Переработка покрышек в топливо - OXFORDST.RU

Переработка покрышек в топливо

Что такое пиролиз покрышек: суть метода работы пиролизной установки по переработке шин

Число автомобилей в России увеличивается с каждым годом, одновременно растет и количество изношенных шин.

Основной метод утилизации — переработка в резиновую крошку – охватывает далеко не полный объем вторичного резиносодержащего сырья.

И хотя в последние годы сильно возросли темпы производства бесшовных покрытий и асфальта из шинной крошки, большие объемы отслужившей авторезины остаются неутилизированными.

Что происходит с остальным сырьем? В основном резина просто скапливается на свалках, увеличивая их и без того зашкаливающий объем.

Переработка методом пиролиза – современный способ утилизации автошин и других РТИ. Он с успехом применяется за рубежом, но в России пока не очень популярен.

Как происходит переработка автошин?

Пиролиз – наиболее экономически выгодный способ переработки резины из использованных автопокрышек и других РТИ, при этом не загрязняющий газами сгорания окружающую среду.

Протекает он так:

  1. Шины предварительно разделяются на переднюю и боковые при помощи борторезного станка.
  2. Разрезанные покрышки загружаются в специальную емкость (реторту), которая герметизируется и помещается в печь.
  3. Печь нагревается до 450 0 С и начинается процесс пиролиза, в ходе которого выделяется газ. Когда разложение сырья заканчивается, реторту извлекают и заменяют новой.
  4. После остывания, которое занимает несколько часов, емкость разгружают, отделяя углеродистый остаток от металлического корда.

Процедура отличается от обычного сжигания отсутствием кислорода, который необходим для горения.

При таких условиях происходят химические реакции, в результате которых из шин выделяются газообразные нефтяные фракции, а в печи остается углеродный порошок и корд.

Производство получается безотходным, так как все продукты пиролиза используются в промышленности, принося хорошую прибыль.

Продукты, получаемые на выходе

Есть несколько продуктов, получаемых на выходе. Это:

  • жидкое топливо;
  • углеродосодержащий остаток;
  • пиролизный газ;
  • металлокорд покрышек.

Каждый из этих продуктов можно применять с пользой.

Выход жидкости

Жидкость, получаемая на выходе во время пиролиза резины – синтетическая нефть, по составу похожая на природную.

При дополнительной переработке она способна заменить многие горюче-смазочные материалы – бензин, солярка, масло и т. д.

В США более 100 миллионов изношенных шин ежегодно превращаются в дизельное топливо, а одна покрышка приравнивается к 30 литрам нефти.

В крайнем случае необработанное пиролизное масло, полученное из покрышек, можно использовать как топливо для печей и котлов.

Твердый углеродсодержащий остаток

Применяется в различных сферах:

  • при изготовлении определенных резинотехнических изделий (например, транспортерных лент, утеплителей или новых автопокрышек);
  • в лакокрасочном и цементном производстве – в качестве красителя;
  • используется как сорбент вместо активированного угля;
  • может служить как твердое топливо или как компонент для жидкого горючего.

Пиролизный газ

Этот летучий компонент по составу напоминает природный газ.

Основная его часть в ходе работы пиролизного оборудования преобразуется в жидкую фракцию, а неконденсируемый остаток используется для поддержания горения печи.

Металлический корд

Это сердечник шины, единственный компонент, который не претерпевает изменений при пиролизе.

Армирующий материал автомобильных покрышек – это высококачественная сталь, которая при дополнительной обработке с успехом применяется как вязальная проволока или идет на переплавку.

Больше о металлокорде и о том, как его можно применять, узнайте здесь.

Устройство котлов

Состав простейшей пиролизной установки таков:

  • реторта (тигель), в которую загружается сырье – шины;
  • топочная камера, где происходит нагрев;
  • теплообменник, в котором пиролизный газ конденсируется в жидкое топливо.

Можно ли сделать оборудование своими руками?

Конструкция такой пиролизной установки по переработке резины проста, ее вполне можно изготовить своими руками.

Для этого потребуются трубы различного диаметра, запорная арматура и термометр.

В качестве нагревательной камеры можно взять железную бочку, а для реторты использовать бидон.

Функционировать это оборудование будет, но лишь для научно-познавательных целей. Получаемый на выходе продукт малопригоден к использованию и требует дальнейшей очистки и переработки.

Объемы такого «домашнего» производства не позволяют говорить о серьезной выгоде.

Чтобы самостоятельно построить установку, перерабатывающую приемлемый объем сырья, потребуется до 10 миллионов рублей, что сопоставимо с ценой средней пиролизной линии фабричного изготовления.

Пиролиз – процесс небезопасный. При попадании воздуха в кустарно изготовленную реторту во время работы установки может произойти взрыв, что грозит серьезными травмами.

Если говорить об открытии бизнеса по переработке шин в топливо, лучше приобретать готовое оборудование, изготовленное специалистами.

На рынке сейчас представлены пиролизные линии различной производительности. Такие установки включают в себя всевозможные дополнительные узлы для ускорения процесса, повышения количества и качества продукции на выходе:

  • скрубберы – устройства, охлаждающие пиролизный газ специальным реагентом и частично конденсирующие его в жидкую фракцию;
  • сепараторы – предназначены для снижения влажности оставшегося газа перед подачей его в печь;
  • конденсаторы – в них происходит окончательное преобразование газообразной фракции в жидкую после скруббера;
  • фильтрующие сооружения для дополнительной очистки выбрасываемых в атмосферу газов.

