Что такое отходы рти
Классификация резиновых отходов и способов их переработки
Особенности химического строения эластомеров, заключающиеся в наличии длинных молекул с радикалами, которые образуют прочную трехмерную структуру с поперечными связями, а также сложность надмолекулярных структур эластомеров придают им уникальные свойства, делающие их незаменимыми материалами для современного машиностроения и других отраслей экономики.
В то же время именно эти свойства, в ряде случаев усугубляющиеся сложной конструкцией изделия (например, шин), являются основой значительных трудностей, связанных с утилизацией отработанных резиноподобных материалов.
Изделия из резины, благодаря уникальным свойствам этого материала (прежде всего способности к большим обратимым деформациям), применяются во всех отраслях промышленности. Их изготавливают путем вулканизации резиновых смесей, основой которых является каучук. Состав резиновых отходов может быть очень различным и зависит от ассортимента продукции, который включает резинотехнические изделия, обувь и шины. В зависимости от назначения резиновые изделия изготавливаются на основе различных каучуков, пластификаторов, наполнителей и других ингредиентов, а потому их смешение между собой не всегда целесообразно. Отходы резины образуются как в сфере производства резиновых изделий, так и в сфере их потребления, т. е. при эксплуатации.
Резинотехнические изделия могут содержать в своем составе в качестве арматуры текстильные материалы и металл. Промышленные отходы образуются на всех стадиях изготовления резиновых изделий. С точки зрения утилизации отходов принципиально важно, образовались ли они до вулканизации или после нее. Все резиносодержащие отходы можно классифицировать так, как изображено на рис. 9.14.
Резиновые отходы, образовавшиеся до стадии вулканизации, по свойствам мало отличаются от исходных резиновых смесей и могут возвращаться в производство без значительной обработки. Эти отходы являются ценным сырьем и перерабатываются непосредственно на тех предприятиях, где образуются. Они могут быть использованы в производстве шлангов для полива, резиновых ковриков, кровельных материалов, рукавиц, поддонов для пола салонов легковых автомобилей и других неответственных изделий технического назначения.
Из них также изготавливают резиновые плиты для животноводческих ферм. Содержание различных видов невулканизованных резиновых отходов в смеси для получения таких плит достигает 95 %(по массе).
Невулканизованные и частично вулканизованные резиновые отходы используют для изготовления шифера и кровли (соответственно волнистых и плоских листов).
Более сложно обстоит дело с переработкой вулканизованных резин, поскольку в отличие от других материалов они обладают высокой эластичностью, т. е. способностью к обратимым и высоким деформациям, что затрудняет их измельчение, являющееся первой стадией переработки практически любых твердых отходов. Несмотря на это, вулканизованные резиновые отходы также являются ценным вторичным сырьем, но требуют перед утилизацией тщательной обработки и подготовки.
Известные способы переработки вулканизованных резиносодержащих отходов можно разделить на химические, физико-химические и физические (рис. 9.15).
Химические методы переработки приводят к необратимым химическим изменениям не только резины, но и веществ, ее составляющих (каучуков, мягчителей и т. д.). Эти методы осуществляются при высокой температуре, вследствие чего происходит деструктивное разрушение материала. К химическим методам относятся сжигание и пиролиз.
Несмотря на то, что химические методы переработки отходов резины позволяют получить ценные продукты и тепло, такая утилизация является недостаточно эффективной, поскольку она не позволяет сохранить исходные полимерные материалы.
Физико-химические методы переработки отходов, под которыми имеется в виду регенерация, осуществляемая различными способами, позволяют сохранить структуру сырья, использованного в процессе производства резины. При регенерации разрушается пространственная вулканизационная сетка за счет теплового, механического и химического воздействия на резину. Получаемый продукт — регенерат — обладает пластическими свойствами и используется при изготовлении резиновых смесей с целью замены каучука.
Физические методы переработки отходов представляют собой различные способы их измельчения с целью получения резиновой крошки (муки), наиболее полно сохраняющей свойства резины. Процесс измельчения резины достаточно сложен, поскольку, благодаря ее высоким эластическим свойствам, энергия, затрачиваемая на разрушение, расходуется в значительной степени на механические потери. Эффективность измельчения резины зависит от температуры и скорости приложения нагрузки. Если процесс измельчения происходит при температуре ниже температуры стеклования полимера, то его деформации невелики и разрушение носит хрупкий характер.
Наиболее крупными по габаритам, многотоннажными и сложными по составу отходами резины являются шины. Поэтому в дальнейшем способы переработки резиносодержащих отходов мы рассмотрим на примере изношенных шин.
Производство шин для авто-, мототехники, дорожных и строительных машин, колесных тракторов постоянно растет, а следовательно, непрерывно увеличиваются и отходы их потребления. При этом накопление изношенных шин происходит по всей территории нашей страны, включая отдаленные и плохо освоенные территории, где сбор и транспортировка шин к месту их утилизации являются дорогостоящими мероприятиями и практически неосуществимы. Несмотря на значительную рассредоточенность регионов накопления, шины являются основным источником сырья для получения вторичных материальных ресурсов, образующихся при переработке резиносодержащих отходов.
В этой связи следует упомянуть об опыте Японии, добившейся утилизации 75 % всех изношенных автопокрышек, в том числе 30 % используется для производства регенерата, 38 % — для получения тепловой энергии, 1 % — для производства восстановленных шин, остальное количество — для укрепления берегов и в дорожном строительстве без предварительной обработки.
ОТХОДЫ ШИН И РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Проблема утилизации резиновых отходов остается актуальной, несмотря на совершенствование технологии производства новых изделий. Складирование и захоронение отходов полимеров экономически неэффективно и экологически небезопасно, так как при длительном хранении они могут выделять в окружающую среду вещества, способные привести к нарушению экологического равновесия. Кроме того, к моменту утраты резиновыми изделиями их эксплуатационных качеств собственно полимерный материал претерпевает весьма незначительные структурные изменения, что обусловливает возможность и даже необходимость их вторичной переработки.
Наиболее перспективным представляются способы переработки отходов резиновых изделий, связанные с их измельчением, так как химические методы, такие как пиролиз и сжигание приводят к уничтожению полимерной основы материала. Различные методы измельчения можно в зависимости от условий проведения процесса подразделить на криогенное измельчение и измельчение при положительных температурах. Несмотря на возможность получения тонкодисперсных порошков резин и малые энергозатраты на собственно процесс измельчения застеклованной резины, криогенная технология обладает весьма существенным недостатком, связанным с высокой стоимостью хладоагентов.
Предлагаемые в данной работе технологические процессы и оборудование для переработки изношенных шин и других видов промышленных и твердых бытовых полимерных отходов (отработанных изделий из резины, текстиля, кожи, древесины и других природных и синтетических полимеров) осуществляются при положительных температурах. Результаты исследования различных полимеров и композиций показали возможность получения из них порошков, коротких волокон и крошки различной степени дисперсности и применения их в качестве добавок (или основы) при изготовлении новых изделий.
В настоящее время, все известные методы переработки шин можно разделить на две группы:
1. Физический метод переработки шин
2. Химический метод переработки шин
В настоящее время все большее значение приобретает направление использования отходов в виде дисперсных материалов. Наиболее полно первоначальная структура и свойства каучука и других полимеров, содержащихся в отходах, сохраняются при механическом измельчении.
Установление взаимосвязи между размерами частиц материала, их физико-химическими и механическими характеристиками и затратами энергии на измельчение и параметрами измельчающего оборудования необходимо для расчета измельчителей и определения оптимальных условий их эксплуатации.
Процесс измельчения, несмотря на кажущуюся простоту, очень сложный не только по определению характера, величины и направления нагрузок, но и по трудности количественного учета результатов разрушения.
Ниже представлена классификация имеющихся в настоящее время способов измельчения вторичных резин.
Способы измельчения вторичных резин
По температуре измельчения:
— при отрицательных температурах
— при положительных температурах
По механическому воздействию:
— Сжатием со сдвигом
Низкотемпературная технология утилизации шин. Разработчик и поставщик оборудования ЗАО «ALMAS ENGINEERING»(Москва).
Бародеструкционная технология переработки покрышек. Разработчик и поставщик оборудования: ГНПП «Корд-экс».
Технология основана на явлении «псевдосжижения» резины при высоких давлениях и истечении её через отверстия специальной камеры. Резина и текстильный корд при этом отделяются от металлического корда и бортовых колец, измельчаются и выходят из отверстий в виде первичной резино-тканевой крошки, которая подвергается дальнейшей переработке: доизмельчению и сепарации. Металлокорд извлекается из камеры в виде спрессованного брикета. Производительность линии 6000 т/год. В настоящее время реализованы и успешно работают 2 перерабатывабщих завода: «Астор»(Пермь), ЛПЗ (Лениногорск,Татарстан).
Описание технологической линии. Автопокрышка подаётся под пресс для резки шин, где режется на фрагменты массой не более 20 кг. Далее куски подаются в установку высокого давления.
В установке высокого давления шина загружается в рабочую камеру, где происходит экструзия резины в виде кусков размерами 20-80 мм и отделение металлокорда.
Далее вновь в кордоотделитель, где происходит отделение резины от текстильного корда и разделение резиновой крошки на две фракции:
Отделившийся от резины текстильный корд поступает в контейнер.
В случае если резиновая крошка фракцией более 3 мм интересует потребителя как товарная продукция, то она фасуется в бумажные мешки, если нет, то она попадает в экструдер-измельчитель.
Фракция резиновой крошки более 3 мм возвращается в экструдер-измельчитель, а резиновая крошка I и II фракции отгружается покупателю.
Полностью механическая переработка шин. Генеральный разработчик: ООО «Компьютерное проектирование и конструирование» (Москва).
Поставщик оборудования: ОАО «Тушинский машиностроительный завод» (Москва).
В основу технологии переработки заложено механическое измельчение шин до небольших кусков с последующим механическим отделением металлического и текстильного корда, основанном на принципе «повышения хрупкости» резины при высоких скоростях соударений, и получение тонкодисперсных резиновых порошков размером до 0,2 мм путем экструзионного измельчения полученной резиновой крошки. Производительность линии 5100 т/год. Оборудование успешно эксплуатируется в ЗАО «Экошина»(Москва).
Описание технологической линии
Технологический процесс включает в себя три этапа:
• предварительная резка шин на куски;
• дробление кусков резины и отделение металлического и текстильного корда;
• получение тонкодисперсного резинового порошка.
На первом этапе технологического процесса поступающие со склада шины подаются на участок подготовки шин, где они моются и очищаются от посторонних включений.
На втором этапе предварительно измельченные куски шин подаются в молотковую дробилку, где происходит их дробление до размеров 10х20 мм. При дроблении кусков обрабатываемая в молотковой дробилке масса разделяется на резину, металлический корд, бортовую проволоку и текстильное волокно.
Резиновая крошка с выделенным металлом поступает на транспортер, с которого свободный металл удаляется с помощью магнитных сепараторов и поступает в специальные бункеры. После металлические отходы брикетируются.
На третьем этапе куски резины подаются в экструдер-измельчитель. На этой стадии обработки происходит параллельное отделение остатков текстильного волокна и отделение его с помощью гравитационного сепаратора от резиновой крошки. Очищенный от текстиля резиновый порошок подается во вторую камеру экструдера-измельчителя, в котором происходит окончательное тонкодисперсное измельчение.
1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР.- М.: ЦИПТ Госстроя СССР, 1986.-72с.
2. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП.-М.:Стройиздат, 1990.-192 с.
3. Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Процессы и аппараты.-Киев.: Наук.думка, 1983.-523с.
4. Технология и оборудование для очистки промышленных и бытовых стоков.: Альбом ВНИИТЭМР.-М., 1992-63 с.
5. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов.-М.: Стройиздат, 1990-352 с.
