CC BY
165
АНАЛИЗ КОНКУРЕНТНЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН
А. А. ФРОЛОВ,
кандидат технических наук, доцент кафедры экономики и технологии производственных процессов E-mail: fa@mh.vstu.edu.ru
С. А. ФРОЛОВ, аспирант кафедры технологии машиностроения
E-mail: fa@mh.vstu.edu.ru Вологодский государственный технический университет
Проведен анализ технологий переработки изношенных автомобильных шин. Показано, что создание комплекса по переработке вышедших из эксплуатации автомобильных шин на основе метода механического измельчения позволит предприятию выполнять полный цикл переработки отработанных покрышек и получить резиновые порошки.
Ключевые слова: конкурентные преимущества, переработка изношенных шин, технология переработки.
Обострение экологической ситуации ставит промышленные предприятия в сложное положение. Расходы на предупреждение загрязнения окружающей среды производственными отходами растут и, по статистическим данным, они достигают порядка 35 % стоимости их основных производственных фондов. Кроме того, предприятиям, имеющим автотранспорт, необходимо решить еще один важный с экологической точки зрения вопрос: как утилизировать отработанные покрышки? Вышедшие из эксплуатации изношенные шины являются источником загрязнения окружающей среды. Основная часть изношенных шин, как правило, складируется на свалках — законных и незаконных захоронениях шин, сбрасывается в водоемы или просто выбрасывается вдоль дорог. Незначительная часть закапывается в землю, однако несовершенство методов захоронения приводит
к пожарам, в том числе подземным, ухудшению окружающей экологической обстановки.
Вместе с тем использованные автошины содержат в себе ценное сырье: каучук, металл и текстильный корд. Эти материалы в процессе эксплуатации практически не меняют первоначальных свойств [2].
Проблема переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для области и страны. Аневосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью. Несмотря на это, проблема создания предприятий и производств, способных заниматься утилизацией изношенных автомобильных шин, решая важную экологическую проблему, в стране не решена. Вологодская область также является одним из тех регионов, где изучаемый вопрос требует серьезного решения.
Организация производства по переработке вышедших из эксплуатации автомобильных шин может не только во многом решить региональные экологические проблемы и создать новые рабочие места, но и образовать источники пополнения бюджетных средств за счет доходов от деятельности предприятий, выпускающих продукцию бытового и
производственного назначения с использованием продуктов переработки изношенных шин.
Для успешного решения проблемы вторичного использования и переработки изношенных шин в России необходимы разработка и принятие комплекса мер, регламентирующих порядок учета, сбора, хранения и поставки шин 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 (1ТКА) и ЕТЯА.
В мировой практике известны различные методы переработки изношенных шин в резиновую крошку, в числе которых: механическое измельчение, криогенное дробление, бародеструкционные способы, озонные технологии, разрушение взрывом и др. [3]. Однако наибольшее распространение в промышленности получили механическое измельчение и криогенные технологии. Авторами для рассмотрения и анализа выбраны наиболее распространенные технологии, которые реализованы в промышленном или опытно-промышленном производстве в России.
Варианты технологий переработки шин у различных фирм представлены на рисунке. Сравнительные характеристики процессов переработки изношенных шин по опубликованным разработчиками материалам приведены в табл. 1. Для со-
Технологии переработки изношенных шин
Механическое измельчение
Бародеструкцион-ный способ
Криогенное дробление
ТОО «Фирма РТД», г. Москва
ОАО «ТМЗ», г. Москва
ЗАО «КамЭкоТех». г. Нижнекамск
ЗАО «Эковтор-полимермаш», г. Москва
Варианты технологий переработки шин у различных фирм
Таблица 1
Характеристики процессов переработки изношенных шин
Характеристика Вариант технологии
Механическое измельчение Бародеструкционные способы Криогенное дробление
Фирма — разработчик технологии ТОО «Фирма РТД», Москва ОАО «ТМЗ», г. Москва Фирма «Астор», г. Пермь ЗАО «КамЭкоТех», г. Нижнекамск ЗАО «Эковтор-полимермаш», Москва
Технологический процесс Процесс переработки автошин в порошки резины различной дисперсности основан на постадийном механическом дроблении и измельчении автошин в ротационных агрегатах с сепарацией тканевого и магнитного корда. Транспортировка крошки осуществляется пневмотранспортом. Предусмотрена очистка вентиляционных выбросов Технологический процесс переработки автошин можно условно разделить на два этапа: • предварительное измельчение и дробление в блоке предварительного измельчения; • окончательное измельчение и получение конечных продуктов в блоке тонкого измельчения (экстру-дер-измельчитель) Сущность технологии состоит в том, что автошина или ее часть помещается в рабочую камеру, в которой при высоком гидростатическом давлении происходит «псевдосжижение» резины и истечение ее вместе с текстильным кордом через отверстия камеры. Имеющиеся в автошине бортовые кольца остаются в камере, а резинотекстильная крошка поступает на дальнейшую переработку: доизмель-чение, сепарацию и фракционирование Переработка шин легковых и грузовых автомобилей с текстильным и металлическим кордом и отходы резинотехнических изделий по экологически чистой технологии механического измельчения с применением глубокого охлаждения. Генератор — холодо-воздушная турбохо-лодильная машина, хладагент —воздух Технология заключается в последовательном дроблении автошин с поста-дийным извлечением товарной продукции (резиновой крошки), текстиля и металлокорда. Для получения резинового порошка резиновая крошка подвергается охлаждению и тонкому измельчению
Производительность линии по исходному сырью на объем 6 ООО т/год 1,36 1,0 0,83 1,0 2,5
Режим работы 4 800 ч/год 4 800 ч/год 4 800 ч/год 4 800 ч/год 4 800 ч/год
2 смены, 300 сут. /год 2 смены, 250 сут. /год 3 смены, 300 сут. /год 2 смены, 250 сут. /год 1 смена, 300 сут. /год
Расход электроэнергии, тыс. кВт ч / год 1 728 2 184 3 240 3 245 1 037
Расход технологической воды, м3/год 4 200 9 600 7 200 3 000 2 400
Произв. рабочие, чел 6 5 4 5 10
Площадь, м2:
производственная 400 700 700 650 800
склада 300
Исходное сырье Диаметр авто-шиндо 1 200 мм, ширина профиля до 320 мм включительно Диаметр автошин до 1 200 мм, ширина профиля до 320 мм включительно, массадо 80 кг Диаметр автошин до 1 200 мм, ширина профилядо 320 мм включительно Диаметр автошин до 1 200 мм, ширина профиля до 320 мм включительно Диаметр авто-шиндо 1 200 мм, ширина профиля до 400 мм включительно
Готовая продукция, т/ч:
Окончание табл. 1
Вариант технологии
Характеристика Механическое измельчение Бародеструкционные способы Криогенное дробление
резиновые 1,02 (70%) 0,64 (65%) 0,55 (66%) 0,65 (65%) 1,625 (65%)
порошки
металлокорд 0,3(24%) 0,25 (25%) 0,15(18%) 0,17(17%) 0,425 (17%)
текстильный 0,07(5%) 0,10(10%) 0,12(15%) 0,17(17%) 0,425 (17%)
корд
мусор 0,01 (1%) 0,01 (1%) 0,01 (1%) 0,01 (1%) 0,01 (1%)
Характеристи- Резиновый поро- 1-я фракция Резиновый порошок Резиновая крошка Резина дробле-
ка резиновой шок: — 0,2—0,8 мм, различных фракций: 0,2—0,5мм с содер- ная 60x120 мм,
крошки 0,18-90% 2-я фракция 0,2—2,8 мм жанием металла чипсы 15x15 мм,
0,8-10% — 0,8—1,6 мм 0,1 %, текстиля — 1 % гранулят 1—6 мм, крошка-поро-шок0,3; 0,5; 1мм с содержанием кордного волок-надо5 %
Стоимость 16,80 21,70 21,69 28,00 18,00
оборудования,
млнруб.
Затраты на 6 042 6913 7 061 7 754 6 231
производство
резиновой
крошки, руб. /т
поставимости указанные данные были приведены к одним показателям — на объем производства 6 ООО т/год по исходному сырью.
Анализ характеристик рассмотренных процессов переработки и их сравнение (см. табл. 1) выявили преимущественные характеристики механических методов переработки изношенных шин. Например, метод механического измельчения, разработанный ТОО «Фирмой РТД», основанный на постадийном дроблении и измельчении автошин в ротационных агрегатах с сепарацией тканевого и магнитного корда, в основном отличается экономической эффективностью и минимальными затратами.
Но, на взгляд авторов, наиболее конкурентоспособным по отношению к другим по целому ряду параметров является метод механического измельчения, разработанный ОАО «Тушинский машиностроительный завод». Именно этот комплекс по переработке изношенных шин позволяет получить продукцию, соответствующую требованиям ТУ38.108035—97. Преимущества заключаются в следующем:
• способ переработки полностью механический без применения криогенныхтехнологий, что позволяет сохранить высокоразвитую и активную поверхность измельченного резинового порошка;
• возможна переработка изношенных шин, как с металлическим, так и с текстильным кордом, а также комбинированных шин;
• высокая степень очистки резинового порошка от побочных продуктов;
• низкое энергопотребление по сравнению с другими технологиями.
Именно эта технология, на взгляд авторов, должна быть рекомендована при создании предприятия по переработке автошин.
