Механический способ утилизации шин

Особенности и разновидности механической утилизации покрышек. Этапы классического метода переработки.

Находясь в поисках решения нависшей экологической проблемы, основополагающим принципом становится выражение «не навреди». Применимо это и к расчистке планеты от залежей использованных автомобильных покрышек. На данный момент в мире существует множество различных способов утилизации изношенных изделий. Каждый отличается принципом действия, используемым оборудованием, количеством этапов измельчения, полученным на выходе продуктом. В результате химического воздействия можно получить синтетическую нефть, а физические методы не меняют свойства и структуру исходного материала. Во всем мире непрерывно выводятся и совершенствуются опытным путём новые способы утилизации непригодных шин. Предпочтение отдаётся механическим методам переработки. Конечный продукт находит своё применение в различных сферах жизнедеятельности.

Процесс получения резиновых гранул разной дисперсности включает в себя несколько этапов дробления шины и тщательного очищения крошки от инородных составляющих, а с помощью некоторых методов отделение происходит попутно. Существует несколько технологий механической переработки шин. Рассмотрим вкратце основные из них.

1. Озонная технология переработки шин. Разработана учеными из России и предполагает собой измельчение шины так называемыми «озонными ножами». Процесс дробления происходит при комнатной температуре с применением озона. При такой технологии не требуется многоступенчатая сепарация для очищения резинового материала. В ходе измельчения резина не подвергается термическому воздействию, практически отсутствует выделение газов. Поэтому технологию можно определить как относительно безопасную для экологии. В ряде преимуществ можно отметить низкое энергопотребление.

2. Криогенный метод измельчения покрышек. Основывается на охлаждении резины до низких температур. Чаще всего для этих целей используется жидкий азот, так как он достаточно безопасен в работе и нетоксичный. В процессе переработки потребляется мало энергии, легко отделяется тканевый и металлический корд. Особенностью полученной таким методом крошки является то, что она имеет гладкую поверхность и плохо связывается с полимерами. Само оборудование стоит достаточно дорого, поэтому применение данного метода переработки не распространено.

3. Бародеструкционный метод дробления. Принцип действия заключается в том, что нарезанные куски резины раздавливаются под воздействием мощного гидравлического пресса, проходят сквозь отверстия диаметром от 20 до 80 мм и далее измельчаются. Данный метод применяется редко.

4. Ударно-волновое измельчение покрышек. На первой ступени происходит охлаждение сырья до низких температур. Далее с помощью специального электрического устройства или взрывчатого вещества возникает волна, которая дробит резину.

Рассмотренные технологии переработки применяются не так часто, как классический метод переработки шин при нормальных температурах. Метод выработан достаточно давно и востребован до сих пор. Технология проста и экологически безопасна. Комплекс оборудования составляется под необходимые перерабатывающие мощности предприятия. На рынке представлен ассортимент перерабатывающих установок разных производителей, удовлетворяющий всевозможные запросы по цене, качеству и производительности.

Этапы переработки классическим механическим способом.

Как видно, при такой технологии переработки автомобильных шин не происходит выброса вредных веществ. Для обслуживания средней производственной цепи необходимо 3-4 человека. Важно то, что для обеспечения производственной линии электроэнергией необходим достаточно мощный источник.

Технологии постоянно совершенствуются, но на данный момент одним из лучших способов получения резиновой крошки по всем аспектам остаётся классическая технология.

Источник

Способы переработки шин: преимущества и недостатки

Никто не будет отрицать, что количество автомобилистов за последние десятилетия значительно возросло. Обилие машин на российских дорогах, повышение уровня мобильности — это происходит благодаря бесперебойной работе мирового автопрома. Однако повышение уровня жизни сопряжено и с ростом проблем. Одна из них стоит перед современным человечеством особенно остро — это проблема переработки изношенных автошин, не только в нашей стране, но и во всех развитых странах мира, которые имеют весомое экологическое и экономическое значение.

В центре внимания представленной статьи — технологии переработки. Мы поговорим про то, какие ее методы популярны на текущий момент в мире, какие технологии более результативны и в чем их основные отличия.

Мировая ситуация

Указанная проблема актуальна для каждой промышленно цивилизованной страны, поскольку напрямую связана с экологической обстановкой. Помимо этого нынешние экономические реалии указывают на необходимость употребления вторичных ресурсов для максимальной эффективности.

Каждый год в мире, согласно данным, представленным ООН, возникает более 25 млн. тонн отходов в форме изношенных автомобильных покрышек, из которых приблизительно 15 млн. тонн, т. е. свыше 60%, отправляется попросту на свалки.

В европейских странах каждый год выходят из использования свыше 2,5 миллионов тонн шин, при этом уровень их переработки достигает 90%. Основная часть собранных вышедших из эксплуатации шин подвергается уничтожению посредством сжигания для извлечения энергии, это примерно 40%. Немного меньший масштаб перерабатывается до состояния крошки — это чуть больше 30%. Также чуть более 20% шин поддаются восстановлению или вывозятся для вторичного использования или же захоронения.

Следует отметить, что общеевропейский рынок активно продвигается в сторону повышения доли применения автоматизированной методике переработки: если в 92 году прошлого века дробилось в крошку всего лишь 5% собранных шин, то спустя всего лишь 16 лет в 2008 году процент составлял уже 34. Более того, стремительно растут масштабы сжигания шин, тем более что было разработано специальное экологичное оборудование, которое обладает высоким КПД.

Согласно данным зарубежного журнала «EUROPEAN RUBBER», совет ЕС подготовил рекомендации для государств, входящих в союз, о добровольных инициативах по разработке технологий для перерабатывания и использования изношенных шин.

Одними из основополагающих целей таких инициатив являются:

• повышение уровня вторичной переработки с тридцати процентов до ста;
• понижение уровня их захоронения с пятидесяти процентов до 0.

К тому же значительной задачей переработки утилизированных шин является добывание качественного вторичного сырья и его повторного применения для сокращения потребления природных ресурсов.

В России ежегодный масштаб амортизации шин превосходит 1,1 млн тонн в год. За предыдущие 5 лет этот показатель возрос практически на 25%. Действительный объем переработки шин в нашем государстве — менее 10%.

Самые ходовые способы переработки шин в России — это дробление и пиролиз. В начале 2000 годов значительный объем собранных шин подвергается сжиганию, а в настоящее время эти две технологии занимают приблизительно равные доли с незначительным преобладанием метода механического.

Следует отметить, что пиролизные технологии запрещены в некоторых западных странах, поскольку они признаны экологически небезопасными.

Подходы к переработке

На текущий момент наметились два принципиально разных пути решения проблемы перерабатывания вышедших из годности покрышек:

1. электромеханическое измельчение с применением режущего оснащения (в эластичном состоянии или с охлаждением) с дальнейшей переработкой резиновой крошки в регенерат или резинотехнические изделия;
2. переработка посредством изменения химической структуры резины с помощью пиролиза резины или термодеструкции для получения жидких продуктов разложения, аналогичных нефтепродуктам, пригодных для получения антикоррозионных мастик, смазочных горючих материалов и проч.

Электромеханическое измельчение

Основные недостатки метода:

1. невысокий коэффициент «чистого» времени работы технологических линий (не выше 60%) и простои, которые связаны с ремонт оборудования и временными затратами для замены режущих элементов. Простои и выход из рабочего состояния линий особенно значительны при измельчении металлокордных покрышек, а они составляют свыше 90 процентов номенклатуры шин;
2. стремительное изнашивание режущего состава, небольшой ресурс работы оборудования, невысокая производительность, значительные затраты электроэнергии, ощутимые финансовые затраты и, как результат, очень высокая себестоимость резиновой крошки.

При применении механического измельчения шин с употреблением в работе режущего инструмента значительно возрастают энергозатраты. Они достигают — 500−900 кВт/ч на 1 тонну автопокрышек. При уменьшении энергозатрат заметной экономии достичь все равно не выйдет в связи с простоями и большими затратами на восстановление режущего инструмента и обслуживание технологического оборудования.

Изменение химической структуры материала

При такой переработке шин каучуковый компонент резины не сохраняется. Вырабатываемые продукты разложения каучука и тех. углерод обладают более низкой ценностью, чем продукты переработки шин с удержанием каучука и возвратом его в поле деятельности производства.

Доминирующий недостаток этих двух вариантов — высокая себестоимость конечного продукта и, как результат, неудовлетворительная рентабельность и низкая эффективность производства.

Альтернативные способы

Существуют альтернативные способы переработки шин, которые не нашли широкого применения, но тем не менее их также можно использовать и получать нужный результат:

1. измельчение с использованием «озонного ножа», при котором изношенную автопокрышку помещают в специальную камеру, где подвергают ее действию озона и после этого с применением инструмента механически дробят. Продукт, получаемый в таком случае, будет сохранять свойства начальной резины, поэтому данный метод не находит широкого внедрения в производство. Более того, этот способ не может считаться экологически чистым, поскольку сопряжен с использованием значительных концентраций озона, который является эффективным канцерогеном;
2. бародеструкционный способ дробления, когда покрышки сперва режутся на довольно крупные фрагменты, после этого их сжимают в матрице при помощи пуансона с доведением материала до текучего состояния и отделения резины от металлического корда. Конечный продукт не сохраняет исходных свойств резины и в связи с этим не находит широкого применения. Способ предполагает больших энергозатрат;
3. крошение покрышек с использованием роторного диспергатора, по нему фрагменты размером 0,15−0,2 см подготовительно измельченной покрышки сжимают в гильзе посредством шнека и пропускают через зазор объемом 1−1,5 мм и получают таким образом резиновую крошку с высокой степенью развития внешних сторон полученных фракций. Этот способ предполагает большие энергозатраты и предварительное измельчение шин.

Гильзы роторного диспергатора, которые стоят весьма дорого, являются его основным элементом, скоро изнашиваются, а это приводит к стремительному выходу диспергатора из рабочего состояния и, как результат, к высокой стоимости производства продукта.

Присутствует ряд еще менее популярных способов дробления изношенных шин, которые предполагают большие энергозатраты и низкую производительность, затраты на профилактическое обслуживание оборудования и высокой себестоимостью продукта.

Технологии дробления шин

При осуществлении переработки старых покрышек определяющее значение имеют такие параметры:

• быстрота (производительность линии);
• ресурсозатратность и энергопотребление (экономичность линии);
• качество финишного продукта;
• природоохранные характеристики используемого оборудования.

Согласно мнению экспертов, оптимальными параметрами располагают линии переработок шин в крошку. Переработка старых покрышек в мелкую крошку может производиться при отрицательных и при положительных температурах с употреблением всевозможных способов измельчения:

Каждая из технологий измельчения покрышек для авто имеет и свои достоинства, и свои отрицательные черты. Для примера можно сравнить ударно-волновой метод и классический механический способ дробления шин. Для того чтобы сопоставление было корректным, изберем линии, которые имеют одинаковые параметры производительности — 30 тысяч тонн покрышек за год (максимальная отметка современных линий) и равные величины получаемой в результате крошки — тонкодисперсной с высоким показателем очистки.

Механическую технологию презентует немецкое оборудование фирмы INTEC, взрывоциркуляционную — отечественная линия Г. К. Explotex .

Механическая методика заключает в себе несколько шагов:

• прорубку бортовых колец на специализированном станке,
• порезку автопокрышек на большие куски примерно в 10 квадратных сантиметров, несколько шагов по последующему дроблению до фракции 0.5−1 мм,
• очистка от металлокорда посредством магнитной сепарации,
• перетирание полученной за предыдущие стадии крошки до требуемой величины.

Взрывоциркуляционная технология состоит в том, что измельчение шин взрывом выполняется в замкнутой кольцевой системе с появлением циркуляционного потока, а также в том, что комплект покрышек сформировывается в форме плотно запечатанных слоев, а его первичный распад протекает в условиях свободного растяжения до точки разрушения его удаленных слоев.

Следует отметить, что переработка резины до состояния крошки по методу ударно-волнового измельчения выполняется всего в два-три шага.

Согласно представленным параметрам эффективности и экономичности, а также детальной информации по процессам и объему переработке на официальном сайте cleandex, российское оборудование явно выигрывает у немцев. Подобная ситуация отмечается и в сегментах оборудования с более низкой производительностью.

Идея для бизнеса

Переработка покрышек в крошку на сегодняшний момент — это одна из распространенных бизнес-идей, под которую написан не один бизнес-план. В Интернете в изобилии предлагаются идеи и подробные проекты по созданию собственного мини-завода по переработке шин. Такое решение под силу любому человеку, который располагает соответствующим капиталом и твердо намеченной целью. Если осуществить задуманное, то можно не беспокоиться о таких вопросах, как востребованность дела, доступность материала для работы, поддержка со стороны общества и экологичность.

Источник