Утилизация автомобильных шин. курсовая работа (т). экология. 2013-11-06

Варианты вторичной продукции и ее применение

Основными продуктами пиролиза, образующимися на выходе, являются:

пиролизный или пиролитический газ (неконденсируемая смесь из горючих и негорючих газов);
жидкое топливо на основе пиролизного масла – до 40-65% полученного осадка;
пикарбон (твердый углеродсодержащий осадок) – до 37%;
металлический корд – 10-15%;
вода – 5-10%.

Полученные в результате переработки покрышек продукты подходят для вторичного использования как на самом заводе, так и в других сферах.

Жидкое топливо

Жидкость, получаемая в процессе перегонки резины, называется пиролизным маслом. В результате ее очистки от воды, осадка и примесей получается синтетическая нефть, по химическому составу аналогичная природной.

Сфера применения синтетической нефти:

необработанная – в качестве топлива на промышленных и энергетических объектах (котельные, ТЭЦ и т.д.);
очищенная – как заменитель бензина, керосина, масла, дизеля, иных горюче-смазочных материалов.

Одна автомобильная покрышка позволяет получить до 30 л синтетической нефти.

Твердый остаток с содержанием углерода

Полезным продуктом твердой фракции пиролиза автошин является полукокс – быстро воспламеняющееся вещество с высоким содержанием углерода, дающее до 35 Мдж на кг в процессе горения.

Область использования твердого остатка значительна:

высококалорийное твердое топливо применяется в промышленности, на ТЭЦ и котельных;
черный краситель – на лакокрасочных и цементных производствах;
полукокс как вспомогательный компонент на производстве резиновых материалов и деталей (транспортные ленты, утеплители, новые покрышки);
сорбент на производстве (аналог обычного угля).

Пиролизный газ

Продукт газообразной фракции пиролиза, представляющий летучее соединение, похожее по химическому составу на природный газ. Отсутствие в технологическом процессе кислорода позволяет получать экологически-безопасное соединение без диоксинов.

Более чем половину всего пирогаза конденсируют для получения жидкого топлива, оставшаяся часть применяется для обеспечения процесса перегонки и обеспечения процесса горения в печи. В перспективе – внедрение пиролитического газа в технологические процессы на энергетических установках как аналог природного.

Металлический корд покрышек

Под металлическим кордом понимается металлическая проволока из армирующего материала, располагающаяся в сердцевине автошин. Поскольку она изготовлена из высокопрочной стали, то в результате пиролитической обработки не подвергается изменениям и остается в первоначальном виде.

При низко- и среднетемпературном пиролизе металлическая сердцевина отделяется от резины на стадии подготовки. При высокотемпературном процессе для извлечения металла пиролизная масса подвергается фильтрации с использованием магнитного сепаратора.

Отходы утилизации покрышек применяют на металлургическом и строительном производстве:

для армирования железо-бетонных конструкций;
в процессе производства фибробетона;
как вторсырье в плавильных аппаратах;
как металлолом на перепродажу (после брикетирования).

Как готовится резиновая крошка в домашних условиях

Бизнес-план составляется во всех деталях, учитываются удаленность к источнику сырья и способ его получения (скупка, самостоятельный сбор), склад сырья и готовой продукции, расположение станка и возможность его обслуживания. Для небольшого производства достаточно задействовать 3 работников.

Технология

Поскольку основное сырье, на которое она рассчитана, это шины и покрышки, то состоит процесс из нескольких этапов (первый и второй зависят от выбранной технологической линии):

Нарезка и одновременная очистка от механических примесей.
Заморозка до температур, при которых резина теряет пластичность (-190 °С; используется для промышленных масштабов).
Пропускание через шредер.
Калибровка и отсев крошки.
Применение крошки в дальнейшем.

Инструмент

Станок непосредственной резки состоит из элементов, которые можно либо приобрести, либо изготовить самостоятельно:

2 двигателя мощностью 5 кВт;
дисковые валы в корпусе;
2 червячных редуктора;
шредер;
автоматика (управление).

загрузочный бункер;
направляющая;
решетка-сито;
корпус.

Материал

Система для мини-комплекса состоит из прибора нарезки и измельчителя. Конечная фракция представляет собой частицы от 2 до 6 мм, наиболее востребованные — 2-4 мм. После отсева нужного размера остатки могут повторно перерабатываться.

Измельчение покрышек сделает возможным быструю обработку резины в шредере, а также исключит попадание в него металлических элементов. Представляет он собой:

Стойку на несущей основе и вращающийся механизм с зажимом.
Нож, расположенный на стойке.

Основа агрегата — коробка с ножами — это то место, где перерабатывается резиновая крошка своими руками в домашних условиях. В движение они приводятся с помощью 5 кВт двигателей, подсоединенных через червячную передачу. Эта самая дорогостоящая часть проекта, повышает ее стоимость и использование ножей по всем правилам инженерно-конструкторского дела, т. е. из легированной W и Mo режущей стали.

Оптимальное передаточное отношение выбирается в диапазоне 25-35. Его повышение будет усиливать износ режущей кромки, а недостаток повышать нагрузку на двигатель и снижать качество продукции.

Для каркаса выбираются профильные трубы диаметра 50 х 70 или 70 х 80 мм. Они должны обеспечить нагрузку оборудования в движении, груза в течение длительного времени.

Бункер загрузки всегда имеет клиновидную форму. Он равномерно распределяет заготовку, а также направляет движение к рабочему органу.

Применение

Это универсальный материал, которым покрываются любые типы поверхностей. Зная, как самому сделать резиновую крошку, можно использовать продукцию для:

Собственных нужд.
Продажи
Организации производства изделий на основании крошки: оказание услуг населению (укладка поверхности, изготовление кровли, дорожек и т. д. под заказ).

Самые распространенные варианты применения продукции далее.

Спорт и дети

Спортивные дорожки, для которых резиновая поверхность повышает сцепление с обувью при беге и ходьбе. Детские площадки покрывают крошкой, чтобы снизить опасность травмироваться: резина не только не скользит, но также смягчает удары при падении.

Декор и практичность на участке

Дорожки садовые покрываются крошкой не только из-за декоративного внешнего вида: они хорошо моются, не растрескиваются, а в зимнее время не скользят при гололеде и небольшом уровне снега.

Водоемы

Самым практичным использованием является оформление поверхностей возле водных источников: бассейнов, искусственных озер и декоративных водопадов.

Бизнес-идея

Резиновая крошка своими руками, изготовление которой можно организовать в подсобном помещении (нет жестких требований по температурному режиму и влагостойкости), может стать отличной основой для старта бизнеса. Переработка отходов приносит предприимчивым владельцам неплохую прибыль, если учесть, что себестоимость готового материала практически нулевая.

Организация бизнеса

Рассматривая переработку шин как бизнес, стоит взвесить все плюсы и возможные минусы.

За модель возьмем предлагаемую площадку ALFA TYRE RECYCLING 500 – электромеханическая производственная линия для переработки шин разного диаметра, включая покрышки грузовых автомобилей.

Стоимость оборудования

Стартовый капитал для покупки необходимого оборудования:

N п./п.	Наименование оборудования, иные расходы	Стоимость, руб
1	Основное оборудование	11 750 000
2	Весы	20 000
3	Мешкоупаковочная машина	10 000
4	Мешки под крошку	20 000
5	Доставка в любой регион России	100 000
6	Установка, монтаж и наладка оборудования	150 000
7	Расходы для старта линии (ключи, масло и т.д.)	30 000
Итого:	12 080 000

Ниже представлена таблица с наименованием оборудования для переработки шин в крошку в рамках линии по переработке шин ATR 500:

N п./п.	Наименование оборудования	Количество
1	Нож для резки автошин	1
2	Транспортер ленточный	1
3	Первичная система измельчения (шредеры)	2
4	Вентилятор	3
5	Циклоны малые	2
6	Пневмотранспортер	1
7	Сепарация магнитная	3
8	Дробилка	1
9	Сито с виброударом	2
10	Циклоны большие	1
11	Пылесос	1
12	Электрооборудование	1
13	Металлоконструкция	1
14	Транспортер ленточный для корда	1

Немного подробнее об этой линии можно узнать, посмотрев видео:

Стоит обратить внимание и на такие моменты:

цены на отдельные элементы оборудования необходимо уточнять у продавца (поставщика);
все обязательства по гарантийному ремонту и условиях его предоставления прописаны в договорах поставки.

Стоимость доставки оборудования по переработке шин в крошку по России может колебаться в большую сторону в зависимости от отдаленности региона.

Более подробное описание данной линии здесь.

Можно прицениться по оборудованию и у других поставщиков, например, у этого.

Требования к производственному помещению и складам

Переработка шин как бизнес предполагает наличие площадей для:

размещения оборудования;
складирования сырья;
хранения готового продукта.

Для установки линии потребуется как минимум 200 квадратных метров.

Для складирования старых шин и покрышек подойдет уличный неотапливаемый ангар или огороженное место для выгрузки вторсырья.

Покупка необходимых помещений может оказаться неподъемным бременем для начинающего предпринимателя.

Персонал

Рассмотрим количество обслуживающего персонала и ежемесячный фонд заработной платы. Для бесперебойной работы производственной линии с мощностью выхода готовой продукции (резиновой крошки) 150 тонн/мес. требуется штат около 10 человек.

Примерный фонд ежемесячной оплаты труда — 350 000 руб.

Данные расчеты представлены в виде усредненного плана и могут отличаться в зависимости от региона России.

Другие расходы

Бизнес по переработке шин будет сопровождаться и другими ежемесячными расходами:

Покупка упаковочных мешков (тары) под готовую продукцию. Цена мешка 30 кг составит 8 руб, из расчета месячного расхода получаем сумму 4 000 руб.
Связь – 10 000 руб.
Непредвиденные расходы – 10 000 руб.
Средние данные энергопотребления производственной линии, рассчитанные на производство готовой продукции 150 тонн/мес. равны около 100 000 руб/мес.
Техническое обслуживание – 50 000 руб.
Отдельной статьей расходов необходимо считать замену режущих элементов (ножей) – 35 000 руб.
Услуги мусоровозов – 20 000 руб.

Лицензия для приема и утилизации

Вопреки информации на большинстве сайтов, переработка шин как бизнес требует наличия лицензии.

Шины имеют четвертый класс опасности. Согласно законодательству РФ, прием и утилизация данного вида отходов требуют получения лицензии, о которой мы говорили здесь.

Перед подачей документов предприниматель должен иметь:

производственные площади;
промышленную площадку с санитарной зоной;
оборудование;
разрешения от Роспотребнадзора, пожарной инспекции.

Стоимость лицензии составляет 7500 рублей, срок ее оформления — 45 рабочих дней. Используя услуги посредников, готовьтесь заплатить в разы больше.

Подсчеты по рентабельности

Прибыльность проекта и план получения выручки:

Готовая продукция в виде резиновых гранул, средняя цена 15 руб/кг. 100 тонн = 1 500 000 руб.
Корд металлический 30 тонн при цене 3 000 руб/тонна = 90 000 руб.
Текстиль из расчета получаемого материала 20 тонн и среднерыночной цены 2 000 руб/тонна = 40 000 руб.

Представленный бизнес-план имеет средние расчеты, не учитывает некоторые факторы:

местоположение;
территориальную принадлежность;
наличие рынка сбыта в конкретном регионе.

Подсчеты по рентабельности бизнеса на переработке шин в крошку нельзя принимать как формулу, но, даже не смотря на это, выгода очевидна.

При благоприятных условиях окупаемость производства крошки из старых шин произойдет через 1,5-2 года после запуска линии.

Технология и этапы пиролиза шин

В основе пиролиза лежит процесс разложения тяжелых органических соединений в результате термического воздействия (350-450 градусов Цельсия) в условиях отсутствия кислорода (также известен как полукоксование). Вещества на выходе являются легкими, с малой молекулярной массой. Полученные при переработки шин продукты получают вторую жизнь: их используют как топливо или вторичное промышленное сырье.

Процесс осуществляется под воздействием двухэтапного горения: сначала горит топливо, потом загорается пиролизный газ, отдающий значительный объем тепла в воздух.

Технологический цикл пиролиза включает 4 этапа:

сушка шин при температуре 150-200 градусов;
непосредственно пиролиз, сопровождающийся разложением органических соединений и коксованием резиновой массы;
окисление в результате горения, происходящее в процессе охлаждения массы до 100 градусов;
восстановление и разделение полученных продуктов:

пирогаз конденсируется, фильтруется и подается в камеру сжигания установки, откуда подается для вторичного использования на производстве;
твердые отходы направляются на выгрузку для дальнейшей сортировки;
вода и пар отводятся с целью последующего использования в технологическом цикле.

Отдельно следует отметить подготовительную стадию, которая осуществляется на сортировочной линии: собранные для переработки автошины сушатся, разрезаются, от протекторов отделяют бортовые участки, убирается стекло, пластик, металл и другие отходы.

Модели щепорубок и цены на них

Стоимость сложных агрегатов, таких как барабанные рубительные машины или шредеры, зависит от множества факторов, поэтому в таблицу мы вставили ссылки на сайты производителя или продавца, у которых можно будет уточнить информацию о цене на дробилки дерева в щепу в зависимости от нужной конфигурации:

Название агрегата	Описание	Сайт производителя или продавца
Skorpion 500 EB	Барабанная дробилка от компании Teknamotor. Оснащена трехножевым барабаном и способна за час произвести 25-34 м3 щепы размером 10–30 мм. Оснащена электромотором мощностью 45–55 кВт (зависит от конфигурации). Способна перерабатывать не только обрезки и ветки, но и стволы толщиной 15 см.	www.teknamotor.by
МРБ 110	Российская барабанная рубительная машина, предназначенная для переработки плоских отходов и круглой неделовой древесины диаметром 300 мм. Размер щепы регулируется в пределах 20–60 мм. Общая производительность агрегата составляет 12–15 тонн (не кубометров) в час, при этом машина потребляет 127 кВт электроэнергии в час.	www.stankoff.ru
RM-400	Современная барабанная рубительная машина средней производительности, подходит для переработки в щепу различных древесных отходов и кругляка диаметром 140 мм. Производительность составляет 15–45 м3 щепы в час, а возможность изменения скорости подачи древесины многократно расширяют возможности регулирования размеров и формы щепы по сравнению с обычными барабанными измельчителями.	www.stankoff.ru
D630 ДВС	Довольно мощная щеподробилка, сочетающая в себе роторный измельчитель и молотковую дробилку. Эта модель подходит для использования при отсутствии электроэнергии и оснащена китайским двигателем Лифан. Также может быть подключен к валу отбора мощности трактора или грузовика. Производительность аппарата 5–10 м3 щепы в час.
ИД-600М	Роторно-молотковый измельчитель средней мощности, идеально подходящий для создания топливной, технологической или арболитовой щепы. При работе потребляет 19 кВт электроэнергии в час и за это время производит 3–8 м3 щепы.	ruarbolit.ru
СОВА Щ-350	Один из самых дешевых роторно-молотковых измельчителей древесины с производительностью 2–7 м3 в час. Оснащен мотором мощностью 5,5 кВт, поэтому не может долго работать без перерыва. По заказу возможна установка более мощного электромотора или двигателя внутреннего сгорания.	www.promrostplus.ru
UNTHA LR630	Современный одновальный шредер с производительностью 1–2 м3 щепы в час. В зависимости от конфигурации потребляет 11–19 кВт в час. Оснащен системой обнаружения посторонних предметов, которая останавливает работу аппарата в случае опасности.	www.stanki.ru
ШДП-5Д	Российский двухвальный шредер мощностью 30–45 кВт и производительностью 1–5 м3 в час. Может быть оснащен молотковым измельчителем. В базовом варианте размер щепы составляет 5–15 см, если же оснащен молотковым измельчителем, то размер щепы составляет 5–50 мм.	severprominvest.ru
РРМ-2/9	Двухвальный шредер мощностью 150 кВт, предназначенный для переработки больших объемов древесины. Производительность 1–3 тонны в час, зависит от породы дерева и конфигурации аппарата. Благодаря отсутствию сложной электроники данный щепоруб стоит относительно недорого.	bmpa.ru

Вторичное использование

Переработка также выгодна в экономическом отношении. Из автомобильных покрышек можно получать различные виды ценного вторсырья, а так же производить огромное количество готовой продукции. Из отходов порошковой резины очень мелкой фракции (около 0,2 мм) производят новые автомобильные покрышки и резиновую обувь, данный вторичный ресурс популярен и России и странах СНГ.

Порошок из отходов более крупных фракций используется в производстве композитных кровельных материалов, резинобитумной мастики, гидроизоляционных материалов, а также резиновых покрытий. Из металлического корда получают металлолом, которому также находят практическое применение предприниматели России. Также, из покрышек получают текстиль и каучук.

Переработка в домашних условиях

У особо активных и продвинутых людей есть возможность перерабатывать резину своими руками. Что для того необходимо? Отработанные камеры, покрышки, шины и немного смекалки. Переработка покрышек в крошку дома — довольно сложное мероприятие. По своим свойствам больше подойдут камеры от старых шин. Они более мягкие и легче поддаются внешнему воздействию.

По одному из сценариев резину следует охладить до температуры примерно -75 °C . Согласитесь, не у всех есть такая возможность. Поэтому воспользуемся традиционным сценарием:

Возьмите камеры
Удалите с них все лишние элементы
Нарежьте их на тонкие полоски
Измельчите эти полоски

Измельчитель резины в этом случае — это топор или ножницы.

Механический способ переработки

Наиболее профессиональный метод. Технологическая линия представляет собой последовательность из установленных рабочих аппаратов, преодолевая которые материал становится готовой продукцией.

Переработка в резиновую крошку проходит три стадии:

Предварительная подготовка автошин. Изначально они отмываются и очищаются от примесей, после чего конвейером транспортируются в блок первичного дробления, где перемалываются ножевыми дробилками до кусков крупного размера (30-50 мм).
На второй стадии технологического процесса первично обработанное сырье подается при помощи ленточного транспортера в молотковую дробилку, где вторично измельчается до меньших размеров (10-20 мм). Именно на этой стадии переработки от резины отделяется металлический и текстильный корд, бортовая проволока. Текстиль отделяет специальная система удаления текстиля, а металл — магнитный сепаратор. Собранные металлические отходы затем брикетируются.
На завершающей стадии уже осуществляется переработка в крошку. В качестве оборудования по переработке шин в крошку используется экструдер — измельчитель, в котором резиновая масса перетирается в тонкодисперсный порошок. На этом этапе переработки шин также производится дополнительное очищение крошки от текстиля и металла при помощи гравитационного сепаратора. После этого, измельченная резиновая крошка делится на фракции и упаковываются в мешки из полиэтилена по 20 кг или в биг — бэги (мягкие контейнеры) грузоподъемностью до 1000 кг.

Сегодня на рынке России достаточное количество производителей данного оборудования.

Химический способ переработки

При химическом способе обработки автомобильные покрышки подвергаются пиролизу. При таком методе обработки происходит термическое разложение резины на составные элементы. Покрышки предварительно измельчают в однородную массу и отправляют в печь, где они разлагаются при температуре 500 — 800 °С. Эта процедура длится 10 — 20 минут. В процессе термического разложения резины образуется около 50% водорода и 26% метана, а также твердые продукты пиролиза, которые затем используют в очистке сточных вод на очистных сооружениях России.

Существует также эффективный, но дорогостоящий физико — химический способ переработки шин в резиновую крошку — криогенное измельчение автомобильных покрышек. Дробление резины осуществляется в специальной охлаждающей камере в условиях крайне низких температур (до — 120 °С). В эту камеру подается холодильный агент (жидкий азот), охлаждающий до сверхнизких температур. В условиях сильного охлаждения резина приобретает стеклообразное состояние. Дробление резины происходит при ударе специальным молотом. После измельчения из резиновой крошки удаляют текстиль и металл.

Как своими руками сделать резиновое покрытие для дачи на землю

Различные покупные резиновые покрытия из резиновой крошки безопасны, надёжны и прослужат много лет. Поэтому из них делают покрытия на спортивных и детских площадках, на беговых дорожках и во многих других местах. Также эти резиновые покрытия можно использовать и на даче, садовом участке или в гараже.

