24/ноябрь/2017
ПРОМЫШЛЕННЫЕ НОВОСТИ



Свежий номер газеты

Проблемы и технологии утилизации изношенных автошин и покрышек ( Москва)
Общемировые запасы изношенных автошин оцениваются в 25 млн. т. при ежегодном приросте не менее 7 млн. т.
Из этого количества в мире только 23 процента покрышек находят применение (экспорт в другие страны, сжигание с целью получения энергии, механическое размельчение для покрытия дорог и др.). Остальные 77 процентов использованных автопокрышек никак не утилизируется, ввиду отсутствия рентабельного способа утилизации. Только в Московском регионе, по экспертным оценкам, образуется ежегодно от 70 до 90 тыс. тонн изношенных шин. Из этого объема порядка 10 тысяч тонн перерабатывается на Чеховском регенератном заводе и на Тушинском заводе по переработке РТИ, а остальная часть пополняет пригородные свалки.

Организационные аспекты проблемы утилизации изношенных автопокрышек

С нашей точки зрения, решение проблемы в целом может быть достигнуто только при ее рассмотрении с позиций государственной задачи, интересов конкретных отраслей и коммерческой заинтересованности отдельных предприятий и организаций, вовлеченных в процесс рациональной утилизации изношенных автопокрышек.
Мировая практика свидетельствует о необходимости создания государственных комплексных программ, направленных на организацию сбора, временного хранения, переработки и развития рынка потребления продуктов утилизации шин. Штабеля и терриконы этих отходов представляют собой постоянный источник повышенной опасности возгорания и развития эпидемических заболеваний вследствие искусственно образованных мест обитания и размножения насекомых и грызунов. При этом территории для временного хранения шин практически выведены из землепользования.
Между тем в развитых странах индустрия утилизации отходов является самостоятельным сектором экономики и занимает существенное положение в производстве внутреннего валового продукта [ВВП]. Так, по данным Национального агентства по охране окружающей среды Франции [ADEME] , последние 12 лет система управления отходами обеспечивает 2% ВВП. Особое место в этой программе уделяется проблеме утилизации изношенных шин. 24 декабря 2003 г. г-н Раффарен, премьер-министр Франции, подписал национальный закон № 2002-1563 по правилам удаления изношенных шин. Из текста закона следует, что ответственность за утилизацию подобных отходов возложена на производителей и импортеров. Его вполне можно использовать для решения аналогичной задачи в России, где основные производственные мощности шинной промышленности принадлежат фактически трем холдинговым группам – «Амтел», НК «Татнефть» и ОАО «АК «Сибур».

По данным ассоциации «Шиноэкология», годовая суммарная производственная мощность реально действующих в России предприятий по переработке изношенных шин составляет не более 65 тысяч тонн. Таким образом, можно с определенной уверенностью утверждать, что уровень переработки утильных шин не превышает 5–8% от объема их образования. Иными словами, ежегодно на территории нашей страны образуется гора старых шин общим весом более 700 тысяч тонн.
Эффективность реализации программ удаления изношенных шин с территорий напрямую зависит от возможностей использования продуктов их переработки. В зависимости от государственных приоритетов или экономических условий.
Одной из реалий развитого потребительского общества является то, что потребители платят не только за товары, но и за то, как от них избавиться.
В современной Америке считается нелегальным выбросить старую шину, к примеру, оставив ее на дороге. Население призывают бороться с подобной нерадивостью и сдавать виновных лиц властям. Законопослушный американец платит от 50 центов до $2 за переработку каждой своей шины или за захоронение ее с минимальным риском для окружающей среды. Расценки на избавление от шин для грузовых машин выше: от $3 до $5 за штуку. Иногда власти штатов, регулирующие рыночный шинооборот, смягчаются и объявляют так называемые дни шинных амнистий. В это время обладатели использованных шин могут подъехать к определенному месту шиносбора и бесплатно освободить себя от бремени их владения.

