Как перерабатывают автомобильные шины
Обновлено: 07.07.2024
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
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
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.
Ежегодно в России выбрасывают более миллиона тонн изношенных покрышек, из которых перерабатывается менее 50%. В Петербурге и Ленобласти проблема еще серьезнее – за год в нашем регионе накапливается около 50 тысяч тонн старых шин, а на переработку попадает лишь 10%. Однако в последнее время ситуация начала стремительно меняться.
ФОТО Андрея МАХОНИНА/ТАСС
Ядовитые лебеди
С 1 января 2019 года в России действует запрет на захоронение автошин и покрышек. Их надо сдавать в специализированные пункты приема для дальнейшей переработки, а за несоблюдение этого норматива законодательство предусматривает штрафы. Правда, для физлиц наказание носит скорее символический характер (от 1 до 2 тысяч рублей), но индивидуальные предприниматели должны заплатить уже до 50 тысяч, а юрлица – до 250 тысяч.
Этим отходам присвоен IV класс опасности, поскольку они загрязняют грунтовые воды, при горении выделяют опасные вещества, а разлагаются более ста лет. И это касается не только стихийных свалок в лесах и оврагах, но и, например, внешне безобидных инсталляций в виде лебедей из покрышек, украшающих городские и дачные клумбы.
Вместе с тем выбрасывать или сжигать автомобильные шины – это не только вредно для природы, но и глупо с экономической точки зрения. Ведь мы выбрасываем ценное сырье для создания высокопрочных покрытий и получения синтетического топлива. Из резиновой крошки получаются современные наливные покрытия для спортивных площадок и залов, беговых дорожек и детских площадок. Такие покрытия не пропускают воду, поэтому этот материал используют при изготовлении кровли. А благодаря тому, что этот материал не проводит ток, на нем возможна установка электрического оборудования, что актуально для мастерских.
В нефтяном производстве резиновая крошка используется как основа для смесей, применяемых в работе скважин. Добавление материала в асфальт позволяет улучшить свойства дорожного покрытия. По данным американской ассоциации резиновых дорог, асфальт, изготовленный с применением резиновой крошки, почти бесшумный, менее хрупкий зимой и не плавится в жару. Его износостойкость на 20 – 30% выше, чем у созданного традиционным способом.
Каждую крошку в производство
Как правило, отечественные предприятия по переработке шин используют три технологии: дробление, пиролиз и цементную печь. Самый популярный, экологически чистый и дешевый метод – механическое дробление шин в резиновую крошку. Самое простое оборудование может измельчить до 100 кг покрышек в час.
Пиролиз подразумевает термическое разложение содержащихся в шинах органических соединений без доступа кислорода. В результате получают жидкое топливо и технический углерод. Помимо топлива с помощью пиролиза есть возможность получить и газ. Однако у пиролизников отдельно стоит вопрос реализации конечного продукта: пиролизное масло и углерод достаточно сложно реализовать на рынке.
В процессе переработки шин кроме резины получают текстильный корд, который применяют для производства горюче-смазочных материалов, а также металлический корд, пригодный для переплавки.
В целом бизнес по переработке шин считается рентабельным, быстроокупаемым и перспективным. Его преимущество в низкой стоимости и доступности сырья, а также поддержке со стороны правительства. В среднем стоимость линии составляет примерно 1 млн евро. В этой сумме учтены расходы на доставку оборудования, его монтаж и пусконаладку, а также на обучение персонала. Стоимость транспортных расходов может варьироваться и будет зависеть от удаленности завода-производителя.
Шиномонтаж в помощь
Что касается сырья, то у предпринимателей есть несколько вариантов его получения. Как показывает практика, если идти по пути приема покрышек на переработку без возмещения их частичной стоимости, то можно столкнуться с нехваткой материалов. Людям легче выкинуть шины на свалку, пусть и рискуя получить штраф, чем за свой счет везти к пункту утилизации. Поэтому многие переработчики частично компенсируют населению стоимость шин. Либо, что еще проще, сотрудничают с работниками свалок и станций техобслуживания, которые таким образом бесплатно избавляются от отходов.
