Способы переработки шин — преимущества и недостатки

Проблема утилизации старых автомобильных покрышек назрела давно. Все дело в том, что резина, изготовленная из синтетического каучука, огнеопасна и практически не подвержена биологическому разложению. Горы старых покрышек десятилетиями хранятся на полигонах ТБО, загрязняя почву и грунтовые воды продуктами распада. Достаточно малейшего возгорания, чтобы резина вспыхнула и затянула небо густым черным дымом, отравляя атмосферу сильнейшими канцерогенами и другими убивающими все живое веществами.

Ежегодно в России образуется более миллиона тонн таких отходов, поэтому вопрос цивилизованной переработки старых колес приобрел большое экологическое и экономическое значение. В этой статье мы рассмотрим основные методы утилизации изношенных покрышек, а также расскажем о таком перспективном направлении, как переработка покрышек в резиновую крошку.

Основные методы переработки

Автомобильные покрышки состоят из нескольких компонентов:

• резиновый протектор и боковина из синтетического каучука;
• корд — каркас шины из стекловолокна или текстиля;
• бортовые металлические кольца и тонкая армирующая проволока;
• связующие компоненты и др.

Перерабатывать отслужившие автошины можно методом пиролиза, т.е. разложением на компоненты под действием высоких температур, и механическим способом. Второй вариант наиболее интересен с экономической точки зрения, поскольку является безотходным. Новую жизнь обретает и резиновая составляющая, из которой изготавливают крошку для производства современных травмобезопасных напольных покрытий, и металлический корд, который идет на переплавку в качестве металлолома.

Актуальность проблемы

Основным сырьем для производства шин является синтетический каучук — материал, получаемый из нефти. Вторичная переработка резины способствует сохранению природных запасов этого невозобновляемого природного ресурса. Утилизация резиновых отходов также стимулирует развитие ресурсосберегающих технологий, позволяет сократить площади свалок, улучшить экологическую обстановку.

Из продуктов переработки покрышек можно изготовить новую востребованную продукцию:

• новые автомобильные шины;
• резинотехнические изделия;
• гидроизоляционные материалы;
• подошвы для обуви;
• тротуарную резиновую плитку, бордюры;
• бесшовные и рулонные покрытия из резиновой крошки и др.

Механическая переработка шин дроблением

Переработка старых автопокрышек в крошку методом дробления — наиболее рациональный способ утилизации, поскольку позволяет разделить изделие на резину, металл и текстиль (стекловолокно). Каждый компонент является ценным вторсырьем и подлежит дальнейшей переработке.

Главное преимущество данного метода заключается в том, что он позволяет сохранить основные физико-химические свойства резины.

Процесс переработки шин дроблением состоит из нескольких этапов:

• Сначала шины очищаются от загрязнений
• Затем изделия избавляют от металлических бортовых колец
• Далее шина режется на крупные фрагменты и отправляется в промышленный измельчитель
• После этого полученное сырье очищают от металлокорда с применением магнитной сепарации
• Заключительный этап переработки — измельчение резинового сырья до крошки требуемой фракции

Сжигание покрышек с целью получения тепловой энергии

При сжигании тонны покрышек на теплоэлектростанциях образуется такое же количество тепловой энергии, как и при сжигании тонны угля. Но данная технология переработки является энергетически малоэффективной, поскольку при изготовлении одной покрышки расходуется энергия, содержащаяся в 40 литрах нефти, а при сжигании выделяется энергия, эквивалентная 10 литрам природного топлива.

Сжигание проводят при температуре не ниже 1900 градусов. При более низких температурах образуются опасные диоксины, что делает процесс вредным для экологии.

Другие методы измельчения покрышек

Есть и другие, менее распространенные технологии измельчения старых покрышек:

• Бародеструкционный метод — энергозатратный способ переработки резины, при котором сырье доводится до текучего состояния в мощном промышленном прессе;
• Криогенный метод. Автошины очищают и охлаждают при помощи жидкого азота до хрупкого состояния, после чего измельчают в специальных барабанных установках;
• Технология "Озонный нож". Дорогостоящий способ переработки вулканизованной резины, основанный на эффекте ее разрушения в насыщенной озоном среде.

Пиролиз покрышек

Пиролиз или термическое разложение — еще один вариант утилизации старых автопокрышек. Суть метода заключается в высокотемпературной переработке резиновой составляющей с ограниченной подачей воздуха или в условиях полного отсутствия кислорода.

Цель данного метода — извлечь из искусственного каучука топливо для печей. Кроме газообразных продуктов в процессе термического разложения резины получают жидкие и смолистые углеводородные фракции.

Утилизация выполняется в несколько этапов в специальных пиролизных установках. Главный недостаток технологии пиролиза — неэкологичность. В процессе утилизации выделяются токсичные вещества, для нейтрализации которых требуются дополнительные расходы. В ряде европейских стран использование этого метода запрещено на законодательном уровне из-за вредных выбросов в атмосферу.

Измельчение покрышек с целью получения резиновой крошки

Это не только наиболее экологичный способ утилизации резинового вторсырья, но и прибыльный вид бизнеса, позволяющий получить неплохие деньги. На выходе производственной линии получается 3 вида востребованного сырья:

• резиновая крошка;
• частицы металлической проволоки;
• обрезки кордовой нити

Металл отправляется на переплавку, а измельченные частицы резины идут на производство резиновой плитки, брусчатки, бордюров, рулонных и бесшовных спортивных травмобезопасных покрытий.

Оборудование для переработки автошин в крошку

Для измельчения покрышек в крошку используется следующее оборудование:

• Одновальные шредеры — промышленные измельчители, на которых резка сырья осуществляется низкооборотным режущим валом.
• Конструкция одновального шредера проста и надежна.
• Двухвальные шредеры — более производительные станки. Валы с ножами вращаются в разные стороны, затягивая фрагменты покрышек и разрезая их. Крупные куски резины заново загружаются в измельчитель. За час такой станок способен переработать порядка 2 тонн вторсырья.
• Автоматизированные линии — комплекс оборудования, последовательно выполняющий сразу все операции по переработке: от удаления борткольца до измельчения резины до крошки нужного размера.

Производственные линии используются на крупных предприятиях по изготовлению резиновой крошки и изделий из нее. Такое оборудование оснащено магнитным и воздушным сепараторами для удаления частиц металла и текстиля.