Как сделать резиновое покрытие своими руками

Однако наладить производство резинового покрытия из резиновой крошки для нужд собственного сада можно и своими силами.

Изготовление резиновой крошки

В первую очередь нужно изготовить резиновую крошку. Делают резиновую крошку обычно из старых автомобильных покрышек. Из покрышки вырезают стальные обода, а саму покрышку разрезают на мелкие части размером не больше 10 мм. Резать покрышки не очень легко поэтому её лучше всего сразу с помощью кусачек откусывать на мелкие части.

Сделать на даче дорожное покрытие из резиновой крошки своими руками

Приготовив резиновую крошку в нужном количестве нужно приступать к подготовке основания.

Подготовка основания

Если основание бетонное то поверхность нужно будет обработать грунтовкой. Если поверхность деревянное то поверхность обработать нужно будет антисептиком. Если поверхность рыхлая как земля или песок то с поверхности снимается растительный слой, а заодно и по горизонтали выравнивается поверхность чтобы не было резких перепадав по высоте. По выровненной земле раскладывается полиэтиленовая плёнка.

Сделано резиновое покрытие на даче своими руками

Закончив с подготовкой поверхности можно приступать к укладке резиновой крошки.

Без использования связующего состава

При этом способе заранее приготовленную резиновую крошку насыпают толстым слоем на участок и утрамбовывают.

Как сделать покрытие из резиновой крошки для дачи

Полученное таким образом покрытие прослужит не очень большой срок но зато покрытие получается намного дешевле и плотным.

С использованием связующего состава

При этом способе понадобится приобрести однокомпонентный полиуретановый клей для покрытия из резиновой крошки, краситель и бетономешалку. В бетономешалку помещают резиновую крошку, краситель и полиуретановый клей. Полиуретанового клея в бетономешалку наливают в количестве 5 % от количества резиновой крошки. Перемешивать долго нельзя так как полиуретановый клей через 30 минут начинает твердеть.

Изготовление резиновых покрытий из крошки

Все тщательно перемешав выливают на заранее подготовленную поверхность. Резиновое покрытие выравнивают до нужной толщины слоя и утрамбовывают. После этого нужно будет подождать примерно сутки чтобы поверхность затвердела и по ней можно будет ходить, а полностью затвердеет такая поверхность только через неделю и тогда она не будет бояться моющихся химических средств.

Возможно вам будет интересно:

stroisam2.ru

Подходы к переработке

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

электромеханическое измельчение с применением режущего оснащения (в эластичном состоянии или с охлаждением) с дальнейшей переработкой резиновой крошки в регенерат или резинотехнические изделия;
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:

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;
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.

Читать также: Отвертка для поиска скрытой проводки

Альтернативные способы

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

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;
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;
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.

Оборудование для переработки резины

Существует два базовых способа использовать заново этот эластичный материал: механическая обработка и химические технологии. Удивительно, но второй вариант не предполагает особых реагентов. Химическая переработка резины в топливо производится под термическим воздействием и разделяется на несколько способов:

Крекинг.
Пиролиз.
Сжигание резины.

Последний вариант невыгоден тем, что уничтожается ряд ценных химических элементов, входящих в состав изделия. Рассмотрим его подробное.

Переработка отходов резины через сжигание производится по прямой или косвенной методике. По таким технологиям работают установки в США, Японии, ряде европейских стран: Германия, Объединенное Королевство Великобритании, Швейцария. Утилизация автомобильной резины прямым сжиганием производится без особой предварительных манипуляций: шины используют целиком или, реже, грубо измельчают.

Более интересна косвенная технология. Такой подход предполагает, что в сжигании участвует газ, ранее образовавшийся при переработке РТИ (резинотехнических изделий). Сама установка изготавливается соответственно модели циклонной или цилиндрической печи, как вращающейся, так и остающейся в статическом положении. Загрузка утильного сырья производится непрерывно или порционно с установленными периодами подачи. Установка нередко оснащается специальным резервуаром с охлаждающей жидкостью для сбора металлических элементов. Часто, под сжигание автомобильных шин используются уже готовые печи обычно эксплуатируемые при производстве цемента.

Недостатком технологии остается чрезмерный уровень экологического загрязнения и ухудшение эффективности оборудования. Очистка продуктов горения, затруднена еще, вследствие присутствия серы в большинстве РТИ. Кроме того, нелетучий осадок – зола, включающая соединения титана, а также оксиды кремния и цинка снижает КПД узлов установки. От него страдают паровые котлы, соединительные элементы. Засоряются, например, трубки теплообменника.

Способы переработки шин

На заводах по переработке старых резиновых колес могут использоваться различные методы переработки авторезины.

По принципам утилизации можно выделить два подхода:

Измельчение резины с использованием электромеханических технологий.
Химическая обработка, позволяющая изменить структуру материала.

Каждый способ обладает своими плюсами и минусами, поэтому сложно выделить одну, наиболее подходящую и универсальную технологию, позволяющую эффективно и безопасно перерабатывать авторезину.

Физические методы

Способ механического измельчения авторезины является сравнительно безопасным с экологической точки зрения, поэтому активно применяется не только в России и странах СНГ, но также в Европе и Северной Америке.

Старые шины обрабатываются в этом случае следующим образом:

Сначала использованную авторезину очищают от грязи и пыли, после чего происходит удаление бортовых колец и разрезание изделий на куски.
Получившиеся куски зачищают от металлического корда с применением технологии магнитной сепарации.
После этого очищенные резиновые куски подвергают высокотемпературной или криогенной обработке.
На четвертом этапе авторезину измельчают одним из способов (ударным, взрывным, разрезным, прессованием, истиранием и т.п.).
Получившиеся измельченные компоненты перетирают и сортируют с использованием специального оборудования для получения резиновой крошки необходимой фракции.

Основной недостаток физического метода переработки старой авторезины – высокая себестоимость получаемой резиновой крошки, так как проведение измельчительных процессов требует использования спецоборудования и средств, что делает их дорогостоящими. Также стоит отметить серьезные финансовые затраты на электроэнергию – более 1000 кВт/ч за 1000 кг переработанного сырья.

Если сравнивать с химическими методами, то физическая переработка старой авторезины имеет и свои преимущества, которые заключаются в следующем:

Простота технологии с технической точки зрения.
Отсутствие вредоносных выбросов в процессе переработки.
Сохранение технологических характеристики материала.

Измельченная резиновая крошка может активно использоваться в строительной и промышленной сферах. Из нее делают различную бытовую продукцию, специальные добавки в монтажные растворы, применяют при монтаже спортивных и детских площадок, автомобильных дорог.

Измельчение авторезины может происходить и с применением других механических способов, но они в современном мире не нашли широкого использования.

Можно выделить несколько перерабатывающих методов:

Технология озонного ножа.
Ударно-волновое измельчение.
С применением роторного диспергатора.
Бародеструкционный метод.

Химический способ

Использование химических технологий для переработки старой авторезины – малорентабельный способ, поэтому отечественные компании не спешат утилизировать шины таким образом. В результате химической обработки каучуковые компоненты пропадают, а получившиеся вещества имеют небольшую стоимость. К основным химическим технологиями переработки авторезины можно отнести:

Растворение.
Сжигание (термическая деструкция).
Пиролиз.

Растворение – современный и перспективный метод переработки старых покрышек, по мнению ряда зарубежных специалистов. Но даже в европейских странах эта технология широкого распространения до сих пор не получила. Из-за воздействия растворителей получаются материалы, которые могут теоретически использоваться в металлургической сфере и химической отрасли.

Сжигание автомобильных шин может заменить ряд активно используемых горючих материалов – мазут, уголь и т.п. Используется эта технология в промышленной сфере при изготовлении цемента, кирпича и других строительных материалов, а также к энергетической отрасли.

Пиролиз – высокотемпературное разложение перерабатываемого материала, которое осуществляется в закрытых безвоздушных камерах. Эта технология используется обычно только в энергетической отрасли. Переработка старых покрышек с помощью пиролиза обладает множеством ограничений, потому что во время протекания термических процессов выделяются токсины и большой объем углекислого газа.