Правда, всего этого явно недостаточно. К 2024 году планируется довести количество шиномонтажных центров, принимающих шины, до 4000, довести количество специализированных контейнеров для сбора до 3000. Хотя установка таких контейнеров – временная мера. Ведь если каждая шиномонтажная мастерская будет готова бесплатно принять шины, то уже никакие контейнеры не понадобятся.
Словом, процесс идет, но не так быстро, как хотелось бы. Развитие отрасли тормозит отсутствие централизованной организации сбора использованных шин и культуры владельцев автомобилей, которым удобнее вывезти старые покрышки в лес, чем искать специализированные пункты приема.
Охота на колеса
В общей сложности за время существования проекта с 2017 года было обнародовано 180 свалок с более чем 9 тысячами покрышек, а после уборки этих свалок, а также акций по сбору покрышек у населения на переработку отправили 140 тонн покрышек.
Чтобы восполнить недостаток информации, участники проекта создали интерактивную карту, на которой отмечаются проверенные пункты приема покрышек на переработку, расположенные в Петербурге и Ленинградской области. Оранжевые метки на карте обозначают заводы по переработке покрышек, розовые – бесплатные пункты приема, синие – платные пункты приема, а фиолетовые – те места, где покрышки принимают бесплатно при оказании услуг шиномонтажа.
На карте видно, что в одних районах уже сейчас достаточно пунктов приема покрышек, а в других их нет совсем. Это серьезная проблема, ведь переработчики не могут позволить себе отправлять машину за сто километров ради одного кубометра материала. А шиномонтажи и автосервисы в свою очередь не всегда могут позволить себе бесконечное накопление использованных покрышек.
Как это сделано, как это работает, как это устроено
Самое познавательное сообщество Живого Журнала
Автомобилисты Владивостока активно "переобувают" свои авто. Это заметно и по свалкам испорченных шин, которые выкидывают водители. Периодически эти кучи кто-нибудь поджигает, отравляя воздух. Чтобы решить проблему старых покрышек, в Артеме два года назад появился завод по утилизации автошин – там старые колеса превращают в новое травмобезопасное покрытие для спортивных стадионов.
Завод принимает резину на утилизацию по 3 рубля за 1 килограмм. Здесь перерабатывают все размеры шин от небольших колес легковых автомобилей до огромных шин БЕЛАЗов.
Такая картина на площадке перед заводом, и это только малая часть:
1.
В ход идут колеса со всеми типами повреждений: будь то стертый протектор или грыжа. Главное условие — автопокрышки должны быть чистыми, без следов нефти и краски, не иметь следов горения.
2.
Шины на заводе перерабатывают механическим способом, а значит производство безвредно и экологически чистое. Прежде, чем автошина отправляется на переработку, из нее извлекается металлическая проволока.
3.
Специальный станок на котором вырезается середина шины:
4.
Вот такая железная проволока извлекается из шин:
5.
Сердцевины шины, в которых находится проволока откладываются отдельно:
6.
Затем шина переходит в руки самых сильных парней в этом цеху – они режут колеса на кусочки по 10 кг, которые следуют на гидравлические ножницы.
7.
Заготовленные куски шин в порядке очереди поступают на конвейер:
8.
Очередную шину готовят к вскрытию:
9.
Из-под гидравлических ножниц резина идет в дробильную, преодолевает гранулятор и два вибро-стола.
10.
Крошка, по ходу своего путешествия, делится на крупную и мелкую и попадает в два разных резервуара, из которых рассыпается в мешки по 25 кг.
13.
28 единиц разной техники под руководством 10 умельцев из 3 тонн шин изготавливают более полутора тонн крошки за смену. Эта крошка идет на производство наливных покрытий, из которых делают искусственные травмобезопасные стадионы.
Крупнейшие производственные и транспортные компании Приморья в год сдают на завод до 2 тонн резины. К следующему году руководство планирует перерабатывать до 5000 тонн резины в год. Но, как утверждает генеральный директор завода Сергей Лазарев, для того, что бы полностью решить одну из серьезных проблем города, необходимы перерабатывающие мощности в 10 000 тонн в год и централизованная система сбора автопокрышек в крае.
Еще раз напомню, что посты теперь можно читать на канале в Телеграме
и как обычно в инстаграме. Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.
Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!
Читайте также: