Проблема переробки зношених автомобільних шин є спільною для всіх промислово розвинених країн світу, має велике екологічне і економічне значення
Інформаційно-аналітичне агентство Cleandex продовжує розмову про галузь переробки зношених шин. У фокусі даної статті - технології переробки. Ми розповімо про те, які способи переробки популярні в світі, які технології більш ефективні і в чому основні відмінності в підходах поводження з використаними шинами.
Проблема переробки зношених автомобільних шин є спільною для всіх промислово розвинених країн світу, має велике екологічне і економічне значення. Крім того, сучасні економічні реалії диктують необхідність використання вторинних ресурсів з максимальною ефективністю.
Щорічно в світі за даними ООН утворюється понад 24 млн. Тонн відходів у вигляді зношених автопокришок, з яких близько 15 млн. Тонн, тобто більше 60%, викидається на звалища.
В Європі щорічно виходять з експлуатації понад 2,5 млн тонн шин, рівень переробки сягає 90%. Велика частина зібраних старих шин спалюється для одержання енергії - майже 40%. Дещо менший обсяг переробляється в крихту - більше 30%, більше 20% шин відновлюються або експортуються для повторного використання або захоронення.
Крім того важливим завданням переробки використаних шин є отримання якісного вторинної сировини і його повторного використання для зниження споживання природних ресурсів.
У Росії щорічних обсяг амортизації шин перевищує 1,1 млн тонн на рік. За останні 5 років цей показник зріс майже на 25%. Фактичний обсяг переробки шин в Росії - менше 10%.
Відзначимо, що піролізні технології заборонені в ряді західних країн як екологічно небезпечні.
Основні підходи до переробки шин
В даний час намітилися два принципово різних шляхи переробки покришок:
1) електромеханічне подрібнення з використанням ріжучого інструменту (з охолодженням або в еластичному стані) з подальшою переробкою гумової крихти в гумовотехнічні вироби та регенерат;
2) переробка зі зміною хімічної структури гуми методом термодеструкції або піролізу гуми з отриманням рідких продуктів розкладання схожих з нафтопродуктами, придатними для отримання паливно-мастильних матеріалів, антикорозійних мастик і т.д.
Основні недостаткіелектромеханіческого подрібнення.
- низький коефіцієнт «чистого» часу роботи тех. ліній (не більше 50-60%) і простої, пов'язані з витратами часу на заміну ріжучого інструменту і ремонт обладнання. Вихід з ладу ліній і простої особливо великі при подрібненні металокордних покришок, які становлять більше 90% номенклатури шин;
- швидке зношування ріжучого інструменту, малий ресурс роботи обладнання, низька продуктивність, великі витрати електроенергії, високі матеріальні витрати і, як наслідок, висока собівартість гумової крихти.
При механічному подрібненні шин з використанням ріжучого інструменту досить великі енерговитрати - від 500 до 900 кВтг на 1 тонну покришок. При зниженні енерговитрат істотної економії досягти все одно не виходить з-за простоїв і великих витрат на обслуговування технологічного обладнання та відновлення різального інструменту.
При переробці шин зі зміною хімічної структури гуми отриманий каучуковий компонент гуми, як такої, не зберігається. Продукція, що продукти розкладання каучуку і тих. вуглець мають меншу цінність, ніж продукти переробки покришок зі збереженням каучуку і поверненням його в сферу виробництва.
Головний недолік обох варіантів - велика собівартість кінцевого продукту і, як наслідок, низька рентабельність і ефективність виробництва.
Крім вище зазначених способів переробки зношених покришок є інші способи, що не знайшли широкого застосування такі як:
- подрібнення покришок із застосуванням «озонового ножа». в якому зношену покришку поміщають в камеру, піддають дії озону і потім з використанням інструменту механічно подрібнюють. Одержуваний в цьому випадку продукт не зберігає властивості вихідної гуми і не знаходить широкого застосування. Крім того, даний спосіб не є екологічно чистим, тому що пов'язаний з використанням високих концентрацій озону, що є сильним канцерогеном;
- бародеструкціонний спосіб подрібнення зношених покришок, за яким покришки спочатку розрізаються на порівняно великі фрагменти, потім фрагменти стискаються в матриці пуансоном з доведенням гуми до текучого стану і відділенням гуми від металевого корду. Кінцевий продукт не зберігає вихідних властивостей гуми і не знаходить широкого застосування. Спосіб вимагає великих енерговитрат;
- подрібнення покришок із застосуванням роторного диспергатора. по якому фрагменти розміром близько 15-20 мм попередньо подрібненої покришки здавлюють в гільзі за допомогою шнека і випускають через зазор розміром 1,0 - 1,5 мм і отримують гумову крихту з високим ступенем розвитку поверхні отриманих фракцій. Спосіб вимагає великих енерговитрат і попереднього подрібнення покришок. Дорогі гільзи роторного диспергатора, що є основним його елементом, швидко зношуються, що призводить до фактичного виходу диспергатора з ладу і до високої собівартості продукту.
Існує ще ряд менш поширених способів подрібнення зношених покришок, які характеризуються великими енерговитратами при низькій продуктивності, високі витрати на сервісне обслуговування технологічного обладнання і, в кінцевому підсумку, високою собівартістю продукту переробки.
Технології подрібнення шин
При переробці шин велике значення мають такі параметри:
- швидкість переробки (продуктивність лінії);
- енергоспоживання, ресурсовитратність (економічність лінії);
- якість фінального продукту;
- екологічні характеристики обладнання.
На думку експертів, в тому числі представників компанії Explotex, кращими параметрами мають лінії переробка шин в крихту.
Переробка використаних шин в крихту може здійснюватися при позитивних і негативних температурах з використанням різних способів подрібнення - вибух, стирання, стиск, різання.
Малюнок 1. Способи подрібнення шин
Кожна з технологій подрібнення автопокришок має свої переваги і недоліки. Для прикладу, порівняємо класичний механічний метод і технологію ударно-хвильового подрібнення шин. Щоб порівняння було коректним, виберемо лінії, що мають рівну продуктивність - 30 тис. Тонн покришок в рік (максимум сучасних ліній) і рівні параметри одержуваної крихти - тонкодисперсна з високим ступенем очищення.
Механічну технологію представить німецьке обладнання INTEC. взривоціркуляціонную - російська лінія ГК Explotex.
Механічна технологія включає в себе кілька етапів: вирубку бортових кілець на спеціальному верстаті, порізку покришок на великі шматки розміром близько 10 квадратних см. Кілька операцій щодо подальшого дроблення на вальцях до фракції 1-0.5 мм, очищення від металокорду шляхом магнітної сепарації, за яким слід ще одна операція перетирання крихти до необхідного розміру.
Взривоціркуляціонная технології полягає в тому, що подрібнення покришок вибухом здійснюється в замкнутій кільцевій системі з утворенням циркулюючого потоку, а також в тому, що пакет покришок формується у вигляді щільно упакованих шарів, а його первинне руйнування проводиться в умовах вільного розтягування до моменту руйнування його периферійних шарів .
Відзначимо, що переробка шин в гумову крихту за технологією ударно-хвильового подрібнення проводиться в два-три етапи.
Таблиця 1. Порівняння технологій переробки шин в крихту на прикладі оборудованіяINTECіEXPLOTE X (джерело ГКExplotex)
Легко бачити, що за представленими параметрами ефективності та економічності російське обладнання виграє. Така ж картина спостерігається і в сегментах обладнання з меншою продуктивністю.
Джерело: Cleandex / Група компаній Explotex