Tous les produits en caoutchouc commencent comme un «composé de caoutchouc». Les composés de caoutchouc commencent par un polymère de caoutchouc, naturel ou l'un des nombreux polymères synthétiques, charges, plastifiants, antioxydants, auxiliaires de traitement, activateurs, accélérateurs et curatifs. De nombreux ingrédients chimiques sont classés comme produits chimiques dangereux ou toxiques, et certains peuvent être répertoriés comme cancérigènes. La manipulation et le traitement de ces produits chimiques créent des problèmes à la fois environnementaux et de sécurité.
Déchets dangereux
Des systèmes de ventilation et des dépoussiéreurs sont nécessaires pour les travailleurs qui manipulent et pèsent les produits chimiques du caoutchouc et pour les travailleurs qui mélangent et traitent le composé de caoutchouc non vulcanisé. Des équipements de protection individuelle peuvent également être nécessaires pour ces travailleurs. Le matériau recueilli dans les dépoussiéreurs doit être testé pour déterminer s'il s'agit d'un déchet dangereux. Ce serait un déchet dangereux s'il est réactif, corrosif, inflammable ou s'il contient des produits chimiques répertoriés comme déchets dangereux.
Les déchets dangereux doivent être répertoriés sur un manifeste et envoyés pour élimination dans un site de déchets dangereux. Les déchets non dangereux peuvent être acheminés vers des décharges sanitaires locales ou doivent être acheminés vers une décharge industrielle, selon les réglementations environnementales applicables.
Pollution de l'air
Certains produits en caoutchouc nécessitent une application de ciment de caoutchouc dans le processus de fabrication. Les ciments de caoutchouc sont fabriqués en mélangeant le composé de caoutchouc non durci avec un solvant. Les solvants utilisés dans ce procédé sont généralement classés comme composés organiques volatils (COV). Les processus qui utilisent des COV doivent disposer d'un certain type d'équipement de contrôle des émissions. Cet équipement peut être un système de récupération de solvant ou un oxydant thermique. Un oxydant thermique est un système d'incinération qui détruit les COV par combustion et nécessite généralement un supplément de carburant tel que le gaz naturel. Sans équipement de contrôle des émissions, les COV peuvent causer des problèmes de santé dans l'usine et dans la communauté. Si les COV sont photochimiquement réactifs, ils affecteront la couche d'ozone.
Lorsque les pièces en caoutchouc sont durcies et que le récipient de durcissement est ouvert, des fumées de durcissement s'échappent du récipient et de la pièce en caoutchouc. Ces vapeurs seront sous forme de fumée, de vapeur ou des deux. Les fumées de durcissement peuvent entraîner dans l'atmosphère des produits chimiques, des plastifiants, des lubrifiants pour moules et d'autres matériaux qui n'ont pas réagi. Des contrôles des émissions sont nécessaires.
Pollution du sol et de l'eau
Le stockage et la manipulation des COV doivent être effectués avec une extrême prudence. Au cours des dernières années, les COV étaient stockés dans des réservoirs de stockage souterrains, ce qui, dans certains cas, a entraîné des fuites ou des déversements. Les fuites et/ou les déversements autour des réservoirs de stockage souterrains entraînent généralement une contamination des sols et des eaux souterraines, ce qui entraîne une réhabilitation coûteuse des sols et des eaux souterraines. Le meilleur choix de stockage est les réservoirs hors sol avec un bon confinement secondaire pour la prévention des déversements.
Caoutchouc de rebut
Chaque processus de fabrication comporte des rebuts de processus et de produits finis. Une partie des rebuts de processus peut être retraitée dans le produit prévu ou dans d'autres processus de produit. Cependant, une fois que le caoutchouc est durci ou vulcanisé, il ne peut plus être retraité. Tous les déchets de processus et de produits finis durcis deviennent des déchets. L'élimination des rebuts ou des déchets de produits en caoutchouc est devenue un problème mondial.
Chaque ménage et entreprise dans le monde utilise un type de produit en caoutchouc. La plupart des produits en caoutchouc sont classés comme matériaux non dangereux et seraient donc des déchets non dangereux. Cependant, les produits en caoutchouc tels que les pneumatiques, les flexibles et autres produits tubulaires créent un problème environnemental lié à leur élimination après leur durée de vie utile.
