Оборудование для переработки автомобильных резиновых шин

Как сделать резиновую крошку своими руками – способы, особенности
Из-за увеличения количества автомобильного транспорта начало в геометрической прогрессии увеличиваться количество отходов, поэтому экологическая ситуация оказалась под большой угрозой. Каждый год тысячи покрышек стали вывозить на полигоны и свалки, где они становятся источником негативного воздействия на всю окружающую среду.

Автомобильные шины относят к 4 класса отходов по опасности, так как в процессе разложения те выделяют канцерогенные и токсичные вещества, которые способны разрушить оболочку биосферы. За последние несколько лет требования по утилизации ужесточились (в особенности в больших городах), а также регулярно проверяют соблюдение способа переработки изделий из резины.

Состав материала покрышек

Шина состоит из многих материалов, различных по своим физическим и химическим свойствам.

• Сталь — из нее изготовлен корд и шипы.
• Углеводороды — искусственный каучук с сажевым наполнителем.
• Сера в составе вулканизирующих добавок.
• Синтетическая нить — из нее также делают корд.
• Хлорсодержащие углеводороды в составе клея.

Таких вредных веществ, как мышьяк и свинец, в современные шины не добавляют.

Автомобильная покрышка

Чтобы полностью переработать все эти разнообразные вещества и не нанести ущерба экологической обстановке, конструкторы и технологи разработали несколько технологических процессов и обслуживающие их установки.

Маркетинг

Разработайте стратегию по продвижению своего продукта. Применяйте такие методы:

• Создание сайта-визитки. Интернет сейчас – самый удобный способ получения информации. Разработайте сайт, заполните его полезной информацией.
• Прямая работа с потребителями. Изучите сферы деятельности, в которых используется резиновый гранулят. С организациями работайте напрямую. Направляйте предложения по электронной почте, организовывайте личные встречи с их представителями, проводите переговоры.
• Продажи через торгово-розничные сети строительных магазинов.
• Наружная реклама на городских щитах, публикация объявлений в газетах.

Пиролиз покрышек

Самый просто процесс повторного применения — это использование отработанных покрышек в качестве топлива. Переработка шин путем сжигания их на открытом воздухе или в топках недопустимо, поскольку при открытом горении образуется много загрязняющих атмосферу и вредных для здоровья веществ.

Схема установки для пиролиза

Поэтому сжигание проводят в пиролизных установках в два этапа.

На первом этапе в условиях недостатка кислорода при высокой температуре (до 500 °С) проходит разложение материалов на пиролизный газ, жидкие углеводороды, сажу и твердые металлические остатки. При правильной настройке параметров процесса из одной тонны исходного сырья получается:

• 0,5 тонны жидких углеводородов, которые можно очистить вплоть до получения годного к употреблению бензина;
• 200 кг газа, используемого для нагревания пиролизной установки;
• 200 кг сажи (углерод);
• 100 кг стали.

В пиролизных газах содержится сера и закись кремния.

Установка для пиролиза шин

Сажа, получающаяся в результате процесса, к сожалению, сильно загрязнена соединениями хлора и серы, а также чрезвычайно ядовитыми диоксинами. Использовать ее в качестве сырья для производства углерода невозможно. Очистка же от вредных примесей стоит слишком дорого. Утилизация таких отходов возможна только при поддержке государственных экологических программ по переработке автомобильных шин и других опасных отходов.

Сырье

Это основная статья ежемесячных расходов – регулярно потребуется закупать большие объемы автотранспортных шин и покрышек б/у. Найти их несложно. Количество автомобилей в России постоянно увеличивается, как и объемы потребления резинотехнических изделий. Важно их достать – в России не развита система сбора и утилизации этих отходов.

Способов приобретения сырья несколько — купить по объявлению, организовать пункт приема самому или забирать шинные отходы в местах их скопления (на шиномонтажах и в автотранспортных компаниях, на полигонах и карьерах, на несанкционированных свалках).

При наличии крупного производства лучше начать сотрудничество с компаниями, которые могут предложить нужный объем сырья.

Для производства подойдут изношенные шины, покрышки, воздушные камеры, старая тканевая или армированная резина.

Измельчение покрышек с целью получения резиновой крошки

Принцип переработки весьма прост. Шины измельчаются на специальном оборудовании для переработки покрышек в крошку в несколько этапов, получившийся продукт сортируется, и на выходе производственной линии получается три материала:

• металл в виде мелких обрезков проволоки;
• резиновая крошка;
• обрезки кордовой нити.

Процесс переработки шин в крошку

В этом случае химических изменений с материалами не происходит, и все вредные соединения остаются в связанном стабильном состоянии, а новых не образуется. Продукты переработки можно безопасно складировать и перевозить.

Если металлические отходы можно легко отделить от резиновой крошки, то с выделением из ее состава полимерной нити, близкой по химическим и физическим свойствам, возникают определенные технические трудности.

Поэтому начинающие предприниматели экологически ориентированного бизнеса работают, как правило, с чисто металлокордными шинами. Станок для переработки шин Основные проблемы, с которыми они сталкиваются:

• Выбор места для установки оборудования.
• Альтернатива между возведением нового здания или приспособлением существующего.
• Выбор, приобретение и монтаж станков для переработки шин.
• Оформление разрешительных документов на утилизацию автомобильных покрышек.
• Разработка устойчивых каналов поставок исходного сырья и продаж конечного продукта.

Простейший станок для переработки шин стоит не так дорого, но у него ограничены производительность и размеры обрабатываемого сырья. Применение других методов измельчения снимает эти ограничения, но поднимает стоимость линии.

Персонал

Нанимать дорогих специалистов с квалификацией необязательно. Нужно взять в штат таких работников:

Таблица 2. Персонал для работы на мини заводе по производству резиновой крошки.

Директором может быть сам бизнесмен. Технолога и бухгалтера можно нанять по аутсорсингу, водителя взять со своим автомобилем.

Оборудование для переработки шин в крошку

Эта группа оборудования предназначена для измельчения сырья в крошку и разделения его на фракции с последующей отгрузкой на дальнейшую переработку.

Вибросито для сортировки

В состав типового комплекта оборудования для переработки шин входят:

• Группа измельчителей (шредер, ножницы с гидравлическим приводом, ленторез).
• Разделители отходов (магнитный и вихревой).
• Транспортеры для перемещения сырья.
• Вибросита для сортировки.
• Оборудование для упаковки и погрузки продукции.
• Пиролизная установка малой мощности для сжигания текстильных отходов.

Цена такой линии, продаваемой под ключ, начинается с 10-15 миллионов рублей. Однако не обязательно приобретать все оборудование одного бренда. Используя аналогичные по техническим характеристикам станки и устройства местного производств (или просто уже имеющиеся в наличии) можно существенно сэкономить.

Перед закупкой обязательно нужно посетить аналогичное действующее предприятие и узнать от них проблемы и узкие места при использовании того или иного оборудования.

Наиболее важным узлом производственной линии станут измельчители. Их четкая и бесперебойная работа во многом определяет производственный и финансовый успех предприятия.

Переработка покрышек начинается со шредера, разрезающего шины на фрагменты размером не больше 15-20 см. На него приходится максимальная нагрузка, разумно будет позаботиться о хорошем сервисном контракте и запасе запчастей.

Шредер для нарезания шин

Если плановая производительность превышает тонну покрышек в час, лучше выбрать многовалковую установку, сделанную в Европе. Ее качественная работа облегчит функционирование оборудования, стоящего далее в технологической цепочке.

В качестве вторичных измельчителей применяют роторно-ножевые дробилки и кулачковые экструдеры. Экструдеры недороги при приобретении, но приводят к высоким эксплуатационным расходам на электроэнергию и замену выходящих из строя кулачков.

Транспортеры, сепараторы и вибросита несложны по конструкции и не имеют столь высоконагруженных и ответственных деталей. Многие местные производители выпускают такое оборудование по переработке шин по доступным ценам, сохраняя высокое качество продукции.

Анализ рынка

В настоящее время бизнес по переработке использованных покрышек является малораспространенным. Подобных заводов по всей стране очень мало. Вопрос экологически безопасной утилизации стоит достаточно остро.

