Особенности переработки изношенных шин в мире и в России

Динамичный рост парка автомобилей во всех развитых странах приводит к постоянному накоплению изношенных автомобильных шин, что делает вопрос их утилизации все более акутальным. Стоит отметить, что долгое время резина ввиду своего химического строения (трехмерная химическая сетка) считалась в принципе неперерабатываемым и поэтому проблемным материалом. Между тем сегодня уже существует целый комплекс технологий, позволяющих перерабатывать РТИ в конечный продукт, сырье или источник энергии.

О том, каким образом осуществляется переработка автопокрышек в мире, аналитики агентства Cleandex побеседовали с заместителем директора ООО «Н. Т. Д. Таманно» Бочавером Кириллом Зыськовичем.

Cleandex: Каков общий объем образования изношенных шин в мире и в России? Какова динамика данного показателя? Насколько высока доля автопокрышек, подвергающихся утилизации?

Бочавер К. З.: По прогнозам Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) объем твердых отходов к 2025 г. вырастет в 4–5 раз. В том числе общемировые запасы изношенных автопокрышек оцениваются в 25 млн т при ежегодном приросте не менее 7 млн т. На европейские страны приходится 3 млрд шт. «накоплений» изношенных автопокрышек (около 2 млн.т).

Считается, что из этого количества в мире только четверть автопокрышек находят применение (экспорт в другие страны, сжигание с целью получения энергии, механическое измельчение для покрытия дорог и др.). Остальные три четверти использованных автопокрышек никак не утилизируются ввиду отсутствия рентабельного способа утилизации, а захораниваются в целом или разрубленном виде.

В России и СНГ ежегодный объем выбрасываемых автопокрышек оценивается цифрой более 1 млн т, при этом в Москве накапливается 70 – 90 тыс. т, в Санкт-Петербурге и Ленинградской области – около 60 тыс. т при полном отсутствии цивилизованных захоронений.

Cleandex: На рынке представлено достаточно много технологий переработки шин. Каковы основные их характеристики, преимущества и недостатки?

Бочавер К. З.: На настоящий момент в мире реализованы четыре основных направления утилизации автошин.

Первый способ – измельчение сырья в резиновую крошку механическим(самый распространенный в мире), криогенным и др. способами с отделением металлического и текстильного корда. Резиновая крошка применяется в качестве наполнителя резиносодержащих изделий типа спортивных матов, груш, а также плит, ковриков, наливных напольных покрытий и кровельных материалов, засыпки футбольных полей и т. п.

Попытки применения резиновой крошки в качестве наполнителя для производства резиносодержащих асфальтобетонных дорожных покрытий показали экологическую опасность такого покрытия. Резиновый наполнитель выкрашивается из дорожного полотна и рассеивается, загрязняя окружающую среду. Таким образом, этот способ не ликвидирует экологическую опасность такого вида отходов, а только откладывает решение данной проблемы и усложняет её. По причине вредного воздействия на человека резиновая крошка больше не используется для засыпки детских площадок и стадионов.

Проведенные консультации с российскими и европейскими производителями резиновой крошки показали, что несмотря на распространенность такого метода, рынок резиновой крошки приблизился к своему насыщению, а проблема утилизации резиносодержащих отходов, по сути, так и остается нерешенной.

Второй способ – пиролиз сырья (разложение при высокой температуре ≈500ºС) с получением технического углерода невысокого качества (из-за повышенного содержания в нем кокса и золы, масел и прочих компонентов), горючего газа, используемого для производства тепловой энергии, а также металлического лома. Основной недостаток такого способа переработки – цикличность работы, высокие выбросы токсичных продуктов пиролиза и сгорания горючих газов, представляющих опасность для людей и окружающей среды. Недостаточная экономическая эффективность метода обусловлена низким качеством, высокой ценой конечных продуктов, энергетической неэффективностью процесса.

