Tutti i prodotti in gomma iniziano come "mescola di gomma". I composti di gomma iniziano con un polimero di gomma, naturale o uno dei tanti polimeri sintetici, riempitivi, plastificanti, antiossidanti, coadiuvanti di processo, attivatori, acceleratori e curativi. Molti degli ingredienti chimici sono classificati come sostanze chimiche pericolose o tossiche e alcuni possono essere elencati come cancerogeni. La manipolazione e la lavorazione di queste sostanze chimiche crea problemi sia ambientali che di sicurezza.
Rifiuti pericolosi
I sistemi di ventilazione e i collettori di polvere sono necessari per i lavoratori che maneggiano e pesano i prodotti chimici della gomma e per i lavoratori che miscelano e lavorano la mescola di gomma non polimerizzata. Anche per questi lavoratori possono essere necessari dispositivi di protezione individuale. Il materiale raccolto nei collettori di polvere deve essere testato per determinare se si tratta di un rifiuto pericoloso. Sarebbe un rifiuto pericoloso se è reattivo, corrosivo, infiammabile o contiene sostanze chimiche classificate come rifiuti pericolosi.
I rifiuti pericolosi devono essere elencati su un manifesto e inviati per lo smaltimento in una discarica pericolosa. I rifiuti non pericolosi possono essere conferiti alle discariche sanitarie locali oa una discarica industriale, a seconda delle normative ambientali applicabili.
Inquinamento dell'aria
Alcuni prodotti in gomma richiedono l'applicazione di gomma cementizia nel processo di fabbricazione. I cementi di gomma vengono prodotti mescolando il composto di gomma non indurito con un solvente. I solventi utilizzati in questo processo sono generalmente classificati come composti organici volatili (COV). I processi che utilizzano COV devono disporre di un qualche tipo di apparecchiatura per il controllo delle emissioni. Questa apparecchiatura può essere un sistema di recupero del solvente o un ossidatore termico. Un ossidatore termico è un sistema di incenerimento che distrugge i COV mediante combustione e di solito richiede un supplemento di carburante come il gas naturale. Senza apparecchiature per il controllo delle emissioni, i COV possono causare problemi di salute in fabbrica e nella comunità. Se i COV sono fotochimicamente reattivi, influenzeranno lo strato di ozono.
Quando le parti in gomma vengono indurite e il recipiente di vulcanizzazione viene aperto, i fumi di vulcanizzazione fuoriescono dal recipiente e dalla parte in gomma. Questi fumi saranno sotto forma di fumo, vapore o entrambi. I fumi di polimerizzazione possono trasportare nell'atmosfera sostanze chimiche non reagite, plastificanti, lubrificanti per stampi e altri materiali. Sono necessari controlli delle emissioni.
Inquinamento del suolo e delle acque
Lo stoccaggio e la manipolazione dei VOC devono essere effettuati con estrema cautela. Negli anni passati, i COV venivano immagazzinati in serbatoi di stoccaggio sotterranei, che in alcuni casi provocavano perdite o fuoriuscite. Perdite e/o sversamenti intorno ai serbatoi di stoccaggio sotterranei generalmente provocano la contaminazione del suolo e delle acque sotterranee, che innesca costose bonifiche del suolo e delle acque sotterranee. La migliore scelta di stoccaggio sono i serbatoi fuori terra con un buon contenimento secondario per la prevenzione delle fuoriuscite.
Gomma di scarto
Ogni processo produttivo ha scarti di processo e prodotti finiti. Alcuni degli scarti del processo possono essere rielaborati nel prodotto previsto o in altri processi del prodotto. Tuttavia, una volta indurita o vulcanizzata, la gomma non può più essere rilavorata. Tutti gli scarti di processo e prodotti finiti induriti diventano materiale di scarto. Lo smaltimento degli scarti o dei prodotti in gomma di scarto è diventato un problema mondiale.
Ogni famiglia e azienda nel mondo utilizza un qualche tipo di prodotto in gomma. La maggior parte dei prodotti in gomma sono classificati come materiali non pericolosi e quindi sarebbero rifiuti non pericolosi. Tuttavia, i prodotti in gomma come pneumatici, tubi flessibili e altri prodotti tubolari creano un problema ambientale in relazione allo smaltimento dopo la loro vita utile.
Pneumatici e prodotti tubolari non possono essere interrati in una discarica perché le aree vuote intrappolano l'aria, che nel tempo fa risalire i prodotti in superficie. La triturazione dei prodotti in gomma elimina questo problema; tuttavia, la triturazione richiede attrezzature speciali ed è molto costosa.
Gli incendi dei pneumatici senza fiamma possono generare grandi quantità di fumo irritante che può contenere un'ampia varietà di sostanze chimiche tossiche e particolato.
Incenerimento di rottami di gomma
Una delle opzioni per lo smaltimento dei prodotti in gomma di scarto e la lavorazione della gomma di scarto dai processi di produzione è l'incenerimento. L'incenerimento potrebbe inizialmente sembrare la soluzione migliore per lo smaltimento dei numerosi prodotti in gomma “consumati” che esistono oggi nel mondo. Alcune aziende produttrici di gomma hanno considerato l'incenerimento come un mezzo per smaltire parti di gomma di scarto e scarti di lavorazione della gomma vulcanizzata e non. In teoria, la gomma potrebbe essere bruciata per generare vapore che potrebbe essere riutilizzato in fabbrica.
Sfortunatamente, non è così semplice. L'inceneritore deve essere progettato in modo da gestire le emissioni nell'aria e molto probabilmente richiederebbe impianti di lavaggio per rimuovere tali contaminanti come il cloro. Le emissioni di cloro generalmente proverrebbero dalla combustione di prodotti e rottami che contengono polimeri di cloroprene. Gli scrubber generano uno scarico acido che potrebbe dover essere neutralizzato prima dello scarico.
Quasi tutte le mescole di gomma contengono alcuni tipi di riempitivi, neri di carbonio, argille, carbonati di calcio o composti di silice idrata. Quando queste mescole di gomma vengono bruciate, generano ceneri equivalenti al carico di riempitivo nella mescola di gomma. La cenere viene raccolta da scrubber a umido o da scrubber a secco. Entrambi i metodi devono essere analizzati per i metalli pesanti prima dello smaltimento. Molto probabilmente gli scrubber a umido produrranno acque reflue che contengono da 10 a 50 ppm di zinco. La quantità di zinco che viene scaricata in un sistema fognario creerà problemi all'impianto di trattamento. In tal caso, è necessario installare un sistema di trattamento per la rimozione dello zinco. Questo sistema di trattamento genera quindi un fango contenente zinco che deve essere spedito per lo smaltimento.
Gli scrubber a secco generano una cenere che deve essere raccolta per lo smaltimento. Sia la cenere umida che quella secca sono difficili da gestire e lo smaltimento può essere un problema poiché la maggior parte delle discariche non accetta questo tipo di rifiuti. Sia la cenere umida che quella secca possono essere molto alcaline se i composti di gomma che vengono bruciati sono fortemente carichi di carbonato di calcio.
Infine, la quantità di vapore generata non è sufficiente per fornire l'intera quantità necessaria per far funzionare un impianto di produzione di gomma. La fornitura di rottami di gomma è incoerente e sono attualmente in corso sforzi per ridurre i rottami, il che ridurrebbe la fornitura di carburante. Anche il costo di manutenzione di un inceneritore progettato per bruciare rottami di gomma e prodotti in gomma è molto elevato.
Quando si prendono in considerazione tutti questi costi, l'incenerimento dei rottami di gomma può essere il metodo di smaltimento meno conveniente.
Conclusione
Forse la migliore soluzione ai problemi ambientali e di salute associati alla produzione di prodotti in gomma sarebbe un buon controllo ingegneristico per la produzione e la composizione di sostanze chimiche in polvere utilizzate nelle mescole di gomma e programmi di riciclaggio per tutti gli scarti e i prodotti di processo della gomma non polimerizzata e polimerizzata. Le sostanze chimiche in polvere raccolte nei sistemi di raccolta della polvere potrebbero essere aggiunte nuovamente alle mescole di gomma con gli opportuni controlli ingegneristici, che eliminerebbero lo smaltimento in discarica di queste sostanze chimiche.
È possibile controllare i problemi ambientali e sanitari nell'industria della gomma, ma non sarà facile né gratuito. Il costo associato al controllo dei problemi ambientali e sanitari deve essere aggiunto al costo dei prodotti in gomma.