن تعداد خودرو های كشور

د- از رده خارج نمودن خودرو های فرسوده

ه- سخت تر شدن استاندارد آج تایر در خودرو ها

و- تصمیم سازمان های قانونگذار به جمع آوری كامل تایر ها و نیز عدم دفن تایر

ز- توجه به ریسك آتش سوزی در مراكز تجمع تایر ها

ح- تصویب قانون پسماند ها در مجلس كه دولت را موظف به برنامه ریزی های جدید می كند.

بر این اساس با اجرایی شدن هر یك از موارد فوق وضعیت تولید تایر و تولید سیمان تغییر كرده و تمایل بیشتری به استفاده از تایر های فرسوده به وجود خواهد آمد.

با توجه به تحقیقات انجام شده و نیز واحد های در حال تولید در جهان امكان تزریق تایر به صورت كامل و یا خرد شده به كوره های سیمان وجود دارد. در اكثر موارد این تزریق از دهانه فوقانی كوره (محل خوراك دهی) مواد خام انجام می شود.

قابل ذكر است كه كوره های مجهز به پیش گرمكن بهترین محیط جهت استفاده از تایر های كامل و یا خرد شده است.

البته گروهی از مراكز پیشنهاد كرده اند كه تایر های خرد شده را به قسمت پیش گرمكن و تایر های كامل را به دهانه ورودی كوره تزریق نمود.در مورد آلایندگی این سیستم نیز باید متذكر شد كه طی سا ل های ۹۰- ۱۹۸۵ سازمان حفاظت محیط زیست آمریكا اقدام به راه اندازی پروژه های مختلفی در مورد بررسی آلاینده های تولیدی هنگام سوختن تایر در كوره های مختلف نمود كه این بررسی را در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی و نیز واحد های صنعتی به اجرا درآورد و حاصل این تحقیقات را به صورت كتابی در سال ۱۹۹۱ منتشر نمود و بیان داشت كه آلاینده های منتشره از این سوخت مكمل بیشتر از آلایندگی سوخت های اصلی كارخانه های سیمان نبوده و در اكثر موارد از میزان NOX تولیدی نیز كاسته شده است.

با توجه به موارد فوق می توان سوخت حاصل از تایر (TDF) را به عنوان سوخت كمكی در كارخانه های سیمان ایران نیز مورد استفاده قرار دارد.

• نتیجه گیری

طولانی بودن زمان ماند و بالا بودن دمای عملیاتی در كوره های پخت سیمان باعث به وجود آمدن شرایط ایده آلی جهت استفاده از تایر به عنوان سوخت كمكی شده است. نتایج به دست آمده از آزمایشات انجام شده بر روی چندین كوره كه تایر را به صورت كامل یا خرد شده مصرف كرده اند بیانگر آن بوده است كه آلاینده های منتشره در هوا علاوه بر آنكه تاثیر منفی نداشته اند در بعضی موارد بهبود شرایط را نیز نشان داده اند.

با توجه به الزامات تشریح شده در متن مقاله صنعت سیمان از شرایط مناسبی برای تعامل با معضل تایر های فرسوده برخوردار بوده و می توان از مزایای آن كمال استفاده را برد.

نباید فراموش كرد كه تایر های فرسوده علاوه بر آنكه دارای مشكل عدم جذب در طبیعت هستند، از ریسك آتش سوزی در مراكز تجمع تایر نیز برخوردارند كه بایستی مورد مداقه بیشتر قرار گیرد.