CC BY
91
© Л.Ш. Кадырова, Р.С. Музафаров, А.Ф. Мкртчян, М.Р. Г абдуллин,
2011
Л.Ш. Кадырова, Р.С. Музафаров, А.Ф. Мкртчян,
М.Р. Габдуллин
ВОПРОСЫ УТИЛИЗАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПОКРЫШЕК КАРЬЕРНЫХ САМОСВАЛОВ,
ПРИМЕНЯЕМЫХ В ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Анализируются ключевые проблемы утилизации автомобильных покрышек карьерных самосвалов, применяемых в горнодобывающей промышленности, рассматриваются способы переработки автомобильных покрышек.
Ключевые слова: автомобильные покрышки, горнодобывающая промышленность, утилизация.
~П России действует более 200 предприятий по открытой
-Я-М добыче руд черных и цветных металлов, угля, урана, горно-химического сырья и др. Основным видом технологического оборудования при добыче полезных ископаемых открытым способом является автомобильный транспорт. Он используется для перевозки примерно 80 % всей горной массы во всем мире, поэтому развитие в области карьерного транспорта в значительной мере влияет на экономику предприятий по открытой разработке месторождений полезных ископаемых.
Интенсивное восстановление российского рынка грузовиков, начавшееся в 2010 году (прирост составил 78,1 %) [http://www.asm-holding.ru/news/222/], получило дальнейшее продолжение в январе-феврале 2011 года. Оптовые продажи грузовых автомобилей выросли в 2,5 раза. Отгрузки отечественных автомобилей увеличились в 2,2 раза, однако их рыночная доля сократилась с 55,7 % до 49,7 %. Продажи «российских иномарок» увеличились на 31,4 % (с 1,69 тыс. до 2,22 тыс. грузовиков) [http://www.asm-holding.ru/news/222/]. Прогнозы экспертов по росту продаж в 2011 году варьируются от 17 % до 35 %. Рост рынка может быть сдержан событиями в Японии, так как вероятен дефицит новых автомобилей некоторых марок и комплектующих. Большую роль в восстановлении рынка играет госпрограмма утилизации подержанных автомобилей.
Общепринятое понимание утилизации подразумевает повторное использование автокомпонентов после восстановления их работоспособности, переработку и возвращение в производство (рециклирование) материалов, а также выработку энергии за счет сжигания неперерабатываемой части отходов. Располагая самым старым автопарком в Европе, Россия в среднем за год теряет до 6-7% автопарка, что составляет примерно 2 млн. автомобилей ежегодно. Исходя из возраста автопарка, почти половина, которого представлена транспортом старше 10 лет, к 2010-2020 году можно прогнозировать выход из эксплуатации большого количества автомобилей. Приблизительно такое же количество автомобилей утилизируется в Германии, однако технологии переработки здесь находятся на качественно и количественно ином уровне. В сфере заготовки вторичного сырья действуют более 15000 аккредитованных пунктов приемки и 2000 пунктов по разборке и подготовке материалов к переработке, а также десятки тысяч неаккредитованных пунктов сбора сырья. Переработку автомобилей осуществляют 43 шредер-ных завода, а на одну шредерную установку приходится от 350 до 1000 пунктов сбора. Более 85% от массы отслуживших автомобилей подвергаются рентабельной переработке. Помимо металла перерабатываются 19 видов материалов и веществ [http://www.spb.adlr.ru/articles/event_spb. php?id=45392].
С каждого автомобиля удается получить до 600 кг металлических отходов. Причем если год назад вторичная переработка производилась исключительно за рубежом, то, сейчас среди покупателей черных металлов половину составляют отечественные металлургические заводы. 11% от всех переработанных установкой отходов отправляется на захоронения на полигонах, в случае с автомобилями доля не подлежащих переработке отходов выше - около 18%.
В России подотрасль заготовки вторичного сырья на сегодняшний день отсутствует. На территории страны функционирует всего 6 шредерных установок, с каждой из которых работают от пяти до семи заготовителей автолома. На переработку попадает лишь 15% от массы выходящих из эксплуатации автомобилей [http://www.spb.adlr.ru/articles/event_spb.php?id=45392].
Старые грузовые автомобили являются повышенным источником опасности (так 7% ДТП происходит исключительно из-за технических неисправностей) [http://www.avtostatnews.ru
/gruz_perevoz/gruz_auto/], сильнее загрязняют окружающую среду (в 2-7 раз по сравнению с новыми) [http://www. avtostatnews.ru/gruz_perevoz/gruz_auto/], имеют более высокое потребление топлива (на настоящий момент 50% моторных топлив потребляется автомобильным транспортом). Каждый год карьерные самосвалы «производят» большое количество старых покрышек. Автомобильная покрышка - один из самых неудобных для авторециклинга предметов. Главная проблема состоит в том, как вытащить из покрышки корд - металлический и текстильный. Поэтому автовладелец, сдающий на утилизацию отработанные покрышки, платит за это некоторую сумму - как за складирование, так как, скорее всего, эти покрышки займут место на свалке.
Утилизация непрерывно накапливаемых автомобильных шин -острая экологическая проблема в большинстве стран.
Переработка покрышек использует самые различные технологические процессы - сжигание, термический и каталитический крекинг и пиролиз, регенерацию и разложение резины под воздействием кислорода, водорода и других химических реагентов, деполяризацию, измельчение и другие.
Отличительной особенностью этих технологических процессов переработки является то, что они происходят при высокой температуре, требуют значительных энергозатрат, что приводит к существенному удорожанию получаемых продуктов и создает неблагоприятный экологический фон. На сегодняшний день наиболее прогрессивной является криогенная технология утилизации автомобильных покрышек.
Криогенная технология измельчения покрышек основывается на одновременном использовании физических явлений, способствующих более эффективному протеканию процесса - ослабление связей между металлическим кордом и резиной за счет различия их коэффициентов термического расширения, что приводит к растрескиванию и частичному отделению резины от металла.
В настоящее время для получения отрицательных температур в диапазоне от минус 60 до минус 110 °С используется жидкий азот. Специфика применения жидкого азота заключается в том, что он имеет температуру минус 196 °С, что приводит к значительным энергетическим затратам при его производстве и, соответственно, повышает стоимость переработки шин. Кроме того, применение
жидкого азота требует организации надежного снабжения или наличия установки по его производству.
Для проведения процесса низкотемпературного дробления требуется перевести продукт в хрупкое состояние, которое наступает в зависимости от сорта резины при разных значениях в указанном диапазоне температур.
Экологически чистая технологическая линия переработки изношенных шин с применением низкотемпературного охлаждения обеспечивает получение высококачественной резиновой крошки. Результаты испытаний показали, что дробление при низких температурах значительно уменьшает энергозатраты на дробление, улучшает отделение металла и текстиля от резины, повышает выход резиновой крошки.
В установке используется экологически чистый генератор холода, не требующий вредных хладагентов аммиака и фреона.
При потребности Заказчика для получения резинового порошка более мелких фракций устанавливается дополнительное оборудование (диспергатор или дисковая мельница).
Принцип работы установки очень прост. Изношенные шины поступают в узел грубого дробления, где вначале на станке удаляется бортовое кольцо. Затем шина попадает в измельчитель (шредер), где разрезается на крупные куски и направляется в роторную дробилку. Там происходит измельчение шины с последующим удалением металлокорда на магнитном сепараторе, и пыли и текстиля на аэросепараторе.
Далее шины поступают в низкотемпературный модуль, состоящий из холодильной камеры, генератора холода, молотковой дробилки. После дробления полученная резиновая крошка поступает в блок тонкой очистки, а затем в бункерную систему накопления и затаривания.
В экономически развитых странах разработана и действует система государственного регулирования политики по авторециклин-гу, развита инфраструктура предприятий по переработке отходов автотранспорта, проводятся многочисленные мероприятия по привлечению населения.
Рис. 1. Технологическая схема низкотемпературной переработки изношенных шин и отходов РТИ
Мировая практика говорит о том, что владелец сам платит за утилизацию автомобиля (обычно при покупке).
В России же складывается совсем иная ситуация: при огромном потенциале рынка авторециклинга, наличии реальных запасов готовых к переработке машин, предприятия простаивают или, в лучшем случае, загружена лишь малая часть этих мощностей. Причина заключается в отсутствие в России и субъектах Федерации нормативно-правовой базы, стимулирующей и организующей работу системы по сбору и переработке отслуживших автомобилей и автомобильных компонентов (система авторециклинга).
Процесс утилизации должен быть отлажен настолько, чтобы не возникало вопросов куда можно и куда выгодно отправить на утилизацию автомобиль или его отдельные части. Все вторичные ресурсы должны быть использованы как сырье в различных отраслях экономики.
С точки зрения организации процесса на уровне государства, логично создавать ответственные ассоциации, в которые войдут все вовлеченные в процесс утилизации структуры и предприятия, включая авто-производителей, авто-дилеров, ломопереработчиков, автовладельцев. Такой ассоциации можно и нужно дать право составления и регулирования законодательства по всем связанным с утилизацией вопросам, вгега
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Кадырова Л.Ш. - инженер, государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевский Государственный Технический Университет» в г. Ижевске, [email protected].
Музафаров Р. С. - кандидат технических наук, доцент, государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевский Государственный Технический Университет» в г. Ижевске.
Габдуллин М.Р. - бакалавр, государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевский Государственный Технический Университет» в г. Ижевске, [email protected].
Мкртчян А.Ф. - ст. преподаватель, государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ижевский Государственный Технический Университет» в г. Ижевске.
