Изделия из резины изготавливают путем вулканизации резиновых смесей на основе каучуков. Состав резиновых смесей различен и зависит от ассортимента изделий. В автомобилестроении используются следующие изделия из резины: автопокрышки, приводные ремни, шланги, сальники, манжеты, коврики и др. Многие резиновые изделия имеют сложную конструкцию и наряду с резиной содержат металл, текстиль и другие материалы.
Наиболее крупными по габаритам, многотоннажными и сложными по составу изделиями из резины являются автопокрышки. В их состав входят резина, металлическая проволока, полимерные нити.
С ростом численности автотранспорта постоянно увеличивается и количество изношенных автопокрышек. Ежегодно в России образуется более 1,1 млн тонн изношенных автопокрышек, из них утилизируется только 10 %.
До 50 % автопокрышек, снимаемых с автомобилей при утилизации, могут быть восстановлены. При восстановлении автопокрышек заменяют изношенный протектор на новый путем наварки сырой резиновой смеси. Такую технологию можно использовать только для шин с каркасом, имеющим необходимую прочность и жесткость. При наварке остаток изношенного протектора удаляют механическим способом и на каркас накладывают сырую резиновую смесь. Далее покрышка помещается в обогреваемую пресс-форму для формирования рисунка протектора и вулканизации резиновой смеси. Восстановленные автопокрышки по всем характеристикам отвечают техническим требованиям к новым изделиям.
Не подлежащие восстановлению автопокрышки и резинотехнические изделия, снятые с утилизируемого автомобиля, являются источником ценных вторичных материалов.
Особенности химического строения эластомеров, имеющих прочную трехмерную структуру с поперечными связями, а также сложность надмолекулярных образований придают им уникальные свойства, делают резины незаменимыми материалами для современного машиностроения и других отраслей экономики.
1. Утилизация автомобильных шин
В мире ежегодно появляется до 10 миллионов тонн использованных автопокрышек, что соответствует почти миллиарду изношенных шин. И этот объём растёт так быстро, что в местах эксплуатации машин (на промышленных, сельскохозяйственных и автомобильных предприятиях, горно-обогатительных комбинатах и т. д.), на свалках и даже в городах скопились целые горы отработанной автомобильной резины. Сжигать под открытым небом эти отходы нельзя — продукты их сгорания вредны для окружающей среды. Отводить же под их хранение новые сотни гектаров земли не только накладно, но и опасно: из-за высокой стойкости к действию внешних факторов (солнечного света, влаги, кислорода, микробиологических воздействий и т. д.) отработанные шины разлагаются очень медленно, причём всё это время отравляют атмосферу вредными веществами, которые в них содержатся. Пожалуй, единственное решение проблемы — утилизация отработанных шин. Вот только как сделать так, чтобы этот процесс из убыточного стал прибыльным?
Утилизация отходов на предприятии ООО «Стройнеруд»
... полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они бывают твердыми (отходы металлов, пластмасс, ... средствами и т.д. Существуют различные способы утилизации и захоронения радиоактивных отходов (РАО). Как правило, высокоактивные отходы концентрируются и изолируются, низкоактивные – разбавляются ...
Действительно, экономическая составляющая этой проблемы очень весома. Чтобы избавиться от изношенных шин, нужны немалые средства. Перспектива здесь кроется в том, что потребность хозяйства в природных ресурсах непрерывно растёт, а сырьё для производства авторезины становится всё более ограниченным и дорогим, поэтому и потенциальные возможности использования материалов, получаемых из утилизируемых шин, очень широки. Достаточно сказать, что с помощью инновационных технологий переработки они могут стать и заменителем дорогого первичного сырья, и исходным материалом для производства высококачественных продуктов. Поэтому специалисты считают, что успешное решение проблемы утилизации использованных шин в том, чтобы при их переработке получать ценные материалы и возвращать их в производственный цикл. И каждая страна эту проблему решает по-своему.
Арегистрировано свыше 300 тысяч единиц легкового автотранспорта. Каждый год количество автомобилей в Перми увеличивается на 10-15%.
В связи с этим возникает ряд проблем, таких как: выбросы веществ в атмосферу, шумовое загрязнение, утилизация старого автотранспорта и его частей, в частности автомобильных покрышек. В Пермском крае ежегодно образуется более 20 тысяч тонн использованных шин. Из этого количества перерабатывается около 15%.
Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды, например: они не подвергаются биологическому разложению и саморазрушению; они огнеопасны и в случае возгорания, погасить их достаточно трудно, а при горении в воздух выбрасываются вредные продукты сгорания; при складировании они служат идеальным местом для размножения грызунов и кровососущих насекомых, переносчиков инфекционных заболеваний. Использованные автомобильные шины сохраняют достаточный уровень технологических свойств для повторной переработки и могут рассматриваться как вторичное сырье для получения ценного углеводородного топлива, резиновой крошки, лома легированной стали и вторичного текстильного материала. Достаточно сказать, что использованные автомобильные шины составляют до 90% всех резиносодержащих отходов.
Таким образом, утилизация автомобильных шин решает проблемы засоренности территорий, а также позволяет реализовать потенциал покрышек в области вторичного сырья и получить при их переработке экономическую выгоду.
Рис. 1. Методы утилизации автомобильных шин
Физико-механические методы: дробление, взрывоциркуляционный метод, бародеструкционный метод, криогенный метод.
Физико-химические методы: растворение в органическом растворителе, разрушение покрышки озоном.
Термические методы: сжигание, пиролиз, газификация.
Микробиологические методы: переработка резины покрышек с помощью бактерий.
Автомобильные эксплуатационные материалы (3)
... Второй буквой является показатель группы масла по уровню эксплуатационных свойств. Чем дальше от начала латинского ... «С» (Commercial) - масла, предназначенные для дизелей автомобильного транспорта, внедорожной строительной и сельскохозяйственной техники. Универсальными называют ... только для его воспламенения на любых режимах работы; обеспечивать качественное перемешивание частиц топлива с воздухом; ...
1 Бародеструкционная технология переработки использованных автомобильных шин
Технология бародеструкционной переработки использованных автомобильных шин была придумана компанией ООО «Астор». Технология основана на явлении «псевдосжижения» резины при высоких давлениях и истечении её через отверстия специальной камеры. Получение резинового порошка из изношенных шин осуществляют путем их постадийного измельчения, фракционирования, магнитной сепарации и выделения текстильного корда. Предварительно автомобильные шины посредством давления продавливают через отверстия решетки с образованием смеси резиновых жгутов размерами 20-80 мм, металлобрикетов, текстильного и металлического корда. Из смеси посредством магнитной сепарации выделяют металлобрикеты и металлический корд. Оставшаяся масса подаётся в роторную дробилку, где резина измельчается с образованием резинового порошка размером до 10 мм. Из него выделяют текстильный корд. Одновременно с выделением текстильного корда осуществляют разделение резинового порошка на мелкую фракцию менее 3мм и крупную от 3-10 мм. В случае если резиновая крошка фракцией более 3 мм интересует потребителя как товарная продукция, то она фасуется в бумажные мешки, если нет, то она попадает в экструдер-измельчитель. Крупную фракцию доизмельчают и из полученного резинового порошка выделяют остатки металлического и текстильного корда путем сволачивания и удаления.
Технологическая линия для получения резинового порошка из изношенных шин включает дробилку, первый магнитный сепаратор, тонкодисперсный измельчитель и транспортные связи между составляющими линию устройствами. Линия снабжена бародеструкционной установкой для разрушения автомобильных шин на резиновые жгуты и металлобрикеты. Линия имеет второй магнитный сепаратор, первое и второе барабанные устройства для выделения текстильного корда и фракционирования резинового порошка. Изобретение позволяет увеличить выход товарного резинового порошка повышенной чистоты с большой активной поверхностью за счет двухступенчатого принципа очистки порошка от текстильного корда.
Рис. 2. Метод бародеструкционной переработки по технологии ООО «Астор»
2 Сжигание
Сжигание один из самых простых способов переработки шин, заключается в высокотемпературном окислении, в основном в барабанных печах на цементных заводах. При сжигании выделяется тепло, которое идёт на отопление или для производства электроэнергии. Данный способ переработки является энергетически малоэффективным, так как при изготовлении одной покрышки затрачивается энергия, содержащаяся в 35л нефти, а при сжигании выделяется энергия, эквивалентная 8л нефти. Кроме того, в окружающую среду выделяется множество загрязняющих веществ: диоксид серы, бифенил, антрацен, флуорентан, пирен, бенз(а)пирен хлорированные диоксины и фураны.