Как работает печь?

Технологический процесс на фабричной производственной линии проходит так:

  1. Нагретый газ подается из печи по трубопроводу в скруббер, где осуществляется охлаждение и частичная конденсация.
  2. Затем он проходит через специальный трубопровод, обеспечивающий дополнительное охлаждение, в конденсаторы для окончательного преобразования в жидкое горючее.
  3. Оставшийся газ, не поддающийся преобразованию в жидкость, направляется для осушения в сепаратор, откуда идет в пиролизную печь для дальнейшей переработки.

Наиболее совершенные технологические линии пиролиза оснащены установками для каталитического крекинга, перегоняющими пиролизное масло в различные виды горючего. Но такое оборудование – это уже целый завод как по площади, так и по стоимости (до нескольких миллионов евро).

Несмотря на то, что бизнес на пиролизе шин пока не очень распространен в России, на рынке представлены неплохие образцы оборудования для пиролизной переработки покрышек отечественного производства.

Поставщики пиролизных установок

ООО «Технокомплекс» (г. Ростов-на-Дону) предлагает оборудование «ПИРОТЕКС», обеспечивающие максимальный объем качественного жидкого топлива.

Цены широко варьируются в зависимости от производительности оборудования и степени автоматизации: от 2 870 000,00 р. за установку мощностью 2 тонны в сутки до 35 900 000,00 р. за монстра с 32 ретортами, способного поглощать 28 тонн сырья в сутки.

Подробнее все модели и цены представлены в прайсе на сайте компании.

Фирма также поставляет дополнительное оборудование, облегчающее работу с установкой: монорельсовые пути с электротельферами и гидравлические опрокидыватели для тиглей.

Установка для переработки шин «РОСЭКО» производства ООО «РМ» (г. Санкт-Петербург) способна давать на выходе газ и дизельное топливо.

Оборудование компактно смонтировано в едином контейнере и способно утилизировать 2,5 тонны сырья в сутки.

Стоимость установки 9 миллионов рублей.

Пиролизная линия Т-ПУ1 производства ООО ПТК «Пиролиз-Экопром» (г. Нижний Новгород) стоит всего 2,5 миллиона рублей – в базовой комплектации с одной ретортой.

Лучше приобрести еще одну или две загрузочных емкости для непрерывной работы. Установка способна перерабатывать до 6 кубометров сырья в сутки, потребляя всего 1,1 кВт/ч электроэнергии.

Видео по теме

В данном ролике вы можете ознакомиться с процессом получения топлива из резины путем пиролизной переработки:

Итоги

Итак, чем же хорош пиролиз:

  • по сравнению со сжиганием, выбросы в атмосферу вредных веществ минимальны, к тому же они подвергаются дополнительной очистке;
  • все продукты, получающиеся в ходе процесса, реализуемы в промышленности, не нужно тратиться на утилизацию каких-либо остатков;
  • малые энергозатраты – установки в основном потребляют от одного до нескольких киловатт электричества в час;
  • оборудование фактически обеспечивает само себя топливом, используя выработанный газ.

В свете таких плюсов переработка шин пиролизом представляется выгодным занятием.

Конечно, Россия обладает большими запасами натуральной нефти и газа, но они не бесконечны.

К тому же, помимо чисто коммерческой стороны, пиролиз – настоящее спасение для экологии, поэтому тем, кто думает о будущем, этот метод утилизации вредных отходов не может не показаться привлекательным.

Современные методики переработки шин для получения топлива

Идея переработки шин в топливо продиктована реалиями нашего времени. Парк автомобилей ежегодно растет. Соответственно увеличивается количество расходных материалов на их обслуживание, и как результат, отработанные запчасти тоже растут, попадая в разряд отходов. По статистике объем использованных шин в год составляет около миллиона тонн.

Хранение старой резины требует больших площадей, поэтому вопрос утилизации отходов становится все более актуальным. Полимеры, из которых изготавливают шины, не разлагаются. Самый очевидный способ избавиться от них – сжечь. Экологи уверены, что такая технология переработки резиновых отходов наносит огромный вред окружающей среде. В процессе горения резины в воздух поступают очень токсичные вещества: бензапирен, диоксины, ПХБ, фуран.

Каждая использованная покрышка может обрести вторую жизнь. При сжигании из одной тонны отходов получают 700 кг резины и 720 кг токсинов и сажи, непригодных ни для чего. Полимеры в старых колесах остаются практически неизменными после нескольких лет эксплуатации. Поэтому просто сжигать покрышки – неэффективно и экономически не оправдано.

Утилизация старых покрышек – довольно перспективное направление для открытия собственного бизнеса. Технология процесса не требует инвестиций в закупку сырья. Использованные автомобильные шины выбрасывают, так как система переработки таких отходов в России не налажена.

Владельцы шиномонтажных мастерских вынуждены платить деньги для того, чтобы организовать вывоз резиновых отходов на свалку. Поэтому желающие обеспечить владельцев такого предприятия исходным сырьем обязательно найдутся, равно как и покупатели на готовый продукт.