Экологические аспекты утильных автошин

Американские и шведские специалисты провели исследование, в результате которого выяснилось, что покрышки - довольно опасная часть автомобиля: пыль, возникающая вследствие износа резины, может вызывать серьезные заболевания.
Путем простых расчетов шведские ученые определили, что каждый день обычный гражданин Швеции вдыхает 6 граммов резиновой пыли, а американец - 13.
Что же касается России, то по предварительным оценкам этот показатель может доходить до 20 граммов на человека ежедневно.
Выброшенные на свалки либо закопанные шины разлагаются в естественных условиях не менее 100 лет. Даже если резина не эксплуатируется, она выделяет определённое количество химических веществ (всего их может насчитываться до 100). Наиболее вредными канцерогенами являются бензпирен и другие полиароматические углеводороды, которых в шинах обнаружено до 15 соединений. Также в резине есть 4 из 12 видов N-нитрозаминов. Все эти вещества входят в список опасных токсикантов, который составляют Международная организация по исследованию рака и Агентство по охране окружающей среды США.
Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами сопровождается вымыванием ряда токсичных органических соединений.
При сгорании шин образуются такие химические соединения, которые попадая в атмосферный воздух, становятся источником повышенной опасности для человека. Кроме того, в зависимости от условий сгорания может образовываться также ряд особо-опасных органических соединений: бензaпирен (особо опасный канцероген), дибензоантрацен (особо опасный канцероген).
Не случайно, что Европейский Совет 2 апреля 1999 принял специальную Директиву "О свалках", по которой с 2003 г. вводится запрет на их сжигание.

Обзор технологий переработки (утилизации) автошин

Имеющийся мировой и отечественный опыт свидетельствует, что наиболее распространенными методами утилизации автошин являются сжигание с получением энергии (наиболее популярно сжигание их в цементных печах), пиролиз в условиях относительно низких температур с получением легкого дистиллята, твердого топлива, близкого по свойствам к древесному углю, и металла, а также получение резиновой крошки и порошка, используемых для замены натурального и синтетического каучука при изготовлении полимерных смесей и строительных материалов (именно этот способ реализован на Чеховском регенератном заводе и в Тушино). К сожалению, все перечисленные методы экономически и экологически не являются привлекательными, в связи с чем масштабного развития не получили.


Переработка автошин в крошку

Измельчение отходов резины признается самым простым и рациональным способом переработки, поскольку позволяет максимально сохранить физико-механические и химические свойства материала. Однако, именно конечная стадия использования полученной крошки и является камнем преткновения экономически эффективного решения проблемы полного рециклинга резиновых отходов.

Чтобы сделать добавку в дорожное покрытие или битумную мастику, нужно сделать рецептуру, два одинаковых по размеру колеса, но разных производителей, дадут по своему составу неоднородную массу, - в которую нужно добавлять компоненты для придания требуемых свойств. Известно, что на протяжении более сотни лет предпринимались многочисленные усилия чтобы объединить резину с битумами и асфальтами с целью ее утилизации и придания вяжущим материалам резиноподобных свойств. Были разработано множество технологических схем прямого введения резины в асфальтобетонные смеси, использования резиновой крошки как наполнителя в дорожно-строительных материалах(например:"Использование активного порошка шинной резины для модификации асфальта" ).
Были построены сотни экспериментальных участков дорог, покрытий мостов и аэродромов, которые вначале показывали чудесные характеристики. Однако затем происходило медленное разбухание частиц резины, запертых в структуре асфальта. Покрытия при таких внутренних нагрузках разуплотнялись и быстро разрушались. Никак не связанные резиновые частицы выкрашивалась из асфальтов и, практически в неизменном виде, разносились ветром, загрязняя окрестности.
В методах, основанных на разложении и девулканизации резины в битумах при высоких температурах происходил выброс токсичных веществ, содержащихся в резине и образующихся в процессе. Одновременно низкомолекулярные каучуковые фрагменты пластифицировали битум, понижая и без того низкие сдвиговые показатели и адгезию. Кроме того, мелкодисперсная сажа из резины, попадая в битум, становилась дополнительным источником центров кристаллизации, резко понижая стабильность вяжущих и устойчивость к старению под действием факторов окружающей среды. По тем же причинам не оправдали себя и способы введения в битумы ультрадисперсных резиновых порошков с сильно развитой и модифицированной поверхностью. При введении таких высокоактивных добавок существенно изменялись привычные приемы обращения с битумными вяжущими, например резко сокращался их срок хранения. Кроме этого, благодаря сложным и малоэффективным методам получения, такие субмикронные порошки имеют очень высокую стоимость.
Таким образом, более чем вековой отрицательный опыт применения резиновых отходов в дорожном строительстве скомпрометировал в глазах специалистов-дорожников саму идею использования резины (вулканизированного каучука) в дорожных материалах.

Для того чтобы произвести из крошки какое либо изделие, необходимо закупить дополнительное оборудование, что сведёт на нет декларируемую сравнительную дешевизну. А потом, изделия полученные из крошки необходимо будет реализовать, что тоже требует времени, создания сети сбыта и непременные проблемы с задержкой платежей и банкротством партнёров. Как сообщил начальник отдела проектирования, механизации и автоматизации Екатеринбургского завода РТИ Андрей Маркишов:"У нас слишком высокие требования к качеству выпускаемой продукции, - Поэтому вторсырье для нашего производства просто не пройдет ГОСТ. Материал, который предлагают перерабатывающие заводы - резиновая крошка, нарезанная из использованных покрышек, слишком крупная и имеет вкрапления металла. Это можно использовать как ингредиент для производства битума, но ни для одного нашего изделия не годится"
Кордная ткань, за очень редким исключением, не находит сбыта. При использовании отдельных технологий остаются бортовые кольца, которые тоже надо как-то утилизировать.


Пиролиз -как метод переработки автошин

Пиролиз, при своей кажущейся простоте воплощения, не даёт действительно товарных продуктов, есть проблемы у этого способа и в экологическом плане. Вот почему он и не нашёл широкого применения. При нем использованные автопокрышки под влиянием тепла при отсутствии кислорода разделяются на твердые, жидкие и газообразные вещества. При этом длинные полимерные цепи превращаются в водородные молекулярные частицы. Продукция, полученная в результате переработки шин методом пиролиза (пиролизное масло, сажа и сталь), имеет низкое качество и не может быть прибыльно реализована на рынке. До сегодняшнего времени пиролизного масло из-за его низкого качества не может использоваться как конкурентоспособный продукт- заменитель. При пиролизе, в особенности протекающем при низких и средних температурах, из-за температурных колебаний и вследствие этого неполностью протекающих реакций возникают такие ядовитые вещества, как диоксин и фуран. При этом для того, чтобы предотвратить возникновение диоксинов и фуранов, энергетический баланс технологии при температуре >1.100°C является отрицательным, т.е. расходы значительно выше, чем прибыль от продажи данного продукта.
Так, например, в Вольверхемптоне (Великобритания) была сооружена установка, инвестиции в которую превышали 100 миллионов DM. Однако у нее имелись большие экономические проблемы из-за высоких производственных расходов и недостаточного качества конечного продукта.
Основной недостаток пиролиза заключается в том, что вследствие разделения шины на ее составные части уже состоявшийся производственный процесс становится неэффективным и нерентабельным. Высококачественный материал превращается в низкокачественный, имеющий на рынке ограниченные возможности сбыта, при этом на его производство затрачиваются большие средства.
Вследствие низкого качества продукции и высоких производственных расходов в ближайшее время пиролиз не будет экономически рентабельной альтернативой другим видам переработки использованных шин.


Изношенные автошины как топливо

Сжигание шин происходит в первую очередь в цементной промышленности и на теплоэлектроцентралях. Шины используются здесь как материал-заменитель угля и мазута. Сжигание большого количества шин имеет исторические причины. Десятилетиями сжигание шин представляло собой недорогой способ получения энергии. Одновременно имелась возможно экономить первичные горючие материалы. Альтернативные способы переработки шин, имеющиеся в прошлом, чаще всего были нерентабельны.
Однако, изменившиеся условия, в особенности в области защиты окружающей среды, осознание необходимости рационального обращения с природными ресурсами, а также создание инновационных технологий по переработке использованных шин, все это требует нового, критического подхода к данному методу переработки.
Вместе с тем, получению энергии посредством сжигания использованных шин по отношению к международному потреблению горючих материалов – даже если термической переработке будут подвергнуты все старые автопокрышки, отводится очень скромная роль.
Ряд недостатков сжигания шин лежит в самой природе данного метода. Температурные колебания в процессе горения ведут к неполному сгоранию шины. При этом при температуре ниже 1.100°C образуются такие ядовитые вещества, как хлорированный диоксин и фуран. Всем известен и неоспорим тот факт, что подобного рода процессы способствуют усилению тепличного эффекта. Так, в процессе горения образуется ок. 3.700 кг CO2 на тонну шин. В производстве цемента количество используемых в качестве топлива шин технологически ограничено. Применение в данном производстве большого количества старых автопокрышек негативно отражается на качестве цемента, т.к. содержащаяся в них сталь проявляется в цементе как оксид железа, который окрашивает материал.
На сегодняшний день пока совсем не решен вопрос о гарантиях безопасности в связи с тем, что при сжигании в цементных печах старых автопокрышек возможно образование таких высокотоксичных органических веществ, как диоксины и фураны.
Во-первых, сама конструкция вращающихся цементных печей требует очень внимательного разбора. В обычных цементных печах существует несколько температурных зон, непрерывно переходящих друг в друга - зона подогрева (500-600 градусов), зона кальцинирования (900-1200 градусов), зона спекания (1450 градусов), зона охлаждения (1000-1200 градусов). Лишь одна из этих зон обеспечивает предотвращение образования диоксинов и фуранов, да и то если должным образом выдерживается временные условия. Однако именно это гарантировано быть не может, поскольку топочные газы также последовательно проходят сквозь все температурные зоны, причем время пребывания в каждой из зон вряд ли может быть точно выдержано в силу их непрерывности.
Во-вторых, при использовании в качестве дополнительного топлива старых автомобильных покрышек декларируется образование так называемой "второй зоны горения", которая улучшает "условия эксплоатации футеровки". В свою очередь это означает, что еще более снижается уровень определенности в отношении прогнозирования условий горения и возможности образования токсичных органических веществ.
С другой стороны, в России пока не известны случаи надежных измерений выбросов высокотоксичных диоксинов и фуранов в тех условиях, которые реально складываются при сжигании старых автомобильных покрышек на реально действующих в стране цементных печах.
Таким образом, ниоткуда не следует, что процесс, организованный так, как это реально складывается во вращающихся цементных печах, исключает образование и выброс в атмосферу опасных количеств высокотоксичных органических веществ, подобных диоксинам и фуранам, если в качестве добавок к газу будут использованы старые автомобильные покрышки.
Прочие попытки создания рентабельного предприятия по переработке использованных шин в теплоэлектроцентралях потерпели поражения вследствие их недостаточно позитивного имиджа, высоких требований со стороны экологического законодательства и невысокого КПД.
Построенная в 1993 году шиносжигающая установка по получению электрического тока, превышающая в 2-3 раза стоимость подобной обычной электростанции, существует только за счет субсидий. Энергетический баланс сжигания изношенных шин невыгоден как при сравнении затрат энергии на производство шин, так и по сравнению с другими методами переработки, т.к. используется только энергетический ресурс шины, а ценный материал при этом уничтожается.
В связи с необходимостью защиты окружающей среды и соответствующими правовыми предписаниями, установки по сжиганию использованных шин должны быть снабжены дорогостоящим оборудованием, ограничивающим выброс вредных веществ в атмосферу. Требующиеся для этого большие капиталовложения снижают экономическую ценность автопокрышки как энергоносителя. Таким образом, теряется экономическое преимущество от использования покрышек в виде дешевого топлива по отношению к другим методам переработки.
Предприятия, эксплуатирующие установки по сжиганию изношенных автопокрышек, получают, как правило, доплату за их прием. Однако, по мере того, как старые шины приобретают значение в качестве материала, способного быть переработанным в другие продукты, популярность термической переработки, как у общественности, так и среди законодателей, падает. К тому же уже разрабатываются дополнительные законодательные акты, ведущие при сжигании шин к еще более высоким расходам. Следствием данных мероприятий является снижение прибыльности при сжигании шин по отношению к другим видам топлива, что несомненно скажется на решении инвесторов вкладывать средства в развитие данной области.
Во многих странах наблюдается тенденция по ограничению сжигания шин в пользу других способов переработки.
Соответствующие законодательные постановления создают все более благоприятные условия для поиска альтернатив сжиганию шин.

Восстановление старых автошин

Восстановление шины – это ее капитальный ремонт, при котором обновляется или протектор шины или как протектор, так и боковина, с целью продления срока эксплуатации автопокрышки.
Восстановление является экологичным способом, при котором может быть повышен срок эксплуатации шины.
Доля восстановленных шин в различных странах неодинакова. Так, напр., в США восстановление фактически не играет никакой роли, в Японии восстанавливается только каждая десятая шина, в Германии - каждая пятая, в Нидерландах - каждая третья.
Определяющим для автовладельцев транспортных средств является, прежде всего, выгодное соотношение расходов и срока эксплуатации. Восстановленные шины легковых автомобилей спрашивают прежде всего для автомобилей экономного и среднего класса.
С технической точки зрения восстановление шины не может повторяться сколько угодно раз без влияния на ее качество и безопасность эксплуатации (как правило, шина может быть восстановлена максимально только два раза). Каждая восстановленная шина неотвратимо превращаетсяв изношенную.
Широко распространенны сомнения в качестве и безопасности использования восстановленных шин . Так, например, восстановленные шины допущены к эксплуатации только для автомобилей, имеющих определенный предел скорости.
Восстановленные шины конкурируют с импортируемыми из Восточной Европы и Азии более дешевыми автопокрышками. Между тем качество корда многих дешевых шин не позволяет подвергать их восстановлению.


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 оценивается в миллиард штук. Недостаток альтернатив по переработке шин приводит к увеличению количества шин, хранящихся на свалках.
Против вывоза на свалку изношенных шин имеются экономические, технические и экологические причины.
Вследствие захоронения на свалке использованные шины извлекаются из экономического оборота, и в связи с этим не могут быть использованы для дальнейшей переработки. Данный способ использования шин может быть приравнен к уничтожению ресурсов.
Изношенные автопокрышки в силу своих свойств является продуктом, в принципе не подходящим 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 (образовании пустот) не допускают регулируемого уплотнения свалки.
Отсутствия контроля за отходами, поджоги, самовозгорание (напр., вследствие удара молнии) ведут к продолжительным пожарам на свалках, которые из-за хорошей воспламеняемости (горючести) шин трудно потушить. В 90-х годах это привело к опустошительным пожарам на свалках шин в США и Канаде, где только в Онтарио в течении месяца сгорело более чем 12 миллионов шин. Такие пожары из-за высокого уровня выбросов газообразных и жидких веществ ведут к сильному загрязнению воздуха, верхнего слоя почвы, грунтовых вод.

Расходы на захоронение шин растут не только по причине дефицита площади для свалок, но также связаны с повышением их рыночной стоимости. Административные положения в области улучшения экологического законодательства также повышают расходы на захоронение, которое облагается высоким пошлинами.
На сегодняшний день те, кто занимаются утилизацией шин, вынуждены искать другие пути переработки продукта. Вместе с тем проблема большого количества захороняемых шин не решена до сих пор.
Решение 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 на свалку шин на последнее место из возможных методов использования данного материала. Если использование другого способа не возможно или не целесообразно, использованные автопокрышки могут быть захоронены.
Постоянные новые поступления изношенных шин, уже имеющиеся на свалках являются неистощимым источником сырья, которое может быть в дальнейшем переработано в конечный продукт.

Ни один из выше перечисленных способов не даёт комплексных положительных результатов, чтобы была коммерческая привлекательность и экологическая чистота.

Автор обзора: Старков Сергей Витальевич.
Задайте свои вопросы:
E-mail:ntd_tamanno@mail.ru

Tel:7-916-305-00-37,(495)796-9776

Примечание.
В редакции нет информации о сегодняшних контактах г-на Старкова СВ.



Счетчик посещений Counter.CO.KZ - бесплатный счетчик на любой вкус!
2007-01-26
2017-12-23



ТИЦ(Yandex), PR(Google),число ссылок BL(Yahoo)
Газета "Саратовский Деловой Вестник": выставки, экономика, инновации
16+ Copyright © 2006