После сжигания шины получается тепло, которое идет на нагревание воды в котле до пара. Далее пар пускают на отопление или в паровую турбину, для получения электричества.
Утилизация и переработка отходов потребления в России и за рубежом
... отходов, установление цен на эти ресурсы и продукты их переработки, материальное стимулирование их рационального применения, комплексный учет и анализ результатов работы ... рамках имеющихся технологий или после бытового использования продукции. Отходы различаются: по происхождению: отходы производства (промышленные отходы) отходы потребления (коммунально-бытовые) по агрегатному состоянию: твердые ...
Рис. 3. Схема сжигания автомобильных шин
3 Пиролиз
Пиролиз — способ термической переработки резины с ограничением или без доступа кислорода.
Автошины разделывают на куски с помощью механического инструмента, перекладывают в корзины для пиролиза. В реактор пиролиза корзины загружают через верхнюю крышку с помощью крана мостового электрического при температуре в аппарате не менее 75-100 оС. После закрытия уплотнения крышки реактора производится контроль герметичности установки. Температура в аппарате поддерживается на уровне, который обеспечивает работу конденсатора жидких продуктов пиролиза без перегрузки. Для охлаждения холодильника — конденсатора предусмотрена замкнутая оборотная система водоснабжения с охлаждением на градирне. Для охлаждения аппарата пиролиза до температуры 100 оС производится продувка системы углекислотой с баллона, после чего с помощью крана выгружаются корзины с твердым остатком продуктов пиролиза. Жидкие продукты пиролиза передаются в емкость хранения. К достоинствам разработанной установки можно отнести простоту и надежность конструкции, а также экологическую чистоту технологии. Газовая фаза и твердый остаток используются в топках печей для создания температуры, а жидкая фракция, представляющая собой смесь углеводородов, по своим свойствам может быть доведена до различных товарных продуктов. Твердые отходы, которые представляют собой механические загрязнения после чистки шин и угольную золу из топок печей, по мере накопления, вывозят на полигоны.
Процесс пиролиза позволяет контролировать выход газовой, жидкой и твердой фазы изменением температуры.
Рис. 4. Схема пиролиза автомобильных шин
4 Растворение в органическом растворителе
Растворение в органическом растворителе — процесс термоожижения отходов при запуске в органическом растворителе при температуре 280-435oС и давлении не менее 6,1 МПа, отделение жидкой фракции на фракцию с температурой кипения выше 220oС. При этом жидкую фракцию с температурой кипения до 220o подвергают каталитическому риформингу, и часть жидкой фракции после этого используют в качестве целевого продукта, а часть используют в качестве растворителя с новой порцией отходов. Из одной тонны резины получаются следующие продукты: бензиновая фракция 325 кг, мазут 175 кг, технический углерод 300 кг, металлокорд 200 кг.
Метод растворения в органическом растворителе является новым и ещё не имеет промышленного применения. Из его преимуществ следует отметить отсутствие отходов, высокую ликвидность продуктов переработки, низкие затраты на органический растворитель (цена растворителя для переработки одной тонны резины составляет 0,11 евро).
Рис. 5. Схема растворения автомобильных шин в органическом растворител
2. Ситуация в СНГ
В Украине шины выпускают два завода общей мощностью 6 млн. штук в год. Учитывая, что 30 % из них продаются на экспорт, а 15 % завозят по импорту, ежегодный потенциал переработки изношенных шин в стране составляет не менее 60 тыс. т.
Что же получают из этой массы отходов? Сегодня украинские предприятия по переработке старых шин нацелены не столько на получение товарной мелкой резиновой крошки (как это всё шире практикуется в большинстве экономически развитых стран), сколько на производство резинового гранулята с последующим получением регенерата, который в шинной промышленности используется как добавка в резиновые смеси для экономии каучука.
Вторичная переработка пластмасс как пример безотходной технологии
... технологии приводят к тому, что рост производства пластмасс неизбежно сопровождается совершенствованием технологических процессов, внедрением нового оборудования для синтеза и переработки. В области синтеза пластмасс ... экономические преимущества пластмасс ... качестве строительных материалов пластмассы ... пластмасс перед традиционными материалами выражаются в облегчении конструкций, упрощении монтажных работ, ...
Насколько оправданна такая схема измельчения старых шин механическим способом при термическом воздействии? Широкое распространение в Украине этой технологии имеет довольно банальное объяснение: когда- то машиностроители этой страны наладили выпуск таких установок и адаптировали их для массовой переработки различного вторсырья, включая и резинотехнические отходы, и что-то сегодня менять в отлаженном производстве нет смысла. Потенциального покупателя привлекают многочисленными положительными отзывами (а опыта применения других, более прогрессивных технологий в Украине, собственно, и нет) и сравнительно невысокой стоимостью оборудования. Однако на этом и заканчиваются преимущества теплового механического способа измельчения резинового сырья.
Между тем в последние годы как в зарубежной, так и в украинской резиновой промышленности объёмы использования регенерата сокращаются, и сегодня его доля в потреблении каучука колеблется в пределах от 1 до (в лучшем случае) 10 %. Это обусловлено целым рядом причин, среди которых главными являются непрерывно ужесточающиеся требования к эксплуатационным свойствам резиновых изделий, рост объёмов производства покрышек радиальной конструкции, крупногабаритных с уменьшенной сложностью каркаса, а также бескамерных шин с облегчённой конструкцией герметизирующего слоя, для чего регенерат не годится и в ряде случаев заменяется тонкодисперсной резиновой крошкой (особенно модифицированной) или вообще новыми типами каучуков, успешно конкурирующих по цене с регенератом. И с этим ещё можно было бы как-то мириться, но из-за переработки покрышек с впрессованным металлокордом затраты на производство регенерата растут. И если говорить о перспективах использования регенерата, то в будущем он может служить добавкой при изготовлении резиновых смесей для выпуска малоответственных изделий или при производстве гидроизоляционных мастик — не более того.
Впрочем, и сами заводы, которые сегодня изготавливают регенерат в Украине, безнадёжно устарели не только морально, но и физически, а для их переоборудования под выпуск другой продукции потребуются значительные капитальные затраты.
1 Какой вариант лучше?
Наименее квалифицированный вариант — сжигание изношенных шин в качестве топлива. При этом ценное сырьё безвозвратно теряется, да и с экономической точки зрения это неперспективно, поскольку на изготовление легковой автошины расходуют около 35 л нефти, а её сжигание по теплопроводной способности эквивалентно 6-8 л нефти. К тому же этот метод экологически вреден, так как при сгорании автомобильных покрышек в цементных печах образуется сера, в получаемом продукте (клинкере) связывается металл, а выделяющиеся окись и сульфид цинка представляют серьёзную опасность для окружающей среды. Более того, получаемые в малых количествах хлорированный диоксин и фуран — вообще ядовитые вещества. Кстати, уже доказано, что в планетарном масштабе сжигание автопокрышек усиливает парниковый эффект, ведь при сгорании тонны шин образуется 3700 кг С02, и чтобы в существующих печах обеспечить полное и безопасное сжигание шин, необходимы дорогостоящие очистные сооружения для улавливания вредных газов и соединений тяжёлых металлов.
Утилизация и переработка отходов производства и потребления
... определены основные направления деятельности по обеспечению качества окружающей среды, комплексного решения технических, экологических и экономических проблем, связанных с утилизацией и переработкой отходов производства и потребления (http://eco.tatar.ru/rus/file/pub/pub_70358.pdf ). В соответствии с ...
С этих позиций использование изношенных автомобильных и тракторных шин в качестве топлива носит, скорее, конъюнктурный характер, поскольку содержащиеся в них материалы должны не уничтожаться, а использоваться при изготовлении новой продукции.
Ещё один способ переработки старых автопокрышек — высокотемпературная деструкция изношенных шин в тяжёлых минеральных маслах, в результате чего получается суспензия «растворённой» резины: углеводородный конденсат, горючий газ и металл. В зависимости от условий получения суспензия может использоваться для производства гидроизоляционных материалов, мастик, в качестве сырья для нефтехимии, котельного и печного топлива, а также битума. После дожига в печи выбросы в атмосферу не содержат высокотоксичных веществ, а их состав напоминает вещества, образующиеся при сжигании мазута.
Однако у этого способа утилизации шин есть существенный недостаток — пожаро- и взрывоопасность. К тому же до сих пор никто не дал убедительного экономического и экологического обоснования по целесообразности применения такой технологии.
Поэтому одним из самых распространённых способов переработки изношенных шин остаётся пиролиз, при котором автопокрышки под воздействием тепла и без притока кислорода разделяются на твёрдые, жидкие и газообразные вещества. При этом длинные полимерные цепи распадаются на водородные молекулярные частицы. Однако и в этом случае на большинстве установок получаемые продукты не покрывают затрат на их производство: пиролизное масло, сажа и сталь получаются низкого качества и не пользуются рыночным спросом.
Пожалуй, лишь компания «ЭнержРи-серчИнтернейшнл» усовершенствовала пиролиз на установке фирмы «Реактор» и в значительной мере решила эти проблемы. По данным компании, в год такая установка может переработать 1 млн. легковых покрышек (9-10 тыс. т), получая из каждой тонны 606 л дизельного масла № 2, 227 кг высококачественного технического углерода и 136-182 кг стальной проволоки, а также метан с суммарной теплотворной способностью 190 МДж.
Но и эта технология не лишена серьёзного недостатка: при разделении шины на составные части высококачественный углеводородный полимер превращается в низкокачественную продукцию, спрос на которую ограничен, хотя на его производство и затрачиваются большие средства. По мнению специалистов, широкое применение этот метод получит только в том случае, если цены на первичное сырьё значительно вырастут, а технология оптимизируется за счёт улучшения конструкции пиролизного реактора.
2 На помощь приходит холод
Как показал анализ мировой практики утилизации изношенных шин, сегодня наиболее перспективная технология — низкотемпературная переработка этих отходов, при которой резина (а её доля в шине составляет 90 %) полностью перерабатывается в резиновую крошку, а степень очистки от стали, текстиля и минеральных примесей достигает 99.99 %. Определяющим для технологии размельчения холодом является охлаждение материала ниже температуры охрупчивания перед размельчением (для резины в зависимости от её состава это температурный промежуток от -60 до -120 °С).
Бурмакова и в сравнительный анализ технологий производства алюминиевой
... производстве полимеров, продуктов питания, дизайне продукции и утилизации отходов. Алюминиевые банки являются наиболее популярным и высокоэкологичным видом тары, так как производятся из материалов, пригодных для вторичного использования. ... позволит дать рекомендации по усовершенствованию технологии и минимизации ее на окружающую среду. Практическая значимость Результаты работы могут быть использованы ...
В качестве хладагента в большинстве случаев применяется жидкий азот (LN2 LiquidNitrogen — жидкий нитроген).
Эта продукция представляет интерес, прежде всего, для шинной (производство РТИ) и резиноасбестовой промышленности (для замены натурального каучука).
Чтобы представить масштабы потенциального спроса на такую продукцию, достаточно ознакомиться с прогнозом Индонезийского НИИ по каучукам: к 2020 г. ожидается дефицит натурального каучука в 800 тыс. т, и чтобы обеспечить потребность в нём резинопотребляющих отраслей.
Необходимо увеличить существующие производственные мощности по его изготовлению на 2,3 млн. т по сравнению с 2005 г… что практически невозможно. Поэтому ожидаемый дефицит натурального каучука неизбежно приведёт к бурному росту цен на него, и вот тогда-то резинопотребляющие отрасли будут вынуждены активно использовать резиновую крошку как альтернативное сырьё в качестве добавки в резиновые смеси.
Там, где этим вопросом уже занимаются вплотную, исследования показали, что при криогенной технологии шина на 10 % может состоять из мельчайшей резиновой пыли с модифицированной поверхностью, и, например, только в Германии потребление такой модифицированной резиновой пыли оцениваются в 50-60 тыс. т/год.
А уже сегодня резиновую крошку с размером гранул более 0,6 мм, полученную от переработки старых шин, в ряде стран применяют как добавку в битум в дорожном строительстве. Она также используется для изготовления напольных покрытий в магазинах, выставочных залах, непрерывных резиновых лент, в качестве тепло- , холодо- и звукоизоляторов, в обувной промышленности (подошвы, резиновые сапоги).
в сельском хозяйстве и в автомобилестроении. Заметим, что переработка шин по криогенной технологии экологически безвредна и полностью исключает пожароопасные ситуации.
Ещё более перспективен комбинированный способ, отличающийся от криогенного тем, что часть резиновой крошки (фракция > 0,6 мм) идёт на гидрогенизацию и получение из неё моторных видов бензина. В этом контексте, говоря об Украине, надо учесть, что перерабатывать такое углеводородное сырьё и насыщенное поглотительное или соляровое масло могут уже имеющиеся в стране мощности нефтеперерабатывающих или коксохимических заводов, что значительно уменьшит первоначальные затраты на внедрение всего технологического цикла. Тем самым до предела будут минимизированы затраты на приобретение изношенных шин, т. е. сырьё для вновь строящихся заводов по переработке изношенных шин практически будет бесплатным. Другими словами, создание комбинированных мощностей позволит из почти бесплатного сырья (изношенных шин) получать и бензин, и резиновую крошку.
3 Золотая россыпь на обочине дорог. В Украине запатентована уникальная технология переработки изношенных автопокрышек
По данным Международной ассоциации переработчиков шин (офис в Париже), в мире каждый год накапливается не менее одного миллиарда отъездивших свое автопокрышек. Из этого количества с помощью существующих технологий перерабатывается ориентировочно 30-40 процентов — сжигается (хотя это и запрещено экологическими организациями), как-то утилизируется. Остальное попросту валяется на задворках предприятий или по обочинам дорог, загрязняя окружающую среду, насыщая воздух ядовитыми веществами. В Украине статистика о количестве отработанных автопокрышек и их дальнейшей участи попросту не ведется.
Утилизация и переработка медицинских отходов
... открытое хранение отходов, складирование их на полигонах захоронения ТБО (и часто на несанкционированных свалках) создавало реальную угрозу здоровью населения. МосводоканалНИИпроект провел исследование и разработал комплексную программу удаления и переработки медицинских отходов на ...
Как бы там ни было, избавляться от никому не нужных автопокрышек в Германии и Японии предпочитают самым распространенным, хотя и несовершенным методом — элементарным сжиганием в цементных печах. По мнению же экспертов, резина изношенных шин соответствует ценности сырой нефти.
Используется сегодня и метод пиролиза, при котором автомобильную шину нагревают без доступа кислорода до 300-500 С, после чего она превращается в субстанцию, напоминающую сырую нефть, правда, не ахти какого качества.
Был такой анекдотичный случай: во времена конверсии предложили использовать шахты военных ракет для переработки шин с помощью пиролиза. Заложили. Нагрели. «Разложили». А когда открыли шахту — огромный «гриб» из разных примесей вырвался наружу и надолго завис над местностью. Увидев это, начальство запретило использовать этакую западную «новацию» в дальнейшем. Это у нас. А в Европе еще лет 10-15 использовали пиролиз, пока не отказались. Помогли, видимо, борцы за чистоту экологии.
Высоких энергозатрат требует и криогенный способ переработки, когда с помощью жидкого азота резиновая автошина измельчается в крошку. К сожалению, и при этом ценные свойства резины не сохраняются. К тому же у этого способа имеются и другие недостатки.
Наконец — механический способ переработки. Шины вместе с содержащимся в них металлом просто перемалывают, что приводит к высоким энергозатратам и амортизации режущего оборудования (ежесуточно приходится менять резаки).
При этом в полученной крошке обнаруживаются остатки металлокорда.
Киевские радиофизики прикинули: только в столице ежегодно «списывается» до полутора тысяч тонн отработанных автопокрышек. Какая-то их часть, далеко не по самым передовым технологиям, перерабатывается на предприятиях в г. Комсомольск Полтавской области, Дрогобычском шиноперерабатывающем заводе, ОАО «Броварской шиноремонтный завод», что под Киевом. Кстати, до недавнего времени в стране выпускались шины с текстильным кордом, переработку которых броварчане освоили, умудрившись применить оборудование тридцатилетней давности. Тем не менее, это производство вскоре стало одним из самых рентабельных заводских подразделений. Но подобных автопокрышек в Украине почти не осталось, нынче эра шин с металлическим кордом.
