10.05.2014

Рециклинг шин: технологии и оборудование

Переработка шин и резинотехнических изделий – одна из наиболее актуальных проблем, из числа поставленных мировым автомобилестроением перед человечеством. Как правило, утилизация шин, выработавших свой срок службы, сводится в настоящее время к простому выбрасыванию их в ближайшем «удобном» месте или захоронению на свалке. Вряд ли этот способ можно назвать экологически безопасным, поскольку в естественных условиях шины разлагаются более ста лет. 

С июля 2006 г. Европейский Союз законодательно запретил сжигать и закапывать в землю использованные автопокрышки. В связи с этим многие страны начали активный поиск альтернативных способов их утилизации. Оборудование для переработки шин стоит недешево, но оно окупается в течение от года до трех лет и затем приносит чистую прибыль. В университете г. Висконсина (США) был разработан способ утилизации шин, при котором их заливали жидким азотом. Шины становились хрупкими, как стекло, их дробили и получали сырье, используемое в строительстве дорожного покрытия. Испытания показали прекрасный коэффициент сцепления такой дороги с автомобильными колесами и самый низкий уровень шума. Стоимость сырья из покрышек не превышала стоимости асфальта. Американский билль о транспорте поддержал применение резиноасфальта, что позволило использовать до 30 % использованных шин из накапливаемых ежегодно в США.

Свой вариант применения старых шин есть и у болгар- ских специалистов (каучуковый комбинат г. Писариджик). Они уже несколько лет производят резиновые шпалы для рельсовых путей в шахтах. У таких шпал несколько преимуществ: в 3 раза дешевле традиционных (железобетонных), лучше амортизируют удары и глушат шум, устойчивы к воздействию рудничных вод, к ним не нужен балласт из щебенки, и по окончанию срока службы эти шпалы можно снова переработать. Но, пожалуй, самый экологически чистый способ переработки старых шин запатентован в колумбийском университете (США). В специальной емкости они подвергаются биологическому разложению с помощью микробов с получением крошки для удобрения полей. В настоящее время существует уже около десятка технологий переработки шин.

Водоструйный метод. Технология представляет собой экологически чистый процесс: в специальной камере шина подвергается атаке струй воды под высоким давлением. Вода вырывает кусочки резины, которые затем отделяются в специальном сепараторе. В результате получается крошка размером 0,05–1 мм. Энергозатраты составляют 1кВт·ч на 1 кг получаемой резины. Данная технология отличается высоким качеством получаемого продукта и не требует больших производственных пло- щадей.

Бародеструкционный способ. Эта технология предусматривает предварительное дробление шин на крупные куски, которые в дальнейшем загружаются в специальную камеру, где под действием высокого давления и температуры резина подобно жидкости отжимается из металлокорда. Получаемая крошка имеет размеры до 0,8 мм. К сожалению, полной очистки металлокорда достичь не удается, поэтому следует предусматривать дополнительную очистку металлокорда или его утилизацию. Озонная технология считается одной из перспектив- ных. После удаления бортового кольца шину режут на 4 части и помещают в специальную камеру, где подвергают воздействию озоносодержащего газа и одновременному механическому воздействию. В процессе обработки озон разрушает связи в резине, а механическое воздействие позволяет развиваться микротрещинам. В итоге резина просто осыпается с металлического каркаса. Получаемый порошок не слипается, а размер частиц не превышает 0,1–0,2 мм.

Механическое дробление. После удаления бортовых колец шину разрезают на 4 части и пропускают через специальные вальцы, разрушающие ее. Затем крупные куски резинокордной конструкции дробят и отделяют резину от корда. Отделенную резину измельчают и получают крошку. Резиновая крошка используется для производства вторичных резинотехнических изделий (коврики, втулки и т.д.). К сожалению, в этом случае тоже не удается полностью очистить металлокорд, поэтому его вторичное использование в качестве лома черных металлов за- труднительно, а порой и невозможно. В то же время одно из неоспоримых достоинств механического способа – низкая себестоимость.

Термический способ. Обработка шин высокой температурой сопряжена с несколькими сложностями, поэтому для этого процесса необходимо дорогостоящее оборудование. Результатом технологического процесса является разложение резины на составляющие, поэтому о сбыте резиновой крошки здесь речь не идет. Газ, получаемый в процессе пиролиза, используется здесь же. Система полностью замкнута, и вредных выбросов в атмосферу нет. Энергетический баланс позволяет создавать на базе предприятия новые производства и снабжать тепловой энергией местных потребителей.

Взрывоциркуляционная технология переработки покрышек по сравнению с другими основана на принципиальной замене способа разрушения с традиционного механического на взрывной с циркуляцией продуктов взрыва. А взрыв, как известно, самый сильный и дешевый разрушитель в природе. Без сомнения, эта технология позволила осуществить прорыв в сфере переработки покрышек.

Российский рынок представлен следующими отечественными комплексами по переработке изношенных автомобильных шин. Южно-Уральская промышленная компания использует технологию переработки автошин и пластмасс в высококачественный мазут для котельных. В комплекс по переработке изношенных автопокрышек и пластмасс входят: установка-реактор, ножницы для измельчения автопокрышек и 3 тигеля для выгрузки. Данная установка-реактор способна переработать 5 т/сут исходного сырья (изношенные автопокрышки).

ЗАО «НПФ «НОВОТЕХ» ведет проектирование и строительство заводов по переработке старых автомобильных шин, основанных на технологии взрывоциркуляционного измельчения шин, разработанной в КБ компании. Все оборудование спроектировано и изготовлено в России. Технология и продукция завода представлена под маркой EXPLOTEX®.

Фирмы «Турботехмаш» и «КОНСИТ-А» предлагают экологически чистую технологическую линию по переработке изношенных шин с применением низкотемпературного охлаждения. ООО «Компания «ДЕКАП» – мобильный комплекс по переработке (утилизации) изношенных автопокрышек с металлическим, текстильным кордом и комбинированных шин диаметром до 2 тыс. мм – КПШ-01, представляющий собой мини-завод с полным циклом переработки отслуживших свой срок шин.

В индустриально развитых странах существует государственное финансирование, приняты законы, стимулирующие переработку и использование продуктов рециклинга резины, осуществляются различные дотационные схемы. Стратегия стран ЕЭС заключается:

• в предотвращении образования отходов;
• в рециклировании отходов и вторичном использовании материалов;
• в оптимизации конечной обработки отходов;
• в регламентации транспортировки отходов;
• в проведении мероприятий по реабилитации окружа- ющей среды;
• в воспитании населения в духе рационального потреб- ления;
• в включении экологических параметров в стандарты качества продукции.

В нашей стране основным инициатором решения проблемы также является государство, однако бюджетное финансирование со всеми его ограничениями и трудностями не способствует осуществлению высокорентабельных проектов. Необходимо создание государственных комплексных программ, направленных на организацию сбора, временного хранения, переработки и развития рынка потребления продуктов утилизации шин.

Г.Г. Лускин, генеральный директор ООО «Росконтракт»

Solidwaste.ru

Метки: полимеры ТБО

Категории: Публикации