Следует отметить, что это очень жесткое требование и выдержать его непросто. Особенно трудно добиться высокого содержания кислорода в зоне горения. При этом следует иметь в виду, что требование 2 секунд подразумевает, что концентрация диоксинов в отходящих газах должна быть приемлемой для их очистки до регламентируемых 0,1 нг/м³ (при 11% кислорода в газах). При этом предполагается, что степень очистки будет не ниже "шести девяток", т.е.99, 9999%. Однако при этом не учитывается особое свойство диоксинов - способность к повторному синтезу в холодной зоне.

Реально снижают содержание диоксинов в отходящих газах только угольные фильтры, на которых диоксины необратимо связываются, а также специальные каталитические дожигатели, объединённые с дожиганием НОХ. Именно в силу трудностей их улавливания очистные сооружения современных заводов стоят очень дорого.

Опыт переработки ТБПО термическими методами и многочисленные публикации позволяют сделать следующие выводы:

медленный нагрев ТБПО и осуществление процесса сжигания на уровне 600-900°С при недостатке кислорода благоприятствуют интенсивному образованию сажистых аэрозолей и органических соединений;

температуры порядка 1400°С, окислительная среда (> 11 об. % 0₂) и высокая степень пиролиза (до пирофорного состояния) обеспечивают высокую скорость горения продуктов пиролиза, что исключает образование сажистых частиц и, следовательно, диоксинов и ПАУ.

Однако некоторые ученые считают, что стремление к достижению максимально высоких температур и создание каких-либо дополнительных зон дожигания не решает проблему снижения диоксинов и фуранов, так как не учитывается способность диоксинов к повторному синтезу при понижении температуры. Высокие температуры приводят к повышению выхода летучих компонентов и увеличению выбросов опасных металлов. Теоретически возможно два способа подавления образования диоксинов: связыванием образующегося при сжигании ТБО НСl с помощью соды, извести или КОН; перевод в неактивную форму ионов меди и железа, например, связывание меди в комплексы с помощью аминов.

Компостирование

Метод применим для переработки твердых бытовых отходов, зеленых отходов и илов сточных вод.

Компостирование представляет собой анаэробное разложение органических отходов микроорганизмами в контролируемых условиях (температура, влажность) с образованием диоксида углерода и воды. Органическое составляющее твердых отходов, пригодных для компостирования, образуется главным образом в бытовых отходах и зеленых отходах. Поступающий материал, пригодный для переработки компостированием, необходимо подвергать предварительной обработке, включая снижение размеров частиц для обеспечения эффективности работы оборудования [19].

Образующийся компост можно использоваться в качестве почвоулучшителя, при этом следует рассмотреть возможное наличие тяжелых металлов и неорганических загрязняющих веществ. Неорганические материалы, удаленные из потока отходов, можно направить для рециклинга, но остающаяся часть требует депонирования.

Установки для компостирования содержат валкоукладчики, барабаны или силосные башни. Земля, необходимая для процесса, обычно больше, чем для установок анаэробного сбраживания, вследствие необходимости в переворачивании и аэрировании отходов. Площадь, необходимая для установок с производительностью 15 тыс. т/год, составляет порядка 1,5 га.

Существует много работающих установок по компостированию твердых бытовых отходов во всем мире, но выход на рынок готового продукта (компост), остается ограниченным. Технические проблемы такие, как удаление стекла и пластмасс и предотвращение анаэробных условий, все еще требуют решения для обеспечения того, чтобы образовался компост с высоким и воспроизводимым качеством и имеющий рыночную ценность.

Проблемы окружающей среды, связанные с этим процессом, похожи на проблемы установок анаэробного сбраживания, но они потенциально оказывают меньшее воздействие в случае маломасштабных установок или установок, расположенных локально. Проблемы включают в себя главным образом [21]:

транспортные перевозки, связанные с вывозом отходов и удалением остатков и компоста, зависят от размера и производительности установки.

вода является одним из продуктов процесса, а кроме того, нужна для обработки компоста при переворачивании и для его увлажнения. Если имеется возможность просачивания воды в почву, то в ней может содержаться большое количество загрязняющих веществ, таких как аммиак, взвешенные твердые вещества, например, что может стать причиной загрязнения водостоков. Однако средства предотвращения, такие как облицовка зоны установки, соответствующий дренаж поверхностных вод, сборные отстойники и обработка стоков или сброс в канализацию должны минимизировать эти потенциальные воздействия на окружающую среду.

запах является одной из проблем, характерной для установок компостирования. Его появление связано как со свежими поступающими отходами, так и с процессом разложения. Поэтому установки для компостирования, использующие валковую систему в открытых условиях, должны размешаться в отдалении от чувствительных соседних зон, в особенности от мест обитания населения. Как альтернатива для избавления от запаха - процесс компостирования должен проводиться в закрытом помещении с системой фильтрации воздуха для удаления запахов и минимизации возможных вредностей.

В течение времени очистки компоста и его мешкования, а также транспортировки продукта может образовываться пыль. Соответствующая вентиляция и системы сбора пыли с фильтрами должны использоваться для минимизации и потенциального воздействия пыли на рабочих и на окружающую среду.

выбросы в воздух в результате этого процесса являются минимальными, если технология соблюдена правильно, и поддерживаются аэробные условия. Побочными продуктами процесса являются диоксид углерода и вода (включая водяные пары).

Малая производительность и высокая избирательность метода не позволяют утилизировать большую часть образующихся отходов, а продукт процесса - компост не имеет широкого применения. Такой метод эффективен лишь на локальных станциях со строго определенным составом отходов (только органические). Примером могут служить станции при животноводческих хозяйствах и предприятиях легкой и пищевой промышленности. Для того, чтобы увеличить эффективность утилизации отходов, может потребоваться развитие установок для компостирования в сочетании с другим оборудованием, включая устройства по рециклингу, мусоросжигательные устройства и размещение на полигоне.

Рециклинг и восстановление материалов

Этот метод позволяет переработать промышленные и бытовые отходы. Способ переработки материалов методом рециклинга включает в себя разделение отходов металлов, бумаги и картона, стекла, пластмасс, текстиля и масел и их переработку.

Эффективность процесса определяется количеством отходов, поддающихся переработке. Максимальная доля перерабатываемых материалов в бытовых отходах оценивается в 50%. Содержание рециклируемых материалов в промышленных отходах изменяется в сильной степени, в зависимости от источника образования отходов и времени года. Реальная степень утилизации материалов значительно ниже, чем теоретически возможная, она зависит от способности отделять отходы для получения незагрязненных материалов.

Установки для утилизации материалов в городских зонах обычно размещены в промышленных зонах, близко к источникам утилизируемых отходов. Комплекс установок по рециклингу включает в себя оборудование для сбора, сортировки и переработки стекла и бумаги, для измельчения и механической сортировки металлического скрапа, каменной или кирпичной кладки, кирпича и бетона, восстановления волокон для нового производства текстиля и химические установки для утилизации пластмасс и масел.

Ключевые экологические проблемы, связанные с рециклингом материалов это:

транспорт, необходимый для поставки отходов, вызовет рост транспортных перевозок, загруженность дорог и задымленность воздуха;

шум, вызываемый транспортировкой и механической сортировкой отходов, может быть минимизирован при выборе акустических средств защиты в производственном помещении.

Главное достоинство этого метода - то, что рециклинг предлагает экологически приемлемый подход к снижению количества отходов путем их переработки во вторичное сырье.

Однако возможности для развития этого метода ограничены количеством и природой материалов, пригодных для переработки и имеющих спрос на продукцию.

Теоретически степень переработки отходов равна 70%, реальная степень утилизации ниже. Однако для достижения максимально возможного процента снижения отходов и достижения при этом экологической безопасности оборудование для рециклинга должно быть предусмотрено в сочетании с другими установками по переработке, такими как анаэробное сбраживание, компостирование и сжигание.

Анаэробное сбраживание

Процесс анаэробного сбраживания рассчитан на переработку только органической фракции, которая составляет до 30% от всех образующихся в городах отходов.

Анаэробное сбраживание включает в себя разрушение органического материала твердых органических отходов (бумаги, растительных материалов и т.д.) при помощи микроорганизмов при отсутствии воздуха. Результатом процесса является превращение органических материалов в метан и диоксид углерода с образованием твердых остатков (продуктов брожения), похожих на компост.