Виды утилизации резиновых отходов

В зависимости от способа воздействия выделяют следующие методы утилизации шин:

  • Физический.
  • Химический.

Получение резиновой крошки

Физический предполагает механическое измельчение сырья до состояния крошки. Полученный порошок используют в производстве новых покрышек. Такой способ довольно популярен. Кроме резины, из старых шин получают химические волокна и небольшое количество стали.

Читайте также  Утилизировать мебель из квартиры

Процесс переработки начинается с резки исходного сырья на мелкие куски. С помощью магнитного сепаратора удаляют остатки металлического корда. Полученную массу измельчают до состояния крошки.

Пиролизный способ

Эта технология основана на разложении исходного сырья на компоненты под действием температур без участия кислорода. Результат пиролиза зависит от температуры, при которой происходит утилизация отходов. Существует низко и высокотемпературный пиролиз. Метод получил широкое распространение в Европе. Пиролиз шин более экологичен, чем сжигание и экономически интересен, так как позволяет получать топливо из отработанного материала.

В результате пиролизной утилизации из старых покрышек получают следующие продукты:

  • Синтетическая нефть (основа для производства различных нефтепродуктов, в том числе топлива).
  • Технический углерод. Он используется как краситель для бетона, для изготовления транспортерных лент, изготовления тротуарной плитки.
  • Металлокорд (вторично применяют для производства новых покрышек или идет на металлолом).
  • Термолизный газ (используется для установки по утилизации шин или на мини-котельнях в целях обеспечения теплом).

Самым экономически выгодным способом считается восстановление шин посредством вулканизации. Этот вариант наиболее всего актуален для крупногабаритных колес. Полученный таким методом продукт в несколько раз дешевле новой покрышки. Шины легковых машин выгоднее всего перерабатывать с помощью пиролиза.

Как построен процесс утилизации и переработки методом пиролиза

Переработка шин химическим способом включает в себя следующие этапы:

  1. Подлежащие утилизации покрышки собирают в пункте переработки.
  2. С помощью специального станка покрышка разрезается на части, отдельно протектор и борта.
  3. Подготовленное сырье загружается в реторту и нагревается до температуры 1000 — 1400°. Выделяющийся в ходе переработки отходов термолизный газ охлаждается и превращается в пиролизное масло.
  4. Реторту заменяют другой, наполненной следующей партией сырья.
  5. Оставшийся после завершения операции корд отсеивают и отправляют для дальнейшей переработки.
  6. То же самое происходит с образовавшимся во время пиролиза углеродом.

Необходимо отметить, что газ, выделяющийся в процессе пиролиза, используется для поддержания горения в установке. Часть отходов попадает в атмосферу, поэтому при строительстве перерабатывающего производства учитывают расположение относительно ближайших жилых и иных объектов.

Оборудование для пиролизной переработки шин

Производственный процесс с использованием высокотемпературных режимов имеет много плюсов:

  • Технология пиролиза практически безотходная. Получаемые на выходе продукты используются повторно в каких-либо отраслях.
  • Пиролиз – наименее вредный для окружающей среды способ утилизации отходов.
  • Утилизация шин в специальном реакторе не требует гигантских энергозатрат.
  • Возможность использования получаемых продуктов для поддержания самого технологического процесса.

Основной составляющей пиролизной технологии является сама установка. Ее стоимость колеблется от одного до десяти миллионов рублей. Реактор представляет собой агрегат размерами 10Х5Х3.5 м. Пиролизная установка монтируется на открытом пространстве, не в помещении. Потребляемая мощность – 6 кВт в час, производительность 5 тонн в сутки. Из них углеродсодержащие компоненты составляют 30%, топливная жидкость – 40%, остальное – металлический корд и газ.

Для подготовительных работ потребуются специальные ножницы, которые тоже потребляют электроэнергию, и несколько тиглей для замены реторт. Весь процесс должен осуществляться непрерывно. Полученное в процессе пиролиза топливо потребует специальных емкостей для хранения и транспортировки. Обычно для этого используют цистерны.

Возможные трудности при открытии пиролизного производства

Несмотря на экономическую привлекательность, организация пиролизного производства может таить некоторые подводные камни. Важно принять во внимание некоторые нюансы, прежде чем инвестировать в оборудование и людей.

Особенности технологии работы с любыми отходами требуют размещения оборудования вдали от жилых районов. Расстояние до ближайших домов должно быть не менее 300 метров. Но и это не гарантирует вам отсутствие негативной реакции жителей. Идеальным местом может стать заброшенный цех какого-нибудь предприятия. Но и на его обустройство потребуется время и средства.

Экологи очень настороженно относятся к таким способам переработки, как пиролиз. Совершенно точно, что владельца установки обяжут приобрести очистное оборудование. Его стоимость иногда сопоставима с инвестициями в основные процессы.

Предприниматель должен быть готовым к вопросам и требованиям со стороны контролирующих служб, пожарной инспекции и других инстанций. Пиролиз подпадает под понятие «переработка мусора». Такая деятельность требует специальной лицензии.

Учитывая вышеперечисленные моменты, можно говорить о том, что перерабатывать только старые автомобильные покрышки невыгодно. Эксперты сходятся во мнении, что идеальным вариантом будет производство еще какого-нибудь сырья. Примером такого продукта может быть стекло или пластик.

Видео: Переработка шин в топливо

Обнинские ученые научились превращать старые шины в источник дохода

Молодые атомщики разработали «прорывную» технологию утилизации отработавших свой срок автомобильных покрышек, которую на днях представят Владимиру Путину

Бытовые отходы четвертого, наивысшего класса опасности — вот чем становятся обычные автомобильные покрышки, когда отслужат свой век. Просто отвезти изношенную резину на свалку или зарыть ее в землю — не выход. Как на открытом воздухе, так и под землей шины будут разлагаться больше 100 лет. А если старые покрышки загорятся, то в окружающую среду попадут канцерогены и другие вредные химические соединения.

«Многие опасные вещества при сгорании изношенных шин не разлагаются, а выделяются в воздух, — поясняет Наталья Николайкина, профессор кафедры «ХимБиотех» Московского политехнического университета. — Сера, бензапирен, фуран, диоксины, ряд других соединений создают угрозу и для окружающей среды, и для здоровья человека. Чтобы этого избежать, необходимо заниматься переработкой изношенных шин».

Но проблема в том, что утилизировать нужно не тысячи и даже не сотни тысяч килограммов автомобильной резины. По различным оценкам, в России ежегодно приходят в негодность до полутора миллионов покрышек. Затраты на их переработку требуются огромные, и закон возлагает их на производителей.

«В конце 2014 года были приняты поправки в ФЗ-89 «Об отходах производства и потребления». Они ввели в России так называемую расширенную ответственность производителей, — рассказывает Надежда Чурмеева, исполнительный директор Ассоциации производителей шин. — Согласно этим поправкам теперь все производители и импортеры автомобильных шин обязаны обеспечивать утилизацию определенной части отходов продукции, которую они выпускают на рынок».

У производителей шин есть выбор между тремя вариантами. Первый — платить в бюджет экологический сбор и тем самым освободить себя от обязанности утилизировать шины, второй — самостоятельно заняться переработкой использованных шин, третий — нанять стороннего подрядчика.

«Производители и импортеры шин пошли по третьему пути. В январе этого года был создан специализированный союз. Производители и импортеры заключают договоры с переработчиками, те утилизируют, а затем производители отчитываются перед государством», — уточняет г-жа Чурмеева.

Для утилизации шин российские переработчики сегодня используют в основном технологию механического дробления изношенной резины. Измельченная в крошку, она используется в самых различных целях, например, для изготовления покрытий и ряда резинотехнических изделий.

«Это очень простой процесс, не требующий сложного оборудования, — поясняет г-жа Николайкина. — Чтобы получить из покрышек более ценные компоненты, например, сорбенты, которые потом используются для очистки газов, — необходимо использовать другой процесс — пиролиз. В специальных герметичных емкостях при ограниченном доступе кислорода шины нагреваются до высокой температуры, но не горят. Поэтому вредные соединения не выделяются в атмосферу, а разлагаются. Ущерба экологии нет».
Технология пиролиза востребована во многих странах. Однако у созданных на данный момент пиролизных установок есть один общий недостаток — процесс пиролиза протекает в газовой среде. А любой газ — плохой проводник тепла, поэтому процесс переработки одной партии резины занимает от 8 до 12 часов. Все это время нужно нагревать емкость с шинами, и расход энергии соответствующий.

Чтобы решить эту проблему, в Японии разработали технологию, позволяющую существенно сократить энергозатраты. Там научились эвакуировать газ из емкостей и проводить пиролиз в вакууме. Но только российские ученые из Обнинска сумели предложить действительно революционное решение. Заменив газ на жидкий металл, они сократили время пиролиза, а, как следствие, и расход энергии в десятки раз.

«Мы также загружаем изношенные автомобильные покрышки в герметичную емкость. Но в этой емкости находится не газ, а жидкий металл, в частности, мы используем расплавленный свинец, — рассказывает Владимир Ульянов, ведущий научный сотрудник Физико-энергетического института им. А.И. Лейпунского. — Жидкий металл — отличный теплоноситель, поэтому весь процесс переработки одной партии покрышек у нас занимает не более одного часа».

По мнению г-на Ульянова, нет ничего удивительного в том, что именно российские ученые сумели опередить зарубежных коллег и разработать технологию жидкометаллического пиролиза. Сама идея — заменить газ на металл — достаточна проста. Представить, как должен проходить процесс переработки, не сложно. Намного сложнее реализовать задуманное. Для этого необходимо знать, как ведут себя жидкие металлы при различных температурах.

Полноценный опыт обращения с жидкими металлами на данный момент есть только у России. На начальном этапе схожие разработки велись и в США, и в Великобритании, и во Франции. Однако сейчас этими реакторными технологиями обладает только Россия

«А полноценный опыт обращения с жидкими металлами на данный момент есть только у России. С начала пятидесятых годов прошлого века мы создаем реакторные установки, где применяются различные жидкие металлы — и натрий, и свинец, — поясняет г-н Ульянов. — На начальном этапе схожие разработки велись и в США, и в Великобритании, и во Франции. Однако сейчас этими реакторными технологиями обладает только Россия. И мы все время думаем, в какой еще области, помимо основной, они могут найти применение. Так и возникла идея разработать установку для переработки автомобильных шин».
Установка, созданная в Обнинске, позволяет переработать до 1 000 кг использованных покрышек в сутки.

Читайте также  Плюсы и минусы промышленной экологии

Экономия, достигаемая за счет уменьшения времени переработки по сравнению с традиционной технологией пиролиза в газе, составляет от 2 до 4 раз в зависимости от применяемого газового аппарата. А если задействовать нагрев от сжигания пиролизного газа и оптимизировать теплоизоляцию, экономия составит от 8 до 18 раз.

Еще одна особенность инновационной технологии пиролиза, разработанной обнинскими ядерщиками, заключается в том, что основные процессы проходят при относительно невысокой температуре — от 400 до 500 °C. Если температура будет выше, то из изношенных покрышек удастся получить в основном газообразные продукты. А наибольшую ценность имеют продукты жидкие.
«Мы получаем четыре основных продукта переработки, — говорит г-н Ульянов. — Первый — металлокорд, который изначально присутствует в покрышках. Он не имеет большой ценности, и мы считаем его металлоломом. Второй — пиролизный газ, аналог природного газа. Его можно использовать для обогрева самой установки, в которой утилизируются шины. Третий продукт является твердым — это технический углерод, сырье для производства сорбентов и черного пигмента красок. И наконец, четвертый, наиболее ценный — пиролизная жидкость, близкая по своему составу к синтетической тяжелой нефти. Можно считать ее аналогом мазута».

Любой нефтеперерабатывающий завод может выделить из пиролизной жидкости бензин, керосин и другие полезные фракции. Есть и более простой вариант ее использования по аналогии с мазутом — сжигать как печное топливо. Килограмм мазута стоит на рынке 10–12 рублей, а переработка 1 000 кг покрышек дает около 300 кг такой жидкости.

Однако продавать этот продукт как обычный мазут было бы расточительством. Пиролиз в жидком металле преподнес российским ученым совсем уж неожиданный подарок: оказалось, что в полученной с его помощью пиролизной жидкости намного больше, чем при традиционном пиролизе, ценного вещества — лимонена.

«Лимонен образуется и при традиционном пиролизе, однако успевает разложиться из-за длительного времени нагрева, — поясняет г-н Ульянов. — У нас нагрев короче, поэтому ценных продуктов сохраняется больше. Наша пиролизная жидкость содержит до 20–30% лимонена. При переработке 1 000 кг покрышек можно получить до 60–90 кг лимонена».

Лимонен — отличный органический растворитель, его используют, например, в 3D-принтерах для очистки после печати. Это вещество абсолютно безопасно для здоровья человека, поэтому широко применяется при производстве различных синтетических моющих веществ. А больше всего высокочистый лимонен востребован в парфюмерии. Он используется в качестве ароматической отдушки при производстве косметики и даже лекарств. Он не только не является канцерогеном, но и не вызывает аллергии. По крайней мере не чаще, чем другие ароматизаторы, в том числе натурального происхождения.
Килограмм технического лимонена стоит сегодня на рынке от 500 до 900 рублей. Косметический лимонен высокой очистки — еще дороже. Себестоимость же лимонена, получаемого при жидкометаллическом пиролизе, не превысит 200 рублей за килограмм. А значит, перерабатывать шины таким способом не только экологично, но и прибыльно.

Демонстрационный образец пиролизной установки в Обнинске специально сделали компактным. Он немногим больше метра в высоту и легко помещается в кузов «КАМАЗа».

«Небольшие габариты для нас — момент принципиальный, — говорит г-н Ульянов. — Так уж сложилось, что в России нет практики свозить покрышки на перерабатывающий завод. Установку придется привозить на склад шин, а когда все будет утилизировано, отправлять на следующий. Небольшие габариты и транспортабельность будут важны и при продвижении нашей разработки на зарубежных рынках, поскольку мы нацелены не только на Россию».

Производители и импортеры шин в России в целом заинтересованы в диверсификации технологий утилизации изношенных покрышек. Однако пока этот процесс идет не так гладко, как хотелось бы.

«У Росприроднадзора на данный момент нет вопросов только к одной технологии утилизации — механическому дроблению изношенных шин, — поясняет г-жа Чурмеева. — К термическим способам у регулятора есть вопросы. В мартовском письме надзорного ведомства говорится, что термическая обработка отходов, к которой относятся и различные методы пиролиза, не может рассматриваться как утилизация, она считается обезвреживанием. Возможно, Росприроднадзору необходимо уточнить эти термины. Ведь пока нет четкой позиции регулятора, что термическая обработка отходов является утилизацией, производители шин не смогут рассматривать компании, которые ею занимаются, сотрудничать с компаниями в качестве потенциальных подрядчиков».

Есть надежда, что в ближайшее время все препоны удастся устранить. Уже совсем скоро, на проходящем в Сочи XIX фестивале молодежи и студентов, разработку представят Владимиру Путину. В Год экологии технология, позволяющая не загрязнять атмосферу, а утилизировать опасные отходы с пользой, просто не сможет остаться незамеченной.

Особенности переработки шин методом пиролиза

По данным Росстата в Российской Федерации на 1000 человек населения число собственных автомобилей составляет 305 единиц [1]. Исходя из того, что численность населения составляет 148,9 млн человек, общее количество личных автомобилей составляет примерно 45,5 млн единиц. Срок службы автомобильной шины в среднем составляет 5 лет, зачастую реальный срок оказывается ниже, в районе 3–4 лет [2, 3]. Таким образом, каждые 4–5 лет количество изношенных шин возрастает больше, чем на 181 тыс. шт. или, если брать среднюю массу одной шины 7 кг, то прирост составляет 1,2 млн т. Если брать в расчет грузовой транспорт, то эта цифра возрастает до 2 млн т и выше.

Постоянный прирост отработанных шин является проблемой не только в России, но и во всем мире. Их неконтролируемое сжигание ведет к загрязнению атмосферы сажей, окисью углерода, цианистыми соединениями, диоксидами.

Поскольку резина высокоустойчива к воздействию факторов окружающей среды, накопление больших объемов отработанных покрышек создает серьезную экологическую проблему.

Решить ее помогут современные и инновационные технологии переработки отработанных шин. Стоит отметить, что несмотря на существование множества способов переработки в России, их внедрение имеет довольно ограниченный характер. В основном это связано со значительными материальными затратами и организацией дополнительных производств, которые трудно сделать достаточно эффективными из-за сложности протекающих процессов.

В настоящее время разработано довольно большое количество способов переработки изношенных автомобильных шин. Эти способы позволяют получать новые виды продукции для химических производств, дорожного и гражданского строительства и т. д. Бывшие в употреблении автомобильные шины являются источниками углеводородов, как предельных, так и непредельных. Помимо этого, в них содержится металлокорд и углеродный остаток. Для того, чтобы добыть эти компоненты используют процессы термической деструкции материала шин, в частности, процесс пиролиза.

Пиролиз – это процесс термического разложения вещества без доступа воздуха, при температуре от

Одним из инновационных и передовых методов является метод СВЧпиролиза. СВЧ-Пиролиз – это новое направление в переработке шин. При воздействии микроволнового поля на обрабатываемый материал распределение энергии происходит одновременно по всему объему, поэтому нагрев материала происходит значительно быстрее, чем при обычном пиролизе (который происходит при конвекционном нагреве).

Вследствие того, что сам механизм нагрева материала в поле СВЧ принципиально отличается от обычного нагрева, значительно отличается и состав газообразных и жидких продуктов. Т. к. нагрев происходит одновременно по всему объему, то данная технология позволяет сократить время и увеличить глубину переработки в сравнении с традиционным пиролизом.

Однако, несмотря на данные плюсы, у этой технологии есть существенные особенности, которые ограничивают ее применение. Во-первых, в процессе СВЧ-Пиролиза шин образуются углеводороды, которые заново легко полимеризуются в высокомолекулярные смолистые соединения. При подборе оптимальных режимов можно добиться продукта с минимальным содержанием высокомолекулярных углеводородов и серосодержащих соединений, но практика показывает, что для этого потребуются дополнительные добавки в виде гидроксида калия (КОН) [4].

Во-вторых, метод СВЧ-Пиролиза на практике применялся только в лабораторных условиях. Внедрение данной технологии в промышленных масштабах ограничивается тем, что излучатель сверхвысоких частот требует существенных капитальных вложений, в сравнении с классической печью для пиролиза. Высокие затраты означают увеличенную себестоимость продукции.

Также сама технология требует углубленных знаний на стыке физики и химии, что делает затруднительным подбор компетентных кадров.

Можно сделать следующий вывод: технологию СВЧ-Пиролиза возможно применять для получения химических продуктов пиролиза, однако, для того чтобы применять данную технологию в промышленных масштабах необходимо снизить стоимость готовых продуктов.

Классический пиролиз автомобильных шин при помощи конвекционного нагрева. Данная технология основана на том, что отработанные автомобильные шины загружаются в реторту и герметично закрываются. Далее происходит нагрев загруженных материалов без доступа воздуха. В отличие от СВЧпиролиза нагрев происходит не так равномерно, однако оборудование для технологии конвекционного нагрева стоит существенно дешевле. Для начала процесса деструкции подогрев тигля емкости с отработанными автомобильными шинами осуществляется от внешнего источника. Со временем, как только начнется данный процесс, газ, который будет образовываться в ходе пиролиза, будет подогревать тигли практически исключая потребность в постоянной подаче тепла извне.

В ходе пиролиза образуются четыре основных продукта:

  • металлокорд. Металл, образующийся в ходе переработки пригоден для дальнейшей реализации на пункты приёма металла;
  • пиролизная жидкость. В зависимости от выбранных технологических режимов возможно получать различный фракционный состав жидкого продукта. Так, изменяя температуру и время термического воздействия на шину, можно получить бльшую фракцию легких или тяжелых углеводородов, в зависимости от того, какая цель стоит перед производством;
  • технический углерод. Данный продукт можно вновь использовать в резинотехнической промышленности, а также в лакокрасочной промышленности, строительстве дорог или, как твердое топливо (после необходимой обработки) [9]. По некоторым данным технический углерод может содержать до 92–99 % чистого углерода, что допускает его применение для получения углерод-углеродных материалов (УУМ). УУМ – это новый класс пористых композитных материалов, сочетающих преимущества как графита, так и активных углей [5].
  • пиролизный газ. Данный продукт может использоваться как топливо для теплогенераторов или горелок. Одновременно с этим лучшее применение для данного газа является его использование, как топлива для поддержания необходимой температуры в технологическом процессе пиролиза [5].
Читайте также  Ртутные лампы утилизация или обезвреживание

В сравнении с другими методами переработки отработанных шин, такими, как сжигание, дробление/криогенное дробление в резиновую крошку, захоронение шин в землю, пиролиз является наиболее экологически чистым способом переработки. Это связано с тем, что технология пиролиза не предусматривает контакта сырья с атмосферой в ходе технологического процесса, что практически исключает вредные выбросы в ходе производства.

По выбору пиролизная установка может быть стационарного или динамического типа. При использовании стационарной печи тигли герметично закрываются и остаются неподвижными на протяжении всего цикла термической деструкции. При эксплуатации установок с подвижной печью, реторта вращается или перемешивает сырье методом «пьяной бочки».

Данные манипуляции позволяют быть технологии более энергоэффективной благодаря равномерному нагреву содержимого. Помимо этого, при перемешивании металлокорд скатывается в клубки, которые проще извлекать из массы готового продукта.

На российском рынке переработкой шин методом пиролиза занимается ряд компаний, например, компания Пиролиз-Экопром, г. Нижний Новгород. Данная компания постоянно модернизирует собственные установки, однако вопрос избытков пиролизного газа до сих пор решается не конденсацией в отдельные емкости, а дожиганием излишков в атмосфере. На востоке страны компания ЭкоСтар также занимается утилизацией отработанных автомобильных шин в пиролизных печах. Т. к. эта компания занимается комплексной переработкой отходов, то большая часть топлива идет на отапливание собственных мощностей. Данный факт подтверждает применимость продуктов переработки шин.

Обращаясь к зарубежному опыту, стоит отметить, что переработка автомобильных шин методом пиролиза применяется уже довольно давно.

Примером может служить Англия, где около 20 лет назад в эксплуатацию введен завод по переработке шин мощностью 50 тыс. т в год. В процессе переработки получается 3–4 тыс. т легкого дистиллята, 20 тыс. т жидкого топлива, 17 тыс. т твердого топлива и 5–7 тыс. т металла. Стоимость завода составила 12 млн долларов. Компания «Energy Research International Inc» (США) с помощью своей установки может перерабатывать до 1 млн (примерно 10 тыс. т) легковых покрышек в год [6]. Высокого уровня переработки достигли также многие европейские страны: Финляндия, Швеция и Норвегия. Стоит отметить, что в цену новой шины для легкового автомобиля, при покупке, входит еще и 1,75 евро за утилизацию плюс 24 % НДС на эту сумму. Например, финский автовладелец платит этот сбор и тогда, когда покупает новый автомобиль. Один из методов утилизации заключается в переработки шин методом пиролиза [7].

Пиролиз – это один из перспективных способов переработки шин, суть которого заключается в получении углеводородов различного состава и других компонентов, пригодных для дальнейшего применения. Существуют различные способы получения необходимых продуктов: СВЧ и конвекционный пиролиз, как было описано выше, в теории пиролиз возможен под воздействием инфракрасного излучения. [8] Каждый метод имеет свои особенности, у каждого есть свои преимущества и недостатки. Исследования в области переработки шин помогают в борьбе с неконтролируемым приростом отходов резинотехнических изделий, а также помогают внедрять инновационные методы переработки на отечественных предприятиях.

Д. А. Упоров, А. В. Румянцева,
Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия

Сборник трудов XIII международной научно-практической конференции «Система управления экологической безопасностью»

Как открыть цех по переработке шин в топливо

Переработка шин как бизнес уникальный вид деятельности, так как практически не требуется расходов на сырье. Более того, во многих городах муниципальные власти даже платят за утилизацию автопокрышек. Что же касается получаемого на выходе мазута – то это продукт, который востребован постоянно.

Мазут (пиролизное масло): область применения, потребители.

В результате процесса переработки шин выделяется темная маслянистая жидкость (30-40% от общей массы сырья). Это так называемое пиролизное масло, его химические свойства аналогичны характеристикам мазута и печного топлива. Оно может использоваться в промышленных печах, теплогенераторах, котельнях. Кроме того, пиролизную жидкость перерабатывают для получения более высококачественного мазута, дизельного топлива или бензина.

Потенциальные покупатели

  • котельные;
  • промышленные предприятия;
  • владельцы частных домов.

Оборудование

Для открытия данного бизнеса потребуется следующее оборудование по переработке шин (основное):

  • гидравлические ножницы для разрезания покрышек;
  • пиролизная установка;
  • цистерны для хранения конечного продукта;

Практически все присутствующие на отечественном рынке пиролизные установки имеют российское или «постсоветское» происхождение. Их стоимость варьируется от миллиона до десяти миллионов рублей.

Например, мини-завод по переработке шин «Потрам-Автошины-Классик», который не просто разрезает и перерабатывает автомобильные покрышки в пиролизное масло, а еще и превращает его в дизельные и бензиновые дистилляты, обойдется от 7 500 000 рублей. Данный завод способен за сутки переработать 15-20 тонн сырья в сутки.

У того же производителя можно приобрести и обычную установку для получения пиролизного топлива ШАХ (от 2 000 000 рублей), производительностью 5 тонн сырья в сутки.

Стоимость гидравлических ножниц НС-400 способных резать как легковые, так и грузовые шины составляет 300 000 рублей.

Цистерна для хранения топлива емкостью 10 000 литров обойдется 220 000 рублей.

Пример организации производства

Рассмотрим предприятие, которое перерабатывает шины в топливо (мазут) с помощью пиролизной установки ШАХ производительностью 5т. Согласно ее техническим характеристикам из одной тонны сырья должно получаться до 400кг пиролизной жидкости.

Для старта бизнеса потребуется инвестиции в размере 4,6 млн. руб:

  • Покупка установки пиролиза «ШАХ» — 3 000 тыс. руб.
  • Ножницы гидравлические- 300 тыс. руб.
  • Цистерна емкостью 10 тыс. литров – 220 тыс. руб.
  • Инструменты, расходные материалы — 280 тыс. руб.
  • Доставка, монтаж, пуско-наладочные работы- 300 тыс. руб.
  • Прочие расходы (согласование, подключение к электросетям)- 500 тыс. руб.

При режиме работы 30 смен в месяц и 100% загрузке оборудования установка производит 60 тонны продукции.

По своим свойствам полученное пиролизное масло соответствует топочному мазуту. Средняя оптовая стоимость данного топлива – 9 500 рублей за тонну (цена актуальная на 12.02.2013).

При таком варианте ежемесячная выручка составит 570 000 рублей, чистая рентабельность деятельности 50 %. Окупаемость инвестиций, при 100 % загрузке линии составит 16 месяцев, а при 50% загрузке 32 месяца.

Разрешение на деятельность по переработке шин

Базовое правовое регулирование вопроса осуществляется на основании ФЗ 89 от 24.06.1998 «Об отходах производства и потребления». Согласно ст.5 указанного Закона, сбор, размещение, транспортировка отходов I-IV класса опасности относится к числу лицензируемых видов деятельности. Согласно ст.8 Закона, сбор, вывозу, утилизация и переработка промышленных и бытовых отходов относится к полномочиям муниципальных районов и городских округов. Согласно п.30 ч.1 ст.12 ФЗ «О лицензировании…», указанная деятельность регулируется отдельным нормативным актом, а именно — Постановлением Правительства РФ N255 от 28.03.2012 «О лицензировании …». Указанным документом также введено в действие специальное Положение, с помощью которого можно найти ответы на большинство Ваших вопросов.

Итак, лицензирующим органом является Федеральная служба по надзору в сфере природопользования (п.12 платных услуг). В соответствии с п.3 Положения,соискатель специального разрешения должен соответствовать следующим требованиям:

  1. Наличие на праве собственности или ином законном владении зданий и сооружений для осуществления деятельности и хранения отходов;
  2. Наличие оборудования, нужного для воплощения заявленных задач. Юридическое лицо должно нанять сотрудника, который будет осуществлять допуск работников к работе с отходами, а также наладить систему производственного контроля. Индивидуальный предприниматель должен заключить трудовые договора со своими сотрудниками, при этом каждый из них должен обладать специальной подготовкой на работу с отходами, что подтверждается сертификатом или свидетельством.

Кроме того, физическому или юридическому лицу надлежит провести мониторинг состояния и степени загрязнения природы на территориях, где будет осуществляться хранение и переработка отходов, в пределах воздействия.

В соответствии с п.5 Положения, в лицензирующий орган нужно направить следующие документы:

  • Нотариально удостоверенные копии уставных документов;
  • Перечень работ, которые компания собирается выполнять, с указанием названия и класса опасности (резиновая крошка относится к IVклассу);
  • Копии документов, подтверждающих наличие в праве собственности или ином владении зданий и сооружений, а также оборудования;
  • Санитарно-эпидемиологическое заключение, выданное СЭС (Роспотребназором);
  • Заключение государственной экологической экспертизы проекта по размещению и обезвреживанию объектов;
  • Копия трудового договора с должностным лицом, которое будет отвечать за допуск сотрудников к работе с отходами;
  • Копии документов о наличии системы производственного контроля;
  • Справка об уплате госпошлины;
  • Опись документов, направляемых в лицензирующий орган.

Итак, если в двух словах,последовательность такая:

  1. Регистрируемюридическое лицо;
  2. Арендуем или покупаем сооружение и оборудование;
  3. Получаем заключение Роспотребнадзора по месту регистрации компании;
  4. Получаем заключение государственной экологической экспертизы проекта по месту регистрации фирмы;
  5. Направляем документы в территориальный орган ФЗ по надзору в сфере природопользования;
  6. Получаем лицензию.

Но и это далеко не всё. Потребуется наличие паспортов отходов, которые будут перерабатываться на объекте.

Заключение Роспотребнадзора будет выдано лишь по результатам выездной проверки.

Ну и самый сложный, ответственный этап – это взаимодействие с Росприроднадзором. Стоит отметить, что получение вышеуказанного разрешения отнимет минимум 2 месяца и при обращении в сторонние организации стоит свыше 500 тысяч рублей. Как вариант – купить готовую фирму, у которой уже имеется такой документ.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: