Виды станков и технология переработки автомобильных шин. Переработка шин

Вторичное использование и переработка изношенных автомобильных покрышек

Изношенные автомобильные скаты представляют собой проблему для человечества.

Если ситуация не изменится, скоро на их утилизацию потребуется больше средств, чем на производство, где расходы на материалы достигают 75 % себестоимости изделия.

Поэтому уже сегодня проблема стоит достаточно остро.

Важное вторсырье

Использование ненужных покрышек и иных резинотехнических изделий возможно в самых различных отраслях. Например, для генерации горючего газа через термическое расщепление остатков синтезированных из нефти углеводородов. С его помощью можно не только обогреваться, но и вырабатывать электричество, как это делают во Франции и ряде других западных стран.

Утилизация покрышек нужна и для добавления их частиц в виде наполнителя в асфальтовый битум, создания всевозможных технических мастик, а также для процесса терморазложения – пиролиза. Жидкий продукт пиролиза идет как добавка в резину (пластик), из твердой же получается адсорбент. Это довольно перспективное направление, ведь на выходе получается ценный продукт.

Но промышленного размаха пиролиз до сих пор не получил, а деятельности одних ученых без участия производственников и бизнесменов в данной сфере недостаточно. Идея производства регенерата с некоторых пор признана в мире несостоятельной и работы по этой части приостановлены.

Очень важной задачей представляется трансформация отслуживших свой век полимерных изделий (тары, упаковки, пленки, бутылок, автомобильных камер и покрышек) в новые.ст

Проблема переработки и вторичного использования изношенных шин в России

Изношенные шины – наиболее массивный органический балласт, к тому же плохо разлагающийся. В условиях глобализации экономики актуальным становится вопрос унификации номенклатуры.

Так, продукция, которая в ходу на постсоветском пространстве, не соответствует зарубежным стандартам. Структура вещества и изделий различна, и резиновые отходы российского происхождения довести до ума сложнее, нежели, скажем, европейские. Причина – отечественные покрышки дополнительно укреплены радиально синтетическим кордом. Это смешанный тип (резина+металл+текстиль) с большой примесью текстиля.

За рубежом же более половины скатов содержат цельнометаллический тип корда, то есть текстиль в них отсутствует или содержится в таком количестве, что им можно пренебречь. У нас наибольшая масса покрышек, которые требуется утилизировать, приходится на грузовой транспорт, затем идут «легковушки»; спецшины (в том числе авиационные) почти не перерабатываются. А за границей – все наоборот.

Таким образом, подходы к решению проблемы переработки в Содружестве независимых государств и развитых странах не могут не разниться. Налицо следующие выводы:

1. Проверено опытным путем, что европейский, американский, японо-китайский инструментарий под наши условия не годится.
2. Из-за наличия в отходах текстиля необходимо использование методов и приемов, которые на порядок сложнее и дороже, нежели требуется для обслуживания изделий с цельнометаллическим типом корда.
3. При помощи многоступенчатой технологии переработки изделий со смешанным типом корда можно перерабатывать импортные шины.

Существующие технологии

Продление жизни автомобильной «обуви» преследует 2 цели – сэкономить на органических ресурсах и оздоровить окружающую среду. Смысл операции заключается в наращивании нового слоя на старое основание. Это касается главным образом протектора, т.к. именно он испытывает наибольшее трение. Но что делать с шинами, которые невозможно отреставрировать? Утилизировать с максимальным эффектом! Для этого существуют специальные методы:

• изделия механически измельчаются до грубодисперсной массы без распада молекулярных отношений;
• кристаллическая решетка каучукового вещества частично разрушается с возникновением регенерата;
• происходит пиролиз (окончательный распад элементной основы в ходе сжигания РТИ в газогенераторных комплексах).

Восстановительный ремонт шин горячим и холодным методом

Зарубежный опыт восстановления «горячим методом» касается авто- и авиапокрышек. Причем последние из-за более добротного каркаса при грамотном применении в состоянии прожить 5–6 жизней, как, например, изделия бренда Goodyear. А вот расходы на реставрацию автошин сопоставимы с себестоимостью шины «с нуля», что делает данный метод в США и Европе непопулярным. В РФ «горячий» метод сегодня не востребован также из-за отечественных особенностей повреждений скатов, которые так невозможно устранить. Технология этого типа восстановления включает:

• ревизию каркасов, обработку местных дефектов;
• зачистку основания старого протектора;
• смазывание его клеем;
• размещение сырого протектора на подготовленной поверхности;
• операцию вулканизации в пресс-форме с заданной продолжительностью прогрева.

«Холодный метод» последние 20 лет успешно используется для покрышек с металлокордом в каркасе. На европейском континенте 46 % грузовиков ездят на вторичных покрышках такого типа, а в Норвегии, Швеции, Финляндии вообще 60–70 %. У нас же ремонту этим методом на зарубежном оснащении подлежат лишь импортные каркасы. Он моложе и дешевле «горячего», обладает высокими качественными характеристиками, обеспечивая отдельные шины 3–4 рабочими циклами. Технология этого типа восстановления включает:

• ревизию каркасов, обработку местных дефектов;
• зачистку основания старого протектора на шероховальном станке, заделку повреждений;
• смазывание клеем каркаса и сырой резины;
• совмещение с ними и прижим заранее термически обработанной протекторной ленты с произвольным рисунком;
• наложение специальной армированной оболочки, фиксирующей протектор на каркасе;
• вулканизация в среде горячего воздуха не выше 100° 6 часов;
• проверка восстановленного изделия.

Переработка шин, непригодных для использования по прямому назначению

Таких способов переработки нефтепродуктов несколько.

Захоронение

Сегодня на Земле скопилось порядка 80 млн. т использованных автошин. Бытует мнение, что каждый год эта цифра будет увеличиваться на 10 млн. т. Больше других от этого бедствия страдает Европа, где хранится 3 млрд. шт. бывших в употреблении покрышек.

Из суммарного объема пришедших в негодность автомобильных скатов лишь около четверти используются в дальнейшем в качестве вторсырья. Остальная масса экологически вредного материала из-за неприбыльных технологий переработки складируется на спецполигонах и стихийных свалках, представляющих большую опасность. Как раз эти проблемные места выступают источником токсичных возгораний, гасить которые тяжело по причине стойкой горючести синтетического каучука.

Целесообразность цивилизованной утилизации автопокрышек объясняется дефицитом площадей для их захоронения, особенно в Восточной Азии. А в государствах ЕС такое захоронение не разрешает закон (покрышка разлагается в земле примерно 150 лет).

Измельчение изношенных шин с получением резиновой крошки

Одним из распространенных способов утилизации считается переработка РТИ в крошку. Он прост и рационален из-за соблюдения основных технологических параметров резины с сохранением молекулярных связей. Хотя имеется у него один минус – нерентабельность.

Технологии измельчения

Разделяют следующие технологии измельчения:

• ударно-волновую (взрывоциркуляционную) с 2 ступенями переработки,
• механическую с 4 ступенями.

Первая уникальна, т.к. базируется на нетрадиционном принципе дробления с циркуляцией продуктов взрыва, признанного наиболее эффективным и недорогим разрушительным средством. Оборудование, заводская продукция представлена российской маркой explotex.

Вторая считается менее прогрессивной, зато не менее качественной. На начальной стадии получаются «чипсы» крупностью от 10 до 50 мм. Затем с целью сепарации они трансформируются в гранулы 3-10 мм. Крошка освобождается от корда, волокна, инородных элементов на ситах, в барабанах и сепараторах.

Методы модификации резиновой крошки

Отличительной особенностью дробления отходов является то, что в итоге получаются гладкие, словно битое стекло, частицы. Для улучшения функциональных характеристик производимой субстанции поверхность частиц модифицируют, делая ее более мягкой и рыхлой. Это сложный физико-химический процесс с использованием порошковых, лучевых, лазерных, паровых технологий.

Области использования дробленной резины

Ежегодно не менее 34 млн. шин превращают в крошево, применяемое для сооружения покрытий и поверхностей, добавки в строительный раствор, а также изготовления шин, ковриков, подошв. А еще этот затратный метод удачно прижился на укладке автодорог.