6. Охрана окружающей среды. (Справочное пособие).-М.:Изд-во стандартов, 1991.- 127 с.
7. Аникиев В.В., Захарова П.В. и др. Инженерная защита окружающей среды. Очистка вод. Утилизация отходов.-М.: Изд-во ассоциации строительныхвузов, 2002.- 295 с.
Переработка резины
Переработка резины, РТИ
Проблема утилизации отходов в том числе отходов резины в современном обществе остается значительно важной, несмотря на развитие технологии производства новой технологичной и в меру экологическибезопасной продукции.
Складирование и утилизация и захоронение отходов экономически неэффективно и экологически небезопасно, так как при длительном хранении они могут выделять в окружающую среду вещества, способные привести к нарушению экологического равновесия.
К тому же, на момент утраты резиновыми изделиями их эксплуатационных свойств и качеств собственно полимерный материал претерпевает весьма незначительные структурные изменения, что порождает возможность и даже необходимость их вторичной переработки.
Наиболее перспективным представляются способы переработки отходов резиновых изделий, связанные с их измельчением, так как химические методы, такие как пиролиз и сжигание приводят к уничтожению полимерной основы материала.
Различные методы измельчения можно в зависимости от условий проведения процесса подразделить на криогенное измельчение и измельчение при положительных температурах. Несмотря на возможность получения тонкодисперсных порошков резин и малые энергозатраты на собственно процесс измельчения застеклованной резины, криогенная технология обладает весьма существенным недостатком, связанным с высокой стоимостью хладоагентов.
Технологические процессы и оборудование для переработки изношенных шин и других видов промышленных и твердых бытовых полимерных отходов (отработанных изделий из резины, текстиля, кожи, древесины и других природных и синтетических полимеров) осуществляются при положительных температурах. Результаты исследования различных полимеров и композиций показали возможность получения из них порошков, коротких волокон и крошки различной степени дисперсности и применения их в качестве добавок (или основы) при изготовлении новых изделий.
Известно, что в области положительных температур при определенных скоростях деформации и сложном характере нагружения эластомеры разрушаются с небольшими затратами энергии, что связано с существенным снижением ориентационных эффектов. Это дало основание провести широкие исследования с целью определения соотношения энергии разрушения каучуков и резин в единичном акте и энергии, затрачиваемой на измельчение.
Проведенные исследования дали возможность обосновать выбор высокотемпературного скоростного режима деформации, при котором работа разрушения имеет минимальное значение. На основании полученных результатов определены оптимальные конструктивные и технологические параметры процессов измельчения.
Помимо технологических факторов значительное влияние на характеристики процесса оказывает тип измельчителя и его конструктивные параметры. Результаты исследования кинетики измельчения эластомеров в различных аппаратах позволили разработать математические модели процессов измельчения в аппаратах периодического и непрерывного действия и инженерные методы расчета производительности соответствующих аппаратов, выбрать эффективные области применения измельчителей для получения из различных эластомеров и композиционных материалов на их основе продуктов различной степени дисперсности, создать научные основы процессов механического измельчения эластомеров различной природы и определить пути применения данного процесса в резиновой промышленности.
Классификация резин в РФ.
Различают следующие основные группы и типы резин по назначению:
По группам:
1. Методы переработки резиновых отходов.
1.1. Физические методы переработки резиновых отходов
В настоящее время все большее значение приобретает направление использования отходов в виде дисперсных материалов. Наиболее полно первоначальная структура и свойства каучука и других полимеров, содержащихся в отходах, сохраняются при механическом измельчении.
Установление взаимосвязи между размерами частиц материала, их физико-химическими и механическими характеристиками и затратами энергии на измельчение и параметрами измельчающего оборудования необходимо для расчета измельчителей и определения оптимальных условий их эксплуатации.
Процесс измельчения, несмотря на кажущуюся простоту, очень сложный не только по определению характера, величины и направления нагрузок, но и по трудности количественного учета результатов разрушения.
Ниже представлена классификация имеющихся в настоящее время способов измельчения вторичных резин.
