Проблема переработки изношенных автошин остро требует немедленного вмешательства, так как вышедшие из эксплуатации шины создают загрязнение окружающей среды. Для решения данной проблемы необходим обзор существующих технологий в зарубежных странах. [1–5]
Ключевые слова: резиновая крошка, автомобильные дороги, автошины, экология.
Запасы природных богатств на территории нашей страны не бесконечны. Для сбережения природных ресурсов существует охрана окружающей среды. На сегодняшний день только рациональное использование природных ресурсов сможет уберечь окружающую среду от загрязнений. Существует два решения данной задачи: добывать природные ресурсы тщательнее и бережливее, либо использовать заменители для исчезающих или дорогих сырьевых продуктов.
С помощью использования в народном хозяйстве вторичного сырья также возможно решение загрязнения окружающей среды. Под вторичным сырьем понимаются «вторичные материальные ресурсы, которые в настоящее время могу повторно использоваться в народном хозяйстве» [1].
Благодаря многолетней практике зарубежных стран доказано, что повторное использование природных ресурсов путем вовлечения части отходов производства и потребления в народном хозяйстве существенно влияет на экологию.
Одним из самых распространенных видов отходов, которые образуются в больших количествах в процессе изготовления резинотехнических изделий, в шинной промышленности, в сфере потребления и др., являются резинотехнические отходы. Другие виды отходов (например, древесные, растительные, отходы пищевой промышленности), в основном, подвержены разрушению под воздействием климатических факторов и времени, в отличие от резиновых отходов, поэтому требуется их переработка [2].
Значительное количество резинотехнических отходов образуется на территории нашей страны. Повсеместное накопление изношенных автопокрышек случилось из-за появления шин с металлокордом, так как их утилизация значительно усложняется.
Среднестатистическая автомобильная шина состоит на 85 % из резины, на 10 % из стальной проволоки и на 5 % из текстильного волокна (рис. 1).
Рис. 1. Среднестатистический состав шины легкового автомобиля
Получается, что 1 тонна автомобильных шин — это около 630 кг резины, 140 кг текстиля и 150 кг металла. Данная информация показывает, что амортизированная шина представляет собой весьма ценное вторичное сырье.
Невзирая на существование множества способов переработки шин и использования продуктов их утилизации, объем переработки автомобильных шин не превышает и 30 %. В нашей стране этот процент еще меньше, составляет он около 10 %. Причинами такого маленького процента являются материальные затраты, организация дополнительных производств и недостаточность экономической эффективности известных процессов.
В таблице 1 представлены данные о количестве использованных автопокрышек и способах их вторичного использования в странах Европы, США и Японии [3].
Таблица 1
Количество использованных автопокрышек в развитых странах
|
Страна |
Объем образования, тыс. т. |
Вывезено на свалку, % |
Восстановление протектора, % |
Получение энергии, % |
Экспорт, % |
Получение резиновой крошки, % |
Прочее, % |
|
Япония |
840 |
8 |
9 |
43 |
25 |
12 |
3 |
|
Германия |
600 |
2 |
18 |
38 |
18 |
15 |
9 |
|
Великобритания |
450 |
67 |
18 |
9 |
– |
– |
– |
|
Италия |
330 |
53 |
27 |
14 |
9 |
– |
– |
|
Россия |
800 |
96 |
1 |
– |
– |
– |
– |
|
США |
2800 |
59 |
9 |
23 |
3 |
9 |
1 |
|
Франция |
425 |
52 |
13 |
10 |
19 |
6 |
– |
В России проблема утилизации использованных шин усугубляется тем, что страны Европы экспортируют на российский рынок частично отработанные покрышки. Например, Германия поставляет в нашу страну около 10 % изношенных шин.
Восстановление шины — это, можно сказать, капитальный ремонт, при котором обновляется протектор шины, либо протектор и боковина. Такой ремонт продлевает срок эксплуатации автопокрышки.
Необходимость в массовых хранилищах изношенных автопокрышек следует из того, что в зарубежных странах (в основном в США), запрещен вывоз шин на обычные свалки, так как появляются экономические, технические и экологические проблемы.
Такой вид утилизации можно считать уничтожением ресурсов, ведь вследствие захоронения на свалке автомобильные шины не могут быть использованы для дальнейшей переработки.
Исторически сложилось, что сжигание использованных шин стало самым распространенным видом утилизации. Данный вид утилизации является недорогим способом получения энергии. Главным недостатком сжигания автопокрышек считается усиление парникового эффекта. Так, в процессе горения образуется около 3500 кг CO2 на тонну шин. Высокое содержание серы (около 2 %) технически усложняет очистку продуктов горения. Кроме того, при горении резины использованных шин в окружающую среду выделяется большое количество копоти [4].
Еще одним видом переработки использованных автомобильных покрышек является криогенный способ. Его недостатком является повышенные энергетические затраты. Данный вид утилизации шин требует от 2500 до 3000 кВт/ч для переработки 1 т покрышек, а стоимость замораживания 700 кг шин в час колеблется от 90 до 110 долларов.
Следует также упомянуть еще одну технологию переработки автопокрышек при нормальной температуре — технология озонного разрушения. В процессе данного вида утилизации автомобильные шины помещаются в специальные установке, где их подвергают одновременно воздействию озона и деформированию.
Несмотря на существенные преимущества озонного метода, необходимо отметить и недостатки: высокая токсичность озона, дороговизна самого процесса получения озона, взрывоопасность, смена первоначальных свойств самой резины и необходимость в рекуперации отработанного озона [5].
Материалы, полученные после переработки автопокрышек методом пиролиза (пиролизное масло, сталь, сажа), имеют низкое качество и не смогут реализоваться на рынке. Так как при методе пиролиза достаточно трудно контролировать температуру процесса переработки, качество продукции на выходе невысоко. Также данный метод переработки выделяет ядовитые вещества (диоксин и фуран).
Все вышеперечисленные технологии переработки требуют больших капиталовложений: сжигание — не менее 3 млн долларов, пиролиз — от 6 до 12 миллионов долларов. Самым оптимальным методов переработки автомобильных шин на данный момент является механическая переработка с помощью специального оборудования для дальнейшего использования в дорожном строительстве.
Литература:
1. В. Е. Леонов, А. Г. Сиворина «Утилизация автомобильных шин» // «Безопасность жизнедеятельности», с. 32. № 1 2002;
2. С. Лавров «Изношенные автомобильные шины» // «Энергетика и промышленность России», январь 2002 № 2, с. 14–18;
3. В. А. Сапронов «Экономическое и экологическое значение проблемы переработки изношенных шин» // сб. «Переработка изношенных шин». М., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ 1982, с. 5;
4. № 2004114528/12 (015292). «Установка для измельчения изношенных покрышек» Клищенко В. П.,Романцов В. Н., Чапалда Д. И., Халяпин А. Е.;
5. А. М. Максимов «Создание системы сбора, переработки и утилизации изношенных шин и других резинотехнических изделий в Российской Федерации» // «Автотранспортное предприятие», № 12 2003, с. 39–41.
