ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК ННЦ «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина Голота В.И., Дмитренко Л.И., Замуриев А. А., Пащенко И.А., Поляков А.В., Таран Г.В., Шулика А.Ю. ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК В мире производится 2 миллиарда шин в год, которые впоследствии должны быть утилизированы. Материалы из которых изготовлены шины - чрезвычайно устойчивы к внешним воздействиям!! Поэтому технологии механической переработки шин являются сложными и энергоёмкими. ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Утилизация изношенных шин становится огромной проблемой, особенно в развитых странах. Согласно директиве Европейской ассоциации переработчиков шин (ETRA - The Landfill Directive (199/31/EC)), в 1999 году в Европейском Союзе вышло распоряжение, которым запрещено выбрасывать целые покрышки с июля 2003 года и дробленые покрышки с июля 2006 года. ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Эффект растрескивания резины в газовой среде, содержащей озон Воздействие окислителя - OZONE Создание механического напряжения Стадии разрушения резины ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Разработанный в ННЦ ХФТИ двухстадийный озоно-динамический метод позволяет разделять шину на составляющие ее компоненты экологически чистым и экономически выгодным способом (резиновая крошка – до 95% от начального веса, металл и текстиль). Метод включает в себя динамическое воздействие с целью получить растягивающее напряжение боковой поверхности обрабатываемой покрышки, без напряжения протекторной части. При этом шина помещается в герметичную камеру, содержащую озон. ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Первая стадия переработки покрышки – растягивание в осевом направлении при воздействии на боковые поверхности ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Вторая стадия переработки покрышки – деформация оставшейся части протектора в герметичной камере, содержащей озон ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Вес шины грузового автомобиля - 20-80 кг Вес шины легкового автомобиля - 6-10 кг 0,1 - 3 мм Резиновая крошка < 0,1 мм Металл Fibre 5% Rubber 80% Metal 15% Текстиль ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Разрушение изношенных покрышек различного типа № п/п Тип покрышки Р нач. (г)/% Робщ.1 Р борт. Р р,т,м Р общ2 Рмет2 (г)/% Рт,р-кон Р м-кон Р р-кон (г)/% (г)/% (г)/% (г)/% (г)/% (г)/% (г)/% 1 диагональные 6600/ 100 3400/ 51,5 _ 2 радиальные 3 радиальные с нейлоновым бандажом 5000/ 100 7950/ 100 2250/ 45 3450/ 43 200/ 3 200/ 4 400/ 5 2450/ 37,7 - 200/ 3 2050/ 41 3050/ 38 1500/ 30 2050/ 26 430/ 8,6 2450/ 37,7 1070/ 21,4 700/ 9 1400/ 17 1100/ 22 3950/ 60 3300/ 66 5450/ 61 4 радиальные с нейлоновым бандажом 9400/ 4200/ 200/ 4000/ 43 3000/ 1200/ 13 1700/ 18 1400/ 6300/ 100 45 2 15 67 32 630/ 12,6 Где Р нач. – начальный вес покрышки; Р общ.1 – общий вес покрышки после первой стадии дезинтеграции; Р борт. – вес бортовых колец; Р р,т,м – вес резины, текстиля и металла после первой стадии; Р общ2 – общий вес продуктов после второй стадии; Р мет2 – вес металла после второй стадии; Р т,р-кон – вес текстиля с резиной конечный; Р м-кон – вес металла конечный; Р р-кон – вес резины конечный. ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Сепарация, рассеяние и размол резиновой крошки ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Технические характеристики установки переработки шин производительностью 200 т/год Характеристики модуля I этапа: перерабатывается покрышек (т); сутки/год 0,08/20 энергопотребление (кВт*час) сутки/год 10/2500 Для переработки 200 т/год необходимо 10 модулей. Характеристики модуля II этапа: перерабатывается покрышек (т); сутки/год 0,16/20 энергопотребление (кВт*час) сутки/год 35/7500 Для переработки 200 т/год необходимо 5 модулей. Озонаторы – 6 шт. по 10 г/час. Энергопотребление (кВт*час) сутки/год: озонаторы 30/7500 вспомогательное оборудование 50/12500 Энергопотребление измельчителя резины (кВт*час) сутки/год: 15/3750 Общее энергопотребление (кВт*час) сутки/год 140/35000 (200 кВт*час/т покрышек). Нужно учитывать энергопотребление транспортера, сепараторов и вибросит. ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Финансовые показатели установки производительностью 200 т/год Доходы $US Плата за переработку (200т40$) 8 000 Резиновая крошка обычная (120т450$) 54 000 Резиновая крошка мелкая (30т1000$) 30 000 Побочные продукты (50т40$) 2 000 Всего доходов 94 000 Расходы $US Электроэнергия (40000кВт0,12$) 4 800 заработная плата (4чел.500$) 24 000 начисления на заработную плату (37%) 8 880 аренда помещения (100м25$) 6 000 коммунальные платежи 1 350 амортизация оборудования 10 000 Всего расходов 55 030 ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Области применения резиновой крошки Строительство Кровельные покрытия Покрытия полов Мастики Покрытия детских и спортивных площадок ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК Резинотехнические изделия Ремни Рукава Лента транспортерная Техпластины Формовые РТИ Неформовые РТИ Детали обуви ОЗОНО-ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ПЕРЕРАБОТКИ ИЗНОШЕННЫХ ПОКРЫШЕК ВЫВОДЫ • В результате проведенных экспериментальных исследований разработана технологическая схема дезинтеграции изношенных шин с металлокордом. Процесс дезинтеграции разделен на 2 этапа. • Разработанный метод озоно-динамической дезинтеграции покрышек позволяет отделять до 95% начального количества резины в шине. Резиновая крошка рассеивается на несколько фракций. При этом мелкая фракция (менее 1 мм) составляет порядка 15%. • Эффективное маркетинговое сопровождение позволит организовать высокорентабельное производство и перерабатывать большие объемы бывших в употреблении покрышек экологически чистым способом, при суммарном энергопотреблении не более 200 кВт на 1т исходного сырья.