Апр 11 2001

переработка утилизированніх шин – энергоэффЕКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ

Опубликовано в 21:54 в категории Утилизация отходов

переработка утилизированніх шин – энергоэффЕКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ

А.И. Гительман

Научно-производственная фирма "Вторкомпозит", г. Одесса, Украина

Энергосберегающие мероприятия, базируются на инициативных разработках научно-производственной фирмы "Вторкомпозит" малой научной организации, которая является ведущей в области в деле привлечения к производству вторичных ресурсов, в первую очередь в деле переработки изношенных шин и отходов пластмасс. Реализация предложенных мероприятий явится для области не только способом экономии ТЭР, но и основой для развития новых технологий, создания предприятий с новыми рабочими местами и специалистами, условий для улучшения экологии.

Производство из отходов резиновой крошки полиамидного волокна, теплоизоляционных материалов, полиамидных вторичных гранулятов, модифицированных битумов, аэродромных мастик, асфальто-бетонных смесей и других материалов даст возможность сэкономить значительные объемы первичных сырьевых ресурсов (прежде всего, нефти и газа). Предусмотренные мероприятия потребуют относительно небольших капитальных затрат, не превышающих удельной величины в 45грн. за одну тонну условного топлива.

Возможная экономия ТЭР за период реализации Программы определена НПФ "Вторкомпозит" в размере 1 миллиарда 25 млн. т условного топлива (при объеме финансирования около 37 млн. грн.)". (Из раздела 4.4. Одесской областной программы энергосбережения).

Правомочность имплантаций мероприятий по ресурсосбережению в энергосберегающие программы, в частности при переработке изношенных шин, подтверждается тем, что при переработке 1 тонны шин в резиновый гранулят (основной компонент производства вторичной сырой резины) и в полиамидное волокно обеспечивается сбережение 10300 кВт/ч электроэнергии, 3,4 тонны сырой нефти и 0.7 тыс. м3 природного газа, которые не-

обходимо было бы истратить в процессе многочисленных технологических переделов при изготовлении 1 тонны первичной сырой резины…

Как и предусматривалось разделом 4.4. Одесской областной Программы энергосбережения на 1999-2000 гг., на нашей фирме была осуществлена модернизация (с элементами автоматизации) на двух малых предприятиях по переработке изношенных шин по безотходной и экологичной технологии на оборудовании технологического комплекса "Локальная термодеструкция". Это позволило не только приблизить эти производства к проектной мощности (по 1 тыс. т в год), но и обусловило решение вопроса практического внедрения новейших технологических разработок, позволяющих получать вторичный полиамидный гранулят и, что особенно важно, вспененный теплоизоляционный материал из полиамидного волокна, образуемый при переработке изношенных шин.

Это было сделано впервые в мировой промышленной практике!

Упомянутая выше чисто украинская технология "Локальной термодеструкции" является и концептуально, и принципиально новой, поскольку впервые в мировой практике обеспечивает предварительное извлечение из изношенных шин металлического корда - посредством электромагнитной индукции токов высокой частоты, что позволило исключить механическое перемалывание металлокорда, значительно повысить эффективность процесса. При этом удалось избежать иррационального столкновения между упорно повышающимися (в послевоенной промышленной истории) качественно-прочностными характеристиками метал-локордных нитей, с одной стороны, и режущим инструментом помольного оборудования, с другой стороны.

Важность этого концептуального украинского подхода особенно очевидна, поскольку при традиционном механическом измельчении (размалывании) изношенных шин 70 % затрат электроэнергии приходилось именно на деструкцию (измельчение) металлокорда.

Практическая и незамедлительная реализация вышеуказанного украинского принципа переработки изношенных шин с предварительным извлечением металлокорда дала возможность (в революционном порядке!) исключить из технологического процесса крайне энергозатратные материалоемкие массивные дробильные машины и шипорезы, дробильные и размольные вальцы, заменив их на маломощные роторные измельчители, что в целом позволило снизить сто­имость промышленного комплекта оборудования (например, производительностью 16 тыс. т) с 1.5млн. долларов США ориентировочно до 0,4 млн. долларов США. Причем, поскольку промышленно освоенного эффективное комплекта оборудования в Украине до настоящего времени не производится, использование технологии и оборудования локальной термодеструкции позволяет избежать критического импорта оборудования в этой области.

Более того, технология и оборудование \’\'Локальной термодеструкции" защищены двумя патентами США. Европатентом, патентом Австралии и многочисленными патентами Российской Федерации. В связи с наличием здесь элемента "мировой новизны", возникают реальные предпосылки (и уже есть практические предложения) не только для освоения производства данных комплектов оборудования на Украине, что, естественно, обеспечит создание тысяч рабочих мест, но и делает вполне реальным экспорт указанного оборудования с соответствующим шеф-монтажом, со стороны специализированных украинских организаций.

