6.2.3. Переработка резиносодержащих отходов

Изношенные шины представляют собой самый крупнотоннажный вид полимерсодержащих отходов, практически не подверженных естественному разложению. Общеизвестно, что мировые запасы изношенных автомобильных покрышек (ИАП) оцениваются в 25 млн т при их ежегодном приросте не менее 7 млн т. В России и СНГ ежегодный объем выбрасываемых автошин оценивается величиной более 1 млн т.

Объемы образования амортизированных шин в небольших, соизмеримых с Беларусью, странах Европы приведены в табл. 6. 1.

Таблица 6.1. Объемы образования изношенных шин в некоторых странах Европы

Страна	Количество, тыс.т/год
Голландия	45 - 60
Швейцария	50
Дания	30 - 77
Норвегия	26
Швеция	50
Финляндия	30 - 35
Австрия	40 - 46
Испания	160

В 2010 г. в Беларуси образовалось 49,8 тыс. т резиносодержащих отходов, из них 45,3 тыс. т использовано, передано или реализовано другим организациям. На конец 2010 г. в стране на территориях субъектов хозяйственной деятельности накоплено 19,4 тыс. т резиносодержащих отходов, преимущественно ИАП.

В настоящее время этот вид отходов производства и потребления складируется на территории предприятий и является существенным источником загрязнения окружающей среды.

Во-первых, несмотря на то, что шины не подвергаются биологическому разложению, по мнению ряда исследователей, из резины в местах складирования шин может вымываться целый ряд токсичных органических соединений, таких как азулен, бензотиазол, фенантрен, 2-метилбензотиазол, дефениламин и множество других, в зависимости от состава используемых при производстве автошин мягчителей, ускорителей вулканизации и других добавок. Поступление таких трудноразрушаемых веществ в окружающую среду может приводить к загрязнению подземных вод.

Во-вторых, большое скопление шин на территории предприятия создает повышенную пожарную опасность объекта. При горении шин в воздух могут поступать такие вредные продукты сгорания, как сажа, сернистый газ, пирен, фенантрен, антрацен, флуорантен, нафталин, бифенил, аценафтилен, флуорен, бензопирен и другие канцерогенные вещества.

В-третьих, при складировании изношенные шины служат идеальным местом размножения грызунов и кровососущих насекомых, которые являются переносчиками целого ряда тяжелых инфекционных заболеваний.

С другой стороны, изношенные автошины являются ценным полимерным сырьем, в каждой тонне которого содержится более 700 кг резины и 100-150 кг высококачественного металла. В свою очередь, резина содержит 45-55% каучука и 25-35% технического углерода.

Эти отходы человеческой деятельности могут быть повторно использованы для производства топлива, резинотехнических изделий и материалов строительного назначения, т.е. экономически эффективная переработка автошин позволит решить не только экологические проблемы, но и обеспечить высокую рентабельность перерабатывающих производств.

В разных странах за рубежом ежегодно перерабатываются различные объемы ИАП – от 87% в Японии до 20-30% в США и большинстве стран Европы.

Для Республики Беларусь в условиях постоянного повышения цен на энергоносители замена части технологических топлив, таких, как природный газ и мазут, углеводородсодержащими отходами, в т.ч. использованными автомобильными шинами, является чрезвычайно актуальным.

В настоящее время в мировой практике применяется целый ряд технологий по переработке и утилизации отходов резины и изношенных автомобильных шин.

Эти технологии предполагают использование цельных шин для выработки энергии путем их сжигания в топках, для производства жидкого и газообразного топлива путем пиролиза, а также для получения резиновой крошки и порошка.

Изношенные шины могут применяться для устройства искусственных рифов, служащих местом обитания морской флоры и фауны. Так, например, фирмой «Гудьир» в 1970 г. у берегов Австралии был создан искусственный риф из 15 тыс. автошин. Аналогичные рифы созданы у берегов Флориды (215 тыс. шин), Новой Зеландии, Ямайки, Греции и Японии. Около 200 нерестилищ для ценных видов рыб создано из изношенных шин в Германии. Следует отметить, что при этом не указывается на загрязнение морских вод какими-либо специфическими загрязняющими веществами.

Изношенные шины также используют для защиты склонов от ветровой и водной эрозии.

Весьма интересна разработка фирмы «Органикой» (Германия), которая позволяет эффективно использовать ИАП в качестве звукоизолирующего ограждения вдоль автострад.

Однако имеющийся мировой опыт свидетельствует, что наиболее распространенными методами утилизации изношенных автошин являются: сжигание их для выработки энергии, пиролиз при относительно низких температурах с получением легкого дистиллята, использование в качестве дополнительного технологического топлива в цементных печах, а также получение резиновой крошки и порошка, применяемых для замены натурального и синтетического каучука при изготовлении полимерных смесей и строительных материалов.

Сжигание шин с целью получения энергии широко практикуется во всем мире. В западноевропейских странах (Англия, Германия, Италия) электроэнергию и теплоту из отходов резины и ИАП получают уже более четверти века.

В Беларуси сжигание ИАП в цементных печах реализовано на ОАО «Красносельскстройматериалы» и ПРУП «Белорусский цементный завод». Авторы учебного пособия участвовали в разработке технологии сжигания ИАП в цементной печи №4 ОАО «Красносельскстройматериалы» путем замены 10% по теплоте природного газа на ИАП. Для этого необходимо подавать во вращающуюся печь 964,2 кг/ч, или 23,2 т/сутки, или 8200 т/год ИАП.

Технологическая схема процесса утилизации изношенных автомобильных шин следующая: ИАП поступают автомобильным транспортом на цементный завод, складируются в специально отведенном помещении, сортируются. Затем после взвешивания ленточным транспортером ИАП подаются в специально оборудованное шлюзовое отверстие, расположенное на строго определенном расстоянии от головки горячей части вращающейся цементной печи.Согласно расчетным данным, время пребывания ИАП в печи 62,7 мин, а продолжительность нахождения газов до выхода из обреза печи составляет 7,5 с. Скорость движения газов в сечении печи – 10,78, а ИАП – 1,13 м/с. Как показали исследования, сжигание ИАП в цементных печах в рекомендуемом диапазоне не повышает экологическую опасность выбросов цементного производства.