Переработка и утилизация изношенных автомобильных шин

Содержание

Проблема переработки покрышек в мире

В настоящее время переработка покрышек является самой актуальной проблемой для разрешения практически во всех странах мира, так как по данным статистики общемировые запасы изношенных автомобильных покрышек составляют 25 миллионов тонн с учетом ежегодного увеличения этого числа еще на 7 миллионов тонн.

На страны Евросоюза приходится 3 миллиарда штук изношенных автопокрышек, что в эквиваленте составляет более 2 миллионов тонн. Из всех мировых запасов изношенных автомобильных покрышек не более 24% находят дальнейшее применение, в частности экспортируются в другие страны, используются в качестве сырья для получения энергии или в качестве материала для покрытия дорог, спорткомплексов и прочее.

Оставшиеся 76% процентов данного экологически опасного материала из-за отсутствия рентабельных способов утилизации просто складируются на специализированных полигонах захоронения, а также на нелегальных свалках, представляющих собой особую опасность. Так как именно на подобных свалках зачастую возникают пожары, тушение которых представляет собой особую сложность из-за хорошей воспламеняемости и горючести резины. Актуальность разработки рациональных методов утилизации изношенных автомобильных покрышек обусловливается тем, что во многих странах мира попросту нет места для их захоронения, в частности в Японии, а также тем, что в странах Евросоюза захоронение данного материала запрещено на законодательном уровне.

Переработка покрышек в разных странах

В разных странах переработка покрышек осуществляется по-разному, например, во Франции около 46% изношенных шин подлежат восстановлению и вторичному использованию, 18% сжигаются для получения энергии, 11% используются в портах, парках и 21% измельчают в крошку для использования в качестве материала для покрытия дорог и т.д.

старые покрышки фотоВ Японии переработка покрышек заключается в том, что более 70% данного материала сжигается с целью получения энергии, а оставшиеся 30% используются в качестве вторичного сырья.

Германия около 50% изношенных покрышек сжигает и, соответственно, столько же использует в качестве вторичного сырья.

Англия сжигает не более 30% изношенных покрышек, а остальные в большинстве случаев восстанавливает и экспортирует в другие страны или использует в качестве вторичного материала.

В США изношенные автомобильные покрышки в большинстве случаев используются в качестве топлива, так как по действующим в США стандартам одна автомобильная покрышка равна 7 галлонам нефти или 31,8 литров. Объясняется это тем, что в отличие от традиционного каменного угля, используемая в качестве топлива дробленая резина, дает более чем на 16% больше тепла и, соответственно, является более эффективным источником энергии.

Применение автомобильных покрышек

Кроме этого, изношенные автомобильные шины успешно применяются при строительстве автомобильных дорог не только в покрытии, но и в смеси с цементом для возведения шумозащитных ограждений автомагистралей. Ежегодно более 34 миллионов изношенных шин измельчаются в резиновую крошку, используемую в качестве сырья для строительства дорожных покрытий и прочих подобных изделий. В настоящее время переработка покрышек осуществляется несколькими основными методами.

Методы утилизации покрышек:

1. Переработка в крошку

Переработка покрышек в резиновую крошку является самым простым и рациональным методом утилизации резинотехнических изделий, так как обеспечивает максимальное сохранение всех физико-химических и механических свойств резины. Единственным недостатком данного метода утилизации является высокая стоимость, сложность и энергоемкость применяемого оборудования, делающие данный метод экономически невыгодным для решения проблемы полного рециклинга резинотехнических отходов.

2. Сжигание

Методы утилизации покрышекОбычное сжигание изношенных шин в цементных печах абсолютно нерационально и не прибыльно, так как аналогично сжиганию в печи денег. Эффективное сжигание шин осуществляется на теплоцентралях и в цементной промышленности, использующих изношенные шины в качестве альтернативного топлива традиционному углю и мазуту. Данный метод утилизации изношенных шин имеет долгую историю, так как на протяжении десятилетий считался самым экономичным методом получения энергии без использования традиционных горючих материалов. Кроме этого, существовавшие прежде альтернативные методы утилизации данного материала в большинстве случаев были нерентабельными.

Все существующие недостатки метода сжигания изношенных покрышек заключаются в самой его природе, так как результатом температурных колебаний возникающих в процессе горения является неполное сгорание покрышки. Кроме того, при уровне температуры ниже +11000С в процессе сгорания резины образуются ядовитые вещества фуран и хлорированный диоксин, которые пагубно сказываются на состоянии экологии, и в частности, способствуют усилению теплового эффекта.

В цементной промышленности количество используемых топливных шин, имеет технологическое ограничение, так как чрезмерное их количество негативно отражается на качестве изготавливаемого цемента – содержащаяся в шинах сталь проявляется в цементе как оксид железа и окрашивает его.

3. Пиролиз

Максимально эффективным способом утилизации резинотехнических изделий является метод пиролиза, основанный на процессе разложения резины на составляющие компоненты. Для осуществления данной процедуры используются метод низкотемпературного пиролиза, так называемой деполимеризации и термолиза, предусматривающего разложение резины на составляющие компоненты в инертной среде перегретого газа.

Процедура выглядит следующим образом: изношенные покрышки загружают в специальный реактор, где под воздействием температуры осуществляется образование технического углерода, парогаза и отделение металлокорда. После чего в процессе воздушного охлаждения происходит конденсирование парогаза в жидкую фракцию продуктов пиролиза.

В качестве основного преимущества технологии пиролиза, в отличие от технологии дробления покрышек на резиновую крошку, можно считать получение более ликвидных продуктов, в частности:

  • Прессованный металлокорд в количестве от 10 до 20%, соответствующий ГОСТу 2787–75, не требующий дополнительной очистки и применяемый в металлургической области;
  • Синтетическая нефть, в количестве от 25 до 35%, по своим свойствам превосходящая многие виды нефтепродуктов. Жидкая углеродная фракция идентична смеси нефтяных топлив и делится на: высокооктановую присадку для печного топлива и в бензины;
  • Технический углерод в количестве 25–35%, используемый впоследствии в различных резинотехнических смесях: для производства лакокрасочных и строительных материалов, в металлургии, для производства топливных брикетов. Может использоваться для производства сорбентов для водо- и газоочистки, а также сбора нефтепродуктов с грунтовых и водных поверхностей;
  • Термолизный газ в количестве 5–10%, аналогичный природному газу;
  • Тепловая энергия, составляющая при переработке 1 тонны резины в час – 1,36Гкал.

Метод пиролиза оптимален для компаний, специализирующихся на утилизации изношенный автопокрышек, имеющих на выходе продукцию с низкой стоимостью и, соответственно, имеющих сложности с ее реализацией.