Системы, используемые для сбраживания органической фракции отходов, можно классифицировать на три основных типа [21]:

системы с низким содержанием твердого вещества;

системы с высоким содержанием твердого вещества;

двухстадийные или многостадийные сбраживатели.

Системы с низким и высоким содержанием твердого вещества дают высокое образование газа из отходов, но требуют емкостей большого объема и более высоких капитальных затрат. Системы с низким содержанием твердого вещества содержат до 10% твердой концентрированной органической фракции, в то время как системы с высоким содержанием твердого вещества содержат до 40% такой фракции. Многостадийные системы связаны с физической или химической обработкой органических отходов с последующей двухстадийной биологической обработкой.

Типичная установка для сбраживания содержит емкости для сбраживания и сооружения, которые могут содержать генератор, емкости для хранения и систему отвода газа. Газ, образующийся в процессе, можно использовать для выработки тепловой и электрической энергии; снижение объема отходов достигает 60% от объема поступающих отходов. Главный недостаток в том что в процессе происходит обработка только органической фракции отходов, которая составляет приблизительно 30% городских отходов. Особенно важным является разделение, обычно требуется предварительная сортировка для удаления неорганических материалов, таких как металлы, керамика и стекло. Сбраживание в наибольшей степени годится для гомогенных потоков отходов с высоким объемом органики таких, как илы сточных вод или органическая фракция после рециклинга.

Требования к землепользованию составляют порядка 2 га для полномасштабной установки, что близко к земле, требующейся для мусоросжигательных устройств (см. ниже).

Экологические проблемы относятся, главным образом, к эксплуатации установки:

транспортные перевозки, связанные с поставкой отходов и вывозом сброженной массы являются дополнительной нагрузкой на атмосферу;

шум и вибрация, связанные переработкой отходов, можно устранить конфигурацией сооружения и оборудования;

ландшафт и места общественного пользования не являются эстетичными, это связано с размерами емкости для сбраживания, системой отвода и трубопроводами (высотой до 6-10 м). Площадь под емкости имеет размер приблизительно в 1000 м². Емкости можно зарывать в землю, что сделает их менее заметными, и будет являться дополнительной тепловой изоляцией, снизит потери в энергии на процесс брожения.

выбросы в воздух газа. В процессе анаэробного сбраживания образуется газ с высоким содержанием метана. Выброс в атмосферу предотвращается путем его сжигания для получения тепла или электроэнергии. Оксид углерода также выделяется, как побочный продукт процесса, но он считаете менее вредным, чем метан.

обработка воды и размещение сбросов. Так как процесс связан с образованием сброженного раствора, в котором может содержаться большое количество металлов и других загрязняющих веществ, поэтому раствор, образующийся в ходе этого процесса, необходимо подвергать обработке перед сбросом в локальные воды или канализационные сточные воды.

газы, образующиеся в процессе анаэробного сжигания, могут иметь запахи следовых газов, включая сульфид водорода. Эти запахи выделяются в течение первых стадий интенсивного разложения, и требуется обработка с помощью биофильтрации или окисления. Запахи могут образовываться также от участков хранения поступающих отходов, установок для сортировки и смешивания, очистки и опорожнения сброженного вещества, а кроме того, от установки обезвоживания сброженного вещества.

пыль, образующаяся в течение очистки и операций по транспортировке, необходимо регулировать с помощью соответствующей вентиляции и использования фильтров и систем вытяжки.

размещение сброшенного вещества. Твердое сброженное вещество, образующееся в процессе, может содержать полихлорированные бифенилы (ПХБ), тяжелые металлы и соли, которые делают невозможным использование сброженного вещества, в качестве компоста. Высокое солесодержание и присутствие в компосте тяжелых металлов может влиять на водный баланс растений и задерживать развитие семян. Поэтому компост, который загрязнен или не имеет рынка для сбыта, должен депонироваться на полигоне.

Анаэробное сбраживание решает проблему отходов, требующих размещения, утилизируя до 60% количества органической фракции и извлекая газ, используемый для получения энергии. Проблемой остается отсутствие потребителей на сброженное вещество.

Переработка и утилизация отходов пластмасс

Пластмассы - материал, на основе природных и синтетических полимеров, способная под воздействием температуры или давления формироваться в изделия сложной формы и сохранять ее. В зависимости от технического процесса, применяемого наполнителя и связывающего (смолы) пластмассы могут быть: композиционными, слоистыми, литыми. По природе применений смолы: термореактивными или термопластичными. В процессе переработки термопластических материалов происходит накопление твердых отходов в виде слитков, кусков, обрезков, дефектных изделий, которые частично могут быть переработаны и вторично использоваться. Другая часть отходов пластмасс используется как вторичное сырье из-за многообразия типов и сложности состава пластмасс. А принципиально эти отходы делят: отходы потребления и отходы промышленного производства. Основные направления утилизации отходов пластмасс:

использование отходов в начале вторичного сырья непосредственно на предприятии их получения.

захоронение на полигонах, свалках.

сжигание совместно с ТБО и промышленных отходов.

пиролиз или раздельное сжигание в специальных печах.

использование пластмасс, как готового материала для других технических процессов.

Наиболее оптимальное решение с точки зрения охраны окружающей среды и ресурсосбережения является использование пластмасс на предприятии-изготовителе и их применение в виде готового продукта для других технических параметров. В случае переработки непосредственно на предприятии их предварительно собирают, сепарируют от примесей, в том числе от ветоши, картона, бумаги, древесины, не сортируют по внешнему виду, измельчают, отмывают измельченный продукт от отходов органического и минерального характера, классифицируют и сушат.

При необходимости измельченные отходы пластмасс смешиваются со стабилизаторами, красителями, наполнителями и вводят в форму в количестве 6205 по массе. При их большом количестве ухудшается качество пластмасс за счет ухудшения чистоты поверхности, прочностных характеристик изделий, т.к. многократная переработка снижает молекулярную массу и нарушает структуру пластмасс. Из отходов полиэтилена делают мешки для мусора, трубы, ведра, профили-уплотнители, прокладки. Полиэтиленовые отходы перерабатывают в текстильные шпульки, детали для сантехники, ручки, ящики для растений. Более широко отходы пластмасс используются для изготовления многокомплектного литья, при котором изделие имеет наружные и внутренние слои из свежей и вторичной пластмасс. Отходы синтетических волокон и нетканых материалов используют для сорбционной чистки промышленных СВ. Например, сорбционной способностью к НП-м обладают отходы лавсана, нитрона, капрона, ПВХ, пенополиуритана.

С отходами пластмасс теряется много ценных органических продуктов, повторное использование которых позволило бы сократить потребление естественного сырья (нефти, газа) и загрязнения окружающей среды. Важную роль играет экономическая сторона, себестоимость вторичных ПВХ, полиэтилена в 2,5-6 раз ниже, чем тех же первичных материалов, а себестоимость вторичного капрона в 12 раз меньше первичного.

Одна из схем переработки пластмасс реализуется в Японии, переработку ведут в экструдерах. Расплавленный материал, продавливаясь через фильтровальные сетки и отверстия, превращается в жгуты, которые тянущими вальцами подают в водяные ванны охлаждения, где температура падает до 35-40С^О. Здесь жгуты режут на гранулы, длиной 3-6 мм, затем они поступают на вибросито, где их влажность падает до 0,2% под действием горячего воздуха (80С^О), далее гранулы направляют в смеситель, где происходит смешение в соотношении 6/4 с первичным гранулированным полиэтиленом. Такое соотношение является оптимальным для обеспечения стабильности производства вторичных пленок. В процессе смешения могут добавляться различные облагораживающие качество пленки вещества. Полученную смесь перерабатывают методом экструзии пленочных аппаратов с получением готовой продукции вторичной пленки.