Вторичное использование изношенных шин

В России утилизируется только 7 % отработанных покрышек, в то время как среднемировой показатель, напомним – 23–30 % (что для XXI века, пожалуй, не так уж много). Вопрос дальнейшей судьбы изношенных шин особенно обострился с появлением металлокордовых каркасов. А с падением «железного занавеса» в нашу страну вдобавок хлынул поток низкопробной немецкой продукции. В РФ ежегодно приходит в негодность и остается невостребованным около 1 млн. т резиновых материалов, причем 9/10 от этого количества – автомобильные скаты. На долю столицы и Санкт-Петербурга с областью приходится почти 200 тыс. т.

Основной причиной того, что такое индустриально развитое государство, как Россия, имеет процент утилизации шин, сравнимый с уровнем утилизации в странах Африки, является советское ментальное наследие. У нас традиционно не привыкли вкладывать деньги в экономичное вторичное производство, да и предпосылки для его стимулирования на правительственном уровне за редким исключением отсутствуют.

Принятый закон об отходах в целом позитивно повлиял на реализацию цивилизованных программ по утилизации РТИ. Но что конкретно российским поборникам принципа «отходы – в доходы» можно записать в «резиновый» актив? Перечислим.

В Калининграде создано предприятие со стабильно функционирующим реактором, где в качестве теплотехнического горючего посредством пиролиза генерируется высококлассный мазут, а также заменитель активированного угля.

При полном отказе от сжигания шин за первые 15 лет независимости объем дробления «бэушных» покрышек вырос с 5 до 10 %, а сейчас достигает 30 %.

Тушинский машзавод освоил выпуск крошки двумя линиями установленной годовой мощностью 5 тыс. покрышек, а также нарастил изготовление особо актуальных в данный момент резиновых плит и панелей для ж/д переездов.

Введены в строй экологические производства с импортной техникой по изготовлению резиновой крошки в Твери, Курске, Вязьме, Самаре.

В Приморье изготовлением кровельных материалов из крошки занимается ЗАО «Тамплиер центр». Причем оно возрождает полный замкнутый цикл производства регенерата термомеханическим способом.

Примечательно: этот скачок стал возможен из-за использования механического способа измельчения при нормальных температурах. Альтернативные (криогенные) технологии во всем мире не распространены по причине дороговизны низкотемпературной крошки, а старания задействовать силу взрыва или «озонного ножа» носят экспериментальный характер. Любопытный проект скоростной переработки без предварительного разрезания и дробления предложили оренбургские разработчики, но насколько он окажется жизнеспособным -покажет будущее.

greenologia.ru

как и куда утилизировать покрышки

Содержание статьи

С развитием современных технологий и улучшением уровня жизни населения, увеличивается количество автомобилей, находящихся в эксплуатации. Следовательно, с каждый годом растет объем производства резиновых покрышек. Утилизация шин по словам экологов, является весьма острой проблемой во всем мире. По статистике срок службы одного комплекта автомобильных шин составляет в среднем 4 сезона. Сопоставляя факты можно сделать вывод о том, что большую долю всех утилизируемых отходов составляет авторезина. В процессе изнашивания автомобильная резина загрязняет окружающую среду мелкими частицами в виде аэрозоля, а также летучими веществами.

Состав и заболевания

Современные шины состоят из:

• каучука натурального или синтетического
• технического углерода
• примесей — смолы

Доказано, что эти мелкие частицы проникают в легкие человека и становятся причиной:

• бронхиальной астмы
• аллергических реакций
• патогенеза
• онкологических заболеваний
• конъюнктивита

Необходимо более 100 лет, чтобы автомобильные покрышки полностью разложилась. Эту длительную сохранность обеспечивает специальный состав продукта. Во время процесса разложения выделяется около 150 различных соединений, опасных для человеческого здоровья и окружающей среды. Так как количество автомобилей растет из года в год, то соответственно и количество отработанных шин тоже увеличивается.

Для чего нужна утилизация

• Каждый автомобилист рано или поздно задается вопросом, как избавится от отработавший резины.
• Просто сжечь шины невозможно, так как в процессе сжигания в атмосферу попадает большое количество вредных веществ, которые загрязняют атмосферу.
• Простое складирование на полигонах ТБО неприменимо.
• При использовании переработанных покрышек в качестве вторичного сырья, происходит экономия первичных ресурсов.

Статистика по утилизации

Утилизация отработанных колес выполняется в самых развитых странах Европы с 70 годов прошлого века. Россия же столкнулась с этой проблемой только в 2000 году, так как уровень автомобилизации россиян достиг высокого уровня. В высокоразвитых странах Европы перерабатывается 70-100% всех отработанных шин. За границей серьезно относятся к проблемам экологии. Утилизация для автомобильных покрышек выполняется уже на протяжении многих лет специальными компаниями, которые уже имеют опыт работы в данной сфере. На утилизацию для автопокрышек государствами многих развитых стран выделяются большие бюджеты, так как этот вид резиновых отходов является самым многотоннажным.

Как обеспечивается переработка резины в нашей стране? Для этого в городах работают локальные пункты приема утильсырья. В них можно сдать свои старые автопокрышки. Российские показатели в сравнении с европейскими выглядят крайне скудно. Утилизация покрышек в нашей стране выполняется только на 15-17%. Отработанный материал в размере 20% сжигается, а оставшийся объем 60-63% подлежит захоронению на специальных полигонах. Подобные захоронения являются местами размножения грызунов и различных насекомых, которые являются первыми распространителями заболеваний и эпидемий. При таком способе утилизации как захоронение теряются важные вторичные ресурсы, поэтому переработка резины является важным процессом.

Производство крошки

Для того, чтобы использовать «полезные» компоненты, содержащиеся в отработанных автомобильных покрышках появились заводы по производству резиновой крошки, переработка резины дала развитие новому бизнесу. На данный момент лидером в производстве крошки стала Московская область. Здесь производится 5,65 тыс. тонн материала по данным на 2014 год. Процесс утилизации автомобильных шин в России проводится на 15 заводах, занимающихся переработкой.

Они расположены в:

1. Московской области
2. Иркутске
3. Твери
4. Калтане
5. Владимире
6. Вязьме
7. Находке
8. Калининграде
9. Волжске
10. Курске
11. Владивостоке
12. Междуреченске
13. Хабаровске
14. Новокузнецке
15. Невинномысске

Полученная крошка находит свое применение в различных производственных процессах:

1. Ее используют для производства укрывных строительных материалов.
2. Для изготовления внешних и внутренних напольных покрытий: стадионные дорожки, теннисные корты, покрытия детских площадок.
3. В автомобильной промышленности, из нее производят коврики для новых автомобилей, брызговики.

Проблема переработки автомобильной резины

Использование изношенных шин – весьма рискованное дело. До недавних пор этот вид деятельности никак не стимулировался государством. При этом для его открытия необходимо приобрести дорогостоящее оборудование, а также найти рынок сбыта готового сырья.

Обычно оборудование для предприятий изготавливают на заказ, по техническому заданию завода. Ждать его приходится от 1,5 до 6 месяцев. Обработка грузовых шин требует использования иного оборудования, в отличии от легковых. Это объясняется тем, что шины грузового транспорта характеризуются смешанным типом корда с высоким содержанием текстиля, а также с диагональным кордом. Это влияет на качество образующейся сырья, а также производительность оборудования. Переработка грузовых шин более трудоемкий процесс из-за наличия огромного количества текстиля в готовом сырье.

Также в нашей стране четко выражена проблема самого сбора сырья, подлежащего переработке. Иногда предприятиям приходится своими силами собирать и транспортировать материал для его последующего использования или уничтожения. Таким образом захоронение старых покрышек в России требует значительных затрат. Сегодня сбор автошин пунктами приема вторичных ресурсов нашей стране менее актуален, чем сбор пластиковой тары или макулатуры.

В некоторых развитых и развивающихся странах введен денежный сбор на утилизацию старых шин при продаже нового изделия. Затем этот сбор перечисляют предприятиям, которые занимаются дальнейшей переработкой. Введение подобного сбора в нашей стране сыграло бы значительную роль в развитии и продвижении этого нового и перспективного бизнеса. Важно найти покупателя сырья поближе к самому заводу, что бы снизить затраты на транспортировку готовой продукции. Спрос на это вторсырье стабилен, но производство и транспортировка не из дешевых.

Рекомендуем к прочтению:

vtorothodi.ru

Утилизация шин

Эксперты утверждают, что любое положительное явление имеет и массу отрицательных сторон. Тотальная автомобилизация большинством населения рассматривается как несомненное благо. Но сегодня автомобиль рассматривается многими учёными как один из существенных факторов ухудшения экологической ситуации на нашей планете. Весомый вклад в это вносит проблема старых автомобильных покрышек. Будучи расходным материалом, эти изделия входят в число наиболее массовых отходов потребления в мире. Достаточно сказать, что только в Европе ежегодно выходит из употребления порядка 2 миллионов тонн покрышек, в США этот показатель ещё больше – около 2,8 миллиона тонн. В России ежегодно выбрасывается несколько миллионов покрышек, каждая из которых весит от 5 до 30 кг. С ростом количества производимых автомобилей можно не сомневаться, что эти показатели будут только увеличиваться. Именно поэтому проблема утилизации автомобильных шин сегодня актуальна, как никогда. В разных странах её пытаются решать всеми доступными способами. В России экологические вопросы никогда не были в приоритете у правительства, но под давлением экологов и общественности масштабы проблемы понемногу начинают осознаваться.

Варианты утилизации автомобильных шин.

О вреде, наносимом природе использованными автопокрышками

Современные шины для всего спектра транспортных средств производят из таких компонентов, как природный и синтетический каучук с добавлением технического углерода и большого количества примесей, преимущественно в виде смол. Во время эксплуатации автомобиля покрышки изнашиваются, а мельчайшие частицы этих резиновых изделий, концентрируясь в больших количествах на автострадах, проникают в человеческий организм, нанося ему огромный вред. Доказано, что накопление в различных органах продуктов износа резинотехнических изделий способствует развитию большого спектра заболеваний:

• бронхиальной астмы;
• злокачественных новообразований;
• аллергических реакций и др.

Не меньший вред приносят и использованные автопокрышки. Согласно отчётам ВОЗ, проблема загрязнения окружающей среды автомобильными шинами стоит на втором месте после полиэтиленовых изделий. Для частичного разложения резиновых изделий нужно около столетия, для полного – умножьте этот показатель на 4. Столь большой срок вызван тем обстоятельством, что биологическим способом резинотехнические изделия не разлагаются, поэтому переработка покрышек уже сегодня становится приоритетным направлением во многих развитых странах. Находясь на свалках или просто на открытом воздухе, под влиянием внешних факторов автошины, разлагаясь очень медленно, выделяют при этом в атмосферу множество токсичных веществ и летучих соединений. Они хорошо горят, при этом концентрация выделяемых вредных веществ возрастает на несколько порядков. Известно, что в местах горения автопокрышек на протяжении десяти лет ничего не растет, даже непритязательные сорняки.

Свалки из покрышек, которые в нашей стране занимают территорию общей площадью в тысячи квадратных километров, являются идеальной средой для размножения многих видов насекомых и мелких грызунов, являющихся разносчиками инфекций. Особенно опасно накопление отходов из автошин в регионах с жарким климатом: вода, накапливаясь во внутренних частях покрышек, понемногу испаряясь, формирует зону повышенной влажности с идеальными условиями для жизнедеятельности микроорганизмов и других представителей мира фауны. Переработка автомобильных шин может способствовать решению этой глобальной проблемы. Над способами их утилизации работают многие коллективы учёных и инженеров, и с технической точки зрения проблема вполне решаема. Основным препятствием является финансовая сторона вопроса – внедрение подобных технологий требует значительных инвестиций. Многие страны частично решают этот вопрос на законодательном уровне, предоставляя утилизаторам определённые преференции. А как обстоят дела с этой проблемой в России?

Закон об утилизации автопокрышек

Сказать, что наши законодатели вообще игнорируют проблему утилизации автомобильных покрышек, было бы ошибкой. Частично она регламентируется федеральным законом № 89 от 24.07.98 «Об отходах производства», который был изменён и дополнен в 2015 году. Последние изменения касаются введения нормы, согласно которой компании, занимающиеся производством и поставкой автошин из-за рубежа, должны предпринять меры по организации обязательной утилизации этих отслуживших резинотехнических изделий. Годовой объём утилизации автомобильных покрышек рассчитывается на основании нормативных показателей, которые, в свою очередь, напрямую зависят от объёмов производства/импорта автопокрышек. В 2016 году этот показатель составлял 15%, то есть при годовом объёме шин в миллион штук предприятие должно утилизировать 150 тысяч старых покрышек. В 2017 году норматив увеличили до 20%.

Класс отходов

Согласно отечественному законодательству, резинотехнические изделия с выработанным ресурсом (включая автомобильные шины) относятся к отходам IV класса опасности. Этот класс считается по действующей классификации малоопасным, что, по мнению экологов, давно не соответствует действительности. Если просуммировать тот вред, который они наносят окружающей среде, то получится очень весомый фактор. А поскольку большинство отслуживших своё  резиновых изделий или выбрасывается на стихийные свалки, или сжигается, проблема утилизации покрышек с каждым годом становится всё более актуальной.

Способы утилизации покрышек

Современные технологии развиваются в направлении безотходных производств. Не являются исключением и резинотехнические изделия, которые можно подвергать переработке и повторному использованию. Основная масса исследований в этом направлении сосредоточена на использовании отходов автопокрышек в виде дисперсных (измельчённых) материалов. При такой обработке структура каучука и входящих в состав покрышек полимеров, равно как и их механико-физические свойства, сохраняются в наибольшей степени. Классификация способов измельчения покрышек:

• по температуре: высокотемпературное измельчение, низкотемпературная обработка;
• по способу механического воздействия: измельчение посредством ударного воздействия, сжатием, истиранием, резкой, сдвиговым сжатием.

Рассмотрим наиболее распространенные способы утилизации автошин, которые используются в мировой практике в настоящее время.

Механическое измельчение автопокрышек

На данный момент это самая распространённая технология утилизации отслуживших своё ресурс автомобильных шин. Известно около десятка производителей, специализирующихся на изготовлении и поставках оборудования для механического измельчения шин. Сам процесс обработки состоит из следующих этапов:

• вырезания из покрышки бортовых колец;
• предварительного дробления автошин на относительно крупные фрагменты;
• отслоения металлического корда;
• заключительного измельчения резины на требуемые фракции.

В основу ударного способа измельчения положен принцип «увеличения хрупкости» резины при использовании достаточно высокой скорости ударных воздействий, в результате чего появляется возможность получения мелкодисперсных каучукосодержащих порошков с диаметром фракции порядка 0,2 мм. посредством использования экструзионного способа измельчения грубо нарезанной резиновой крошки. Полученный таким способом порошок можно использовать при строительстве автомобильных дорог в составе битумных материалов. Менее распространённым из-за наличия большой концентрации посторонних включений является использование крошки при производстве неответственных изделий. Недостатком подобного способа утилизации автошин является его высокая энергоёмкость. Рентабельность производства снижает и высокая скорость износа оборудования, а также его высокая стоимость.

Бародеструкционная переработки автошин

Данная технология представляет собой переработку резины методом её «псевдоожижения», что достигается использованием высокого давления, при котором материал истекает из рабочей камеры через отверстия. Каучуковые компоненты и текстильный корд во время этого процесса отделяются от бортовых колец и металлокорда и измельчаются до размеров крупной тканево-резиновой крошки. Последующая обработка заключается в сепарации резиновой и тканевой компонентов, а также в доизмельчении крошки до требуемых размеров. Металлический корд выходит из камеры в виде плотно спрессованного брикета. Наименее энергозатратными способами измельчения автомобильных покрышек, как показывает практика, являются технологии, основанные на использовании положительных температур независимо от используемого типа оборудования.

Главным недостатком такого способа переработки резинотехнических изделий является необходимость использования оборудования, оснащённого режущими элементами с повышенной износостойкостью. Сложность обработки шин при положительных температурах увеличивается за счёт необходимости использовать многокомпонентную очистку резиновой крошки от включений металла и текстиля. Такое оборудование получается дорогостоящим, сложным, снижается его надёжность, а эффективность и экономичность переработки изношенных шин в мелкодисперсный порошок с низким содержимым посторонних включений далека от требуемой.