Анализ бизнеса по утилицации шин

Функционирующие заводы не справляются с большими объемами сырья. По статистике, каждый год появляется около 8-11 тонн использованных автопокрышек. На текущий момент около 65 % от общего объема использованных шин в России утилизируют 4 крупных завода, расположенных в Московской, Смоленской, Владимирской и Волгоградской областях.

Так как переработка автомобильной резины во вторичное сырье происходит за определенную стоимость для владельцев старых шин, мотивации на сдачу покрышек для переработки у автомобилистов нет. Поэтому, большие объемы использованных шин остаются непереработанными. Таким образом, бизнес по переработке использованных шин для вторичного использования является очень актуальным.

Линия по производству топлива

С точки зрения бизнеса, войти в чисто производителей топлива выгодно и престижно.

Энергетический потенциал одной тонны покрышек примерно равен потенциалу тонны каменного угля. Но на пути успешного использования отработанных шин в качестве стоит большая проблема: токсичность продуктов сгорания. В их составе содержится сернистый газ, диоксины и другие весьма ядовитые соединения.

Линия по переработке шин в топливо

Сжигание на открытом огне недопустимо, в случае пиролизной установки остается вопрос с переработкой ядовитых отходов. На установку придется монтировать дорогостоящие очистные сооружения. С ними процесс может стать рентабельным при условии переработки не менее 110 тонн сырья в сутки. Капиталовложения же будут окупаться достаточно медленно. Большинство таких установок строилось при государственной поддержке или с государственным участием.

Существует и другой технологический процесс. На установках такого типа покрышки перерабатывают в топливо. Комплекс требует для монтажа около 20 м2, высота его составляет 10 м. Из бывших автошин извлекают металлические обода, измельчают в крошку и транспортером загружают в химический реактор. В нем поддерживается рабочая температура в 460 °C. В таких условиях резина распадается на жидкие углеводороды, пиролизный газ, твердый сажевый осадок и металлические обрезки. Этот газ используется для поддержания температуры в реакторе, его излишки в незначительном количестве после прохождения через систему очистки выбрасываются в атмосферу.

Жидкие фракции через дозировочную систему сливают в тару и отвозят на склад. Сажевые отходы (технический углерод) охлаждают, гасят и выделяют металл на магнитных сепараторах. Металл, углерод и отходы также упаковывают и отправляют на реализацию и утилизацию.

Такая система за сутки перерабатывает в топливо до пяти тонн покрышек. При этом получается:

• жидкие топливные фракции — до 2 тонн;
• металлические отходы — до 0,5 тонны;
• твердые углеродосодержащие остатки — до 1,5 тонн;
• газ — до 1 тонны.

Линия по переработке шин устанавливается на открытом воздухе под навесом, ему требуется ровная площадка с твердым покрытием. Производство поддерживает непрерывный цикл работы и требует для обслуживания двух операторов в рабочую смену. Электрическая мощность — до 15 кВт. Потребуются также системы очистки воздуха и промышленных стоков.

Работа печи

Метод работы промышленной пиролизной установки для переработки резиновых изделий и шин подразумевает несколько основных этапов производства:

1. Подготовка материала для его дальнейшего разложения в реторте.
2. Полученное сырье при пиролизе подается в устройство для охлаждения и частичной конденсации пиролизного газа.
3. При прохождении через конденсирующий трубопровод происходит окончательное разделение на жидкую и газообразную составляющую.
4. При осушении оставшегося газа его подают для дальнейшего сжигания в печи.

Большие перерабатывающие заводы используют в процессе разложения резины дополнительные катализаторные установки.

В нашей стране метод технологической переработки резины пока не используется широко, однако на рынке представляются достойные образцы установок отечественного производства.

Стремительное развитие автомобилестроения и доступность автомобилей приводит к тому, что с каждым годом растет количество отработавших свой срок покрышек. Накопление шин имеет отрицательное влияние на окружающую среду, поскольку такого рода мусор практически не разлагается естественным способом в природе и поэтому не может быть просто схороненным на специальных свалках. Чтобы избежать техногенной катастрофы следует утилизировать ненужные покрышки.

Существует несколько способов утилизации ненужных шин, но наиболее перспективным и экологически правильным считается метод пиролиза, реализуемый в специальных установках (пиролизных печах).

Принципиальная схема пиролизной печи с основными элементами