Все о переработке шин (часть 1)
Каучук и изделия из него – огромное благо, без которого немыслима современная цивилизация, и только отходы РТИ, в частности автомобильных шин, кажутся нам злом. Между тем они тоже могут быть весьма полезны человечеству, в том числе как энергоноситель.
Когда испанские конкистадоры привезли в Европу каучук, они не подозревали, как обычно, всех последствий своей находки. И правда, первый образец каучука, присланный в Европу в 1736 г., не вызвал большого шума и демонстрировался как курьез, штука, способная стирать надписи (отсюда второе название – rubber, от английского rub – «тереть»).
Однако с тех пор прошло много лет, и человечество в полной мере оценило пользу резинотехнических изделий. Вряд ли можно назвать отрасль промышленности или просто человеческой деятельности, где резинотехнические изделия не использовались бы. Это и амортизаторы разных видов, и герметизирующие прокладки, и автомобильные шины, производство которых занимает более 50 % общего мирового производства РТИ.
Оборотной стороной массового использования РТИ является лавинообразно растущее количество отходов. По данным агентства Discovery research group, только использованных автомобильных шин в мире накопилось 60–80 млн т, и эта цифра растет на 10 млн т каждый год. Если мировой показатель переработки изношенных шин достигает четверти от общего количества, то для России аналогичный показатель гораздо ниже, лишь каждая 10-я покрышка перерабатывается в новый продукт или энергоноситель. Этот факт оставляет широкий простор предпринимательству в области переработки РТИ, так как ни РТИ, ни шинам на свалке не место.
Автомобильная шина, лежащая на свалке (часто в обход природоохранного законодательства), разлагается естественным путем более 100 лет. Контакт шины с водой (осадки) приводит к вымыванию в почву токсических органических соединений (дифениламина, дибутилфталата, фенантрена и т. д.). Из-за своей специфической формы шины не допускают уплотнения тела свалки, более того, будучи закопанной, шина со временем имеет тенденцию подниматься к поверхности. Шины горами лежат на поверхности свалок и в прямом смысле добавляют жару возгораниям, которые столь часты в жаркую погоду. По теплотворной способности шины превосходят твердое котельное топливо, погасить такие пожары невероятно трудно. Например, в 1983 г. при пожаре свалки, содержащей 7 млн шин в местечке Райнхарт, штат Вирджиния, облако дыма поднялось на километр в высоту и распространилось на 80,5 км в окружности. Реки расплавленных токсичных углеводородов, столбы ядовитого дыма, содержащие соединения мышьяка и свинца (наравне с сотней других опасных загрязнителей), в течение 9 мес., пока этот пожар не могли потушить, отравляли окрестности. Однако уже спустя десять лет некоторые свалки шин в США насчитывали по 700–800 млн использованных покрышек.
Подобные вполне апокалиптические картины подвигли человечество на поиски решения проблемы утилизации использованных РТИ. Специальная комиссия ЕС уже в 2010 г. выработала рекомендации по разработке способов утилизации РТИ в целях доведения складирования РТИ на свалках до 0 %.
Существуют два основных принципа переработки РТИ – механический и термический. При этом механические способы могут включать в себя нагрев или охлаждение, но изменение температуры в данном случае имеет вспомогательный характер, поскольку цель механических способов – получение резиновой крошки или продукта, не отличающегося кардинально от исходного сырья по химическим свойствам.
Целью термических способов является использование энергетического потенциала РТИ, не уступающего потенциалу нефтепродуктов. По стандартам США одна шина легкового автомобиля эквивалентна 7 галлонам (31,8 л) нефти.
Механические способы переработки резины в крошку достаточно перспективны. Они дают продукт, который широко востребован на рынке практически без дополнительной обработки. Резиновая крошка, полученная при переработке, добавляется к кровельным материалам, используется в качестве компонента дорожного покрытия, при производстве обуви, автомобильных ковриков и других РТИ.
Однако электромеханическим способам присущ ряд недостатков, первый из которых – энергопотребление. Для измельчения 1 т покрышек требуется от 500 до 900 кВт электроэнергии. Кроме того, коэффициент чистого времени работы линий невелик, не более 50–60 % (в силу высокой изнашиваемости оборудования). Быстрый выход из строя режущего оборудования и замена дорогостоящих ножей (поскольку требуется твердость инструментальной стали) вкупе с низкой производительностью приводит к очень высокой стоимости резиновой крошки).
Существуют другие способы измельчения: метод «озонного ножа» (механическое измельчение после воздействия озона – мощнейшего окислителя), бародеструкционный метод (чипсы под давлением меняют агрегатное состояние на жидкое и так отделяются от корда), метод роторного диспергатора (фрагменты шин продавливают через щель шнеком). Для этих методов также характерно высокое энергопотребление, кроме того, первые два дают крошку с сильно измененными свойствами, которая пользуется меньшим спросом. Криогенные методы измельчения еще сложнее и требуют дополнительного оборудования.ердость инструментальной стали) вкупе с низкой производительностью приводит к очень высокой стоимости резиновой крошки.
Таким образом, интерес в области переработки РТИ все больше сосредотачивается на методе термической деструкции, или пиролиза, высвобождающего энергетический потенциал РТИ.
Все о переработке шин (часть 2)
Статья «Все о переработке шин» опубликована в журнале «Твердые бытовые отходы” № 8, 2015 г.
При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.i-pec.ru) обязательна