Переработка автопокрышек криогенными способами

Низкотемпературная переработка изношенных шин производится посредством дробления исходного материала при рабочем диапазоне температур от минус 90 до минус 60 градусов по Цельсию. При таких температурах резина переходит в состояние, характеризуемое как псевдохрупкое. Согласно результатам многочисленных тестов и экспериментов, низкотемпературная обработка может существенно снизить энергозатраты на дробление резины на фракции, способно улучшить качество сепарации резины, текстиля и металла, увеличивая выход чистой резины. В большинстве видов криогенного оборудования для переработки автопокрышек в резиновую крошку в качестве холодостойкого агента используется жидкий азот. Главной проблемой, сдерживающей повсеместное распространение оборудования для низкотемпературной переработки шин, являются трудности с транспортировкой и хранением жидкого азота, а также его высокая стоимость, обусловленная использованием энергозатратного оборудования для его производства.

Более эффективным способом получения криогенных условий с температурами минус 120 – минус 80 градусов считается применение турбохолодильных устройств. В указанном диапазоне рабочих температур такие турбохолодильные машины обеспечивают уменьшение себестоимости генерации холода в несколько раз, а совокупные энергозатраты по сравнению с использованием жидкого азота снижаются в 3 раза. Криогенные технологии позволяют производить сепарацию компонентов автомобильной шины более эффективно, получая при этом резину в виде крошки более высокого качества. Однако необходимость использования дорогостоящего жидкого азота или закупки не менее дорогой холодильной камеры существенно повышают себестоимость конечного продукта – резиновой крошки. Ещё одним существенным недостатком использования низкотемпературных технологий является выход крошки с идеально гладкой поверхностью, что существенно ухудшает возможности её использования совместно с другими полимерными компонентами, включая каучук. Рассмотрим в качестве альтернативы основные современные химические способы переработки автопокрышек.

Сжигание шин

Огромные объёмы изношенной резинотехнической продукции – объективный фактор, который заставил обратить на них внимание производителей электроэнергии. Мы уже упоминали, что шины хорошо поддерживают процесс горения, выделяя при этом немалое количество энергии. Но с точки зрения экологии такой способ утилизации воспринимается крайне неоднозначно. При сгорании многокомпонентного состава шин выделяется обширный спектр токсичных соединений, утилизация которых становится новой проблемой. Кроме того, процесс пиролиза резины сопровождается выделением гидроксильных окислов таких химических элементов, как азот, углерод и сера. Попадая в атмосферу, эти агенты становятся главными инициаторами выпадения кислотных дождей. Не меньше вреда природе приносит и сажа. Хотя она не принадлежит к категории токсичных веществ, но обладает очень высокой сорбционной характеристикой, легко поглощая любые аэрозольные примеси, в том числе токсичные. Такая сажа сама становится вредной для всего живого, оседая на земле, растительности, строениях.

Современные технологии позволяют создавать печи для сжигания автопокрышек, в которых процесс сгорания полностью контролируется, а все загрязняющие агенты поглощаются мощной системой фильтров. Но стоимость таких печей, включающих установки для фильтрации/очистки соединений тяжёлых металлов, гидроксильных групп и вредных газов, оказывает существенное влияние на себестоимость производимой энергии, делая процесс малорентабельным. Подсчитано, что для экологически безопасного сжигания одной тонны шин в качестве топлива

нужно затратить 25 – 40 долларов на очистку продуктов сгорания. Если говорить о целесообразности сжигания шин без учёта экологического фактора, то, безусловно, это достаточно выгодный процесс: количество выделяемой энергии при сжигании легковой шины эквивалентно сжиганию трёх литров нефти. Если учесть себестоимость изготовления покрышки, то пропорции становятся ещё более внушительными и эквивалентными сжиганию порядка 30 литров нефти (21 литр тратится на добычу, 6 – на переработку). Кроме экологических проблем, сжигание шин осложняется тем, что в их составе присутствуют металлические компоненты – шипы, корд, бортовые кольца.

Озонная переработка

При контакте озона с резиновыми изделиями происходит реакция окисления последних, сопровождающаяся деструкцией внутримолекулярных и межмолекулярных связей. Интенсивнее всего этот процесс развивается в местах наличия напряжённых связей, поэтому при наличии микротрещин, характерных для изношенных покрышек, распад резины происходит намного быстрее, приводя к образованию всё новых трещин и разложению исходного материала на куски небольших фракций с относительно гладкой поверхностью. В отличие от криогенной обработки, продукты разложения являются химически более загрязнёнными, поскольку содержат на поверхности продукты окисления. Переработка шин озоном отличается самыми низкими энергозатратами (практически на порядок меньшими, чем при криогенной обработке). При этом окислительные эффекты наиболее сильно выражены при мелкофракционной обработке (размер частиц в пределах 0,5 – 1,0 мм. и менее). Если ограничиться разложением резины до фракций размером 2,0 – 10,0 мм., окисление поверхности будет незначительным.

Пиролиз шин

Достаточно прогрессивная технология, которая используется достаточно давно в виде экспериментальных установок небольшой мощности (порядка 8 – 15 тысяч тонн покрышек в год).

Такие установки имеются в США, Германии, Японии, Швейцарии, Франции и других развитых странах. Технология пиролиза основана на разрушении резины в следующих условиях:

• в средах, характеризующихся отсутствием кислорода;
• в вакуумных установках;
• в водородной среде с добавлением катализаторов;
• в псевдокипящей среде;
• в реакторных установках непрерывного/периодического действия.

Пиролизная технология утилизации автошин позволяет получить из тонны покрышек 500 литров пиролизных масел, 250 кг. сажи, 50 кг. металла и около 10 кубометров газа. Хотя о перспективности этого метода говорят с 70-х годов прошлого столетия, на практике оказалось, что пиролизные установки неэффективны в плане длительной эксплуатации. Исходное сырьё требует предварительной обработки, технология процесса пиролиза не позволяет обеспечить непрерывность процесса, конечные продукты нужно подвергать дополнительной очистке, и в целом их себестоимость оказывается намного выше среднерыночной. Хотя технологии переработки автомобильных шин постоянно совершенствуются, на данный момент не существует методов, обеспечивающих эффективную, рентабельную и экологически чистую утилизацию резиновых изделий. Поэтому большая часть автопокрышек по-прежнему просто выбрасывается, внося весомый вклад в загрязнение окружающей среды.

Сфера использования резиновой крошки

Расширение областей, в которых можно задействовать резиновую крошку, теоретически должно подстегнуть правительства к интенсификации работ по созданию эффективных перерабатывающих технологий. В настоящее время резиновая крошка фракцией 0,20 – 0,45 мм. чаще всего используется в виде компонентов, добавляемых в резиновые смеси при производстве новых автопокрышек для легковых авто, массивных шин и некоторых других изделий из резины. Использование мелкодисперсного резинового порошка, характеризующегося повышенной удельной поверхностью микрочастиц, улучшает стойкость автопокрышек к ударным и изгибающим воздействиям. Порошковый материал фракцией менее 0,6 мм. может использоваться для производства практически любых резинотехнических изделий, поскольку физико-химические свойства таких порошков почти не отличаются от характеристик резины, произведённой по классической технологии с использованием сырого каучука.

На данный момент существующие технологии не позволяют изготавливать шины с содержимым крошки более 20%, то есть о безотходном производстве говорить не приходится. Поэтому важным направлением является поиск других сфер применения дробленой резины, что должно стимулировать и их переработку. Можно привести примеры использования резиновой крошки в других областях, но речь идёт отнюдь не о массовом применении. Так, порошковая резина фракцией до 1 мм. используется при производстве резинобитумных разновидностей мастик, кровельных материалов, подкладочного амортизационного материала под рельсы, гидроизоляционных материалов.

Крошка фракцией 0,5 – 1,0 мм. используется как добавка в асфальтобетонных композитных смесях, что позволяет увеличить срок эксплуатации покрытия в полтора – два раза, в качестве сорбентной добавки при сборе разлитых на поверхности воды нефтепродуктов, при тампонировании нефтескважин, в качестве материала для гидроизоляции. Крошка фракцией 2 – 10 мм. применяется при обустройстве спортивных площадок, производстве резиновых плит, используемых при строительстве железнодорожных переездов, при строительстве животноводческих помещений. Учитывая стремительные темпы развития материаловедения, можно ожидать в среднесрочной перспективе расширения сфер применения резиновой крошки.

Утилизация шин в домашних условиях

Если не рассматривать такой варварский метод, как сжигание, то самостоятельная утилизация автопокрышек используется достаточно редко, поскольку требует приложения значительных усилий. Измельчение шин в домашних условиях малореально: для получения достаточно мелких фракций требуется определённый инструментарий, а получение порошкообразного материала и вовсе невозможно. Многие наши граждане решают проблему очень просто, используя изношенные шины для декора садовых, дачных и загородных участков. С их помощью украшают клумбы и цветники, делают ограждения для плодовых деревьев, вырезают и окрашивают различные фигуры. Но, во-первых, подобный способ утилизация имеет определённые количественные ограничения, а во-вторых – не решает описанных выше экологических проблем.

Сдача изношенных покрышек за деньги

Возможно ли сдать использованные покрышки на утилизацию и получить за это вознаграждение? Подобная практика встречается крайне редко, даже в развитых странах, где эти вопросы решаются в том числе и на государственном уровне. Гораздо более распространена практика сдачи автопокрышек, когда за утилизацию платит их владелец. Сеть таких пунктов приёма действует и в нашей стране, но можно сдавать резинотехнические отходы и непосредственно в компанию, занимающуюся переработкой старых покрышек. Одно можно утверждать однозначно: на данный момент проблема утилизации автошин в Росси стоит очень остро. Экологи утверждают, что решать её нужно безотлагательно, убивая двух зайцев: улучшая экологию, которая в нашей стране сильно запущена, и создавая условия для развития перспективного бизнеса. Всё, что для этого нужно – заинтересованность со стороны государства, которого пока не наблюдается.

Лучшие цены и условия на покупку новых авто

Кредит 9.9% / Рассрочка / Trade-in / 98% одобрений / Подарки в салоне Мас Моторс

carsbiz.ru

Технологии переработки автошин

Применяемые в настоящее время методы переработки использованных шин, не подлежащих восстановлению, условно можно разделить на дробление и сжигание.

Дробление может осуществляться различными способами: механическое измельчение, криогенное дробление, бародеструкционные способы, озонные технологии, разрушение взрывом и др. Наибольшее распространение в промышленном или опытно-промышленном масштабе получили технологии механического измельчения и криогенные. Термические методы представлены пиролизом (термическое разложение твердых отходов без доступа воздуха) и сжиганием шин в цементных печах и специальных энергетических установках с целью получения энергии. Кроме того, существуют технологии растворения шин. Однако они не получили реального промышленного распространения, поэтому подробно рассматриваться не будут. Отметим лишь, что в ходе процесса растворения, также как при пиролизе, основным продуктом на выходе является топливо.

Наименее цивилизованными методами утилизации покрышек является их захоронение и сжигание.

Захоронение шин

Переработка отработанных шин – нелегкая задача. Это в первую очередь связано с тем, что шина – неоднородный материал и все трудности переработки заключаются в разделении шины на составляющие компоненты (резина, металлокорд, текстильный корд). Собрать шины в достаточном объеме для переработки тоже сложно. Кроме того, сам процесс переработки довольно дорогой, да и вход на рынок требует серьезных инвестиций. Именно поэтому сегодня в мире около 70% всех старых шин вывозится на свалки, причем как на специализированные (хранилища старых покрышек), так и на смешанные свалки.

Сегодня захоронение шин приравнивают к уничтожению ресурсов, т.к. они извлекаются из экономического оборота, и в связи с этим не могут быть использованы для дальнейшей переработки. Против вывоза на свалку изношенных шин имеются, кроме того, экономические, технические и экологические причины. Автопокрышки в силу своих свойств является продуктом, в принципе не подходящим для захоронения. Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами сопровождается вымыванием ряда токсичных органических соединений: дифениламина, дибутилфталата, фенантрена и т.д. Все эти соединения попадают в почву. Разложение шины в земле длится более чем 100 лет. Форма шин и специфичный вес из-за кавитации (образовании пустот) не допускают регулируемого уплотнения свалки.

Отсутствия контроля за отходами, поджоги, самовозгорание (напр., вследствие удара молнии) ведут к продолжительным пожарам на свалках, которые из-за хорошей воспламеняемости шин трудно потушить. В 90-х годах это привело к опустошительным пожарам на свалках шин в США и Канаде, где только в Онтарио в течении месяца сгорело более чем 12 миллионов шин. Свалка шин в Heyope Valley (Mid-Wales/Великобритания) горела с 1992 по 1995 гг., и, предположительно, будет продолжать еще гореть в течение 10 лет из-за снова вспыхивающих очагов пожара. Такие пожары из-за высокого уровня выбросов газообразных и жидких веществ ведут к сильному загрязнению воздуха, верхнего слоя почвы, грунтовых вод.

В изношенных автопокрышках из-за их формы собирается дождевая вода. Черный цвет шин ведет к их сильному нагреванию под влиянием солнечных лучей, и температура сохраняется в резине в течение долгого времени. Таким образом, свалки шин образуют идеальное место для размножения паразитов, например, москитов. В связи с тем, что насекомые могут передавать болезни, свалки представляют собой недооцененную опасность для здоровья людей. Негативно влияют свалки шин и на ландшафт. Экстенсивное захоронение изношенных покрышек ведет в последние десятилетия к дефициту имеющейся площади свалок. В случае дальнейшего продолжения захоронения шин площадь под них скоро будет исчерпана. Создание новых захоронений может быть разрешено только в ограниченном количестве или вообще не разрешено, прежде всего, в связи растущим экологическим самосознанием.

Законодательное регулирование проблемы отходов в последние годы приводит к тому, что захоронению шин отдается наименьший приоритет в сравнении с другими методами утилизации, а бизнес этот становится невыгодным из-за увеличивающегося числа экологических требований, ограничений и высоких пошлин. В развитых странах поступление новых шинных отходов на захоронение сводится к минимуму. Однако, комплексное решение проблемы требует также ликвидации уже существующих свалок изношенных автопокрышек.

Сжигание шин

В ряде промышленно развитых стран, особенно там где имеется дефицит энергетических ресурсов, шины используются в качестве топлива для получения электрической энергии или в качестве замены природного топлива в цементной и целлюлозно-бумажной промышленности. Однако с каждым годом этот способ утилизации будет применяться все реже, чему способствует ужесточение экологического законодательства и недостаточно безопасные конструкции современных печей, а также увеличивающиеся требования к качеству цемента: при использовании в качестве топлива шин содержащаяся в них сталь проявляется в цементе как оксид железа, который окрашивает материал. Согласно последним директивам ЕС, старым цементным заводам с 2008 г. запрещено сжигать шины, а это в свою очередь может способствовать развитию других направлений переработки изношенных шин.

В России сжигание покрышек происходит, в первую очередь, в цементной промышленности и на периферийных теплоэлектроцентралях. Шины используются здесь как материал-заменитель угля и мазута, представляя собой недорогой способ получения энергии с экономией первичных горючих материалов.

Вместе с тем, получение энергии посредством сжигания использованных шин имеет серьезные ограничения, связанные с выделением большого числа токсичных веществ, углекислого газа и загрязнением окружающей среды. В связи с необходимостью защиты окружающей среды и соответствующими правовыми предписаниями установки по сжиганию использованных шин должны быть снабжены дорогостоящим оборудованием, ограничивающим выброс вредных веществ в атмосферу. Требующиеся для этого большие капиталовложения снижают экономическую ценность автопокрышки как энергоносителя. Таким образом, теряется экономическое преимущество от использования покрышек в виде дешевого топлива по отношению к другим методам переработки. Сегодня все попытки создания рентабельного предприятия по сжиганию использованных шин потерпели поражения вследствие их недостаточно позитивного имиджа, высоких требований со стороны экологического законодательства и невысокого КПД. Интересно, что в России не раз предпринимались попытки построить крупные шиносжигательные установки, которые бы работали не только на местном сырье, но и на ввозимом из-за рубежа (за утилизацию шин европейские страны готовы платить по 250 евро за тонну). Ни один из проектов не прошел экологической экспертизы.

Измельчение изношенных шин

Измельчение изношенных шин с выделением текстильного и металлического корда и получения резиновой крошки признается самым простым, экологичным и рациональным способом переработки, поскольку позволяет максимально сохранить физико-механические и химические свойства материала.

Все известные технологии измельчения можно условно разделить на две группы:

• измельчение при положительных температурах;
• измельчение криогенным способом с использованием в качестве хладоагентов жидкого азота или холодного воздуха, генерируемого турбодетандерами, либо турбохолодильными машинами.

Подготовленные покрышки (промытые в общем случае; нагретые в случае термодеструкционного или бародеструкционного метода переработки или охлажденные в случае криогенного), измельчают с помощью разрезания, истирания, сжатия или удара (взрыва).

Если рассмотреть среднее предприятие по переработке шин (по экспертным оценкам, на переработку поступают шины в следующем соотношении: 46% — грузовые, 54% — легковые), то выход годной крошки с учетом износа 8% следующий (условно выход по корду и металлу принят равным:

Продукция, полученная при переработке шин различных типов	Грузовые	Легковые	Усредненная
Резиновая крошка	57%	41%	48%
Текстильный корд	21%	29%	30,5%
Металлокорд	21%	29%	30,5%
Мусор	1%	1%	1%

Общим достоинством механических технологий является их относительная экологичность (в некачественных линиях в воздух может поступать резиновая пыль), понятные и востребованные продукты переработки, относительная дешевизна. Основной продукт — резиновая крошка различных фракций — используется в ряде производств, в т.ч. при производстве новых автошин, дорожных покрытий и бытовых изделий.

Механический метод

Это наиболее распространенный метод переработки шин. Включает в себя несколько этапов: вырубку бортовых колец на специальном станке, порезку покрышек на крупные куски размером около 10 квадратных см., несколько операций по дальнейшему дроблению на вальцах до фракции 1-0,5 мм. Далее из полученной смеси, путем магнитной сепарации извлекается металлический корд, за которым следует еще одна операция перетирания крошки до необходимого размера.

Криогенный метод

Основан на действии низких температур с применением жидкого азота: автомобильные покрышки замораживаются до состояния хрупкости и затем Более мелкие куски измельчаются с последующим отделением металлического корда и текстиля. Раздробленная резина поступает на специальные нарезные валковые мельницы, измельчающие ее до заданного размера частицы, с точной регулировкой. При криогенном измельчении получают порошок с гладкой поверхностью частиц, что требует дополнительной химической или физической модификации порошка, а это увеличивает удельные энергозатраты еще на 100-400 кВт.ч./т.

Технологию имеет смысл применять на производствах где, есть большие мощности по получению жидкого азота, или есть возможность покупать его по низкой цене. А также если оборудование обеспечивает измельчение шин при малом расходе азота. В противном случае процесс переработки становится очень энергоемким.

Бародеструкционный (или термодеструкционный) метод

Заключается в том, что шины режутся на крупные куски, затем загружаются в специальную камеру, где под действием давления и высокой температуры резина отделяется от металлокорда. С помощью этой технологии можно получить резиновую крошку размером до 0,8 мм. Если в реактор добавить растворитель, то на выходе получится суспензия растворенной резины. Основной недостаток, сделавший метод практически неприменимым, заключается в низком качестве всех получаемых продуктов: при нагревании резина теряет свои свойства, а металлокорд становится хрупким, кроме того, имеет значительные примеси резины.

Озонная технология

В данном случае от покрышка, от которой отделено бортовое кольцо, рубится на 4 части и загружается в специальную камеру, где и производится обработка газом, содержащим озон, с одновременным механическим воздействием. Принцип действия озона заключается в том, что он делает резину хрупкой, а механическое воздействие разрушает ее. В результате резина просто осыпается с каркаса. Далее крошка измельчается и перетирается. На выходе теоретически можно получить тонкодисперсную крошку размером до 0,1 – 0,2 мм.

Метод «озонного ножа» не получил практического распространения и остался на стадии опытных образцов. Единственным его достоинством является возможность полного извлечения металлического корда и текстиля. Основные недостатки:

• разрушенная озоном резина меняет свои первоначальные свойства;
• неудовлетворительные показатели по форме и поверхности частиц;
• необходима рекуперация отработанного озона, так как повышенная концентрация его в воздухе, опасна для человека и негативно влияет на экологическую обстановку в целом.

Пиролиз

Пиролиз – это термическое разложение шин без доступа воздуха. От условий процесса проведения пиролиза зависит как выход продуктов, так и их ассортимент и химический состав. Поэтому, варьируя условия, можно получать тот или иной набор продуктов, среди которых основными являются газовая смесь, горючая жидкость и твердый углеродистый остаток.

Термическое разложение начинается при 260°C, максимумы разложения находятся в области 375–400°C, процесс завершается при температуре 525 °C. Стандартным является довольно большое образование технического углерода. При повышении температуры процесса наблюдается значительный рост выхода жидких продуктов, а выход твердого остатка резко уменьшается, при этом выход газообразных продуктов несущественно увеличивается. При этом изменение температурного режима разложения сырья существенно влияет на состав газа. Повышение температуры приводит к уменьшению в нем окиси и двуокиси углерода, при этом увеличивается концентрация водорода и метана. Кроме метана в газе содержится ряд предельных углеводородов – низших гомологов метана. С повышением температуры уменьшается плотность газа, что объясняется увеличением содержания в нем таких легких компонентов, как метан и водород, при этом повышается и теплота сгорания газа, достигая 56,8 МДж/м3 при температуре реакции 525 °C. Дальнейший подъем температуры до 600–650°C оказывает очень незначительное влияние на выход продуктов пиролиза. Вследствие этого можно предположить, что термическое разложение резины практически заканчивается при температуре 500–525 °C. Следует отметить, что при сокращении времени протекания реакции соотношение продуктов пиролиза значительно изменяется – увеличивается выход твердого остатка и соответственно уменьшается выход парогазовой смеси. При любом протекании процесса, однако, основным продуктом низкотемпературного пиролиза резины является пиролизная смола (пиролизная жидкость, печное топливо). В процессе пиролиза могут использоваться как предварительно измельченные покрышки, так и целые шины. Оба варианта имеют свои преимущества. В первом случае образуется большая поверхность теплообмена и, как следствие, ускоряется протекание процесса и уменьшаются энергозатраты, связанные с нагревом теплоносителя. Во втором — исключаются существенные энергозатраты на предварительное дробление, но требуется интенсификация протекания процесса пиролиза. На основании лабораторных исследований и анализа этих двух методов был сделан вывод, что экономически целесообразным является метод переработки целых шин. Эти рекомендации объясняются большими энергозатратами на предварительное измельчение шин, сложностью оборудования, которое используется для осуществления этого процесса, а также сложностью эксплуатации. Важно и то, что предварительно измельченные шины – хороший теплоизолятор, вследствие чего верхние слои сырья перегреваются, в то время как внутренние не получат достаточного количества тепла для равномерного протекания процесса пиролиза.

Основным достоинством технологии является ее теоретическая безотходность (очень сложно найти применение вторичным металлическому и текстильному кордам, т.к. в процессе пиролиза они теряют товарные качества), а также возможность использовать продукты переработки (главным образом углеродное топливо) для собственных нужд.

Основными недостатками технологии являются низкое качество образующихся продуктов (поэтому и не существует коммерческого рынка продуктов переработки), а также экологическая опасность производства, т.к. в отходах содержится фосфор, хлор и сера: (сера и фосфор в окисленной форме летучи и наносят вред окружающей среде, хлор активно реагирует с органическими продуктами пиролиза с образованием стойких ядовитых соединений), а улавливание этих соединений из дыма процесс не из дешевых и имеющий свои сложности.

Термолиз

В основе данного метода лежит способ переработки резиносодержащих и полимерных отходов путем растворения в органическом растворителе (термолиз), конечным результатом которого является не только уничтожение вредных и практически не разлагающихся отходов, но и получение на конечной стадии процесса переработки продуктов, которые могут служить топливом:

• Бензиновая фракция (компонента) с октановым числом — 100, температура кипения НК — –160 °С, не содержащая свинец и серу (Pb, S). Используется на предприятиях нефтехимии, а также НПЗ при производстве высокооктанового экологически чистого бензина;
• Мазут (аналог) — тяжелые углеводороды — по своим показателям соответствует ГОСТу 1058-99 (М-40), массовая доля содержания серы — 0,6%;

Технический углерод, содержащий 92–99% чистого углерода, в технологическом процессе направляется на облагораживание, в результате чего получаются углерод-углеродные материалы (УУМ) или электропроводный технический углерод.

vsepromusorexpert.ru

Переработка резины и способы ее утилизации: сжигание, пиролиз

Содержание статьи

Отходы резины имеют в своем составе очень много вредных для экологии компонентов. Переработка резины является наиболее правильным решением. Складирование и утилизация резины нежелательны с экологической точки зрения. К сожалению, в нашей стране нет грамотного сбора данного вторсырья. Законодателями сегодня не проработан четкий механизм последующих действий с ценным вторсырьем, так же не определен порядок финансирования этих действий.

Чем опасны отходы

Основную часть отходов из резины составляют автомобильные шины. Подсчитано, что количество изношенных шин в мировом масштабе равно около 25 миллионов тонн или около миллиарда штук и эта цифра постоянно растет. Только 23 % из этого числа используются для каких — либо целей, например: есть возможность утилизировать с целью получения энергии благодаря пиролизу, использовать в составе дорожного покрытия. Остальная часть – складируется, а чаще всего просто выбрасываются с бытовыми отходами.

Автомобильная шина не подвержена биологическому разложению, является огнеопасной. Важным нюансом является то, что больше 80% всех шин в мире изготовлены из синтетического каучука. Его в свою очередь изготавливают из нефти. А нефть, как известно, невозобновляемый ресурс.

Места скопления изношенных шин представляют собой экологически неблагополучные зоны. Здесь присутствует высокий риск возникновения пожаров, возникает благоприятная среда для обитания грызунов, насекомых, различных вирусов. Такие зоны неблагоприятны для флоры. В результате взаимодействия резины с водой получаются различные токсичные соединения.

Решение проблемы в различных странах

Переработка резиновых покрышек является актуальной проблемой во многих странах мира. Везде эта проблема решается по-разному, но самое верное решение это пиролиз.

• Во Франции, например, почти половина использованных автомобильных покрышек восстанавливается или используется вторично. Остальные же используются в дорожном покрытии, сжигаются для получения энергии или применяются в портах.
• В Японии переработка осуществляется так: большая часть сжигается при помощи пиролиза с целью получения энергии, а меньшая — используется как вторсырье.
• В Англии же сжигается при помощи пиролиза только треть изношенных шин, а остальные — восстанавливаются.

Количество не переработанных изношенных покрышек составляет:

• США — 2,8 миллиона тонн
• Европе — 2,5 миллиона тонн
• России — 1 миллион тонн

В 1999 году Европейский Совет утвердил Директиву, согласно которой с 2003 года запрещено сжигание использованных покрышек. В Великобритании и США строятся электростанции, на которых изношенные автомобильные покрышки используются в качестве топлива.

В развитых странах переработка является важным сектором экономики. Согласно немецким законам, вывоз изношенных шин на свалку является крайне нежелательным. Также в США нельзя просто выбросить старую шину — это преследуется законом.

Методы решения проблемы

Итак, как было сказано выше, целесообразным является не сжигание, а вторичное использование отходов. Вторичная переработка позволяет использовать отходы в качестве сырья для производства продукции. К примеру, из резиновой крошки изготавливают покрытия для детских площадок, беговых дорожек и стадионов. В настоящее время применяются следующие способы переработки резиновых покрышек: сжигание, пиролиз и измельчение в крошку. Сжигание шин является неэффективным способом утилизации резиновых отходов. Переработка в крошку проста по технологии. А наиболее эффективным способом переработки отходов резины является пиролиз — термическое разложение.

Во время переработки резины необходимо избегать ее термической обработки, так как при сжигании или пиролизе разрушается полимерная основа. Поэтому, использование подержанной резины является эффективной в том случае, когда происходит ее измельчение. Эти методы бывают физическими и химическими. Измельчение резиновых отходов происходит при положительных и при низких температурах. Физический способ осуществляет измельчитель резины. Первый метод измельчения является более эффективным, так как хладагенты, применяемые при криогенной обработке, имеют высокую цену.

Переработка покрышек включает в себя такие способы:

• С помощью ударов
• С помощью трения
• Сжатие
• Резание
• Сжатие со сдвигом

В настоящее время очень эффективным способом переработки является озонная переработка шин. Этот метод впервые был применен в России, в данном случае автомобильные шины «продуваются» озоном. При этом происходит полное их рассыпание и превращение в крошку. В США крошка из резины используется, как топливо на цементных заводах и целлюлозно — бумажных комбинатах. Помимо утилизации и переработки старых автомобильных покрышек в практике применяется их восстановление.

Переработка резиновых изделий необходима по следующим причинам:

1. Резина практически не подвержена разложению в природной среде.
2. Рост производства и потребления таких изделий увеличивает территории, занятые свалками.
3. Для изготовления резины используют синтетический каучук, который производят из нефти. Нефть — невосполнимый природный ресурс.
4. Практика по переработке экономит и другие ресурсы для производства.
5. Переработка экономит энергетические ресурсы и заставляет изобретать новые более дешевые технологии.

Рекомендуем к прочтению:

vtorothodi.ru

Оборудование для переработки шин в крошку

Содержание статьи:

Из всего количества изношенных шин перерабатывается всего 20%, несмотря на то, что в тонне шин содержится приблизительно 70% резины пригодной для вторичной переработки в топливо, изделия или стройматериалы. При сжигании этого количества покрышек в атмосферу выделяется 460 кг вредных газов и 280 кг сажи! Оборудование для переработки шин окупается за 6 — 12 месяцев, с сырьем и сбытом готовой продукции никогда нет проблем.

Виды переработки покрышек

установка для измельчения покрышек

Существует две технологии утилизации, в процессе которых из автомобильных шин изготавливают:

• порошок, гранулы, резиновую крошку, чипы;
• жидкое топливо.

Для производства первых четырех типов сырья используются однотипные станки и оборудование. Процесс заключается в измельчении и сепарации сырья. Весь цикл проходит без применения химических реагентов и выброса в атмосферу вредных продуктов.

При переработке в жидкое топливо применяется пиролиз — термическое разложение резины с выделением газа. Часть газа выбрасывается в природу, поэтому такое оборудование обязательно комплектуется очистительными станциями.

Линия по производству крошки

Линия для переработки шин работает в полуавтоматическом режиме. Это сборное оборудование занимает около 200 кв. метров. Производительность небольшого цеха в час составляет 200 — 1000 кг готовой крошки, до 200 кг металла за смену, до 1000 кг текстильной ваты за смену. Для обслуживания станков необходимо 3 — 4 неквалифицированных работника. Линия перерабатывает изношенные шины, выделяя металлические и текстильные включения.

Не все оборудование для переработки шин содержит сепараторы шипов и хлопчатобумажного текстиля. Это следует учитывать при подборе станков.

Кроме площади под оборудование необходимо подготовить склад для сырья и готовой продукции. Основа линии это измельчители вальцового типа. Большинство мини-заводов рассчитаны на переработку шин до 120 см в поперечнике, возможна модернизация под 170 см. Обрабатывать можно не только шины, но и любой резиновый утиль (противогазы, лента транспортеров). На выходе получается:

• крошка резиновая;
• дробленая сталь;
• текстильная вата.

Выход резины составляет от 60 до 80% от общей массы шин. Свойства резиновой крошки могут варьировать в зависимости от качества утиля.

Средние показатели:

• содержание чистой резины 99,9%;
• содержание металла до 0,1%;
• содержание текстиля до 0,2 %;
• разделение по фракциям;
• черного цвета;
• не окисляется под действием температуры.

На станках производится резиновая крошка с размерами частиц от 0,8 до 3 мм. Количество крошки различных фракций зависит от степени изношенности и жесткости исходного продукта. С помощью вибросепаратора можно четко разделить крошку по фракциям.

Можно задавать диаметры, настраивая дробилки и заменяя сита. Чем мельче частицы, тем большее время требуется на их производство. Для производства резиновой пыли дополнительно устанавливается дотиратель, который производит частицы менее 0,1 мм.

Технология переработки

процесс переработки и используемые станки

1. Из шины вырезается кольцо посадки, металл выжимается, остается резина.
2. Шина спирально разделяется на ленты 3 — 5 см шириной.
3. Выделяется второе металлическое кольцо.
4. Лента разрезается на тонкие и короткие заготовки.
5. Заготовки дробятся на валках в крошку и пыль.
6. На сепараторах выделяется резина, металл, вата.
7. Готовая продукция отправляется на склад.

Оборудование для измельчения шин

Производственный процесс разделен на две стадии, проходящие на разных участках:

• предварительный;
• истирания.

Предварительный этап проходит на станках:

• выделитель кольца посадки;
• разделитель шины на полосы;
• разделитель полосы;
• отжиматель кольца.

Оборудование для основного этапа:

• главный истиратель;
• вибрационное сито грубой очистки;
• магнитный отсеиватель;
• воздушный отсеиватель;
• ленточные конвейеры;
• тонкое вибросито.

Истирающий станок — основное оборудование в цеху для утилизации автомобильных покрышек. Для размещения станков необходимо твердое бетонное или асфальтовое покрытие пола.

Реализация крошки

Конечный продукт переработки покрышек применяется:

• при изготовлении различных видов топлива: пиролизного газа, мазута, бензина;
• при строительстве автомобильных дорог: производстве специальных плит для участков особой опасности, тормозных модулей, заборов для автомобильных стоянок, шумоизоляционных панелей, переправ через рельсы железных дорог и трамваев, мастик на основе битума, спортивных и игровых покрытий;
• при изготовлении обувных заготовок, напольных покрытий;
• при производстве резиновых изделий, кровельных покрытий;
• для препаратов для адсорбции нефти и ее производных с воды и земли.

Линия по производству топлива

производство топлива из автомобильных покрышек

Второй тип устройств перерабатывает автошины в жидкое топливо. Станок занимает около 18 кв. метров при высоте 10 м. Покрышки очищаются от металлических колец и дисков, измельчаются и транспортируются в приемную емкость реактора.

В реакторе поддерживается температура около 460 градусов, при которой резина разлагается на жидкое топливо, газ, углеродсодержащее вещество и металлическую проволоку. Частично газ используется для работы самого реактора, излишки выбрасываются в атмосферу. Их количество незначительно, поэтому не наносит вред экологии.

Жидкое топливо разливается в емкости и отправляется на склад для дальнейшей реализации. Углеродсодержащее вещество охлаждается, гасится, из него выделяется металл. Все продукты переработки готовы к реализации.

Такое оборудование перерабатывает до 5000 кг покрышек в сутки, производя:

• жидкое топливо — около 2000 кг;
• металла — 500 кг;
• углеродсодержащее вещество (твердый остаток) — около 1500 кг;
• газа — 1000 кг.

Монтируется оборудование на улице, на бетонной или асфальтированной площадке. Непрерывно работающий цех обслуживают по 2 рабочих в смену. В среднем станок потребляет 14 кВт в час. В качестве топлива используется газ, полученный при утилизации шин.

Первый видеоролик рассказывает о процессе утилизации автомобильных шин, второй демонстрирует переработку шин в крошку, третий — о самодельной пиролизной установке для производства топлива из покрышек:

stanokgid.ru

Переработка резины

Переработка резины - это прибыльный бизнес, при котором отходы резинового производства и использованные изделия из резины, перерабатываются в сырье для производства резины.

 

Технологический процесс переработки резины

 

Автопокрышка заправляется в станок вырывания посадочного кольца, хорошо фиксируется, опускается нож, вырезается кольцо посадки №1, потом нож переносится, вырезается боковина. Вырезание боковины лучше всего проводить для: уменьшения веса покрышки, уменьшения трудозатрат в процессе дальнейшей переработки. 

 

Расчетный срок исполнения операции на этом станке – 15 минут. Переработка за час четыре покрышки от фур или грузовиков весом 65 кг. Профессиональный персонал зачастую покрышку обрабатывает на протяжении пяти минут. То есть этот станок работает на производство заготовок пять-шесть часов в одну смену или же на склад с загрузкой полной, потом два-три дня может не применяться. 

 

Затем резиновые покрышки вставляются в станок для разрезания на ленту. Средний период переработки одной резиновой покрышки на этом станке указать сложно, потому что на старых покрышках зачастую много разрезов, приводящих к обрыву, новой заправке ленты. К тому же скорость работы станка зависит от ширины ленты. Норматив – три см. Но нарезать можно и по два см. в таком случае временные затраты увеличатся, или увеличить ленту до пяти см., в таком случае временные затраты уменьшатся, но увеличатся энергетические затраты при истирании. В реальности оператор станка по состоянию покрышки, степени износа может определить оптимальную ленточную ширину, на которую надо нарезать эту покрышку. 

 

Покрышка режется на ленту до 2-ого посадочного кольца. Лента вставляется в станок вручную для нарезания заготовок.

 

 

Станок действует в авторежиме зависимо от толщины и ширины ленты может обрабатывать за час 350 – 400 кг ленты (четыре-шесть покрышек от фуры). Эти три станка обладают производительностью при условии нормальной организации деятельности в 2 раза выше, чем истирающий агрегат. Это дает возможность использовать их 6-7 часов за день, при действии истирателя 22 – 23 часа/день.

 

Вручную посадочные кольца в станок вставляются по выжиманию металла, потом станок без человеческого участия перерабатывает их. Кольца вставляются по одному. Одно посадочное кольцо обрабатывает 2- 4 минуты зависимо от числа резины на кольце, старательности оператора, действующего на станке по вырезанию кольца посадки. 

 

Чем меньше резины, тем скорее переработка. От диаметра кольца посадки, металлическая структура тоже зависит. Если металл представлен проволокой из стали с толщиной в 10 – 15 мм в виде прута, то обработка идет более медленно. Если это плетение тоненьких проволок, то это посадочное кольцо от резины отделяется быстрее.

 

Резина с посадочного колечка вместе с заготовками после разрезателя поступают на основной транспортер истирателя и сбрасываются по подающему валу между вальцами истирающих барабанов. Производительность истирателя находится в границах двух-трех тонн продукции за одну смену (10 часов). 

 

Сортировка и транспортировка переработанной резины.

 

По теории одна покрышка – 10 – 12 минут. Замеров периода времени обработки каждой отдельно взятой покрышки не велось, так как каждый случай индивидуален. В отличие от техники Италии в РФ не проводится взвешивания, дозирования подачи сырья, но это делается на заказ. В то же время цена линии сильно возрастает. 

 

С вальцов резина идет на вибросито грубой очистки, там делится на две фракции. Большие куски оказываются на подающем транспортере, идут на повторное перетирание. 

 

 

Маленькая фракция определяется владельцем, за счет установки сита необходимого размера. На заводе чаще всего устанавливается простое сито диаметром до 8 мм. Фракция подается транспортером на вибросито с тонкой очисткой. Здесь фракция делится на две части: 

 

• готовая продукция – владелец линии определяет фракцию за счет установки сита с необходимым диаметром отверстий. Из готовой фракции при помощи воздушного сепаратора удаляется текстилекорд. Потом по транспортерам крайняя фракция идет на магнитный сепаратор при постоянном не электрическом магните, удаляющем металлокорд, затем готовая продукция идет на упаковку в мешки.
• большая фракция, которая не прошла сита тонкой очистки, идет на повторную переработку в вальцы. Основной истирающий агрегат гарантированно убирает 99,5 процентов металлокорда в нормальной настройке.

 

Когда обрабатываются резиновые покрышки прошедшие переработку из них удаляется весь текстилекорд. При переработке покрышки КНР, Японии, марки Michelin, производства Красноярска, где текстилекорд в резину вплавлен горячим способом, а после истирателя из тонкой фракции все еще торчат нитки. В таком случае продукция с текстилекордом идет в дотиратель, с производительностью в 100 кг/ч, там идет удаление текстилекорда из любого типа резины. 

 

Переработка резины может стать дополнительным или основным источником прибыли для владельцев шиномонтажа, или сопуствующего производства резины.

promplace.ru

---

• 
  Разведение перепелов в домашних условиях для начинающих
• 
  Мини пивоварня
• 
  Как открыть букмекерскую контору
• 
  Оквэд для игровой детской комнаты для
• 
  Гениальные бизнес идеи мира
• 
  Как создать свое дело без идеи и опыта
• 
  Бизнес реклама идеи
• 
  Бизнес реклама идеи
• 
  Прикольные бизнес идеи
• 
  Красивые идеи handmade
• 
  Идеи для проектов для студентов