Турдалиев А., Жуманов М.А., Байжуманов К.Д.

Казахстан, г.Алматы

Современные технологии утилизации и переработки шин для вторичного использования

Переработка шин – одна из наиболее важных проблем из числа поставленных мировым автомобилестроением перед человечеством. Очень часто утилизация шин сводится к выбрасыванию их на свалку или закапыванию. Несложно понять, что этот способ является экологически небезопасным, так как период разложения шин в естественных условиях составляет около сотни лет. На протяжении этого периода происходит вымывание ядовитых веществ, которые попадают в почву и атмосферу, к тому же шины пожароопасные и являются идеальным местом для размножения грызунов и насекомых, а также «инкубатором» размножения разного рода инфекций. Поэтому переработка и вторичное использование вышедших из эксплуатации шин имеют важное экономическое и экологическое значение.

Существует несколько современных технологий утилизации автомобильных шин:

- Пиролиз сырья с последующим получением углерода. Разложение резины при температуре около 500 °C позволяет получать технический углерод низкого качества, в котором содержатся примеси: газы, металлы, зола. Недостаток способа заключается в высокой токсичности выбросов продуктов пиролиза, которые опасны для живых организмов.

- Растворение покрышек в горячем битуме. Подобная утилизация шин позволяет получать металлолом, сырье для изготовления технического углерода и материал для строительства автомобильных дорог. Данный способ требует чрезмерного количества энергии, а модифицированный битум слишком дорог для покрытия дорожного полотна.

- Перемешивание измельченных автошин с каменным углем и последующее сжигание. Данный метод утилизации автомобильных шин пришел из США: порезанные изделия используют в качестве топлива для ТЭЦ. Недостаток технологии – высокая токсичность и достаточно высокая цена на утилизацию резины.

- Девулканизация резины. Технология очень сложна, а продукт, получаемый на выходе, имеет низкое качество.

- Термолиз резиновой крошки в среде углеводородного теплоносителя. Этот способ является наиболее экологичным и позволяет получать товарный углерод, а также его жидкий остаток – синтетическую нефть. Сырье можно использовать для повторного изготовления покрышек.

- Механическая переработка шин. Самый популярный метод переработки, который позволяет получать множество продуктов из вторсырья – изношенных покрышек. Данный метод сравнительно недорогой, экологически чистый и не требует большого количества энергии. Утилизация колес, резины данным методом позволяет перерабатывать шины, как от легковых и грузовых автомобилей, так и от сельскохозяйственной техники. Полученное вторичное сырье не теряет свою структуру, характеризуется положительными качествами, поэтому эффективно применяется для дальнейшего производства многих изделий. В результате в окружающую среду попадает намного меньше вредных отходов.

Выделим основные способы переработки автомобильных шин механическим способом:

- Механический метод дробления покрышек при нормальных температурах. Этот вариант переработки самый распространенный в мире. Рассматриваемый метод популярен благодаря тому, что резина защищена от термических окислений, нет эффекта частичной девулканизации (переход от эластичного состояния к пластичному); сравнительно невысокое энергопотребление, что в первую очередь сказывается на себестоимости товарной крошки.

- Механический способ при повышенных температурах. Мельчение шинной резины при температурах выше 100 градусов по Цельсию. Недостатком является скомканная, частично девулканизированная крошка, имеющая ограниченное применение. Одним из достоинств данного метода является тот факт, что из девулканизированной резиновой крошки можно делать неответственные резиновые изделия методом горячего формования без использования связующего. Также такая липкая резиновая крошка хорошо подходит для производства резинобитумных смесей.
- Механический способ при пониженных температурах. Принцип этого метода предварительное охлаждение перерабатываемого материала с целью вхождения в порог хрупкости.
Однако, себестоимость резиновой крошки при данном методе достаточно высока из-за применения турбохолодильного оборудования и материалов. Подобное оборудование стоит достаточно дорого.
- Метод измельчения шин взрывом. Очень сложная технология, требующая множества согласований, разрешений. Измельчение происходит частичное. Полное доизмельчение кусочков резины происходит на механическом оборудовании.
Технология переработки автопокрышек при механическом способе утилизации включает следующие процессы:

- предварительное дробление (разрезание) шин на фрагменты, которому иногда предшествует вырезание бортовых колец. В некоторых случаях шину разрезают вместе с кольцами;

- отслоение корда от резины и сепарация смеси по материалам;

- тонкое измельчение резины.

Для измельчения покрышек на первом этапе используют шредеры, ножевые или фрезерные дробилки. На втором, для отслоения корда, – молотковые или валковые дробилки, а также сепараторы. На третьем этапе – мельницы тонкого помола.

В состав технологической линии, работающей по такой классической схеме, входит следующее основное оборудование: ножевая валковая дробилка, двухвалковая ножевая дробилка, ударно-роторный дезинтегратор, сепаратор магнитный, вибросито, вальцы дробильные и машина получения регенерата.

Произведенный при переработке изношенных шин продукт позволяет создавать на его основе новые, относительно недорогие, экологически чистые и долговечные композиционные материалы с высокими потребительскими характеристиками:

- материалы для дорожного покрытия;

- резинобитумные мастики;

- кровельные материалы;

- сорбенты широкого спектра использования;

- сырую резину;

- широкую номенклатуру резинотехнических изделий и др.

Литература

1. М.М.Касаткин. Переработка амортизованных автомобильных (авиационных) шин и отходов резины”, М., “СигналЪ”, 2000 г., сс.29-30.
2. Сметанин В.И.Защита окружающей среды от отходов производства и потребления.- М.:КолосС, 2003.-230с

3. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов.- М.:Стройиздат, 1990.-352с

4. Рашевский Н.Д., Кроник В.С., Мороз В.А., Неелоа И.П.Переработка изношенных автомобильных шин с металлокордом \\ Экология и промышленность России.-2000. -№12.-с.17-20

5. Плотников Р.С. Экологические проблемы переработки покрышек и устройства для их рециклинга\\ Экология и промышленность России.-2009.-№6.-с.12-13