<<
>>

Вывоз шин на свалку

  Изношенные шины легально или нелегально хранятся как на смешанных свалках с другими отходами, так и на свалках, предназначенных исключительно для использованных автопокрышек. Число хранящихся во всем мире на свалках шин достигает миллиарда штук.
Недостаток альтернатив по переработке шин приводит к увеличению количества шин, хранящихся на свалках.

Но данный способ использования шин может быть приравнен к уничтожению ресурсов, так как вследствие захоронения на свалке использованные шины извлекаются из экономического оборота и в связи с этим не могут быть использованы для дальнейшей переработки.

Изношенные автопокрышки в силу своих свойств - продукт, в принципе не подходящий для захоронения. Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами сопровождается вымыванием ряда токсичных органических соединений: дифениламина, дибутилфталата, фенантрена и т. д. Все эти соединения попадают в почву. Разложение шины в земле длится более чем 100 лет. Форма шин и специфичный вес из-за кавитации (образования пустот) не допускают регулируемого уплотнения свалки.

Отсутствие контроля над отходами, поджоги, самовозгорание (например, вследствие удара молнии) ведут к продолжительным пожарам на свалках, которые из-за хорошей воспламеняемости (горючести) шин трудно потушить. В 1990-х гг. это привело к опустошительным пожарам на свалках шин в США и Канаде, где только в Онтарио в течение месяца сгорело более чем 12 млн. шин. Свалка шин в Heyope Valley (Mid-Wales, Великобритания) горела с 1992 по 1995 г. Такие пожары из-за высокого уровня выбросов газообразных и жидких веществ ведут к сильному загрязнению воздуха, верхнего слоя почвы, грунтовых вод.

В изношенных автопокрышках скапливается дождевая вода. От солнечных лучей они сильно нагреваются (черный цвет способствует этому) и становятся идеальным местом для размножения паразитов, к примеру, москитов.

Поэтому свалки изношенных автопокрышек представляют собой вполне реальную опасность для здоровья людей.

Негативно влияют свалки шин и на ландшафт. Экстенсивное захоронение изношенных покрышек в последние десятилетия ведет к дефициту имеющейся площади свалок. Создание новых захоронений может быть разрешено только в ограниченном количестве или вообще не разрешено, прежде всего в связи растущим экологическим сознанием общественности.

Расходы на захоронение шин связаны не только с дефицитом площадей для свалок, но и с повышением рыночной стоимости шин. Нормативные документы в области улучшения экологического законодательства также предполагают повышенные расходы на захоронение, которое к тому же облагается высокими пошлинами.

Если ранее те, кто занимался утилизацией автопокрышек, получали высокую прибыль благодаря приему шин, то теперь их складирование на свалках становится все менее прибыльным как из-за растущего дефицита площадей, так и из-за высоких расходов на утилизацию. Поэтому сейчас, как никогда, актуален поиск других путей переработки продукта. Вместе с тем, проблема большого количества захороняемых шин не решена до сих пор. Решение этой проблемы может быть только в ликвидации имеющихся свалок изношенных автопокрышек. Именно эти монозахоронения образуют долгосрочный источник сырья, подлежащего дальнейшей переработке.

Немецкое законодательство в области отходов ставит вывоз шин на свалку на последнее место из возможных методов использования данного материала. Если другой способ утилизации не возможен или не целесообразен, использованные автопокрышки могут быть захоронены. Например, в земле Бранденбург (Германия) запрещается вывозить на свалку целые шины, захоронению подлежат только предварительно размельченные автопокрышки. Как уже указывалось выше, Европейским Союзом принято решение запретить с 2003 г. захоронение целых шин, а с 2006 г. - шин, разрезанных на куски.

В табл. 3.8. приводятся данные о количестве утильных шин и основных способах их вторичного использования в ряде стран Европы, США и Японии.

Таблица 3.8

Количество утильных шин в Европе, США и Японии и способы их переработки

Страна

Объем образования, тыс. т

Вывезено на свалку, %

Получение энергии,

%

Восстановление протектора, %

Получение резиновой крошки, %

Экс

порт,

%

Прочее, %

Г ермания

550

2

38

18

15

18

9

Велико

британия

450

67

9

18

6

Франция

425

52

10

13

6

19

Италия

330

53

14

27

6

США

2 800

59

22

9

9

3

1

Япония

840

8

43

9

12

25

3

Россия

800

96

1

3

На российском рынке изношенных шин сегодня работают следующие компании: НПК «Механобртехника», «Поликон Траст Сервис», «Техним- порт», ОАО «Тушинский машиностроительный завод», ЗАО «Искож- Тверь», «Южно-Уральская промышленная компания», «Пстор», «Копрон» - (механическое дробление); «Технокомплекс», «Южно-Уральская промышленная компания», «Татнефть» (пиролиз); «Консит-А», «Турботех- маш» (криогенная технология); «Н.Т.Д.

