Утилизация изношенных шин

Изношенные шины – это покрышки, которые в процессе эксплуатации стали непригодными для дальнейшего использования по прямому назначению или восстановительного ремонта.

Альтернативы складированию или захоронению изношенных шин на свалках:

• надлежащая эксплуатация;
• восстановление протектора;
• повторное использование в других отраслях промышленности;
• производство топлива.

Правильный уход за шинами включает в себя поддержание надлежащего давления в шинах, а также правильный баланс и центровка колес, соблюдение графиков перестановки колес и недопущение чрезмерного ускорения и торможения. Для восстановления протектора шин для повторного использования требуется только одна треть сырой нефти, необходимой для изготовления новой шины.

Изношенные шины могут быть изрублены, измельчены в крошку или порошок для использования в производстве ковриков, клеев, прокладок, подошв для обуви, электрических изоляторов, асфальта и многих других продуктов. Изношенные шины (целые или измельченные) используются в качестве топлива на таких объектах, как цементные печи, целлюлозно-бумажные комбинаты, электроэнергетические предприятия, заводы по переработке отходов в энергию и промышленные котлы. Другие отрасли, в которых используются утильные шины, включают строительство, озеленение, сельское хозяйство, судостроение и производителей оборудования для игровых площадок.

Краткая характеристика изношенных шин как отходов

Изношенные шины представляют собой многокомпонентный отход производственного и бытового потребления, содержащий следующие компоненты (шины с текстильным кордом):

• Резина 66%
• Текстильный корд  17%
• Металл 17%

Изношенные шины классифицируются на:

• Шины с текстильным кордом
• Шины с металлическим кордом, которые представляют наибольшую проблему при переработке.

Изношенные шины делятся на:

• Шины с диагональным расположением нитей корда в каркасе
• Шины с радиальным расположением нитей корда

Изношенные шины делятся по габаритам на покрышки для:

• Мотоциклов
• Легковых автомобилей
• Грузовых автомобилей
• Тракторов, сельскохозяйственных машин
• Большегрузных автомобилей, авиационной техники

Потери массы изношенной шины оцениваются в  13÷15%

Основные направления хозяйственного использования и переработки изношенных шин

• Для производства резиновой крошки и регенерата
• Для производства строительных и технических материалов, а также для использования в дорожном покрытии
• Для пиролиза и сжигания (в цементных печах или в домнах как добавка в шихту)

Преимущества утилизации шин

• экономия энергии;
• соблюдение требований законодательства;
  
• сокращение количества сточных вод и грязных выбросов в атмосферу;
• сокращение объема шин, вывозимых на свалки.
  

Характеристика технологий хозяйственного использования и переработки изношенных шин

 Основные направления энергетического использования изношенных шин:

• Сжигание в цементных печах
• Сжигание в домнах

Теплотворная способность (кДЖ/кГ):

• Изношенных шин 30000
• Черного угля    29308
• Мазута 40612
• Природного газа 36356

Технологический процесс подготовки изношенных шин (для сжигания) включает следующие операции:

• Мойку
• Отделение бортовых колец
• Грубое измельчение на шинорезах (на 3-4 части)
• Грубое измельчение на дробильных вальцах до размеров 100х100мм, (60 х 60мм)

Основные технологии, применяемые для переработки изношенных шин

• Технология механической переработки
• Бародеструкционная технология
• Криогенная технология
• Озонная технология
• Термодеструкционный способ
• Пиролиз

Технология механической переработки изношенных шин

Технология механической переработки изношенных шин включает следующие операции:

• Мойка
• Вырезка бортового кольца
• Резка шин на 3-4 части
• Грубое дробление на дробильных вальцах (60-100мм)
• Среднее дробление на дробильных вальцах (10мм)
• Электромагнитная сепарация металлокорда
• Мелкое дробление (до 1мм) на размольных вальцах
• Сепарация крошки на виброситах и удаление текстильного корда
• Технология механической переработки изношенных шин внедрена

 Технология механической переработки изношенных шин внедрена на:

• Чеховском регенератном заводе (РЗ)
• Волжском шиноремонтном заводе
• Барнаульском заводе
• Сланцевском заводе «Полимер»
• АОЗТ «Экошина»
• Тушинском машзаводе

Техническая характеристика установки механической переработки изношенных шин АОЗТ «Экошина»:

• Сырье – шины диаметром до 1200мм
• Получаемые продукты (т/год):
• Резиновая крошка (1мм) 3000
• Текстильный корд 300
• Металлический корд 750
• Бортовые кольца  900
• Потери 50
• Производительность (по переработке шин), т/год 5000
• Производственная площадь, м² 720
• Установленная мощность, кВт 600
• Расход воды на охлаждение, м³ \час 3
• Обслуживающий персонал, чел.   8-10
• Стоимость оборудования, тыс.$ США 850

Комплекс оборудования «Викмакс» (ЭАО «АКП Уралэкомаш»)  для переработки шин механическим способом включает:

• Дробилка грубого дробления                        ДВД – 650
• Дробилка среднего дробления ДВД – 6501
• Дробилка мелкого дробления ДВД-6501-01
• Ленточные конвейеры, Кл (5шт)
• Шнековые конвейеры, Кш (3шт)
• Магнитные сепараторы (2шт)
• Классификаторы (2шт)
• Аспирационные системы            (2шт)
• Операторская

Технические характеристики дробильного комплекса «Викмакс»:

• Производительность (3 смены), т\год 10000
• Выход товарной резиновой крошки, т\год    7000
• Выход текстильного корда, т\год 1500
• Выход металлокорда, т\год 1500
• Удельный расход эл.энергии, кВт\кГ 0,27
• Производственный персонал (в смену), чел. 6
• Установленная мощность, кВт 750
• Габариты установки, м     60х20х5
• Вес оборудования, т   90

Технические характеристики линии по переработки изношенных шин (фирмы «Астор», «Корд-экс»):

• Производительность по переработке шин (3смены), т/год 6000
• Выход резиновой крошки, т/год                 4000
• Выход текстильного корда, т/год 900
• Выход металлокорда, т/год 1100
• Удельный расход энергии, кВт/кГ        0,54
• Занимаемая площадь, м² 700
• Стоимость линии, тыс.$ США 1000

Технология переработки изношенных шин бародеструкционным

Технология переработки изношенных шин бародеструкционным способом включает:

• Резку шин на части
• Загрузка кусков шин в специальную камеру, где под действием давления и температуры резино-текстильная смесь приобретает свойства текучести и отжимается от металла
• Измельчение резино-текстильной смеси
• Сепарация текстильного корда

Криогенная технология переработки изношенных шин

Криогенная технология переработки изношенных шин включает:

• Вырезку бытового кольца
• Грубое дробление
• Низкотемпературное охлаждение
• Тонкое дробление охлажденных кусков шин
• Сепарацию крошки от текстильного и металлического корда

Технические характеристики линии по переработке изношенных шин ЗАО «Ком Эко Тех»:

• Производительность, кГ/час до 1000
• Потребляемая энергия, кВт/час 520
• Производственная площадь, м²   650
• Производительность линии, т/год 3000
• Численность персонала (3смены), чел 15
• Температура охлаждения шин, град.С  80^О
• Хладоагент воздух
• Максимальный диаметр шины , мм 1200
• Выход крошки, %    65

Озонная технология переработки изношенных шин

Озонная технология переработки изношенных шин включает:

• Вырезку бортового кольца
• Резку шин на 3-4 куска
• Обработка кусков шин в специальной камере озонсодержащим  газом с одновременным механическим воздействием
• Сепарация крошки от корда

Технические характеристики линий по переработке изношенных с использованием озонной технологии (АО «ВНИИЭТО»):

• Производительность, т/год 3000
• Удельные энергозатраты, кВт/год 0,1-0,2
• Потребляемая мощность, кВт/час 40
• Занимаемая площадь, м² 200
• Персонал, чел 4
• Стоимость линии, тыс.$ США 1650
• Минимальный размер крошки, мм 0,1÷0,2

Термодеструкционная технология

Термодеструкционный способ заключается в растворении при определенных условиях резины в углеводородных растворителях.

Термодеструкционная технология включает:

• Загрузку шин в специальный реактор
• Введение в реактор подогретого до 90÷100^О С углеводородного растворителя (мазут, битум, гудрон и пр.)
• Термическую обработку шин при температуре до 350 ^О С в течении —  не более 2 часов
• Отвод газа для использования в качестве топлива
• Отвод суспензии

Технические характеристики установки термодеструкции изношенных шин фирмы НТФ:

• Производительность, т\год 500÷10000
• Энергозатраты, кВт\час   не более 30
• Окупаемость, лет 1-2
• Направления использования суспензии: для асфальто-бетонных смесей, гидроизоляционных и антикоррозионных мастик и др.

Технология паротермической  деструкции изношенных шин

• Резку шин на куски
• Загрузку сырья в реактор
• Обработку отходов паром при температуре 250÷400^О С
• Отвод газа
• Сепарация жидкой фракции
• Сепарация металла

Состав продуктов паротермической  деструкции:

• Жидкое топливо (заменитель мазута марки М40) 40÷50%
• Техническая сажа 50÷55%
• Металл до5%
• Газ (получение тепловой энергии) 300кВт\час)
• Производительность установки 5÷15тыс.т шин в год

Технология пиролиза  изношенных шин

Пиролиз можно проводить в инертной, восстановительной, окислительной или паровой среде. Технологически процесс может осуществляться в псевдосжиженном слое, который создается кварцевым песком, шарами из окиси алюминия, керамики, пиролизной сажей. Как и при крекинге нефти, при разрушении сетки вулканизованного каучука выделяются низкомолекулярные вещества, которые могут применяться в качестве химического сырья или использоваться как топливо.

Основные направления использования резиновой крошки

• Получение регенерата
• Производство строительных материалов
• В дорожном строительстве в асфальтобетонных смесях при создании верхнего слоя дорог
• Производство продукции технического назначения

Целью переработки резиновой крошки в регенерат является частичное восстановление вулканизационной способности, придание материалу пластичности и мягкости, способности смешиваться с другими ингредиентами.

Регенерат предназначен для частичной замены каучука в составе резиновых смесей при производстве всех видов продукции от шин до резиновой обуви.

Основные виды строительных материалов с использованием резиновой крошки:

• Кровельного материала «Изол»
• Резинового шифера и черепицы
• Резина вторичная кровельная
• Резина гидроизоляционная «Ревтиз»
• Плиты резиновые для полов промзданий и сельхозпомещений
• Плиты резинополимерные для спортплощадок, садовых дорожек

Основные виды продукции технического назначения с использованием резиновой крошки

• Подрельсовые прокладки
• Железнодорожные и трамвайные переезды
• Лежачие полицейские
• Коврики резиновые для автомобилей, салонов автобусов
• Брызговики для автомобилей
• Колеса для хозяйственных тележек

Рекомендации по организации производств по переработке изношенных шин

1. Вовлечение в хозяйственный оборот для укрепления откосов дорог, дамб, берегов водоемов и т.д.
2. Организация сбора изношенных шин с текстильным кордом для поставки на переработку регенератным и шиноремонтным заводам
3. Организация сбора изношенных шин с металлокордом и их поставка на перерабатывающие предприятия
4. Организация цеха по переработке изношенных шин с получение резиновой крошки (или регенерата) с последующей поставкой ее на перерабатывающие предприятия или организации изготовления продукции с ее использованием

Техника безопасности и охрана здоровья

Складирование шин перед отправкой на переработку может создать питательную среду для грызунов и комаров. Это также может увеличить риск возгорания от молнии и, возможно, самовозгорания. Пожары в покрышках чрезвычайно трудно тушить или контролировать, а дым, зола и маслянистые продукты выщелачивания могут загрязнять окружающий воздух и воду.

Условия хранения шин должны соответствовать требованиям СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий»