Утилизация и переработка резины

Утилизация и переработка автомобильных шин в современном мире, где число автомобилей неуклонно растёт, приобретает большое экологическое и экономическое значение. Это связано прежде всего с тем, что изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды. К тому же резина огнеопасна и не подвергается биологическому разложению, а куча резиновых покрышек представляет собой достаточно удобное место для проживания целых колоний грызунов и насекомых, многие из которых являются источником инфекционных заболеваний.

Переработка шин предпочтительна потому, что 80% мирового запаса шин созданы из синтетического каучука, который получают из нефти — не возобновляемого природного ресурса. Около половины использованных шин в мире, по состоянию на конец 1990-х сжигалось. Замена складирования, захоронения и сжигания технологией утилизации имеет важное экономическое значение, так как способствует сохранению природных запасов ценного сырья, стимулирует развитие ресурсосберегающих, дешевых технологий, а также улучшает экологическую обстановку и исключает утрату больших земельных площадей под свалки резиновых отходов.

Класс опасности покрышек и их вред для экологии

Мало кто знает, что шины относятся к 4 классу опасных отходов. Для их производства используют:

· примеси смолы;

· натуральные каучуки;

· синтетические полимеры;

· технический углерод;

· сажу;

· кремниевую кислоту.

Все эти компоненты в разной степени вредны для человека. Поэтому, когда шина изнашивается, ее мельчайшие частицы при близком контакте способны попадать в организм человека, вызывая такие болезни:

· хроническую обструктивную болезнь легких (редко появляется);

· инфекцию нижних дыхательных путей;

· бронхиальную астму;

· аллергию;

· онкологические заболевания.

Автомобильные шины огнеопасны. В случае возгорания они выделяют вещества 1 и 2 класса опасности: свинца, стирола, фурана, сернистой кислоты, которые излишне токсичны и загрязняют воздух и почву, подземные воды. На земельном участке, где происходило возгорание, ничего не будет расти в течение 15-20 лет.

При контакте с влагой или излишней влажности на участке из автошин вымываются токсичные соединения. Выкинутые покрышки, которые со временем наполняются водой, становятся домом для грызунов и насекомых, разносящих инфекции.

Для разложения резиновой продукции в естественной природной среде понадобится 120-150 лет. Если вовремя не задуматься об их массовой утилизации на заводах по переработке, то возникнет высокий риск экологической катастрофы

Ежегодно в России образуется более миллиона тонн таких отходов, поэтому вопрос цивилизованной переработки старых колес приобрел большое экологическое и экономическое значение. Часто покрышки скапливаются на свалках, в прибрежных зонах, лесах. Там они могут быть опасны для животных и местной экологии выделяющимися химическими веществами. А могли бы стать ценным вторсырьем.

Основные методы переработки

Автомобильные покрышки состоят из нескольких компонентов:

· резиновый протектор и боковина из синтетического каучука;

· корд — каркас шины из стекловолокна или текстиля;

· бортовые металлические кольца и тонкая армирующая проволока;

· связующие компоненты и др.

Перерабатывать отслужившие автошины можно методом пиролиза, т.е. разложением на компоненты под действием высоких температур, и механическим способом. Второй вариант наиболее интересен с экономической точки зрения, поскольку является безотходным. Новую жизнь обретает и резиновая составляющая, из которой изготавливают крошку для производства современных травмобезопасных напольных покрытий, и металлический корд, который идет на переплавку в качестве металлолома.

Измельчение покрышек с целью получения резиновой крошки

Это не только наиболее экологичный способ утилизации резинового вторсырья, но и прибыльный вид бизнеса, позволяющий получить неплохие деньги. На выходе производственной линии получается 3 вида востребованного сырья:

· резиновая крошка;

· частицы металлической проволоки;

· обрезки кордовой нити

Металл отправляется на переплавку, а измельченные частицы резины идут на производство резиновой плитки, брусчатки, бордюров, рулонных и бесшовных спортивных травмобезопасных покрытий.

Оборудование для переработки автошин в крошку

Для измельчения покрышек в крошку используется следующее оборудование:

· Одновальные шредеры — промышленные измельчители, на которых резка сырья осуществляется низкооборотным режущим валом.

· Конструкция одновального шредера проста и надежна.