В процессе разработки промышленных комплектов оборудования по технологии "Локальной термодеструкции" самостоятельное значение имеет особая, созданная на НПФ "Вторкомпозит", единственная в промышленной практике машина - КИМ-2ПА. Она способна порезать шину на пять точных, строго геометрически фиксированных элементов - беговую, содержащую металлокорд дорожку (3,2 м · 0.3 м · 0.05 м), две резинотекстильные кольцеобразные боковины (диам. 1 м) и два бортовых армированных кольца (диам. 0.8 м).

Данная машина фактически является полуавтоматом, обеспечивающим многие технологические операции (вплоть до пореза шины на сегменты любого размера, а также съема механическим путем слоев чистой резины).

Вышеупомянутая самостоятельная значимость машины заключается в том, что ее установка на термоотгрузочных терминалах, а также в местах скопления изношенных шин (свалках) позволяет уменьшить площади складирования и объемы при перевозках (не менее, чем на 40 %).

Оправдывается и термин "безотходной", когда речь идет о технологии "Локальная термодеструкция". Потому, что металлокордные нити высвобождаются из изношенной шины в целом, не разрушенном виде, с сохранением (до 80 %) своих эластичных качеств, обеспечивается возможность (впервые в мировой практике) использовать металлокорд в качестве дешевой и эффективной арматуры для строительно-отделочных материалов (тротуарные плиты, плоский шифер и т.д.).

Что касается использования армированных боковых колец, то, как показали исследования, их прочность на разрыв составляет (для грузовых машин) - 32 т, что позволяет применять их как гирляндные элементы для берегоукрепительных, противооползневых, противоовраговых и песко-останавливающих элементов.

Совместные и скоординированные организационно-технические усилия НПФ "Вторкомпозит" и соответствующих управлений облгосадминистраций в настоящее время сосредоточены на промышленном введении нового технологического открытия, заключающегося в получении из полиамидного волокна массовых объемов пенополиамида и применения его в качестве изоляционных "скорлуп" для теплоизоляции труб теплотрасс.

Внедрение этого технологического открытия позволит (уже в течение 2001 г.) решить поставленную Правительством Украины задачу по созданию полностью отечественной гаммы труб среднего и большого диаметра, теплоизолированных дешевыми вторичными пенополиамидами, полученными из изношенных шин. (Замечу, что доля массы полиамида в изношенной шине составляет 25-28 %.)

Особая привлекательность получения таким способом указанного вторичного пенополиамида заключается в том, что в отличие от существующих методов получения, например, пенополиуретанов, вспенивание в данном случае происходит без специальной вспенивающей машины, а также без дорогостоящих химических (импортных) реактивов.

Гранулированный импортный полиуретан имеет стоимость 2700долл. США за 1 тонну, то новое украинское полиамидное волокно, из которого производятся теплоизоляционные "скорлупы", имеет стоимость 50 долл. США за 1 т.

Именно с учетом данного обстоятельства, достигнута договоренность о сотрудничестве нашей фирмы с экспериментальным заводом сварочного оборудования Института электросварки им. Е.О. Патона (курирующего производство отечественных труб), а также с Львовской корпорацией "Энергоресурс-Инвест".

Теперь, стало быть, при успешном и оперативном взаимодействии названных участников возникают вполне реальные перспективы не только для исключения критического импорта полиуретана, но и для общего снижения (до 40 %) стоимости теплоизолированных труб большого и среднего диаметра.

Это позволит (даже при сохранении нынешнего, весьма скудного уровня финансирования, а соответственно и объемов укладки теплоизолированных труб) значительно повысить объемы энергосбережения по этой части.

Серьезный экспортный потенциал имеет и производство вторичного гранулированного полиамида, получаемого из изношенных шин (его средневзвешенная рыночная стоимость составляет 400-700 долларов США).

Отдельным направлением промышленного развития в области переработки изношенных шин, которое быстро развивается, есть производство из резины гранулята, резиновых блоков для переездов через ж/д и трамвайные рельсы, а также геометрически правильных фрагментов изношенных шин, порезанных нашей машиной КИМ-2ПA.

Здесь следует сказать, что монополистом в производстве резиновых блоков для переездов является одна из фирм Германии - "Крайбург". По приглашению ее президента я еще в 1997 г. вел там переговоры об организации значительных поставок этой фирме нашей резиновой крошки - для изготовления тех самых переездов (годовая потребность в ней у фирмы "Крайбург" составляет 8 тыс. тонн). В тот период монопольное положение фирмы объяснялось наличием у нее "ноу-хау", позволяющего получать переезды (под названием "Штраил"), на 80 % состоящие именно из такой крошки, как наша. При этом исключался процесс классической вулканизации. После визита на фирму "Крайбург" я попытался привлечь внимание резинотехнических предприятий Украины к возможности организации таких производств и в нашей стране.