Воспоминания о некогда виденных шинных кладбищах и просьбы производственников подтолкнули молодого кандидата физико-математических наук, старшего научного сотрудника радиофизического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко Александра Бедюха использовать для решения острой проблемы собственный опыт. Основательно разрабатывая в свое время тему кандидатской «Воздействие электромагнитного излучения на биметаллические объекты», Александр с коллегами (впоследствии ставшими его соавторами) пришел к выводу, что можно попробовать в условиях высокочастотного электромагнитного поля «взрывать» металл внутри самой шины. Начали экспериментировать. Но после пришли к простому и оригинальному решению — разрушать резину шины магнитным ударом. В результате получили отдельно металлические прутики и авторезину, готовую к переработке на том же броварском заводе. По расчетам получалось, что и вторичное сырье по качеству может быть весьма пригодным для дальнейшего использования. Вскоре дотошный Александр Бедюх получил принципиально новый способ-рецепт переработки изношенных резиновых шин.
Основные производственные фонды и эффективность их использования
... основных фондов. Рациональное и экономное использование как основных, так и оборотных фондов является первоочередной задачей предприятия. Целью моей работы является исследование основных производственных фондов предприятия и эффективность их использования. Задачи данной курсовой работы: 1. дать определение основным производственным фондам ...
В лаборатории была создана экспериментальная высоковольтная (до четырех киловольт) электроимпульсная установка. Настойчивость исследователей была вознаграждена. С помощью электрического разряда (магнитного удара) по металлокорду металл стал отделяться от затиснувшей его со всех сторон резины. То есть верхний слой без усилий «прощался» с нижним, высвобождая ряд стальных тоненьких прутиков — корд. После этого резина была готова к дальнейшему измельчению и окончательной переработке. Примечательно, что и сегодня эксперименты продолжаются.
Александр Бедюх убежден: данный экологически чистый метод не только существенно уменьшает энергоресурсы при переработке шин, но и позволяет в дальнейшем получить дешевое сырье, аналогичное каучуку. Кстати, на эту разработку, воплощенную пока только в экспериментальной лабораторной установке, в прошлом году получены патенты Государственного патентного ведомства Украины и Российского агентства патентов. Также подана заявка в международную организацию PCT (патентной кооперации договоров), объединяющую 60 стран мира. Правда, чтобы запатентовать украинскую разработку в каждой из них, нужны еще в среднем по две- три тысячи долларов. Это можно потихоньку осилить в дальнейшем. И тогда Украина получит исключительные права на технологию, продажу прав на реализацию, выпуск и т. п.
А как же быть с измельченной крошкой? — может возникнуть вопрос. Тут помогли россияне с подмосковной научно-производственной фирмы «Энтор». Они на практике сумели модифицировать ее уже без нагревания (что принципиально отличает эту технологию от существующей) и получить резиновую крошку со свойствами, аналогичными каучуку, а не просто в виде добавки к основному сырью. Эта технология нашла свое подтверждение на Ярославском шинном заводе, где получили отличного качества технические изделия в виде разнообразных прокладок для железнодорожных путей, авиастроения и т.п. И ведь эти важные детали получены из резиновых отходов!
Теперь посчитаем: себестоимость модифицированной крошки обходится максимум в 30 центов за килограмм. Каучук же стоит 2-3 доллара за килограмм. Даже если продавать этот регенерат по 50 центов за килограмм — производство, убеждены новаторы, окупится за полтора года. При этом все этапы технологии переработки экологически безопасные, что подтверждено выводом Минэкобезопасности.
Предполагается ежегодно выпускать такого сырья до 6 тысяч тонн по цене примерно 500 долларов за тонну. Рентабельность производства предусматривается получить 125 процентов, а окупить затраты с момента выхода на проектную мощность ориентировочно за 8 месяцев. Производство должно пройти два этапа. Первый — создание за три-четыре месяца пилотной установки и два месяца на отработку режимов. И второй — создание за год самого завода с ежесуточной переработкой до 5 тонн шин легковых автомобилей.
