Способы утилизации автомобильных покрышек

Как правильно утилизировать шины и покрышки

Проблема автомобильных шин, которые отслужили свой срок, стоит остро во всех странах. Средний период эксплуатации таких изделий составляет 6-10 лет, после чего их необходимо менять. Ежегодно в мире образуется более 25 млн. тонн таких отходов.

Поскольку современная резина имеет сложный состав и включает металлический корд, то колеса не разлагаются на полигонах. При обычном складировании или сжигании они представляют угрозу для окружающей среды. Экологически и экономически правильно от них избавиться – переработать.

При выборе способа переработки важно учитывать производительность линии и скорость процесса, энергопотребление технологии и качество получаемого продукта, наличие токсичных выбросов в ходе переработки.

Многие не знают, куда сдавать шины не бесплатно, чтобы на них можно заработать денег. Сейчас практически в каждом городе есть специальные пункты. Прием изношенных покрышек осуществляется каждый день. Куда подъехать, чтобы в дальнейшем сдавать отходы можно узнать в Интернете.

Способы утилизации покрышек

Измельченные старые резиновые покрышки

Наиболее безопасным способом утилизировать шины является их измельчение с дальнейшим использованием полученной крошки, которую еще именуют гранулят, крупка. Сдавать негодные покрышки можно в специальных пунктах приема.

Такая технология, по сравнению с пиролизом (получением мазута из шин), имеет ряд преимуществ:

• техническая простота способа;
• отсутствие токсичных выбросов в атмосферу;
• сохранение технических параметров и химического состава материала;
• широкие возможности использования полученной резиновой крошки.

Недостатками измельчения шин автомобильных колес является необходимость специального и достаточно дорогого оборудования, а также расход электроэнергии. Наиболее распространенными способами являются механическое и ударно-волновое измельчение отходов. Каждый из них имеет свои нюансы.

Ударно-волновое измельчение

Эта технология утилизации отходов предполагает охлаждение сырья до сверхнизкой температуры в криогенных камерах. Перед тем, как утилизировать шины, их вывозят с пунктов приема и замораживают до -80 градусов, после чего резину дробят ударной волной в бронекамере. Ее вырабатывают за счет взрывчатых веществ или генерируют электронным способом. Дробление происходящее в замкнутой системе, где циркулирует ударная волна, предполагает всего лишь 2-3 технологических этапа. На выходе получается измельченная смесь из резины, стального и текстильного корда. Дальнейшее разделение происходит на системе сепараторов.

Сепаратор для разделения резиновой крошки

Ударно-волновая технология имеет ряд преимуществ:

1. Метод пригоден для изношенных шин любого типа и вида. По ударно-волновой технологии удобно перерабатывать резину от легковых автомобилей, в которых велико удельное содержание стального корда. Также способ подходит для того, чтобы перерабатывать покрышки от самосвалов с диаметром до 4 м. Другими методами можно переработать шины диаметром не более 1,2 м.
2. Этим способом можно получать даже очень мелкую крошку, особый порошок с девулканизированным слоем для укладки модифицированного асфальта.
3. Коэффициент простоя для ремонта и замены режущих элементов оборудования сводится практически к нулю, тогда как у механического способа этот показатель равен 0,3-0,5. Взрывоциркулятор имеет срок службы 10 лет до капитального ремонта.
4. Небольшой расход электроэнергии. Для переработки 1 тонны покрышек по ударно-волновой технологии требуется до 250 кВт/ч. При механической переработке требуется до 1000 кВт/ч на каждую тонну переработанных покрышек.

Но, чтобы переработать автомобильные шины, требуется дорогое оборудование, включая специальную бронекамеру для безопасного взрыва. Этот метод подходит только для крупных заводов, которые занимаются утилизацией большого количества отходов. Он позволяет организовать переработку с производительностью до 30 тысяч тонн покрышек из автомобильных колес в год. Также стоит учесть, что этот метод предъявляет особые требования к зданию.

Механическое измельчение

Это самый простой метод переработки автомобильных шин на крошку. Такой бизнес с использованием данного способа популярен во всем мире. Он приносит достаточно много денег.

Механическое измельчение старых шин

Утилизация отходов, которые решили сдать в пункт приема, предусматривает такие этапы:

1. Отработанные шины сначала сортируются, чтобы в дальнейшем было проще настроить оборудование под габариты сырья.
2. С них срезаются бортовые кольца при помощи специального оборудования. Шины разрезаются на крупные части гидравлическими ножницами (ленты по 4 см шириной). После этого может происходить первичное удаление стального корда магнитом либо же этот этап пропускается в технологической схеме, очистка происходит на следующем этапе и только один раз.
3. Сырье измельчается до размера «чипсов» по 2-10 см 2 на шредере, проходит обработку на магнитном сепараторе для отделения металлического корда. Также из смеси на воздушном сепараторе удаляется текстильный материал.
4. Чипсы измельчают еще сильнее (до нужного размера) и пропускают через систему сит для сортировки по фракциям.

При автоматизации процесса этот способ занимает немного времени, обходится дешевле, нежели ударно-волновая технология, если дробление отходов ведется при обычной температуре. Кроме стандартных условий, механическое измельчение можно проводить с предварительным нагреванием или охлаждением сырья, с использованием пресса или озонового ножа. При криогенном измельчении старые шины предварительно охлаждаются жидким азотом, что позволяет легче отделять текстильный и стальной корд. Но крошка получается гладкая, плохо скрепляется со связующими полимерами при дальнейшей переработке, аппаратура для утилизации стоит дорого. Озоновый нож предполагает использование аллотропной модификации кислорода и ведение процесса в нормальных условиях. Технология отличается небольшим потреблением энергии, отсутствием выделения газов, но потребуется оборудование для получения озона.

Минимальный комплект оборудования для получения резиновой крошки

Наиболее распространенный способ переработки покрышек – механическое измельчение при обычных температурных условиях.

Станок для удаления бортов покрышек

Для получения крошки с отходов, которые решили сдать владельцы машин, потребуется такое оборудование:

1. Станок для удаления бортов. Он необходим для начального этапа переработки отходов. Посадочное кольцо с покрышки удаляется способом вырезания, вырубания либо вырывания. Разницы между этими способами практически нет. Дальнейшая утилизация бортовых колец происходит на обжимных станках, где металл выдавливается из базы.
2. Измельчители без бортов. Для дробления можно применять различное оборудование. На первом этапе эффективно использовать гидравлические ножницы и лентозеры, чтобы измельчить резиновые покрышки на крупные фрагменты. Второй шаг дробления происходит в шредере. Для получения мелких гранул необходим третий этап и обработка в вальцовых установках.
3. Вибросито для разделения продукта на фракции. Это большой стол, поверхность которого имеет отверстия, соответствующие размеру фракции. Крошка из шин проходит по нему и просеивается за счет вибрации стола. Минимальное количество вибросит – 2. Первое вибросито отделяет грубую крошку, которая еще не до конца переработана. Второе выполняет тонкую очистку и отсортировывает кондиционный гранулят.
4. Транспортеры и другие механизмы. Автоматизированная переработка шин в крошку невозможна без транспортеров. Они перемещают сырье с места хранения на переработку, крупные куски резины на измельчение, а также готовую крошку в бункеры. Такие устройства могут быть ленточного или шнекового типа. Для отделения стального корда необходимо в линии предусмотреть магнитный сепаратор. При помощи электромагнита металл улавливается из крошки, перемещается в отдельный бункер. Текстильный корд удаляется из смеси за счет обработки в воздушном сепараторе. Это циклон, в котором смесь продувается воздухом. Кроме этого, линия по переработке шин должна иметь бункеры для сырья и готового продукта.

Применение этого оборудования позволяет организовать переработку старых покрышек даже в условиях небольшого завода, получать на выходе продукцию разного размера: от «чипсов» до тонкодисперсной пыли. При такой технологии утилизации не происходит выброса токсичных соединений в атмосферу.

Для обслуживания линии по переработке покрышек необходимо задействовать всего 3-4 человека, но для функционирования оборудования потребуется подключение к промышленной электросети.

Что делают из переработанных шин

Основные свойства автомобильной резины сохраняются при ее измельчении, поэтому материалы из крошки отличаются высокой прочностью и эластичностью, стойкостью к атмосферным факторам, растворам кислот и щелочей. При правильной переработке старых шин выход гранулята составляет около 70%. Поэтому сдать изношенную резину – это лучшее решение.

Резиновая крошка находит широкое применение в различных сферах:

1. Автомобильная промышленность. Гранулят используют для изготовления резиновых элементов транспортных средств и новых покрышек. Он востребован для покрытия на автомойках и парковках, поскольку не скользит.
2. Обувное производство. Крошка пригодна для изготовления подошвы и резиновой обуви, различных ковриков.
3. Строительство. Старые шины следует сдавать для того, чтобы изготавливать материалы для гидроизоляции и звукоизоляции. Также из них делают покрытие для кровли, мастику для технических полов на заводах, которые перерабатывают химически агрессивные соединения.
4. Добыча полезных ископаемых. В нефтяных скважинах крошка применяется для их тампонирования.
5. В коммунальном хозяйстве. Гранулят из шин подходит для создания безопасного покрытия для детских и спортивных площадок, футбольных полей, кортов, оформления тротуаров и парковых дорожек. В составе таких покрытий на долю гранулята приходится более 80%. Покрытие не скользит зимой, не плавится под воздействием солнечных лучей. За счет добавления пигментов крошку можно окрашивать практически в любой цвет.
6. В дорожном строительстве. При укладывании асфальта к нему добавляют порядка 10% крошки. Лежачих полицейских также делают после утилизации и переработки резины. Из нее же изготавливают бордюры, отбойники.

Также измельченные старые шины пригодны для формирования декоративных садовых статуэток и скульптур, изготовления диэлектриков, подложек и упаковок для безопасной транспортировки грузов. Жесткая крошка в виде гранул чаще применяется для получения бесшовных покрытий. Стружка из отходов отправляется на производство плитки для тротуаров. Фрагменты рваной формы подходят для производства изоляционных материалов. При обустройстве дорожных покрытий нижний слой выполняется из крупной фракции (6-12 мм), а верхний – из мелкой и мягкой, размером 0,1-4 мм.

Покрытие детской площадки из переработанных покрышек

Стальной корд, который извлекают перед измельчением резиновых покрышек, отправляется на переплавку и производство металлопроката или для армирования железобетонных конструкций. Его выход при правильной переработке составляет около 10%, еще 8% приходится на бортовые кольца, которые отправляются на переплавку. Текстильный корд можно использовать как шумоизоляционный материал, наполнитель для матов, спортивного инвентаря. Его выход (пух, нитки) при утилизации покрышек в пределах 10%.

Источник

Проблемы переработки и способы утилизации автомобильных шин и покрышек

Благодаря развитию технологий и промышленности, а также уровня жизни населения, ежегодно увеличивается число автомобилей, а вместе с ним растут и объемы производства автомобильных шин. Так как срок их службы в среднем не превышает 4 сезона, проблема процесса утилизации шин остро стоит по всему миру.

Состав шин

Современные шины представляют собой источник ценных полимеров и включают в себя:

• Каучук – синтетический или натуральный, различные смолы и технический углерод, которые вкупе образуют сложноструктурированную резиновую оболочку.
• Металлические элементы, такие как бортовые кольца и проволока армирования.
• Текстильные нитки армирования, выполненные из синтетических тканей.
• Остальные составляющие, к примеру, клей.

Класс опасности отходов

В соответствии с законодательством Российской Федерации, отработанные резинотехнические изделия, включающие в себя резиновые шины автомобилей, относят к отходам IV класса опасности. Хотя данный класс принято считать малоопасным в соответствии с существующей классификацией, по ряду данных некоторых ученых, отнесение к нему старых шин не соответствует действительности.

Учитывая общее количество ежегодно выбрасываемых на стихийные свалки отработанных изделий, наносится весомый ущерб окружающей среде. А проблема рациональной утилизации покрышек оказывается все актуальнее с каждым последующим годом. Согласно закону, отработанные автопокрышки подлежат процессу обязательной утилизации.

Роль утилизации

Технология утилизации покрышек существует в развитых странах Европы еще с 70-х годов XX века. В России этот процесс начал применяться с 2000 года в связи с появлением автомобилей у большего количества россиян. На сегодня в европейских странах перерабатывается от 70 до 100% общего числа отработанных покрышек при большой материальной государственной поддержке отрасли переработки резиновых отходов.

Резиновые материалы покрышек считаются довольно токсичными и легковоспламеняющимися, процесс их разложения составляет 100-120 лет. Под влиянием различных внешних факторов среды, материал шин выделяет в атмосферу огромное количество токсичных веществ и летучих соединений при разложении. При этом ежегодно утилизируются 6-8 миллионов тонн автомобильных шин, и всего лишь 20-25% от их числа подлежит утилизации или применяется в каких-либо других областях, оставшаяся же часть вывозится на свалки.

По отчетам Всемирной организации здравоохранения, проблема загрязнения окружающей среды материалами отработанных автомобильных шин занимает второе место в мире, после изделий из полиэтилена. Основную проблему представляют мельчайшие частицы резиновых компонентов шин, которые в случае проникновения в организм человека вызывают целый ряд заболеваний: бронхиальную астму, раковые опухоли и огромный спектр аллергических реакций.

Помимо прочего, токсичные свалки, образованные из отработанных покрышек, отлично подходят для размножения грызунов и насекомых, которые переносят различные инфекции. Чем жарче климат местности, тем больше опасности исходит от внутренних частей покрышек, где образуется зона повышенной влажности, и условия, наиболее подходящие для жизнедеятельности микроорганизмов и иных представителей животного мира.

Переработка шин благоприятствует решению этих проблем, однако главным препятствием является необходимость привлечения больших инвестиций. Для этого требуется рассмотрение вопроса технологий утилизации шин на законодательном уровне и предоставление государством некоторых преференций для перерабатывающих компаний.

Юридические основания

Переработка покрышек автомобилей частично регулируется в Российской Федерации федеральным законом № 89 от 24.07.1998 «Об отходах производства», в который были внесены изменения и доработки в 2015 году. Последние изменения коснулись нормы, согласно которой компании, в деятельность которых входят производство и доставка автошин из-за границы, обязаны предпринять меры, в ходе которых будет проводиться обязательная утилизация материала автопокрышек, отслуживших свой срок эксплуатации.

Расчет годового объема утилизации покрышек требуется рассчитывать на основании нормативных показателей, зависящих от объемов производства или импорта продукции. Если в 2016 году показатель составлял 15%, то в 2017 его увеличили до 20%.

Способы утилизации

Все имеющиеся способы и технологии переработки автошин можно разделить на две группы: физические и химические.

Механическое измельчение

Наиболее распространенным физическим способом утилизации является процесс механического измельчения автомобильных покрышек. В России представлено около десяти производителей, изготовляющих и поставляющих оборудование для механизированного измельчения утилизированных автомобильных шин.

Технология переработки материала включает в себя несколько этапов: сначала из покрышки удаляются бортовые кольца, затем оставшийся материал дробят на крупные фрагменты, отслаивают металлический корд, и в завершение процесса измельчают резину на необходимые фракции.

Основой этого способа измельчения является утилизация шин при быстрых ударных воздействиях, вследствие чего получается измельченный, содержащий каучук порошок, средним диаметром 0,2 мм. Такой порошок применяется в составе асфальтовых покрытий автомобильных дорог. Единственный недостаток этого способа утилизации – огромная энергоемкость технологии и проблема быстрой скорости износа дорогостоящего оборудования, с помощью которого производится измельчение и переработка резины.

Бародеструкция

Утилизация резиновых отходов способом бародеструкции происходит способом «псевдоожижения» авторезины с применением высокого давления для истекания материала из рабочей ячейки сквозь отверстия в ней. В ходе этого процесса каучуковые составляющие и текстильный корд отсекаются от бортовых колец и металлокорда, после чего происходит измельчение шин до состояния осязательной крошки из ткани и резины.

На следующем этапе технологии происходит процесс отделения тканево-резиновых частей и дробление измельченной крошки до нужных размеров. Металлокорд на выходе из камеры приобретает облик плотно спрессованного брикета. Снизить затраты энергии при утилизации автомобильной резины перерабатывающим компаниям поможет применение технологий, в основе которых лежит применение положительных температур вне зависимости от имеющегося в наличии оборудования для переработки измельченной резины.