Третий способ — растворение сырья в горячем битуме. При таком способе переработки производится сырье для дорожного строительства в виде модифицированного битума, металлолом и сырье для получения технического углерода. Технология достаточно энергоемкая. Модифицированный битум в силу его высокой стоимости по сравнению с аналогами, полученными обычным способом, не имеет пока шансов заменить их в производстве асфальтобетонных смесей. Кроме того, требуется извлечении и переработка углерод-содержащего остатка, что делает данное производство неэкологичным.

Четвертый способ – сжигание частично измельченных автошин (резиновых чипсов). Данный способ наиболее распространен в США, где резиновые чипсы используются в смеси с каменным углем в качестве топлива для ТЭЦ и сушки бетона. Старые шины традиционно использовались в качестве заменителей топлива благодаря высокой теплоте сгорания. Однако высокая токсичность продуктов сгорания, а также уровень цен на каменный уголь, особенно в угледобывающих странах, сделало такой метод малоперспективным.

Пятый способ – девулканизация резиновой крошки с получением девулканизата – заменителя резины – технологически сложен, энергоёмок, получаемый продукт дорог и низкого качества.

Принимая во внимание новое экологическое законодательство в России, странах ЕС и др. странах, запрет в Европе применения резиновой крошки в дорожном строительстве, а также низкую рентабельность и токсичность других, приведенных выше способов переработки автошин наряду с низким качеством получаемых продуктов переработки, можно сделать следующий вывод:

Ни один из перечисленных выше способов так называемой утилизации не является конкурентоспособным предлагаемому способу переработки ввиду принципиально иного, глубокого и экологически чистого и высокорентабельного способа переработки автошин и РТИ в замкнутом производственном цикле, позволяющем перерабатывать старые автошины в практически исходные компоненты для их производства, а также в товарные продукты надлежащего качества. Кроме того, полученные при пиролизе продукты и изделия из них требуют последующей утилизации, и, в лучшем случае только отдаляют ее. Например, покрытия после их использования требуют последующей утилизации, значительно более дорогой и сложной.

Cleandex: Какая технология, по Вашему мнению, наиболее экономически оправдана с точки зрения организации производства? 

Бочавер К. З.: На наш взгляд, экономически эффективной в современных российских условиях является технология переработки резиновой крошки, получаемой при утилизации старых автопокрышек, путем термолиза ее в органическом теплоносителе. Важным преимуществом данной технологии является не только уничтожение вредных и практически не разлагающихся отходов, но и получение на конечной стадии процесса переработки высоколиквидных продуктов, таких как технический углерод и синтетическая нефть.

Синтетическая нефть не уступает по своим свойствам природной нефти, а также имеет преимущества благодаря полному отсутствию парафинов, низкому содержанию серы и отсутствию воды. Синтетическая нефть принимается нефтеперерабатывающими заводами.

Технический углерод может использоваться для производства лакокрасочных покрытий, резинотехнических изделий и автошин, в металлургии и во многих других отраслях промышленности.

Стоит отметить, что процесс строится на переработке резиновой крошки, производство которой хорошо освоено, из нее легко удаляются и самостоятельно утилизируются корды. При резке автопокрышек вначале получают широкую фракцию РК. Мелкая фракция (до 1 мм) имеет хороший сбыт, а более крупная (до 5 мм) сырье для термолиза.

...

ООО «Н. Т. Д. Таманно» предлагает строительство «под ключ» заводов по утилизации автошин и резиносодержащих отходов на основе технологии растворения в органическом растворителе ( Патент РФ № 2220986 от 10.01.2004 г. «Способ переработки резиносодержащих отходов», Заявка на выдачу патента № 2003111988 от 24.04.2003 г. , Международная заявка PCT/RU 2004/000153 от 12.05.2004 г. «Способ переработки резиносодержащих отходов» дата приоритета 24.04.2003 г. ). 

В основу технологии положен метод деструкции полимерных материалов под воздействием умеренных температур в среде органических растворителей. 

Технология отработана на пилотной установке непрерывного действия производительностью до 400 кг резиновой крошки в сутки. 

В настоящее время в подмосковье идет строительство промышленной установки.