Утилизация и переработка автомобильных шин в современном мире, где число автомобилей неуклонно растёт, приобретает большое экологическое и экономическое значение. Это связано прежде всего с тем, что изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды. К тому же резина огнеопасна и не подвергается биологическому разложению, обладая высокой стойкостью к действию природных факторов (солнечного света, влаги, кислорода) , а куча резиновых покрышек представляет собой достаточно удобное место для проживания целых колоний грызунов и насекомых , многие из которых являются источником инфекционных заболеваний .

В 1909 году среднее содержание вторично переработанной резины в новых покрышках было более 50%. Такой высокий процент повторного использования был вызван тем что один фунт натурального каучука стоил почти столько же, сколько фунт серебра , и было выгодно как можно дольше повторно использовать резину. В 1960 году повторно перерабатывалось 20%. Снижение было обусловлено дешёвой нефтью. В 1995 году процент составлял 2% . Шины с металлическим кордом впервые появились в Европе в 1948 году .

Переработка шин предпочтительна потому, что 80 % мирового запаса шин созданы из синтетического каучука который получают из нефти — не возобновляемого природного ресурса. Около половины использованных шин в мире, по состоянию на конец 1990-х . Но при сгорании резины покрышек генерируется широкая гамма чрезвычайно токсичных соединений которые попадают в атмосферу . Среди них: бифенил , антрацен , флуорантен , пирен и так далее .

По опубликованным данным в США ежегодно образуется около 2,8 млн. тонн шин, в Европе около 2 млн. тонн , а в России около 1 млн. тонн покрышек . Замена складирования, захоронения и сжигания технологией утилизации имеет важное экономическое значение , так как способствует сохранению природных запасов ценного сырья, стимулирует развитие ресурсосберегающих, дешёвых технологий, а также улучшает экологическую обстановку и исключает утрату больших земельных площадей под свалки резиновых отходов.

Использованные шины, вне зависимости от наличия или отсутствия глубины протектора, могуть быть восстановлены посредством вулканизации нового протектора к покрышке .

Также изношенные шины применяются для устройства .

Продукция переработки

Изношенные покрышки содержат 5 основных компонентов:

• резиновая составляющая — вулканизированная оболочка, имеющая сложную структуру;
• чёрный металл в виде бортовых колец, тонкой проволоки армирования;
• цветной металл ( алюминиевые и латунные шипы);
• синтетические текстильные нитки армирования;
• прочие составляющие (например клей).

При правильной переработке, изношенные шины могут являться сырьём для изготовления различной продукции, например :

• новых автомобильных покрышек (до 15—20 %);
• РТИ для автомобилей (до 25 %);
• (для последующего производства РТИ) (до 40 %);
• водоотталкивающих покрытий для крыш (до 40 %);
• ж/д шпал и прокладок подрельсовых (до 60 %);
• плиты Рездор для покрытия легкоатлетических стадионов, игровых полей ;
• плит для полов животноводческих ферм ;
• напольных ковриков и подошв для обуви (от 10 до 100 %);
• колёс (шинок) для инвалидных колясок и коек (10—100 %);
• покрытий для дорог (14—15 тонн на 1 км дорожного покрытия) ;
• бесшовных покрытий из резиновой крошки для спортивных , игровых и детских площадок;
• тротуарной резиновой плитки (основным сырьём для её изготовления является фракционированная резиновая крошка — продукт механической переработки изношенных шин);
• бетона для строительства в качестве добавок (фибробетон) ;
• для очистки сточных вод ;
• для изготовления резиновой фанера и дощатой тары .

Технология переработки

На линии переработки после сортировки шины дробят в промышленном шредере . Стальные кордовые волокна извлекаются с помощью постоянных магнитов . Для извлечения алюминиевых и латунных включений (шипов) создаётся переменное магнитное поле , вызывающие в них индукционные токи ( электромагнитная индукция ), благодаря чему шипы также притягиваются магнитом. Чёрный и цветной металл передаётся на переплавку, резина же по выходу с линии переработки представляет собой гранулы размером 2 — 3 кубических сантиметра .