Таманко» (растворение в органическом растворителе); ЗАО «ТТЛ» (озоновая технология).

Типовая блок-схема наиболее полного исполнения способа механического дробления шин представлена на рис. 3.34.

Она включает в себя: утилизатор предварительного дробления исходных автошин в крошку размером 6 мм с удельными энергозатратами порядка 12 кВтч/т; эстакаду для накопления шин и подачу их в приемное устройство утилизатора; транспортную систему отвода крошки; систему отвода и первичной переработки бортовых колец; дисковый дефибратор дробления исходной крошки размером 6 мм в крошку размером 1 мм и для отделения металлокордной части с удельными энергозатратами в 38 кВтч/т; магнитный сепаратор для выделения металлокорда; роторный дисмембратор дробления исходной крошки в грубый порошок с размером частиц менее 1 мм с полным отделением резины от тканного корда с удельными энергозатратами в 55 кВтч/т;

Рис. 3.34. Блок-схема получения крошки и порошка

вихревой аэродинамический сепаратор для выделения тканного корда с удельными энергозатратами в 5-10 кВтч/т; роторно-ситовую мельницу для получения порошка резины требуемой дисперсности (менее 350 мкм) с удельными энергозатратами в 150 кВтч/т; вихревой аэродинамический классификатор для разделения порошка резины на фракции с удельными энергозатратами в 10 кВтч/т; узел пылегазоочистки; узел готовой продукции.

Как указывалось выше, в России наибольшее распространение получил метод механического дробления (измельчения).

Конечный продукт такой переработки - резиновый порошок или крошка. Отработано множество методик измельчения резины, но, как правило, энергоемких и капиталоемких, что обуславливает высокую себестоимость резинового порошка. Следует отметить, что методики переработки с применением предварительного охлаждения или дополнительного химического воздействия существенно не снижают себестоимость, но получаемый при этом конечный продукт - очень низкого качества, что делает его непригодным для ряда практических применений.

Основные показатели качества резинового порошка - его химическая чистота, форма и размер частиц. Такой порошок успешно применяют в производстве регенерата для резиновой промышленности, строительстве, при изготовлении дорожного покрытия, в любых сферах, где конечный материал должен обладать эластичностью и звукоизоляцией, а также в качестве сорбента. Г лавным препятствием для более широкого применения резинового порошка становится его высокая себестоимость, поскольку для производства одной тонны мелкодисперсного резинового порошка существующими технологиями затрачивается до 1 000 кВт электроэнергии.

Большое внимание в последние годы уделяется методу пиролиза отработанных шин Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева, о чем свидетельствует большое число публикаций, патентов, сообщений о действующих лабораторных и промышленных установках. Многие авторы полагают, что переработка старых покрышек с использованием пиролиза будет наиболее экономически выгодным процессом в ближайшем будущем.

Преимущества пиролиза: универсальность (возможность переработки широкого ассортимента продукции); минимальные энергозатраты на подготовку сырья.

Общеизвестно, что термическое разложение начинается при температуре 260 °С, максимум приходится на область 375-400 °С, завершается процесс при температуре 525 °С. При повышении температуры наблюдается значительный рост выхода жидких продуктов, а выход твердого остатка резко сокращается, выход же газообразных продуктов несущественно увеличивается. Изменение температурного режима разложения сырья существенно влияет на состав газа. Повышение температуры приводит к уменьшению в нем оксида и диоксида углерода, при этом увеличивается концентрация водорода и метана. Кроме метана в газе содержится ряд предельных углеводородов - низших гомологов метана. С повышением температуры уменьшается плотность газа, что объясняется увеличением содержания в нем таких легких компонентов, как метан и

л

водород.

Теплота сгорания газа повышается, достигая 56,8 МДж/м при температуре реакции 525 °С. Дальнейший подъем до 600-650 °С оказывает очень незначительное влияние на выход продуктов пиролиза. Вследствие этого можно предположить, что термическое разложение резины практически заканчивается при температуре 500-525 °С.

Основанием для оптимизма при переработке старых автопокрышек методом пиролиза являются результаты, полученные на экспериментальной установке.

Экспериментальная установка была изготовлена в масштабе 1 : 4 по сравнению с будущей пиролизной установкой производительностью 3 000 т/год и служила для получения ценной технической информации для проектирования и изготовления полномасштабной установки (рис. 3.35).

Процесс пиролиза разрубленных на куски (40-50 мм) автошин на экспериментальной установке проводили без катализатора на линии отбора пиролизного газа и с катализатором. Общим является тот факт, что выход жидкой фракции пиролиза находился на уровне 45-50 % по массе. Температура пиролиза составляла 350 °С, а в конце повышалась до 500 °С. Цвет выходящей пиролизной жидкости с использованием катализатора был существенно светлее и она имела меньшую вязкость.

Приблизительный состав неконденсируемой часта пиролизного газа следующий, об. %: 6,4 N2; 3,7 СО; 11,2 С02; 16,4 Н2; 23,8 СН4; 9,6 С2Н6; 6,3 С2Н4; 4,2 С3Н8; 3,7 С3Н6; 2,0 С4Н10; прочее - 0,6. Теплота сгорания 49,745 МДж/м3.

Выход бензиновой фракции из пиролизной жидкости составлял 2025 % без катализатора и ~ 35 % с катализатором.

На общую экономику процессов пиролиза влияют следующие факторы: качество исходного сырья и его цена с учетом транспортировки; ведение технологического процесса; производительность единичных аппаратов и выход основных продуктов; полнота квалифицированного использования побочных продуктов; потребность в получаемом продукте и его цена.

Рис. 3.35. Принципиальная схема экспериментальной установки пиролиза

Высокую производительность установки обеспечивают: предварительное дробление шин на относительно крупные куски, что повышает на 30 % использование объема камер; наличие трех камер, расположенных друг над другом и отделенных друг от друга герметичными затворами; одновременное применение прямого и непрямого нагрева сырья в пиролизной камере (прямой - при рециркуляции пиролизного газа, нагретого в теплогенераторе до требуемой температуры; непрямой - нагрев пиролизной камеры снаружи отходящими продуктами сгорания от теплогенератора); использование отходящих продуктов сгорания для нагрева сырья в камере предварительного нагрева; охлаждение твердого остатка пиролиза до требуемой температуры в нижней камере впрыском в нее воды; протекание всех процессов одновременно во всех трех камерах; полная автоматизация работы всей установки.

К отличительным особенностям можно отнести тот факт, что после первых циклов в установке используется собственный пиролизный газ - его неконденсируемая часть. Блок рециркуляции пиролизного газа состоит из вентилятора специальной конструкции, циклона, теплогенератора и системы теплоизолированных газопроводов. Система охлаждения отбираемого нагретого пиролизного газа из блока рециркуляции является неотъемлемой частью установки, на которой получают жидкую фракцию пиролиза и неконденсируемую часть пиролизного газа. На пути отбора нагретого пиролизного газа может быть установлен блок с катализатором, обеспечивающим больший выход бензиновой фракции из жидкой фракции пиролиза. Установка позволяет получить незагрязненные полупродукты. Коэффициент использования тепловой энергии 75-78 %.

Завод, построенный по этой технологии, должен состоять из следующих цехов: приема РТИ (склады); моечного; рубки РТИ (автопокрышек) на крупные куски; с пиролизной установкой; сбора и возгонки жидкой фракции пиролиза на бензиновый, дизельный и другие компоненты; сбора и компримирования неконденсируемой части пиролизного газа; утилизации твердых остатков пиролиза и их упаковки; вспомогательных (транспортного, бытовых помещений и др.).

Продукты, полученные методом пиролиза из данной технологии, могут быть достаточно ликвидными. 

<< | >>
Источник: В.М. Малахов, А.Г. Гриценко, С.В. Дружинин. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ МОНОГРАФИЯ В трех томах Том 1. 2012

Еще по теме Вывоз шин на свалку:

  1. БОРЬБА С НЕЛЕГАЛЬНОЙ СВАЛКОЙ В ПОСЕЛКЕ ИМЕНИ МОРОЗОВА ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
  2. 4. КРАХ ГЕРМАНСКОЙ II АВСТРО-ВЕНГЕРСКОЙ ОККУПАЦИИ НАЧАЛО ВОССТАНОВЛЕНИЯ СОВЕТСКОЙ ВЛАСТИ
  3. Булатные узоры
  4. § 2. Законодательство в сфере обращения с отходами
  5. § 4. Сжигание ТБО - диоксиновая опасность
  6. § 7. Складирование (депонирование) отходов
  7. § 3. Ликвидация несанкционированных свалок
  8. Рекультивация загрязненных и нарушенных земель
  9. Мусор человека
  10. Раннее индустриальное общество (Европа XVII-XVIII вв.)
  11. Индустриальное общество (Европа первой половины XX в.)
  12. Постиндустриальное общество(Европа второй половины XX в.)
  13. Современные системы управления ТБО
  14. Альтернативные пути энергетического использования отходов
  15. Вывоз шин на свалку
  16. Электронный скрап
  17. ПЕРЕРАБОТКА РЕЗИНОВЫХ ШИН
  18. 1.4. Классификация ПО