Les pneus et les produits tubulaires ne peuvent pas être enfouis dans une décharge car les zones vides emprisonnent l'air, ce qui fait remonter les produits à la surface au fil du temps. Le déchiquetage des produits en caoutchouc élimine ce problème ; cependant, le déchiquetage nécessite un équipement spécial et coûte très cher.
Les incendies de pneus qui couvent peuvent générer de grandes quantités de fumée irritante pouvant contenir une grande variété de produits chimiques et de particules toxiques.
Incinération de déchets de caoutchouc
L'incinération est l'une des options pour éliminer les déchets de produits en caoutchouc et les déchets de processus de fabrication. L'incinération peut sembler à première vue être la meilleure solution pour l'élimination des nombreux produits en caoutchouc « usés » qui existent aujourd'hui dans le monde. Certaines entreprises de fabrication de caoutchouc ont considéré l'incinération comme un moyen d'éliminer les déchets de pièces en caoutchouc ainsi que les déchets de traitement du caoutchouc durcis et non durcis. En théorie, le caoutchouc pourrait être brûlé pour générer de la vapeur qui pourrait être réutilisée dans l'usine.
Malheureusement, ce n'est pas si simple. L'incinérateur doit être conçu de manière à gérer les émissions atmosphériques et nécessiterait très probablement des épurateurs pour éliminer les contaminants tels que le chlore. Les émissions de chlore proviendraient généralement de la combustion de produits et de déchets contenant des polymères de chloroprène. Les épurateurs génèrent une décharge acide qui peut devoir être neutralisée avant la décharge.
Presque tous les composés de caoutchouc contiennent un certain type de charges, soit des noirs de carbone, des argiles, des carbonates de calcium ou des composés de silice hydratée. Lorsque ces composés de caoutchouc sont brûlés, ils génèrent des cendres équivalentes à la charge de charge dans le composé de caoutchouc. Les cendres sont collectées soit par des épurateurs humides, soit par des épurateurs secs. Les deux méthodes doivent être analysées pour les métaux lourds avant l'élimination. Les épurateurs humides produiront très probablement des eaux usées contenant de 10 à 50 ppm de zinc. Cette quantité de zinc rejetée dans un système d'égouts créera des problèmes à la station d'épuration. Si cela se produit, un système de traitement pour l'élimination du zinc doit être installé. Ce système de traitement génère alors une boue contenant du zinc qui doit être expédiée pour élimination.
Les épurateurs à sec génèrent une cendre qui doit être collectée pour être éliminée. Les cendres humides et sèches sont difficiles à manipuler et leur élimination peut être un problème car la plupart des décharges n'acceptent pas ce type de déchets. Les cendres humides et sèches peuvent être très alcalines si les composés de caoutchouc brûlés sont fortement chargés de carbonate de calcium.
Enfin, la quantité de vapeur générée n'est pas suffisante pour fournir la quantité totale nécessaire au fonctionnement d'une usine de fabrication de caoutchouc. L'approvisionnement en caoutchouc de rebut est irrégulier et des efforts sont actuellement en cours pour réduire les rebuts, ce qui réduirait l'approvisionnement en carburant. Le coût d'entretien d'un incinérateur conçu pour brûler des déchets de caoutchouc et des produits en caoutchouc est également très élevé.
Lorsque tous ces coûts sont pris en considération, l'incinération des déchets de caoutchouc peut être la méthode d'élimination la moins rentable.
Conclusion
La meilleure solution aux problèmes environnementaux et sanitaires associés à la fabrication de produits en caoutchouc serait peut-être un bon contrôle technique de la production et de la composition des produits chimiques en poudre utilisés dans les composés de caoutchouc, ainsi que des programmes de recyclage pour tous les déchets et produits de traitement du caoutchouc non durcis et durcis. Les produits chimiques en poudre recueillis dans les systèmes de dépoussiérage pourraient être ajoutés aux composés de caoutchouc avec les contrôles techniques appropriés, ce qui éliminerait l'enfouissement de ces produits chimiques.
Il est possible de contrôler les problèmes environnementaux et sanitaires dans l'industrie du caoutchouc, mais cela ne sera ni facile ni gratuit. Le coût associé à la maîtrise des problèmes environnementaux et sanitaires doit être rajouté au coût des produits en caoutchouc.