Пути решения «мусорной» проблемы на планете

  Помимо  эффективного модификатора вторичного полимерного сырья гидролизный лигнин после соответствующей обработки и подготовки в виде гидролизной муки (микролигнина) может быть использован для получения таких ценных в технологии переработки пластмасс продуктов,  как ароматические стабилизаторы, антиоксиданты, структурообразователи и модифицирующие добавки для термопластов,  наполнители — для реактопластов,  сорбенты  медицинского назначения типа «ЭКОЛИС» для выведения из организма токсинов, тяжелых металлов и др. вредных для живого организма веществ,  в качестве лекарственного препарата  при лечении  цирроза печени (исследовалось на кроликах), для получения ванилина и др. целей.

 
Глава 5. УТИЛИЗАЦИЯ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

 
5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

  Утилизация  резиновых отходов — одна из наиболее насущных на сегодняшний день широкомасштабных экологических проблем. Она связана с необходимостью повторного использования вторичных индустриальных ресурсов.

   Наибольший  интерес с точки зрения сбора и утилизации резинотехнических изделий представляют изношенные автомобильные покрышки, и в первую очередь — с металлокордом.

  Рост  запасов использованных автопокрышек настоятельно требует организации  их переработки. Целесообразность утилизации (с разумными затратами) использованных автопокрышек оправдана для дорогостоящих и дефицитных полимеров, чьи достоинства не уменьшаются с истечением срока службы.

   По данным НИИ шинной промышленности, только в Москве каждый год образуется до 60 тыс. тонн изношенных шин. Из этого объема 10—12 тыс. тонн перерабатывается Чеховским регенератным заводом, а остальное количество оказывается на несанкционированных свалках, в оврагах, пригородных лесах, отягощая и без того тяжелую экологическую обстановку города.

  Вышедшие  из эксплуатации изношенные шины являются источником длительного загрязнения окружающей среды:

• шины не подвергаются биологическому разложению;
• шины огнеопасны и, в случае возгорания, погасить их достаточно сложно;
• при складировании они являются идеальным местом размножения грызунов, кровососущих насекомых и служат источником инфекционных заболеваний.

  Вместе  с тем, амортизированные автомобильные  шины содержат в себе ценное сырье: каучук, металл, текстильный корд.

   Проблема  переработки изношенных автомобильных шин и вышедших из эксплуатации резинотехнических изделий имеет большое экологическое и экономическое значение для всех развитых стран мира. Невосполнимость природного нефтяного сырья диктует необходимость использования вторичных ресурсов с максимальной эффективностью.

  В развитых странах в настоящее  время предусматривается попытка создать технологии по переработке изношенных шин, которые позволили бы повторно использовать резину в различных товарах и материалах.

  В Калифорнии (США) построена электростанция, работающая на топливе из старых покрышек. Коптит она не больше, чем электростанции на нефти или мазуте — топливе более дорогом.

  В Висконсинском университете (США) разработан другой способ утилизации отслуживших шин. Их заливают жидким азотом — шины становятся хрупкими, как стекло. Тогда их дробят, удаляя корд и проволоку, и получают сырье для дорожного покрытия. Кстати говоря, испытания, проведенные на дороге с покрытием из старых шин, показали, что у этого шоссе прекрасный коэффициент сцепления с автомобильными колесами, а уровень шума от катящихся по нему колес самый низкий. И цена не дороже асфальта.

  Примерно  таким же способом предлагает утилизировать  автопокрышки польский инженер Ф. Круль. А полученное сырье предполагается использовать и для дорожного покрытия, и для изготовления транспортерных лент.

  Голландский способ дает материал для изоляции электрических кабелей. Он состоит в том, что из покрышек сначала удаляют корд и проволоку — при помощи сильных электромагнитов, а затем обрабатывают паром под давлением 45 атмосфер и при температуре 250 градусов.

  Свой  вариант есть и у болгарских специалистов каучукового комбината города Писариджике. Они уже несколько лет производят резиновые шпалы для рельсовых путей в шахтах. У таких шпал, по меньшей мере, шесть преимуществ над прежними: в три раза дешевле железобетонных, лучше амортизируют удары и глушат шум, устойчивы к воздействию рудничных вод, к ним не нужен балласт из щебенки и, наконец, когда кончится срок годности, эти шпалы можно снова переработать.

  Но, пожалуй, самый экологически чистый способ переработки старых шин запатентован в Колумбийском университете (США). В специальной емкости они подвергаются биологическому разложению с помощью микробов. И получается порошок для удобрения полей.

  И еще один способ, предложенный во Флориде (США), уже, кстати, испробованный и давший прекрасные результаты. В океане сооружен подводный риф, на который ушло 70 миллионов старых шин. Он стал самым привлекательным местом для мелкой рыбешки. Это, в свою очередь, привлекло к искусственному рифу крупную рыбу. А за ней последовали рыбаки.

  Таким образом, утилизация резиновых отходов  подразделяется на две основные технологические стадии:

• грубое измельчение при нормальной температуре до размеров зерна от 3 до 5 мм;
• в пылевидный резиновый порошок размерами около 0,2 мм с использованием криогенного охрупчивания при температуре от —100 °С до —120°С.

   Области применения резиновой крошки, переработанной из автомобильных шин. Резиновая крошка, полученная в результате переработки изношенных шин, имеет многочисленные и перспективные области дальнейшего практического применения, что безусловно обеспечит ее быструю и устойчивую реализацию на отечественном и зарубежном рынках сбыта.

1. Резиновая крошка грубого помола (размеры частиц от 2 до 10 мм) Используется при изготовлении ряда массивных резиновых плит для комплектования трамвайных и железнодорожных переездов, отличающихся длительностью эксплуатации, хорошей атмосферостойкостью пониженным уровнем шума и современным дизайном; спортивных пощадок, с удобным и безопасным покрытием; животноводческих помещений и т. д.
2. Резиновую крошку среднего помола (размеры частиц до  1,0—1,5,мм) можно применять для изготовления композиционных кровельных материалов (рулонной кровли и резинового шифера), резинобитумных мастик, вулканизованных и невулканизованных рулонных гидроизоляционных материалов.
3. Резиновая крошка тонкого помола (размеры частиц до 0,5—0,8 мм) используется в следующих прогрессивных технологиях:
• в качестве добавки в рецептурах резиновых смесей для изготовления автомобильных покрышек, массивных шин и резинотехнических изделий;
• для модификации нефтяного битума в асфальтобетонных смесях,  используемых при  строительстве автомобильных дорог, улучшающей их деформационные и фрикционные свойства.

 
5.2. ОЗОНОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

  Принципиально новый способ утилизации автомобильных  покрышек, а также установка для его осуществления, разработаны специалистами Института химической физики имени Н. Н. Семенова РАН, Троицкой технологической лаборатории и АО ВНИИЭТО. В основе метода — использование так называемого «озонового ножа» (по английски — Ozone Knife).

  По  первым буквам этих английских слов технология получила название О-Кей-технологии. Она дает возможность решать одновременно две важные обозначенные выше проблемы: во-первых, освободить от старых покрышек огромные захламленные территории, а во-вторых, вернуть в производство ценнейшее сырье, из которого эти покрышки были изготовлены.

  Резина  состоит из длинных молекул каучука, связанных между собой молекулами серы. Связи серы с каучуком — слабые места структуры, которые могут быть разрушены при комнатной температуре озоном. Это явление известно давно, но обычный процесс идет медленно. Российские ученые нашли способ ускорить его в тысячи раз.

  Свойство  резины разрушаться под действием  озона известно давно, но до сих пор с ним главным образом боролись (впрочем, без особых успехов). Известно, например, что кабельная резиновая оплетка начинает быстро крошиться, если оказывается в зоне высоковольтных разрядов, увеличивающих в несколько раз незначительный обычно процент озона в воздухе.

  Именно  это явление и натолкнуло авторов метода на идею разрушать автопокрышку при помощи воздуха, обогащенного озоном. А поскольку напряженный (то есть растянутый и перекрученный) каучук разрушается быстрее, то его растягивают и перекручивают, используя для облегчения этой задачи небольшое нагревание.

Для этого  необходимо деформировать резину. Дело в том, что на ее поверхности имеется тонкая окисная пленка, с которой озон плохо взаимодействует. Но стоит приложить к материалу механическое усилие, как пленка лопается и газ добирается до «свежей» неокисленной резины, а с ней реакция идет очень высокими темпами. Самым сложным в процессе претворения технологии в жизнь стала задача создать механизм, обеспечивающий деформацию одновременно большого количества шин. Было испытано несколько конструкций, пока удалось получить работоспособный образец, ставший в итоге предметом «ноу-хау».

  О-Кей-технология позволяет получить при переработке  металло-кордной автопокрышки по отдельности текстильные нити корда, металлическую проволоку и собственно каучук в виде чистых резиновых гранул размером до 6 мм и мелкой (до 4 мм) резиновой крошки.

  Производство  в результате становится практически  безотходным, поскольку полученный материал в большей части снова используется в промышленности. А себестоимость измельченной по этой технологии резины относительно невелика.

  Само  еобой разумеется, что перерабатывать таким образом можно не только автомобильные покрышки, но и практически любые иные резинотехнические изделия.

 
5.3. БАРОДЕСГРУКЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

   Разработанная и внедренная на предприятии «Астор»  бародеструкционная технология утилизации изношенных автошин является технологией качественно нового уровня, защищена патентами, аналогов в мировой практике не имеет. Технологическая линия позволяетперерабатывать изношенные шины, в том числе с металлокордом без предварительной вырезки бортовых колец.

  Технология основана на явлении «псевдосжижения» резины при высоких давлениях и истечения ее через отверстия в специальной камере. В процессе истечения, резина и текстильный корд отделяются от металлического корда и бортовых колец, измельчаются и выходят из отверстий в виде первичной резинотканевой крошки.

  Бортовые  кольца, оставшиеся в камере, автоматически удаляются и вся масса поступает в магнитный сепаратор, где 90% металлокорда, имеющегося в шине, улавливается. Резина и текстильный корд подвергаются дальнейшей переработке: доизмельчению, сепарации и окончательной очистке от металла.

  Никакая другая,  из ныне  имеющихся технологий  не достигает эффекгивнести, которой обладает бародеструкционный метод. Ключевыми моментами данной технологии являются:

• полное отсутствие экологически вредных выбросов на всех стадиях процесса;
• составные компоненты резины от изношенных шин не подвергаются разрушению, так как температура процесса не превышает 80 °С, а также то, что более 90% металлокорда, находящегося в шине, отделяется за одну операцию.

Получаемые  в результате переработки резиновые  порошки, металлический и текстильный корд сохраняют свои однородно-высокие качества и по существу не отличаются от первоначального состояния, что позволяет использовать их в качестае ценного сырья.

Глава 6. ПОЛИГОНЫ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ

       И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ 

       6.1. УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОЛИГОНОВ

  Наиболее  распространенными в мировой  и отечественной практике сооружениями по обезвреживанию твердых бытовых отходов являются полигоны.