Это стало возможным после разработки Институтом химии высокомолекулярных соединений НАН Украины отечественного модификатора, который с успехом был использован при серийном производстве отечественных резиновых блоков фирмой "ЭЛКО" в Днепропетровске. При этом стоимость типового переезда через железнодорожные рельсы, смонтированного из резиновых блоков фирмы "Элко", составляет всего 18 тыс. грн. (против 39 тыс. грн., в которые оцениваются резиновые блоки, изготовляемые без применения резиновой крошки Белоцерковским заводом РТИ из первичного синтетического каучука). Не говоря уже о том, что стоимость железнодорожного переезда фирмы "Крайбур" ("Штраил") оценивается ориентировочно в 20 тыс. долл. США.

Исключительная техническая и экономическая целесообразность применения резиновых блоков на железнодорожных и трамвайных переездах (повсеместно уже применяемых в Европе) объясняется тем, что присущие любым "нашенским" переездам выбоины в дорожном покрытии наносят одной условной тысяче проехавшим по ним автомобилям такой же ущерб от износа ходовой части автомобиля, как и тысяча преодоленных выбоин для одного автомобиля. Это подтверждается при тестовых испытаниях автомашин на специально сооруженных автодромах.

Кроме того, использование возможностей нашей борторезной машины, КИМ-2ПА, позволяет нарезать любые прямоугольные фрагменты беговой дорожки изношенных шин. Эти, металлокорд содержащие фрагменты, предполагается имплантировать в толщу крошкосодержащих резиновых блоков, что позволит одновременно дополнительно армировать блоки и понизить их стоимость.

Итак, в Одесской области созданы два опытно-промышленных предприятия, перерабатывающих изношенные автомобильные шины по технологии НПО "Вторкомпозит"; проектная мощность каждого – 1тыс. т в год.

Перспективным, по моему мнению, направлением использования продуктов переработки шин по нашей технологии является создание теплоизоляционных материалов, непосредственно состоящих лишь из очищенных металлокорда и резины, полиамидных (капроновых) волокон, которые сами по себе с успехом заменяют минеральную вату и являются даже более экологичными, чем минеральная вата.

НПО "Вторкомпозит" совместно с МФ "Берег", государственным предприятием "Энергоресурсинвест", а также с кафедрой теплофизики Одесского университета при помощи облгосадминистрации готово выполнить безвозмездные энергосберегающие работы по утеплению подъездов 9-ти этажного жилого дома - посредством полиамидного теплоизолирующего материала, полученного из переработанных изношенных шин.

Согласно акту лабораторных испытаний (при кафедре промышленно-строительных конструкций Одесской академии строительства и архитектуры), этот полиамидно-волоконный теплоизолирующий материал имеет, в среднем, плотность d = 124 кг/м3, а коэффициент теплопроводности = 0.06 Вт/м К, что соответствует, по плотности и теплопроводности, свойствам минеральной ваты и стекловолокна.

В случае положительных результатов по утеплению упомянутого дома, НПО "Вторкомпозит" и МФ "Берег" планируют начать серийное производство утеплительных элементов для подъездов жилых домов.

И еще. По результатам проведенной минувшей осенью международной выставки "Техноресурс-2000" было выявлено несколько десятков организаций, заинтересованных как в создании предприятий с использованием технологий НПО "Вторкомпозит", так и по закупке технологического оборудования, причем предварительные договоренности достигнуты не только с украинскими, но и с зарубежными фирмами.

Хорошо, что наша облгосадминистрация поддержала инициативу НПФ "Вторкомпозит" и ее партнеров по созданию в Одессе, в свободном модульном техническом здании (площадь - 2000 м2) крупного предприятия по переработке изношенных шин на базе технологии и оборудования "Вторкомпозита"; согласно годовой производственной программе этого предприятия, оно способно будет перерабатывать до 16 тыс. т шинобрухта. Из переработанных продуктов можно будет производить: 11тыс. т резинового гранулята, до 2,5 тыс. т полиамидного волокна, более 2.5 тыс. тонн чистых металлокордных нитей.

С учетом того, что технология является полностью безотходной, нами было разработано применение чистых металлокордных нитей в качестве арматуры для строительных материалов (тротуарных плит, плоского шифера). Согласно заключению Одесской академии строительства и архитектуры, прочностные характеристики указанных стройматериалов увеличиваются на 70 % и на столько же, соответственно, уменьшается необходимый расход компонентов цементных смесей.

Констатирую: деятельность НПФ "Вторкомпозит" - пример тому, что даже в самые трудные периоды экономического кризиса можно (и нужно!) искать и находить возможности делать полезное дело. В сфере энерго- и ресурсосбережения - в том числе (а может, и в первую очередь).

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.