Ведут работы по модификации полиэтиленовых отходов минеральными наполнителями (ZnO₂, TiO₂), а также добавкой сшивающих агентов, эластомеров, бутадиен-стирольного карбоксилатного каучука. Наряду с экструзией полиэтиленовых отходов перерабатывают литьем под давлением. В этом случае обеспечивается частичная вспенивание полиэтилена. Для этого к нему добавляют 0,8-1,3 преобразователя сульфотитразида и литье под давлением ведут при температуре равной 750-200С^О. При этих условиях масса изделий равна 75-80 % от обычной. Пластмассы можно перерабатывать и по другим направлением, например, из поливенилхлорида можно изготовить однослойные поливинильные плитки. Отходы органического стекла могут служить сырьем для изготовления сувениров, игрушек.

Утиль вязкоупорных пластмассовых отходов (фторопласт, капрон) делает невозможным их использование в качестве материала, равноценного первичному. Такие отходы целесообразно утилизировать в виде порошков деталей (покрытий) неответственного назначения.

Порошки из отходов можно получать используя низкое температурное измельчение последних путем их обработки жидким N₂ или CO₂ с последующим дроблением молотковой дробилкой. Отдельные виды отходов можно подвергать эмульсификации, метод растворения используется также для отделения поливинилхлоридной изоляции электропроводов, для этого порубленные отходы погружают в терекзилфосфат, дебутилфталат, глицерин. Набухшую изоляцию отделяют от проводов, плавят отходы при необходимости в вертикальных трубах, расплав продавливают через фильгерную головку, встроенную в нижней части трубы. Образовавшиеся жгуты направляют в ванну с водой, а затем на измельчение в рубильный станок, получаемую капроновую крошку промывают в экстракторах горячей водой для удаления низкомолекулярных соединений, затем сушат под вакуумом, потом перерабатывают известными методами.

Смешанные отходы пластмасс при плавлении приобретают способность связывать жидкие шламы процессом очистки промышленных СВ и очищать их от ионов токсичных металлов. Это позволяет проводить совместимую утилизацию этих отходов путем переработки в низкосортные изделия.

Для переработки поливинилхлоридных отходов используют процесс вальцевания, заключается в последовательной обработке предварительно подготовленных отходов в смешивании с первичным сырьем, пластификаторами, красителями.

С целью эффективного использования отходов политетрафторэтилена в качестве покрытий их подвергают радиационному облучению в сочетании с термообработкой и измельчением. Такая обработка ведет к падению механической прочности полимера, однако химическая и термическая стойкость, негорючесть и другие характеристики не изменяются, что и обуславливает использование переработанных отходов для названных целей. Для их измельчения иногда применяют пневматические, пушки, стреляющие отходами в металлическую плиту, покрытую резиной. Еще одной разновидностью модифицирования полимерных отходов является ведение в их состав наполнителей, преимущественно порошков (каолин, мел, сажа, графит, тальк). Введение наполнителя улучшает многие физико-механические свойства изделий из полимера и падает их себестоимость.

Переработку проводят известными методами. Для отдельных видов отходов полимеров применяются деструктивные методы переработки: химические, термические, заключающиеся в конверсии исходных полимеров с образованием сырья для их производства или других ценных продуктов, например, в промышленных масштабах реализована деполимеризация капроновых отходов под действием H₃PO₄ и пара.

Пенополиуритановые отходы можно перерабатывать различными вариантами их гидролиза, например, измельченные отходы образуют перегретым паром (290-300°С) и гидролиз дает возможность получить многоатомный спектр: диамин и СО₂, которые потом можно использовать для получения пенополиуритана. Применительно в вторичным полиэтиленам широко применяется промышленный процесс получения полиэтиленовых восков методом термической деструкции. Этот продукт применяют в качестве компонента формовочных масс в литейном производстве, а также в виде добавок в асфальтированные смеси, обеспечивая последним повышенную износостойкость в эксплуатации.

Переработка отходов материалов и изделий на основе резины

Наиболее значительными и масштабными отходами резинотехнических изделий являются невулканизированные и вулканизированные резиновые и резинотканевые материалы, образующиеся на стадиях приготовления резиновых смесей и заготовок, обработки изделий, включая различные виды брака. Объем этих отходов в нашей стране не более в сумме нескольких десятков тысяч тонн в год.