Переработка шин с применением криогенных технологий

Криогенный процесс, производится при температурах -60 °С ... -90 °С, когда резина находится, в псевдохрупком состоянии . Это позволяет разделять шины на составные компоненты – резину, металл и текстиль. Дробление при низких температурах значительно уменьшает энергозатраты на дробление, улучшает отделение металла и текстиля от резины, повышает выход резины. Однако, для охлаждения резины требуется либо дорогостоящий азот, либо достаточно дорогая и энергоёмкая система получения и очистки холодного воздуха

Переработка резин методом пиролиза

Сначала шины измельчают до кусков 5х5 см, а затем направляют в пиролизную печь . Процесс пиролиза экзотермичен, поэтому после разогрева измельчённой резины дальнейшего подвода теплоты не требуется . Как правило реакцию проводят при недостатке кислорода, а то и вовсе в вакууме. Оптимальная температура пиролиза, обеспечивающая максимальный выход жидких продуктов, составляет 480-520°С. В результате пиролиза получаются вещества, очень напоминающие продукты крекинга нефти, металлы, и как следствие тепловую или электрическую энергию .

Юридическая база

Россия

Согласно российскому федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) изношенные шины относятся к IV классу опасности являются малоопасным отходом. Имеют следующий компонентный состав: Поли — 80 — 95 %, также может содержать: текстиль, металл (бортовая проволока)

В конце декабря 2008 года были внесены изменения в российское законодательство об охране окружающей среды . Отменено лицензирование деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению отходов пятого класса опасности, а также по накоплению отходов I—V классов опасности. Введён уведомительный порядок предоставления отчётности о фактически образованных, использованных и размещённых отходах.

Данные изменения вовсе не означают, что теперь можно не заботиться об охране окружающей среды. Наоборот, теперь будут увеличены штрафные санкции в отношении не только должностных лиц, но также индивидуальных предпринимателей и организаций.

США

За период с 1990 г. свалки покрышек сократились на 87 %. В 12 штатах США запрещён любой способ захоронения шин (целых и резаных). Законодательное регулирование отрасли переработки шин в США осуществляется на уровне штатов . С 1991 г. в США действует закон, требующий применения 20 % изношенных шин в асфальтобетонных покрытиях. Финансирование переработки шин осуществляется за счёт налогов и сборов (tire fees), взимаемые при продаже новых шин либо при регистрации новых транспортных средств.

Япония

Граждане Японии, согласно «Закону о переработке отходов», обязаны доставить отработавшие покрышки на пункты сбора (обычно на ту же заправочную станцию , где они и были куплены). При этом владелец платит за утилизацию. Кроме этого, в Японии действует закон, возлагающий ответственность за сбор и утилизацию шин на самих производителей новых автопокрышек.

Примечания

Литература

на русском языке

• Макаров В.М., Дроздовский В.Ф. Использование амортизованных шин и отходов производства резиновых изделий. — Л. : Химия , 1986. — 248 с. — 2300 экз.
• к. т. н. , проф. Веселов И. В., к. т. н. Перлина Ж. В., Марьев В. А., Шувалов Ю. А. : [ 4 марта 2016 ]. — Твердые бытовые отходы. — 2012. — № 12. — С. 58-63.
• к. т. н. , проф. Иванов К.С., доц. Сурикова Т.Б. : [ 31 мая 2013 ]. — МГТУ «МАМИ» . — 2009. — С. 19-24.

на других языках

• . US Environmental Protection Agency. 16 July 2011. (англ.)
• Ahmet Turer. (англ.) . — Intech, 2012. — ISBN 978-953-51-0327-1 .
• Kurt Reschner. : [ англ. ] . — 2008. — 8 July. — 16 с.

Ссылки

Видео

•