В г. Череповце Вологодской области, который является промышленным центром региона, предприятие ООО «Природоохранный центр» занимается переработкой отходов. Основные виды услуг природоохранного назначения — переработка нефтесодержащих отходов (регенерация); демеркуризация ртутных ламп, люминесцентных ртуть-содержащих трубок; сбор, сортировка, временное хранение и переработка отработанных покрышек, резинометаллических изделий и отходов резины на шредерной установке. Шредерная установка ИЗ 140/200 предназначенадпя первичной переработки — измельчения исходного материала во фракции определенных размеров (чипсы 100x100 мм), которые являются промежуточным материалом и реализуются заинтересованным организациям для перемалывания в мукообразное состояние и вторичного использования.
Создание комплекса по переработке вышедших из эксплуатации автомобильных шин на основе метода механического измельчения позволит предприятию выполнять полный цикл переработки
отработанных покрышек, резинометаллических изделий и отходов резины, получая конечный продукт — резиновые порошки — без посредников.
Авторами был разработан инвестиционный проект и проведена его экономическая оценка [1] при 8-часовом и 24-часовом режимах работы. Основные
Основные характе]
характеристики и расчеты приведены в табл. 2иЗ.
При инвестиционных вложениях в сумме 26,73 млн руб. чистый дисконтированный доход составит 18,69 млн руб., срок окупаемости —1,3 года при 24-часовой рабочей смене и доход 5,41 млн руб., срок окупаемости — 4,9 года при 8-часовой рабочей смене.
Таблица 2
тики производства
Характеристика Режим работы
8-часовая смена 24-часовая смена
Производительность по исходному сырью 1,35 т/ч или 2 681,1 т/год 1,35 т/ч или 10 368 т/год
Режим работы 1 986 ч/год или 248 сут. /год 7 680 ч/год или 320 сут. /год
Расход электоэнергии,тыс.кВт-ч / год 772,16 298,60
Расход технологической воды, м3/год 1 588,8 4 766,4
Производственные рабочие, чел. /смен 7 21
Площадь, м2: производственная склад (высотой 8 м) 360 540 360 540
Готовая продукция, т/ч: резиновая крошка мусор 3 0,01 3 0,01
Характеристика исходного сырья Диаметр шиндо 1 600 мм, ширина профилядо 570мм
Характеристика резиновой крошки До 1мм — 15%; 1,5—2,0мм — 40%; 2,0-5,0мм-45 %
'Удельные показатели: электроэнергия, кВтч / т вода техническая, м3/т канализование, м3/т 162 0,27 0,27
Таблица 3
Расчет экономических показателей инвестиционного проекта
Показатель Режим работы
8-часовая смена 24-часовая смена
Стоимость оборудования, млн руб. 24,30
Стоимость зданий, млн руб. 2,50
Основные затраты, тыс.руб.
Амортизационные отчисления, тыс. руб. 2 555 2 555
Оплата труда, тыс. руб. 1 247 2 592
Расходные материалы, тыс. руб. 2 520 7 560
Расходы на захоронение корда, тыс. руб. 119,6 358,8
Итого... 6441,6 13065,8
Накладныерасходы, тыс.руб.
Плата за землю 17,1 17,1
Накладные расходы 997,6 2 073,6
Плановые накопления 79,8 165,9
Комплектующие, тара, складские, упаковка 994,6 2 983,7
Транспортные расходы 252 756
Захоронение отходов 147 441
Итого... 2488 6437,4
Эксплутационные затраты
Электроэнергия, тыс. руб. 2 015,3 6 045,9
Теплоснабжение, тыс. руб. 761,7 761,7
Итого 2 777 6807,7
Всего затрат сучетом неучтенных затрат ирасходов, млнруб. 16,97 38,15
Затраты на единицу продукции (резиновая крошка), т/руб. 2 590 1 930
Выручка от реализации крошки, млн руб. /год 16,44 49,68
Средняя стоимость резиновой крошки, руб. /т 3 800 3 800
Таким образом, реализация инвестиционного проекта по переработке вышедших из эксплуатации автомобильных шин на основе метода механического измельчения позволит не только улучшить экологическую обстановку в регионе и решить проблему утилизации автомобильных шин, но и создать на предприятии новое производство, расширить ассортимент продукции, получить дополнительный доход и перечислить дополнительные налоговые поступления в бюджет.
Список литературы
1. Виленский П. Л. Оценка эффективности инвестиционных проектов. М.: ДЕЛО, 2002. 234 с.
2. ООО «Эколог-Проект-ХХП». Сайт компании «Интер ЭКО». URL: http://www.intereco.ru.
3. Перелъштейн Г. Б. Схема сбора, транспортировки и переработки изношенных автопокрышек в г. Москве. URL: http://www.council. gov. ra/files/journalsf/item.