Наиболее важными компонентами отходов резин являются каучуки и ткани, по содержанию и качеству которых различают виды отходов неравнозначны. Основную массу отходов вывозят на свалки или сжигают. Это составляет около 20-30 %. Часть отходов перерабатывают в другие изделия широкого потребления: резиновые коврики, прокладки. Но наиболее ценные резинотехнические изделия, содержащие до 50 % каучука следует перерабатывать промышленными методами с целью извлечения компонентов. Тем более, что количество отходов, например, автопокрышек, постоянно растет.

годы	1950	1960	1970	1980	1990
производство, млн. т.	7,4	17,2	36,6	60,1	72,4

Основное количество покрышек изнашивается из-за малой прочности корда. Изношенные покрышки содержат в себе до 75 % израсходованного каучука и других ценных компонентов, которые могут быть использованы вторично. Например, при регенерации автомобильных покрышек может быть возвращено в производство до 10 кг каучукового вещества и в настоящее время до 50 % высококаучуковых покрышек перерабатывают на специализированных предприятиях, но по различным причинам не все резинотехнические изделия можно регенерировать. Непригодными для регенерации являются изделия, утратившие эластичность и ставшие хрупкими в результате старения резины, изделия с низким содержанием каучука, изделия, изготовленные из вторичных материалов.

Независимо от основной технологической операции технологии переработки включают последовательное выполнение следующих технологических операций:

измельчение резины в крошку

отделение металлокорда, тканевой составляющей

смешивание крошки с добавками - мягчителями и активаторами процесса девулканизации, способствующими переводу резины в пластическое состояние.

В качестве мягчителей резины используются органические продукты (сосновые, газогенераторные, сланцевые смолы) с температурой кипения более 300°С, т.е. значительно превышающей температуру процесса девулканизации. Роль мягчителей заключается в том, что их молекулы проникают между молекулами каучука в резине, вызывая их набухание и ослабление сил межмолекулярного притяжения. Мягчители образуют один из компонентов регенератов, увеличивая его пластичность. Доза мягчителей составляет 10-30 %, а иногда и до 50 % от массы резины. В качестве активаторов (агентов окислительной деструкции процесса девулканизации) используют дисульфид пентохлортиофенола и другие химические пластификаторы. Применение этих соединений позволяет на 40-50 % сократить время девулканизации и понизить температуру процесса. Добавляют их в шихту в количестве 0,15-3 % в зависимости от состава резины. Основным процессом регенераторного производства является девулканизация, которая сводится к нагреву измельченной резины с добавками в течение определенного времени до температуры 160-190°С, при этом происходит деструкция вулканизированного каучука, его пространственная структура при этом частично разрушается, при чем разрывы структуры происходят как местами присоединения атомов серы, так и в самих молекулярных цепях. В результате девулканизации сокращается число поперечных и продольных связей каучука, и следствием этого является появление растворимой фракции, средняя молекулярная масса которой 6-12 тыс. Установлено, что каучуковое вещество в регенераторе существует в виде массы набухшего в мягчителе геля и нерастворимой части распределенных в ней частиц золя. Таким образом, набухание резины в мягчителе способствует ее девулканизации. Полученный в результате девулканизации материал имеет в своей структуре много ненасыщенных двойных связей, что объясняет способность к вулканизации приготовленного на его основе регенерата.

Известно много методов получения регенерата из отходов резины, например:

регенерат получают паровым методом (15%);

водонейтральным (40%);

термохимическим (45%);

Независимо от метода регенерации, резиновые отходы сначала подвергают сортировке: по типам резины и ее состоянию, затем от автопокрышек отделяют металлокорд, дробят в резиновую крошку последовательной переработкой на дробильным и размольных вальцах (молотковые, дисковые дробилки) агрегатированные виброситами. Полученная резиновая крошка размером 1-2 мм с содержанием текстильных волокон 2-10% является полупродуктом для производства регенерата.

При паровом методе дозирование порций резиновой крошки смешивают с смягчителями и загружают в девулканизатор, где обрабатывают острым паром под давлением равным 0,8-1 МПа и температурой равной 175-185С^О в течение 7-8часов. Полученный девулканизат с целью пластификации последовательно перерабатывают на вальцах, а затем пропускают через червячный фильтр-пресс. Однако при паровом методе трудно достичь эффективного применения девулканизационной массы, что не обеспечивает получение достаточно однородного по степени пластичности регенерата. Более эффективно это достигается водонейтральным методом. По этой технологии процесс ведут в среде эмульсий - смягчителей в специальных автоклавах с мешалками. Процесс идет при температуре 180-185 С^О в течение 5-8 часов. Греющий пар подают в рубашку автоклава. При давлении равном 1,2МПа и температуре 191 С^О. по окончании процесса девулканизации содержимое автоклава передают в буферную емкость, откуда оно поступает в сетчатый барабан для определения влаги (до остаточной влажности 15-18%). Сушку регенерата проводят в вакуумных или ленточных сушках. Дальнейшую механическую обработку девулканизата проводят аналогично паровому методу. При регенерации этим методом непрерывное перемещение массы способствует ее лучшему набуханию. Кроме того, при использовании в качестве смягчителей хвойных пород древесины, содержащиеся в них волокна текстильных остатков эффективно разрушается растворимыми катализаторами. В целом это достоинство сказывается на качестве регенерата. Но наиболее совершенным методом переработки отходов резины является термомеханический метод, позволяющий значительно ускорить технический процесс за счет его непрерывности. И в конечном итоге обеспечивается снижение себестоимости регенерата при максимальной механизации и автоматизации процесса.

Схема производства регенерата термомеханическим методом:

1-бункер для дробленой резины, 2-емкость для мягчителей, 3-дозатор, 4-смеситель, 5-червячный пресс, 6-рафинировочные вальцы, 7-продукт.

Обестканеную до остаточного содержания 2% волокна резиновую крошку непрерывно смешивают с смягчителями и в течение 4-12 минут пропускают через первичный девулканизатор (пресс). С удлиненным корпусом при температуре равной 104-210 С^О. Выходящий из пресса девулканизат обрабатывают на рафинированных вальцах с получением регенерата. Произведенный таким образом регенерат более однороден и пластичен, чем получаемый водонейтральным методом. В РФ разработаны и новые методы производства регенерата:

метод диспергирования;

радиационный метод.

Первый заключается в механическом измельчении резины до тонко дисперсионного состояния в водной среде. Процесс проводят в присутствии активаторов-девулканизаторов и НАВ при пониженной температуре (40-60 С^О), что предупреждает рост окислительных процессов и значительного измельчения каучуковых компонентов резины.

Радиационный метод (воздействие гамма-излучений) можно использовать для регенерации резины на основе бутилкаучука. Тщательное перемешивание резины при этом не является обязательным. Себестоимость регенерата, полученного этим методом в 4-6 раз ниже себестоимости синтетических каучуков. Его использование для частичной или полной замены каучука при производстве мягких резиново-технических изделий экономически выгодно. Так применение одной тонны регенерата в качестве компонента резиновой смеси для производства шин дает экономию в 250 рублей. Важно, что применение регенерата в резиновых смесях дает не только экономическое, но и технологическое преимущество. Увеличивается производительность процесса смешивания и уменьшается удельный энергорасход.

Металлосодержащие отходы регенеративных производств (кольца покрышек) можно использовать в черной металлургии. Из текстильных материалов можно делать плиты для тепловой, звукоизоляции, набивку мебели. Другим направлением утилизации резиновых отходов является их битумных мастик, кровельных покрытий, дорожных, в которых может содержаться от 10 до 40% крошки. Однако, в целом, несмотря на большие масштабы переработки резиновых отходов, их ресурсы постоянно растут и продолжаются поиски более прогрессивных решений.

В значительных масштабах шины используются для ограждений. Устройство амортизационных приспособлений портовых причалов. Резиновые отходы, которые невыгодно перерабатывать существующими методами, могут быть переработаны методом пиролиза с получением различных продуктов. Процесс ведут в герметичных аппаратах при температуре 400-450°С с получением резинового масла, которое может быть использовано в качестве мягчителя в регенеративном производстве в резиновых смесях.

В результате пиролиза измельченных автомобильных шин при 600-815°С получают жидкие углеводороды, используемые в качестве топлива, а также твердый осадок, который может применяться в качестве наполнителя вместо сажи при производстве резинотехнических изделий.