Основная проблема способа бародеструкции – потребность оснащения оборудования режущими элементами с повышенной износостойкостью. При подобных технологиях необходимо применять многокомпонентную очистку измельченной резиновой крошки от включений металла и текстиля. Этот метод переработки характеризуется тем, что оборудование для утилизации резины усложняется и обходится дорого. А надежность его использования, а также результативность превращения изношенных покрышек в материал качественной резиновой крошки, значительно снижаются.

Криогенная переработка

С применением в производстве технологий турбохолодильных устройств достигается температура от минус 120 до минус 80 градусов, это уменьшает издержки на генерацию низких температур в несколько раз. В сравнении со способом использования жидкого азота, затраты энергии при переработке меньше в три раза.

Отделение сторонних компонентов от резины проходит эффективнее, но издержки повышаются из-за высокой стоимости холодильной камеры и прочего оборудования. Еще один недостаток технологии этого способа утилизации – гладкая поверхность резиновой крошки на выходе, что делает невозможным ее применение совместно с другими полимерными элементами, такими как каучук.

Воздействие озона

При переработке автомобильных шин низкими температурами, входящими в диапазон минут 90 — минус 60 градусов, материал измельчается, а резина вступает в так называемое псевдохрупкое состояние. Снижаются затраты энергии на измельчение резины, качество отделения текстиля, металла и прочих посторонних материалов увеличивается, улучшая качество переработанной резины на выходе. На большинстве перерабатывающих производств для измельчения применяется жидкий азот.

Сдерживающей развитие этой технологии переработки автомобильных шин проблемой является затруднение процесса перевозки и хранения жидкого азота, его высокая стоимость, связанная с применением энергозатратного оборудования и материалов для его изготовления.

Сжигание

Этот способ воспринимается неоднозначно: так как автомобильные шины хорошо поддаются процессам горения и выделяют при этом немало энергии, этот способ утилизации принято называть эффективным. Проблема технологии в том, что процесс горения резины происходит с выделением в атмосферу гидроксильных окислов азота, углерода и серы, которые становятся основной причиной выпадения кислотных осадков.

Также, при утилизации автомобильных покрышек (в процессе сжигания) выделяется в окружающую среду множество разновидностей токсичных соединений. Нельзя не упомянуть наносимый технологией природе ущерб от сажи: она поглощает любые аэрозольные примеси, включая токсичные. Затем эти примеси осаждаются на растительности, строениях и живых организмах, тем самым отравляя среду.

Сейчас существует возможность оснастить перерабатывающие заводы полностью контролируемыми печами для сжигания шин, а также мощными фильтрами для процессов поглощения загрязняющих веществ, однако затраты на установку такого оборудования делают процесс утилизации способом сжигания малорентабельным.

Продукты переработки

Выделяют два основных продукта переработки покрышек – это резиновая крошка и металл. При процессе переработки среднем 600 кг металла извлекается из одной тонны отработанных автомобильных шин. Резиновую крошку применяют в качестве материала дорожных покрытий, плит на железнодорожных переездах, прорезиненной плитки для тротуаров. А также она применяется при изготовлении лежачих полицейских и мягкого резинового покрытия детских площадок, которое обеспечивает безопасность в процессе их использования детьми.

Проблема переработки шин

Одной из распространенных проблем при планировании бизнеса по переработке автомобильных шин является поиск подходящего участка для постройки завода. Перерабатывающее предприятие необходимо разместить в отдалении от жилых помещений как минимум на 300 метров. Отлично подойдут помещения предприятий, прекративших свою работу. Как правило, у них уже есть все необходимые согласования и разрешения.

Другой проблемой утилизации является высокая стоимость технологий требуемых очистных систем. Поэтому многие предприниматели предпочитают совмещать процесс переработки автомобильных шин с утилизацией другого сырья, такого как стекло или пластик.

Из перечисленных проблем и особенностей работы предприятий по переработке автомобильных шин можно сделать вывод, что проблема утилизации покрышек в России стоит очень остро, и государству следует проявить больше заинтересованности в вопросе переработки покрышек для улучшения общей экологической обстановки.

Источник