· Двухвальные шредеры — более производительные станки. Валы с ножами вращаются в разные стороны, затягивая фрагменты покрышек и разрезая их. Крупные куски резины заново загружаются в измельчитель. За час такой станок способен переработать порядка 2 тонн вторсырья.

· Автоматизированные линии — комплекс оборудования, последовательно выполняющий сразу все операции по переработке: от удаления борткольца до измельчения резины до крошки нужного размера.

Производственные линии используются на крупных предприятиях по изготовлению резиновой крошки и изделий из нее. Такое оборудование оснащено магнитным и воздушным сепараторами для удаления частиц металла и текстиля.

Механическая переработка шин дроблением

Переработка старых автопокрышек в крошку методом дробления — наиболее рациональный способ утилизации, поскольку позволяет разделить изделие на резину, металл и текстиль (стекловолокно). Каждый компонент является ценным вторсырьем и подлежит дальнейшей переработке.

Главное преимущество данного метода заключается в том, что он позволяет сохранить основные физико-химические свойства резины.

Процесс переработки шин дроблением состоит из нескольких этапов:

· Сначала шины очищаются от загрязнений

· Затем изделия избавляют от металлических бортовых колец

· Далее шина режется на крупные фрагменты и отправляется в промышленный измельчитель

· После этого полученное сырье очищают от металлокорда с применением магнитной сепарации

· Заключительный этап переработки — измельчение резинового сырья до крошки требуемой фракции

Методы переработки покрышек для получения топлива или энергии:

Сжигание покрышек с целью получения тепловой энергии

При сжигании тонны покрышек на теплоэлектростанциях образуется такое же количество тепловой энергии, как и при сжигании тонны угля. Но данная технология переработки является энергетически малоэффективной, поскольку при изготовлении одной покрышки расходуется энергия, содержащаяся в 40 литрах нефти, а при сжигании выделяется энергия, эквивалентная 10 литрам природного топлива.

Сжигание проводят при температуре не ниже 1900 градусов. При более низких температурах образуются опасные диоксины, что делает процесс вредным для экологии.

Пиролиз покрышек

Пиролиз или термическое разложение — еще один вариант утилизации старых автопокрышек. Суть метода заключается в высокотемпературной переработке резиновой составляющей с ограниченной подачей воздуха или в условиях полного отсутствия кислорода.

Цель данного метода — извлечь из искусственного каучука топливо для печей. Кроме газообразных продуктов в процессе термического разложения резины получают жидкие и смолистые углеводородные фракции.

Утилизация выполняется в несколько этапов в специальных пиролизных установках. Главный недостаток технологии пиролиза — неэкологичность. В процессе утилизации выделяются токсичные вещества, для нейтрализации которых требуются дополнительные расходы. В ряде европейских стран использование этого метода запрещено на законодательном уровне из-за вредных выбросов в атмосферу.

Другие методы измельчения покрышек

Есть и другие, менее распространенные технологии измельчения старых покрышек:

• Бародеструкционный метод — энергозатратный способ переработки резины, при котором сырье доводится до текучего состояния в мощном промышленном прессе;

• Криогенный метод. Автошины очищают и охлаждают при помощи жидкого азота до хрупкого состояния, после чего измельчают в специальных барабанных установках;

• Технология "Озонный нож". Дорогостоящий способ переработки вулканизованной резины, основанный на эффекте ее разрушения в насыщенной озоном среде.

Что делают из переработанных шин

Переработанная резиновая крошка имеет различные функции. В дальнейшем она используется:

· для производства детских площадок, парковок, вертолетных станций;

· совсем мелкую крошку используют для набивания боксерских груш;

· в производстве аксессуаров для автомобиля;

· в качестве материала для создания резиновых сапог;

· для асфальтирования дорог;

· для изготовления резиновой плитки.

К списку можно добавить еще редкое использование крошки из резины в качестве текстиля для наполнения матов, матрасов.

Переработка автомобильных шин является не прихотью, а насущной необходимостью. Она защищает природу, здоровье человека и позволяет получать дешевое вторсырье.

Сейчас в России перерабатывается только 10% покрышек. Переработка исключает образование полигонов под опасные отходы, экономит невозобновляемые ресурсы, из которых создаются шины и, конечно, улучшает экологическую обстановку. Утилизируйте шины правильно.