Способы измельчения вторичных резин
1.2. Низкотемпературная технология утилизации шин.
1.3. Описание технологической линии переработки шин.
1.4. Бародеструкционная технология переработки покрышек.
1.5. Полностью механическая переработка шин
В основу технологии переработки заложено механическое измельчение шин до небольших кусков с последующим механическим отделением металлического и текстильного корда, основанном на принципе «повышения хрупкости» резины при высоких скоростях соударений, и получение тонкодисперсных резиновых порошков размером до 0,2 мм путем экструзионного измельчения полученной резиновой крошки. Производительность линии 5100 т/год.
1.6. Новейшая технология переработки (утилизации ) шин
Существуют два способа сжигания с целью утилизации энергии: прямой и косвенный.
В первом случае шины, грубоизмельченные или целиком, сжигают в избытке кислорода. Иногда грубоизмельченные шины добавляют к другому сжигаемому материалу для повышения его теплотворной способности (теплотворная способность резины составляет 32 ГДж/т, что соответствует углю высокого качества).
Так в США Фирма «Waste Management Inc» сооружает установки по дроблению шин и поставляет резиновую крошку в качестве топлива на целлюлозно-бумажные комбинаты и цементные заводы. Также резиновая крошка как топливный материал используется в виде 10% добавки при сжигании угля.
Этой же фирмой проводится эксперимент по сжиганию резины крупного дробления (до 25 мм) в циклонных топках энергетических котлов. Доля резины составляет 2-3% от массы угольного топлива.
Сложность процесса дробления изношенных шин (особенно с металлокордом) стимулировала развитие технологии сжигания шин в цельном виде. В Англии фирма «Avon Rubber» эксплуатирует печи для сжигания шин в цельном виде с 1973 г., т.е. имеет уже почти 20-летний опыт в этой области.
В США, в свою очередь, развивается строительство электростанций, использующих в качестве топлива только автомобильные шины. Фирма «Oxford Energy» построила и эксплуатирует в г. Модесто электростанцию мощностью 14 МВт для сжигания 50 тыс. т. шин в цельном виде. На основании успешного опыта сжигания шин в США планируется построить 12 таких электростанций.
В Великобритании рассматривается вопрос строительства электростанций мощностью 20-30 МВт для сжигания 12 млн. шин в год массой 90 тыс. т.
Из стран СНГ по такой технологии работают лишь в Казахстане.
Одним из главных недостатков переработки сжиганием является тот факт, что при сжигании изношенных шин, как и при сжигании нефти, уничтожаются химически ценные вещества, содержащиеся в материале изношенных шин.
Во втором случае на сжигание поступает газ, полученный в процессах переработки изношенных шин, например, при пиролизе (основаны на термическом разложении отходов при отсутствии или большом дефиците кислорода с целью сохранения углеводородного сырья). Пиролиз (от греч. pyr — огонь, жар и lysis — разложение, распад), превращение органических соединений в результате деструкции их под действием высокой температуры.
Энергия горючего газа используется для получения горячей воды или водяного пара при помощи теплообменников.
На Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции “ был представлен проект по созданию эффективной системы сбора и комплексной утилизации покрышек в Петербурге и Ленинградской области. Сутью проекта является оригинальный способ утилизации измельченных автопокрышек совместно с горючим сланцем, который позволяет на газогенераторах, стоящих в городе Сланцы, утилизировать до 100 тыс. тонн старых покрышек и резины в год, при этом получая жидкое и газообразное топливо.
Так при термообработке целых и измельченных шин наиболее высокий выход масел наблюдается при 500°С, при 900°С отмечается наибольший выход газа. При этом выход продуктов определяется только температурой, а не размерами кусков шин. Из тонны резиновых отходов можно получить пиролизом 450-600 литров пиролизного масла и 250-320 кг пиролизной сажи, 55 кг металла, 10,2 м 3 пиролизного газа.
В США в настоящее время фирмой «Firestone Tyres» проведены успешные опыты по трансформированию резины в метанол с получением пылевидной сажи, соответствующей стандарту для резинотехнического производства. Первая установка имеет производительность по метанолу 300 т/сутки. Установка рассчитана на переработку шин легковых автомобилей диаметром 50 см. Основным процессом деструкции резины для дальнейшего трансформирования продуктов разложения в метанол является пиролиз в окислительной камере при температуре 1000°С. Для переработки шин необходимо их разрезать на части с отделением борта, который используется как побочный товарный продукт.
Жидкие и газообразные продукты пиролиза можно использовать не только как топливо. Жидкие продукты пиролиза можно использовать в качестве пленкообразующих растворителей, пластификаторов, мягчителей для регенерации резин. Пек пиролизной смолы является хорошим мягчителем, который может использоваться самостоятельно или в смеси с другими компонентами. Тяжелая фракция пиролизата как добавка к битуму, использующемуся в дорожном строительстве, может повысить его эластичность, устойчивость к холоду и влаге.
Из газообразной фракции пиролиза можно выделять ароматические масла, пригодные для применения в производстве резиновых смесей. Низкомолекулярные углеводороды могут быть использованы в качестве сырья для органического синтеза и в качестве топлива.
Восстановление шин
Переработка и утилизация отходов резины и изношенных автомобильных шин (покрышек)
В статье будет рассмотрен процесс преобразования резиносодержащих отходов (далее — РСО) в товарные продукты на основе модели «Деструкция вещества отходов на наноразмерные частицы и формирование из них вещества товарного продукта»[1], а также охарактеризованы основные товарные продукты, получаемые в результате данного процесса. Кроме того, мы дадим оценку рынка получаемых товарных продуктов на примере Московского региона и покажем целесообразность создания инновационных промышленных производств по переработке нанодеструкцией как образуемых, так и накопленных РСО в различных регионах.
Отходы резины
Резиновые изделия за счет своих уникальных свойств (в первую очередь хорошей растяжимости и эластичности) распространены во всех сферах человеческой деятельности. Изготовление резиновых изделий происходит методом вулканизации резиновых составов на основе каучука. Ассортимент готовой продукции весьма обширен, но большая часть приходится на долю автомобильных шин, обуви и резинотехнических изделий.
Отработанные покрышки крупногабаритных машин находят новое применение в бытовых и производственных сферах. Кроме того, переработка шин и покрышек выгодная для предприятий услуга.
Отходы потребления накапливаются по мере износа резиновых изделий и их выхода из эксплуатации. Кроме того, на каждой стадии производства резиновых товаров образуются промышленные отходы (обрезки, остатки, бракованные экземпляры).
Рассматривая отходы резины с точки зрения переработки, необходимо разделять их на вулканизованные и невулканизованные. Такая классификация выглядит следующим образом.
Важность вулканизации заключается в том, что невулканизированные отходы почти не отличаются от исходного сырья и могут сразу же возвращаться в производство.
Такие отходы, как правило, перерабатываются на тех же предприятиях, где образуются. Из них производят всевозможные шланги, коврики, кровельные материалы и другие неответственные товары.
Отходы, прошедшие через вулканизацию, более сложны в переработке, так как обладают высокой эластичностью, что затрудняет их измельчение. Несмотря на это, они также выступают в качестве ценного вторичного сырья, однако для их утилизации необходимы особые технологии.
Отходы резиноасбестовых изделий
Особой группой резиновых отходов являются отходы резиноасбестовых изделий. К ним относятся асбопластики, асботекстолиты, шнуры, и пр.
Их отличительная характеристика – устойчивость к высоким температурам, агрессивным средам, механическому воздействию, за счет чего эти изделия обладают повышенной функциональностью, прочностью, долговечностью.
Применяются такие товары в ЖКХ, сельском хозяйстве, электротехнике, производстве трубопроводов. Материал их изготовления позволяет обеспечить длительность эксплуатации в особых условиях, чем объясняется актуальность и востребованность данного товара.
Состав резины, как отхода
Ассортимент резиновых изделий крайне разнообразен, товары различаются по своему назначению и применению. Резиновые изделия изготавливаются на основе различных каучуков, пластификаторов, наполнителей и других компонентов. Смешивание разных видов отходов не всегда целесообразно.
В составе покрышек могут содержаться металл и текстиль, необходимые для армирования. Соответственно, в процессе переработки необходимо учитывать состав конкретных отходов, а также отделять нерезиновые элементы.
Про то, какой химический состав имеют современные автомобильные шины, а также про их устройство рассказывают в следующем видео:
Класс опасности
Согласно ФККО, резиновые шины и различные резиновые отходы преимущественно относятся к 4 классу опасности. В случае загрязнения отходов нефтепродуктами или химикатами им может быть присвоен 3 класс. Таким образом, они являются малоопасными и умеренно опасными веществами, которые нуждаются в правильной утилизации.
Закон об отходах резины
Согласно Федеральному закону об охране окружающей среды и КоАП РФ изношенные автомобильные шины и резиновые отходы подлежат обязательной утилизации. За несанкционированное захоронение, сброс и размещение этих отходов предусмотрены штрафы как для юридических, так и для физических лиц.
Обращение с резиносодержащими отходами
В настоящее время применяются следующие виды обращения с РСО [2]:
Захоронение особо опасных отходов представляет собой трудоемкое и затратное мероприятие. Более того, хоронить ценнейшее полимерное сырье крайне нецелесообразно.
Использование РСО в качестве конструкционных элементов ограничено их недолговечностью и небольшими объемами решаемых задач.
При использовании РСО в качестве энергоносителя необходимы затраты на их подготовку к сжиганию (измельчение и очистку от металла), а также на установку очистительных систем. Причем даже очистительные системы не обеспечивают соблюдения экологической безопасности в силу специфики процесса горения РСО. Кроме того, стоимость получаемой таким образом энергии более чем в 3 раза превышает стоимость энергии, получаемой традиционными методами [2, 3].
Рециклинг РСО реализуется путем преобразования их в товарные продукты посредством [4]:
Несмотря на многочисленные предлагаемые решения в данной области как в нашей стране, так и за рубежом [3], проблема остается нерешенной. Более того, в ряде стран переработка РСО пиролизом запрещена. Это в первую очередь обусловлено отсутствием адекватных представлений о природе процесса рециклинга и, соответственно, эффективных инженерных решений, обеспечивающих как минимум соблюдение экологической безопасности.
Наибольшее распространение получила макродеструкция РСО путем переработки в резиновую крошку. Однако различные варианты дальнейшего промышленного использования резиновой крошки ограничиваются малоответственными РТИ. Кроме того, исследование предприятий, реализующих способ макродеструкции РСО, показало, что такие предприятия либо находятся на грани рентабельности, либо вовсе нерентабельны [2].
Зачем утилизировать?
Перерабатывать резину необходимо по следующим причинам:
Утилизация резины оправдывает себя не только с экологической, но и с экономической точки зрения.
Утилизация
Переработка автомобильных шин, как и других изделий – очень выгодное дело, если подойти к нему грамотно. В резине, из которых они изготовлены, высокое содержание ценного синтетического каучука. Вещества, из которого можно произвести топливо и много других полезных материалов.
Технологии переработки и оборудование
Существующие методы переработки можно разделить так:
Пиролизная вакуумная печь
У каждого способа есть свои недостатки и преимущества, помимо этого, технологии отличаются требуемыми капиталовложениями, экологичностью и видом готовой продукции.
Для получения вторсырья из автомобильных покрышек требуется не малое количество специализированных станков, более подробно о его видах, производителях и даже целых производственных линиях читайте в специальное статье про оборудование для переработки шин.
Готовые материалы после переработки
Резина может выступать в качестве топлива для различных печей и установок, но следует заметить, что при сжигании выделяется много токсичных веществ.
Устройство для пиролиза
В процессе пиролиза получают нефть, газ, а также технический углерод, из которого производят:
Регенерат можно добавлять к первичной резине и производить любые материалы. Из одного регенерата в основном готовят только неответственные изделия: ковры, бытовые дорожки, полутвердые трубки для изоляции, садовые рукава и др.
Из крошки, получаемой в процессе дробления, создают:
Перечень товаров, изготовляемых из вторичной резины, очень широк и может лишь дополняться.
Где принимают за деньги?
Прием покрышек и резины осуществляют автосервисы, специализирующиеся на обработке резины, профильные предприятия и мини-заводы по переработке.
Они расположены во всех российских мегаполисах и крупных городах страны, в одной только Москве 28 таких пунктов.
Сколько стоит?
Плата за утилизацию может показаться чисто символической, поскольку стоимость колеблется от 1 до 6 рублей за килограмм отходов. Шины принимаются по такой же цене, которая зависит от размера колеса. Например, размерность до R22 оплачивается по 4 рубля за 1 килограмм. За колеса размером от R23 до R28 платят по 6 рублей за 1 килограмм.
Актуальность бизнеса в России
Данный бизнес весьма актуален, что можно продемонстрировать на примере изношенных шин. В настоящее время в России они накапливаются в размере от 15 до 20 млн. тонн в год. Ежегодно перерабатывается около 1,1 млн тонн шин, что составляет менее 10% от общего количества. При этом на общеевропейском рынке различными способами перерабатывается 89% покрышек.
Очевидно, что предприятия по переработке становятся явной необходимостью, причем не одно и не два, а география их размещения весьма внушительна. Объем рынка вторсырья тем временем увеличивается в связи с возрастающим спросом на резиновую крошку, которая применяется для различных изделий.
Также рекомендуем почитать интересную статью о том, как из автомобильных шин делать резиновую крошку и построить на этом прибыльный бизнес.
Утилизация резины – плохо развитая в России отрасль, однако ее необходимо развивать. Данная деятельность направлена не только на защиту окружающей среды, но и выступает в качестве перспективного бизнеса, создающего полезное для промышленности вторичное сырье.
Резинотехнические изделия
Основу резинотехнических изделий (далее — РТИ) составляют сшитые полимерные структуры, образованные длинными молекулами с поперечными связями. Характерной особенностью производства РТИ является возможность создания анизотропных конструкций, воспринимающих как статические, так и динамические внешние нагрузки. Более того, различные вариации полимерной составляющей и армирование (металлом, нитями, волокнами и т.п.) позволяют оптимизировать конструкции для наилучшего восприятия нагрузок. Таким образом, благодаря своей адаптивности к внешним нагрузкам РТИ нашли широкое применение в различных отраслях машиностроения, приборостроения, электротехники и т.д. в виде различных лент, ремней, шлангов, пневматиков и множества других элементов.
Современные РТИ, как правило, представляют собой пространственные композитные изделия из разнородных материалов, обладающие большой устойчивостью к различным разрушающим воздействиям, что обеспечивает их безопасность и надежность при эксплуатации. К сожалению, именно это становится препятствием при их ликвидации после завершения жизненного цикла.
Наиболее распространенным и крупнотоннажным представителем РТИ являются изношенные шины. Отметим, что в России ежегодно образуется около 1 млн т изношенных автомобильных покрышек, относящихся к IV классу опасности. При этом во вторичный оборот поступают около 5–7 % этого объема. В Московском регионе доля утилизирумых покрышек составляет около 15 % при общем объеме потенциального сырья 122 000–125 000 т в год[2]. За год российский автопарк вырос примерно на 5 %[3], что, соответственно, определяет и динамику роста объемов РСО. Таким образом, в нашей стране (да и во всем мире) идет непрерывный процесс накопления РСО, что актуализирует проблему их рециклинга в товарные продукты.
Ни для кого не секрет, что непригодные для эксплуатации шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды [1], поскольку они:
Вместе с тем амортизированные автомобильные шины содержат в себе ценное сырье [2]: углеводороды (каучук, текстильный корд, пластификаторы и т.п.), сталь, технический углерод и серу (рис. 1).