Вот уже несколько лет организационные мероприятия по уникальному новшеству финансирует сирийский бизнесмен Харис Юссеф, с которым Александра Бедюха случайно свела судьба. И нынешней весной помог, порадовавшись за своего ученого партнера, которого пригласили выступить с докладом на 7-ю ежегодную конференцию (апрель 2000) Европейской ассоциации переработчиков шин, состоявшуюся в Брюсселе. Доклад украинского ученого участники конференции назвали фантастикой, а после того как он продемонстрировал кусочек шины с ровнехонько отделившимися прутиками корда, один из зарубежных оппонентов уточнил: «реальная фантастика».
Есть у А. Бедюха партнеры — коллеги, которые всячески содействуют совершенствованию разработки. Одним из них вот уже который год является доктор технических наук, заведующий отделом электропитания технологических систем Института электродинамики НАНУ Анатолий Щерба. По его мнению, «разработка А. Бедюха вышла за пределы сферы исследований и экспериментов прикладной радиофизики. Пришла пора подключиться к ее обоснованию системотехникам, экономистам, а главное — технологам». Харис Юссеф не побоялся три года назад поверить в научный потенциал киевских радиофизиков, получивших сенсационные результаты. Поддержит ли государство уникальное новшество, имеющее несомненно мировое значение? Отечественные шинные предприятия готовы предоставить площади для испытаний промышленной установки, взять на себя расходы за электроэнергию и т. д., но на ее приобретение у них денег нет.
Анатолий Андреевич считает идею переработки шин А. Бедюха «очень хорошей, потому что в ней все просто: используются динамические усилия при малой энергетике. Если это подтвердит опытно-промышленная установка — произойдет технологический переворот в переработке такого сырья. Но сейчас, к сожалению, все любят короткие деньги». Как и подобает ученому, не терпящему «шумихи», а доверяющему лишь фактам, А.Щерба верит в «жизнеспособность установки на 95 процентов, даже на уровне макета». Ему приходилось уже запускать немало «живых» технологий, таких, что вышли из лаборатории, перешли в цех и обслуживались не инженерами или научными сотрудниками, а рабочими. Тем более что результаты, полученные сейчас в лабораторных условиях, достаточны для перехода к опытно-промышленному проектированию и испытаниям.
Заключение
В последние годы во многих странах большое внимание уделяется проблеме использования образующихся во всё возрастающих количествах отходов производства и потребления, в том числе изношенных шин, которые являются одним из самых многотоннажных полимерных отходов.
Проблема использования изношенных шин имеет важное экологическое значение, поскольку вышедшие из эксплуатации шины накапливаются в местах их эксплуатации (в автохозяйствах, на аэродромах, промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, горно-обогатительных комбинатах и т.д.).
Вывозимые на свалки или рассеянные на окружающих территориях, шины длительное время загрязняют окружающую среду вследствие высокой стойкости к воздействию внешних факторов (солнечного света, кислорода, озона, микробиологических воздействий).
Места их скопления, особенно в регионах с жарким климатом, служат благоприятной средой обитания и размножения ряда грызунов и насекомых, являющихся разносчиками различных заболеваний. Кроме того, шины обладают высокой пожароопасностью, а продукты их неконтролируемого сжигания оказывают крайне вредное влияние на окружающую среду (почвы, воды, воздушный бассейн).
Проблема использования изношенных шин имеет также существенное экономическое значение, поскольку потребности хозяйства в природных ресурсах непрерывно растут, а их стоимость постоянно повышается.
Использование изношенных шин, содержащих помимо резины, технические свойства которой близки к первоначальным, большое количество армирующих текстильных и металлических материалов, является источником экономии природных ресурсов.
Кроме того, ликвидация свалок изношенных шин позволит освободить для использования по назначению значительные площади занимаемых ими земель.
Для успешного решения проблемы вторичного использования и переработки изношенных шин в России необходима разработка и принятие комплекса мер, регламентирующих порядок их учета, сбора, хранения и поставки на переработку, подготовка и продвижение на федеральном и региональном уровнях законодательных актов, стимулирующих увеличение объемов восстановительного ремонта и переработки изношенных шин. Требуется также создание рынка изделий и материалов, изготавливаемых из получаемого при переработке вторичного сырья. Такая работа уже давно ведется в США и странах Западной Европы при активном содействии Всемирной ассоциации переработчиков шин (ITRA) и ETRA.
