Обращение с отходами автотранспортных средств

В общем виде схема утилизации представляет собой систему мер по управлению движением потоков ОАТС и комплексной их утилизации. Движение ОАТС начинается с площадок сбора данных отходов. Часть этих площадок, оснащенных реза­тельным и прессовым оборудованием для предварительной обра­ботки отходов (для повышения эффективности их хранения и транспортировки), может быть преобразована в сортировочно-накопительные склады. Последние необходимы как для квали­фицированной сортировки отходов, зачастую обусловливающей эффективность их дальнейшей переработки, так и для исключе­ния экологически опасных компонентов ОАТС.

Продуктивное и взаимовыгодное функционирование площа­док сбора отходов и соответствующих сортировочно-накопительных складов предполагает развертывание информационно-экспертной системы (ИЭС), определяющей структуру, характеристики и объемы вторичного сырья, необходимого переработчикам и другим потребителям.

Далее с помощью региональной биржевой системы инвента­ризации и перераспределения вторичных ресурсов на базе ИЭС производится управление потоками собранных отходов по на­правлениям их технологической переработки.

Разборка автотранспортных средств может рассматриваться как самостоятельное направление переработки ОАТС, особенно тогда, когда имеются постоянные потоки изношенных или не­кондиционных АТС. Все работы по разборке АТС на составные части (раму, кабину, двигатель, агрегаты, колеса и др.) должны проводиться на специализированных предприятиях.

Перед разборкой АТС целесообразно разделять на 4 техноло­гических потока, различающиеся конструктивным исполнением и возможностью использования специализированных постов их разборки: легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили, прицепы и полуприцепы. Указанные потоки неодинаковы по ко­личеству, поэтому участки разборки наряду со специализацией должны обладать и определенной универсальностью. Достаточная универсальность должна быть главным принципом организации работ и оснащения технологическим оборудованием всех разборочных участков предприятия. Например, на участке разборки прице­пов и полуприцепов при незначительном его дооснащении можно разбирать и грузовые автомобили. Дооснащение касается лишь вспомогательного оборудования, и прежде всего дополнительного комплектования подъемно-транспортными средствами со специ­альными захватами для снятия двигателя, кабины и др.

Разбираемые изделия можно подавать на участки и переме­щать по ним пластинчатыми конвейерами, наиболее удобными для данного вида работ. Конвейеры разборочных цехов целесооб­разно оборудовать приводом с периодическим действием (пере­мещением). Это связано с возможностью достаточно широкого разброса трудоемкостей операций демонтажа.

Рабочие посты разборочных участков должны быть оснащены опрокидывателями, консольными поворотными кранами, гайко­вертами различных мощностей и размеров, аппаратами резки ме­талла. Последние используются, если резьбовые соединения не поддаются разборке с помощью гайковертов. Опрокидыватели необходимы для обеспечения доступа к АТС при снятии с них мостов, коробок передач, рулевых управлений и др.

Восстановление изношенных шин (ИШ). В настоящее время в большинстве развитых стран проблемы рециклинга ИШ привле­кают все большее внимание. Так, в странах ЕС восстанавливается около 15 % ИШ для легко­вых машин и более 50% грузовых покрышек, что на 20 % дешевле производства новых шин, без ухудшения их эксплуатационных ха­рактеристик. Особенно эффективно многократное восстановление крупногабаритных шин, поскольку эксплуатационные затраты на них часто превышают начальную стоимость автотранспорта.

Использование целых ИШ и их кусков. Зарубежные исследо­вания показали, что шины практически не загрязняют воду и их прогнозируемая долговечность в спокойной воде достигает сотен лет, поэтому их применяют даже при создании искусственных нерестилищ для рыбы, а во Франции и для усиления грунта (ус­пешно функционируют несколько сотен таких инженерных со­оружений). При эколого-экономической экспертизе проектов следует рекомендовать проектировщикам использовать ИШ и их куски, что позволит добиться экономии финансовых средств в несколько раз, а первичных стройматериалов (цемента, щебня и др.) – в десятки раз. Особенно перспективны ИШ:

- для защиты от эрозии почвы и берегов (рекультивация оврагов, строительство дамб и других ограждающих сооружений);

- при строительстве мостов и водопропускных коллекторов в дорожной индустрии;

- при создании звукоизолирующих ограждений - экранов на автодорогах;

- для усиления «слабых» грунтов в инженерных сооружениях широкого профиля.

В комбинации с пластмассами из кусков ИШ можно изготав­ливать специальные маты и рукава для подпочвенных ороситель­ных систем и сельскохозяйственного дренажа.

Использование измельченных вулканизаторов. Измельченные вулканизаторы (ИВ) используются в полимерных смесях для производства строительных и технических материалов как до­бавки в дорожных покрытиях и в различных технологических процессах.

Измельчительные вулканизаторы дисперсностью от 0,007 мм до 1,5 мм широко используются при изготовлении обуви, шин, ре­зиновых покрытий, спортивных матов и дорожек, линолеумов, плиточных материалов, композитных материалов с термопласта­ми, бикомпонентных наполнителей резинотехнических изделий (РТИ) и в качестве адсорбентов. В России потребляется около 74 тыс.т/год ИВ, при расширении работ по их поверхностной модификации объемы применения значительно увеличатся.

Температурная деструкция ИШ и РТИ. Температурная дест­рукция имеет ограниченное применение, к ее основным видам от­носятся пиролиз (высокотемпературный процесс деструкции мо­лекул исходных веществ) и деструктивная гидрогенерация (перера­ботка в присутствии катализаторов при реакции гидрирования - расщеплении молекул сырья с присоединением к ним водорода).

Использование отходов РТИ и шин в качестве энергоносителей. Сжигание ИШ энергетически неперспективно, так как для изго­товления легковой шины требуется энергия, содержащаяся в 35 л нефти, а при ее сжигании возвращается энергия, эквивалентная лишь 8 л нефти, т.е. затраты на полимеризацию не восполняются. Однако сжигание шин в цементных печах снижает загрязнение окружающей среды и в ряде случаев экономически выгодно. В Японии переработка ИШ применяется на 20 из 45 цементных за­водов, а в США планируется более 50 % шин использовать с ути­лизацией тепла со средней эффективностью 8600 ккал/кг.

Использование отсортированных термопластов. Рациональная организация заготовки вторичных термопластов должна отвечать следующим требованиям: четкие ограничения по ассортименту заготавливаемых отходов (при обеспечении допустимой загряз­ненности и соблюдении требований здравоохранения, охраны труда и пожарной безопасности), регламентация ответственно­сти, прав и обязанностей всех участников процесса заготовки и переработки отходов, в том числе регламентация необходимых и стабильных экономических параметров.

В первую очередь необходим селективный сбор экологически опасных хлорированных термопластов (ПХВ), которые при не­квалифицированном сжигании являются очагами диоксинового заражения и плохо совместимы по технологическим режимам пе­реработки с другими полимерами. Практически любые отходы ПВХ можно считать вторичным сырьем, поскольку при длитель­ном старении ПВХ изменению подвергаются лишь тонкие слои (до 0,5 мм), а основная масса ПВХ сохраняет свои свойства.

Разделение смешанных отходов термопластов по видам про­изводят следующими способами: флотационным разделением в тяжелых средах, аэросепарацией и химическими методами. Наи­более распространена флотация, позволяющая выделить ПВХ.

Использование смесей термопластов. Переработка смесей вто­ричных термопластов экономически обусловлена трудностями очистки и сортировки смешанных отходов, а также возможностя­ми найти сбыт дешевых изделий из дешевого «несортового» сы­рья, имеющего большие колебания по составу.

Типичным сырьем этого вида являются, например, отходы искусственной кожи, многослойные упаковки, изношенные из­делия, изготовленные из разных материалов и т.п.

Смеси термопластов можно перерабатывать на стандартных литьевых машинах при соблюдении следующих условий:

- вторичное сырье должно иметь хорошую сыпучесть, чтобы гарантировать равномерное питание перерабатывающего обору­дования;

- смесь термопластов не должна содержать металлических включений и жестких посторонних тел;

- для смесей термопластов, содержащих ПВХ, должно при­меняться оборудование в коррозионностойком исполнении.

Использование отходов реактопластов. Отходы реактопластов в общем объеме вторичных пластиков занимают небольшую часть, но ввиду особенностей своей переработки и использования выде­лены в отдельное направление. Из способов переработки реакто­пластов и полимерных композитовых материалов (ПКМ) на их основе преимущество отдается измельчению на различных агре­гатах. Применение дезинтеграторов-активаторов для переработки отходов ПКМ позволит получать порошки с развитой поверхно­стью частиц (размером до 70 мкм), содержащих активные функ­циональные группы, что улучшает их совместимость с полимер­ными и минеральными композициями. Измельченные на дезин­теграторах отходы находят применение:

- в эпоксидных порошковых красках (замена окиси титана) для улучшения адгезионных и деформационно-прочностных ха­рактеристик покрытий;

- в составе фенопластов;

- в составе композиций для декоративных строительных плит и полимербетонов;

- в качестве добавок в полимерные связующие (до 7 %).

Термодеструкция полимерных отходов. Совершенствование ус­тановок для сжигания бытового мусора позволило разработать методы пиролиза, позволяющие получать горючие и безвредные для окружающей среды газы с малыми объемами выбросов. Од­нако получаемые при этом пиролизные масла имеют очень слож­ный и нестабильный состав, содержат много воды и, как следст­вие, малую рыночную конкурентоспособность.

Для получения высококачественных пиролизных масел необ­ходимо выдерживать стабильные требования к отсортированному сырью с высоким содержанием углеводородов. Например, при переработке полимерных материалов применяют низкотемпера­турный жидкофазный пиролиз (500 °С), а при переработке смесей термопластов, кабельной изоляции и РТИ – высокотемператур­ный пиролиз (600-800 °С), при этом приемлема производитель­ность, обеспечиваемая лишь непрерывными методами.

Первичная переработка металлолома. Использование металлолома существенно снижает стоимость всей металлопродукции. По усредненным данным, при переплав­ке стального металлолома требуется только 25 % энергии, затра­чиваемой на выплавку стали из руды в домнах (конверторах).

Для достижения наибольшего эффекта при использовании металлолома автотранспортных средств (АТС), в первую очередь дорогостоящих легированных сплавов, необходима тщательная его сортировка на определенные группы, в которых все детали должны быть максимально близки по химическому составу ме­талла. Такая сортировка достаточно сложна, но ее можно значи­тельно упростить, соответствующим образом маркируя каждую деталь на стадии ее изготовления. Маркировка должна означать марку или шифр материала, из которого деталь изготовлена, по существующему стандарту на момент изготовления. Нанесение подобных меток на детали - обязательное условие производства на многих зарубежных фирмах, и не только автомобилестрои­тельных. В результате при сортировке металлолома можно точно разделять детали по всем необходимым видам и маркам исполь­зуемых материалов. Введение в процесс изготовления деталей сплошной их маркировки, безусловно, несколько удорожает про­дукцию, однако при этом снижаются последующие расходы на использование металлолома.