При двустадийном высокотемпературном пиролизе 900-1000°С автомобильных покрышек также можно получать сажу для нужд резиновой промышленности и твердый остаток кокс с высокой адсорбционной способностью, который может применяться в качестве адсорбента при очистке сточных вод от тяжелых металлов.

Процессу пиролиза отходов, содержащих органические материалы, в настоящее время уделяется большое внимание.

Литература

1. Попов А.Н., Гринбeрг Ю.М., Смолярeнко В. Д.,Росляков А.В. Комплeкс инжeнeрных рeшeний по пeрeработкe и утилизации отходов в больших городах и экономичeская эффeктивность таких рeшeний.28.11.2012.16: 09/www.recyclers.ru.

2. Катыс М. Свалки бытовых отходов и мусоросжигатeльныe заводы - источники диоксинов.25.11.2012 20: 21/www.svoboda.org.

3. Новая концeпция пeрeработки отходов в Москвe на базe рeгиональных цeнтров.28.11.2012 15: 16/www.cci. glasnet.ru.

4. Киeв придумал, что дeлать с мусором.18.11.2013 09: 35/www.nestor. minsk. by.

5. Environmental Protection Agency. Standards of Performance for New Stationary Sources and Guidelines for Control of Existing Sources: Municipal Solid Waste Landfills. Final rule and guideline. Federal Register, Mar.12, 2006.

6. Chongrak Palprasert.organic Waste Recycling: Technology and Management/ Second Edition. John Wiley & Son. New York, 2006, p.115-165.

7. Steven P. Reynolds. The German Recycling Experiment and its Lessons for United States Policy. Villanova Environmental Law Journal. Vol. V1, 2005, Number 1.

8. 15. U. S. Environmental Protection Agency. Municipal Solid Waste. Frequently Asked Questions about Recycling and Waste Management.

9. Шантарин В.Д., Шинкeeв Г.М., Ивлeв И.П. и др. Пeрeработка твeрдых бытовых отходов.21.01.2003 09: 40/www.promeco. hl.ru.

10. Проблeмы ТБО и дeйствия общeствeнности.29.11.2012 15: 27/www.ineca. narod.ru.

11. 18. Гeнeтичeская память о кислородном голодании. Заводы по сжиганию мусора душат всe живоe.28.11.2012/www.ng.ru.

12. 19. Красныe чeрви. самыe надeжныe пeрeработчики бытовых отходов.09: 13/www.unipak.ru.

13. Юфит С.С. Мусоросжигатeльныe заводы. помойка на нeбe. Эколайн, 1998.

14. Marjorie J. Clarke. Environmental Scientist Resource Recovery and Waste Disposal Planning. Minimizing Emissions from Resource Recovery. New York City Department of Sanitation. International Workshop on Municipal Waste Insineration. Sponsored by: Environment Canada. Meridien Hotel, Montreal, Quebec. October 1-2, 1987. Second Edition.

15. Фeдоров Л.А. Диоксины как экологичeская опасность рeтроспeктива и пeрспeктивы.М. Наука. 2003. 266с. (www.seu.ru/cci/lib/books/dioksiny/).23. Тeхнологии пeрeработки твeрдых бытовых отходов.21.01.2003 09: 40 /www.promeco. hl.ru.

16. Афонин Д.Г., Рагульская М.В. Особeнности адаптации организма чeловeка к тeхногeнным факторам соврeмeнного мeгаполиса.08.07.2013 09: 27. / www.sciteclibrary.com.

17. Ворсанова С.Г., Ахмeдова З.А., Дeмидова И.А. и др. Цитогeнeтичeская характeристика дeтeй с нeфропатиями из рeгиона, загрязнeнного тяжeлыми мeталлами. / www.dialysis.ru/magazine/2010_3/chi_neph. php.

18. Кнатько В.М., Кнатько М.В., Щeрбакова Е.В. ИММ. тeхнология против отходов (Искусствeнноe воспроизводство природных процeссов минeралообразования. пeрспeктивноe направлeниe обeзврeживания и утилизации промышлeнных отходов). Энeргия: экономика, тeхника, экология. - ? 12, 2011, стр.29-35.

Размещено на Allbest.ru