Этапы работы заводов по переработке автомобильных покрышек

Что можно получить при переработке?

Рассматривая, какое производство выгодно открыть в 2021 году, следует учитывать, что утилизация старых шин предусматривает два возможных направления: пиролизную переработку и измельчение в крошку. Отличия между ними — в применяемом оборудовании, энергоемкости, размерах стартового капитала и способах реализации готовой продукции.

В пиролизных установках сырье разогревается до 450–500°С и распадается на:

1. Синтетическое жидкое топливо, которое применяется в котлах и отопительных установках. При дальнейшей перегонке из него можно получить углеводородные фракции — бензин, дизельное топливо, мазут и смолы;
2. Технический углерод, находящий применение в качестве адсорбента, наполнителя при производстве резинотехнических изделий, красителя в лакокрасочной промышленности и основы для битумных мастик;
3. Газ, используемый для повторного сжигания в установке пиролиза.

Покрышки производятся из высококачественной резины, которая после механического измельчения полностью сохраняет такие свойства, как эластичность, прочность, стойкость к химическому воздействию. При переработке автомобильных шин в крошку основной продукцией становятся различные фракции — от 0,25 до 5 мм, широко применяемые для изготовления:

• Резиновой плитки, покрытий для стадионов, спортзалов и детских площадок;
• Спортивного инвентаря (в качестве наполнителя);
• Подошвы для обуви, резиновых сапог;
• Износостойкого дорожного покрытия;
• «Лежачих полицейских», отбойников, железнодорожных переездов;
• Бамперов, ковриков, брызговиков и других автомобильных резиновых изделий;
• Подкладок для железнодорожных шпал.

Содержащийся в шинах текстильный корд при пиролизной переработке сжигается, но при переработке шин в резиновую крошку отсеивается и впоследствии используется в строительстве (в виде утеплителя, шумоизоляции, при производстве шифера или армированного бетона) и как наполнитель для спортивного инвентаря, матрасов, матов.

Стальной компонент шины также отделяется от резины и применяется как армирующая добавка к бетону при строительстве зданий и дорог, либо как сырье для переплавки.

Таким образом, переработка изношенных шин в крошку, равно как и пиролизная утилизация, являются процессами практически безотходными, позволяющими получить достаточно востребованную в промышленности продукцию.

Особенности приготовления рабочего состава

Независимо от выбранной технологии изготовления резинового покрытия вам потребуется:

• резиновая крошка;
• клеящий состав;
• красящие пигменты.

Резиновая крошка

Степень измельчения резиновых шин определяет дальнейшую сферу их использования.

• крошка размером менее 2 мм – формирование двухслойных напольных покрытий для спортплощадок и стадионов, беговых дорожек, бассейнов, промышленных цехов, автомоек, животноводческих помещений;
• гранулы величиной 2-5 мм – наполнение спортинвентаря, устройство основания для детских, спортивных и игровых площадок.

При приобретении резиновой крошки обратите внимание на следующие условия:

• качество очистки продукции;
• сортировка по размеру;
• форма крошки.

На 1 м2 покрытия потребуется в среднем 8 кг резины.

Стоимость готовой резиновой крошки начинается от 10-12 руб. за 1 кг изделия и зависит от объема покупки и сезонного спроса на продукцию.

Клеящий состав

Для изготовления бесшовного напольного покрытия из резины используются преимущественно однокомпонентые составы, реже — двухкомпонентные.

Однокомпонентный

В качестве вяжущего элемента в клеевой смеси используется битум или полиуретан. Выбор клея обусловлен эксплуатационными свойствами будущего покрытия и условий проведения работ.

Клей для резиновых покрытий на полиуретановой основе отличается следующими свойствами:

1. Водопроницаемость. Вода не задерживается на поверхности покрытия, изготовленного с помощью полиуретана, а проходит сквозь него. Готовое покрытие может эксплуатироваться как внутри помещений с высоким уровнем влажности, так и на открытом воздухе.
2. Высокая устойчивость к истиранию. Подходит для изготовления полов, испытывающих большие механические нагрузки.
3. Упругость. Позволяет формировать травмобезопасное покрытие для занятий спортом.
4. Экологичность. Отсутствие вредных паров дает возможность использовать резиновые полы в помещениях для игр детей самого раннего возраста.
5. Долгий срок службы, обусловленный устойчивостью к ультрафиолету и резким перепадам температур.

Еще одна особенность полиуретанового связующего – затвердевание при достаточно высоком уровне влажности – 60-70% и температуре окружающей среды 20-25о.

Составы с битумом меньше подходят для изготовления бесшовной резиновой поверхности.

Стоимость 1 кг. однокомпонентного клея – от 185 руб.

Двухкомпонентный

Двухкомпонентный клей продается в отдельных тарах, в которые помещены эпоксидно-полиуретановый связующий состав и химический отвердитель.

Смешиваются оба компонента непосредственно в момент производства работ.

При выборе двухкомпонентного клея для резиновой крошки следует учесть, что готовый состав должен быть использован в первые 30-40 минут после его приготовления.

Такая особенность клея требует тщательного расчета потребности в нем для производства работ в этот промежуток времени. Достоинство двухкомпонентного состава – высокая химическая инертность.

Стоимость 1 кг клея – от 165 руб.

Требования при работе

Формирование качественного бесшовного резинового покрытия возможно исключительно при строгом соблюдении рекомендуемых изготовителем клея пропорций.

Еще одно условие для равномерной полимеризации рабочего состава – поддержание необходимого уровня влажности и температуры в месте проведения работ.

Пигментные составы

Окрашивание будущему покрытию из резины придают красящие пигменты, добавляемые в рабочий состав.

На что следует обратить внимание при выборе краски?

• производство из неорганических компонентов;
• наличие железоокислов.

Такой компонентный состав красителя делает его устойчивым к воздействию осадков и ультрафиолета, продлевая эстетический срок службы покрытия.

Дозировка красителя зависит от желаемой интенсивности окраса формируемой поверхности и составляет в среднем 62 г на 1 кг резиновой крошки.

Однородная консистенция рабочего состава достигается точным соблюдением рецептуры производителя.

Стоимость 1 кг красителя – от 110 руб.

Грунтующий материал

Грунтовка на полиуретановой основе – еще один компонент, без которого невозможна качественная укладка резинового бесшовного покрытия.

Цена на грунтовку колеблется от 10 руб. за 1 кг. и зависит от закупаемых объемов.

Организация бизнеса

Рассматривая утилизацию использованных автошин как бизнес, стоит взвесить все плюсы и возможные минусы.

За модель возьмем предлагаемую площадку ALFA TYRE RECYCLING 500 – электромеханическая производственная линия для переработки шин разного диаметра, включая покрышки грузовых автомобилей.

Стоимость оборудования

Стартовый капитал для покупки необходимого оборудования:

N п./п.	Наименование оборудования, иные расходы	Стоимость, руб
1	Основное оборудование	11 750 000
2	Весы	20 000
3	Мешкоупаковочная машина	10 000
4	Мешки под крошку	20 000
5	Доставка в любой регион России	100 000
6	Установка, монтаж и наладка оборудования	150 000
7	Расходы для старта линии (ключи, масло и т.д.)	30 000
	Итого:	12 080 000

Ниже представлена таблица с наименованием оборудования в рамках линии по переработке шин ATR 500:

N п./п.	Наименование оборудования	Количество
1	Нож для резки автошин	1
2	Транспортер ленточный	1
3	Первичная система измельчения (шредеры)	2
4	Вентилятор	3
5	Циклоны малые	2
6	Пневмотранспортер	1
7	Сепарация магнитная	3
8	Дробилка	1
9	Сито с виброударом	2
10	Циклоны большие	1
11	Пылесос	1
12	Электрооборудование	1
13	Металлоконструкция	1
14	Транспортер ленточный для корда	1

Немного подробнее об этой линии можно узнать, посмотрев видео:

Стоит обратить внимание и на такие моменты:

• цены на отдельные элементы оборудования необходимо уточнять у продавца (поставщика);
• все обязательства по гарантийному ремонту и условиях его предоставления прописаны в договорах поставки.

Стоимость доставки оборудования по России может колебаться в большую сторону в зависимости от отдаленности региона.

Более подробное описание данной линии здесь.

Можно прицениться по оборудованию и у других поставщиков, например, у этого.

Требования к производственному помещению и складам

Понадобятся площади для:

• размещения оборудования;
• складирования сырья;
• хранения готового продукта.

Для установки линии потребуется как минимум 200 квадратных метров.

Для складирования старых шин и покрышек подойдет уличный неотапливаемый ангар или огороженное место для выгрузки вторсырья.

Покупка необходимых помещений может оказаться неподъемным бременем для начинающего предпринимателя.

Персонал

Рассмотрим количество обслуживающего персонала и ежемесячный фонд заработной платы.

Для бесперебойной работы производственной линии с мощностью выхода готовой продукции (резиновой крошки) 150 тонн/мес. требуется штат около 10 человек.

Примерный фонд ежемесячной оплаты труда — 350 000 руб.

Данные расчеты представлены в виде усредненного плана и могут отличаться в зависимости от региона России.

Другие расходы

Производство будет сопровождаться и другими ежемесячными расходами:

1. Покупка упаковочных мешков (тары) под готовую продукцию. Цена мешка 30 кг составит 8 руб, из расчета месячного расхода получаем сумму 4 000 руб.
2. Связь – 10 000 руб.
3. Непредвиденные расходы – 10 000 руб.
4. Средние данные энергопотребления производственной линии, рассчитанные на производство готовой продукции 150 тонн/мес. равны около 100 000 руб/мес.
5. Техническое обслуживание – 50 000 руб.
6. Отдельной статьей расходов необходимо считать замену режущих элементов (ножей) – 35 000 руб.
7. Услуги мусоровозов – 20 000 руб.

Лицензия для приема и утилизации

Вопреки информации на большинстве сайтов, переработка шин как бизнес требует наличия лицензии.

Шины имеют четвертый класс опасности. Согласно законодательству РФ, прием и утилизация данного вида отходов требуют получения лицензии.

Перед подачей документов предприниматель должен иметь:

• производственные площади;
• промышленную площадку с санитарной зоной;
• оборудование;
• разрешения от Росприроднадзопа, Роспотребнадзора, пожарной инспекции.

Стоимость лицензии составляет 7500 рублей, срок ее оформления — 45 рабочих дней. Используя услуги посредников, готовьтесь заплатить в разы больше.

Подсчеты прибыльности

Прибыльность проекта и план получения выручки:

1. Готовая продукция в виде резиновых гранул, средняя цена 15 руб/кг. 100 тонн = 1 500 000 руб.
2. Корд металлический 30 тонн при цене 3 000 руб/тонна = 90 000 руб.
3. Текстиль из расчета получаемого материала 20 тонн и среднерыночной цены 2 000 руб/тонна = 40 000 руб.

Представленный бизнес-план имеет средние расчеты, не учитывает некоторые факторы:

• местоположение;
• территориальную принадлежность;
• наличие рынка сбыта в конкретном регионе.

Его нельзя принимать как формулу, но, даже не смотря на это, выгода очевидна.

При благоприятных условиях окупаемость производства крошки из старых шин произойдет через 1,5-2 года после запуска линии.

Какие резиновые покрышки можно сдать

Различают несколько видов шин:

• массивные резиновые для легковых, грузовых автомобилей;
• шипованные (принимаются по более высокой цене из-за сложности утилизации);
• велосипедные, спецтехнические, колясочные колеса;
• беспрокольная авторезина;
• автомобильные, велосипедные, мотоциклетные камеры;
• пневматические шины для легковых автомобилей с металлическим покрытием (утилизируются отдельно).

Все виды покрышек могут быть утилизированы. Разница лишь состоит в стоимости. Среди отходов часто встречаются порванные, грязные материалы – утилизация такой резины самая сложная, поэтому и стоит она дороже.

Плитка из резиновой крошки

Резиновая плитка представляет собой отдельные фрагменты. Чаще всего это квадраты со стороной от 50о мм. Есть с ровными краями, есть со сформированными  вырезами/замками. Толщина материала может быть от 20 мм до 50 мм. При толщине плитки 20-30 мм покрытие получается жестким, с низкой амортизирующей способностью. Если вы хотите, чтобы резиновое покрытие для детских площадок при падении давало пружинящий эффект, нужны плиты от 35 мм до 50 мм толщиной.

Чем меньше размер гранул, тем более однородное, но и более жесткое покрытие

Какую лучше выбрать

С точки зрения надежности, более привлекают варианты с замками. Но в любом случае, укладывается все на ограниченную бордюрами (поребриками) площадку, плитки кладутся вплотную — даже при желании вынуть один фрагмент с гладкими краями очень сложно. Так что на этот счет можно не беспокоиться, а укладка ровных плиток проще.

Лучше озаботиться качеством плитки. Она производится из прессованной резиновой крошки. Цветная, обычно, делается многослойной. Внизу — более дешевая черная крошка, вверху — слой цветной. В любом случае ее лучше пощупать и помять. В прямом смысле. Понятно, что плиту толщиной 35 мм и более согнуть в бублик не удастся, но какая-то эластичность должна присутствовать. Повыгибав ее в разные стороны, вы не должны видеть изменений. Ни на лицевой части, ни на изнанке, не должно появляться никаких трещин или заломов. Кромки и края не должны осыпаться. Они должны быть прочными, не поддаваться механическим воздействиям.

Плитка из резиновой крошки для детских площадок

В плитке с ровными краями, некоторые производители делают фаски — это такой небольшой скос по краю плитки. Возможно, так сама плитка смотрится лучше. Но резиновое покрытие для детской площадки лучше иметь абсолютно ровное. Чтобы в эти канавки ничего не заливалось и не засыпалось. Убирать так точно будет проще. В общем, вам выбирать, но ровная поверхность кажется более предпочтительной именно с точки зрения практичности.

Особенности укладки

Укладывают плитку из резиновой крошки на ровное основание. Это может быть бетон, сухая стяжка, асфальт. Есть специальный вид для укладки на утрамбованную гравийную подсыпку, поверх которой уложен и выровнен слой песка. Специальная плитка отличается большей толщиной, наличием слоя более плотной подложки. Сама технология укладки аналогична порядку укладки тротуарной плитки — выровнять песок в уровень, выложить плитку, осадить резиновой киянкой. Чтобы покрытие было более стабильным и швы не поднимались, в торцы плитки вгоняются стяжки (в уже уложенную плитку, затем на нее насаживается следующая).

Резиновое покрытие для детских площадок: укладка плитки из резиновой крошки на песчаное основание похожа на укладку тротуарной плитки

Есть другая технология, которая позволяет получить почти монолитное покрытие из резиновой плитки. При укладке торец промазываем полиуретановым клеем, стыкуем плотно с уложенным ранее рядом. Место стыка фиксируем несколькими скобами из строительного степлера (скоба стальная длиной 10 мм). На каждый шов 3-4 скобы. При укладке первого ряда промазываем только правый или только левый торец, во втором и всех последующих — два примыкающих. После того как высохнет клей (порядка 24 часов, но надо смотреть на упаковке), скобы достаем канцелярским антистеплером (он же расшиватель, раскрепитель, скобоизвлекатель, дракон) или поддевая отверткой. В результате получим практически монолитное резиновое покрытие для детских площадок.

Также резиновое покрытие для детских площадок в виде плитки можно класть на бетонную стяжку. В этом случае обязательно нужен полиуретановый клей. Расход — 1-2 кг на квадратный метр.

При укладке на бетон используют клей

Сначала стяжка очищается, высушивается, потом покрывается слоем грунтовки (60% клея + 40% уайт-спирита). Ждать пока грунтовка высохнет или впитается нет необходимости, так что можно грунтовать небольшими кусками — чтобы удобнее было работать. Затем каждую плитку промазывают клеем, укладывают на основание и хорошо прижимают. Для качественного приклеивания, каждые уложенные 1-2 квадратных метра прокатывают тяжелым (не менее 20 кг) валиком.

В обоих случаях, укладывая резиновое покрытие для детской площадки, старайтесь не выпачкать клеем лицевую поверхность. Он не оттирается. След все равно остается. Да, это не так заметно после пары недель, но все равно портит настроение.

Технологии переработки шин

1. Механическое измельчение. Истирание — единственная технология, которая подходит для переработки шин в крошку в домашних условиях;

2. Низкотемпературное дробление. Старые шины охлаждают жидким азотом до температуры –60°С, после чего хрупкая резина легко дробится прессом;

3. Криогенное измельчение. Охлажденные до температуры –120°С шины помещают в закрытую камеру и разрушают при помощи микровзрывов;

4. Утилизация озонным ножом. Под воздействием активного газа резина становится хрупкой и рассыпается в крошку. Текстиль и корд остаются нетронутыми;

5. Разрушение давлением. При высоком давлении резина становится текучей. Ее выдавливают через фильеры, отделяя от металлического корда;

6. Следующие методики несколько отличаются от технологий переработки шин в крошку. Они позволяют восстановить резину до регенерата — девулканизированного пластичного состава, который применяется вместо сырого каучука:

• Растворение. При обработке химическими составами резина растворяется и образует суспензию, которую можно использовать в производстве новых изделий;
• Диспергирование. Помещенную в водную среду шину измельчают механическим воздействием. В результате получается тонкодисперсная эмульсия каучука;
• Водонейтральная обработка. Очищенную резиновую крошку загружают в автоклав, где в течение 6–8 часов перемешивают при температуре 180°С.

7. Последним способом переработки старых шин является пиролиз. Он подразумевает, нагрев измельченной резины до температуры 450–550°С в закрытой камере без доступа воздуха. В результате разложения сырья образуются:

• Синтетическое жидкое топливо;
• Сажа (технический углерод);
• Горючий пиролизный газ.

8. Сравнивая эти технологии, можно заметить, что механическая переработка шин действительно является самой простой, практичной и доступной для малого бизнеса. Процесс измельчения проходит так:

• Каждую покрышку тщательно осматривают, очищают от шипов, камней и других не подлежащих переработке твердых предметов;
• Сырье сортируют по размерам и типу. Это упрощает дальнейшую настройку станков для переработки изношенных шин в крошку;
• На бортовырезном станке из шины вырезают посадочные кольца, из которых затем выдергивают металлический корд;
• На гидравлическом резаке покрышки большого размера разделяют на несколько частей. Легковые шины нарезают на ленты шириной 4–5 см;
• Части покрышек загружают в шредер, где вращающиеся валы с металлическими ножами разрывают их на куски площадью 4–10 см²;
• Во время измельчения из кусков резины выдергиваются остатки текстильного и стального корда;
• Подготовленный материал поступает в роторную дробилку, где проходит между валами с насечками и истирается на фракции;
• Остатки текстильного волокна удаляются потоком воздуха в циклоне, а фрагменты стального корда — магнитным полем в сепараторе;
• Измельченную резиновую крошку загружают в вибрационную установку, где сита с разными ячейками разделяют фракции по размерам;
• Готовая резиновая крошка накапливается в приемных бункерах. Ее фасуют в стандартные мешки или биг-бэги, после чего отправляют на склад.

От чего зависит стоимость?

Цена резиновой крошки зависит от нескольких основных факторов:

• качество исходного сырья;
• величина производственных затрат, которые, в свою очередь, зависят от оборудования, задействованного в технологическом процессе;
• фракция конечного продукта.

Фракционная составляющая играет определенную роль, но это не главное качество.

Чтобы было понятно, необходимо разобраться в технологии процесса изготовления резиновой крошки.

Изначально автомобильные покрышки подаются на шредер. Из них выдергивается корд – нитяной либо проволочный. Здесь материал измельчается до 6-10 мм.

Окончательная стадия – измельчение в роторной дробилке до 0,1-4 мм.

Более подробно о видах оборудования для переработки шин в крошку и о том, как оно работает, читайте здесь.

В процессе технологической обработки резины отделяется резиновая пыль. Данный материал также используется в производстве РТИ.

В результате переработки автомобильных покрышек получают 4 фракции сырья, готового для производства различных изделий:

1. Менее 0,1 мм — угольная пыль, используется как наполнитель при производстве РТИ.
2. 0,1-4 мм – резиновая крошка самой мелкой фракции. Наиболее качественный материал, используемый для создания однородных резиновых смесей (например, битумно-резиновых мастик) либо материалов в качестве наполнителя.
3. 4-6 мм – средняя фракция.
4. 6-10 мм – резиновая крошка крупной фракции.

Реализуя крошку из резины потребителям, профильные предприятия не делают разграничения того, сколько стоит тот или иной размер, продавая каждую фракцию по одной цене за кг.

Например, ООО «Дмитровский завод РТИ», г. Дмитров, Московской обл., изготавливает и реализует крошку резиновую по единой стоимости всех трех фракций – 18,50 руб. за кг.

Небольшие частные заводы по переработке шин и РТИ могут осуществлять собственное ценообразование на свою продукцию.

У них резиновая крошка реализуется по следующему принципу: самая дешевая – крупная фракция, средняя фракция дороже на 10%, мелкая фракция дороже крупной на 20%.

Подходы к переработке

На текущий момент наметились два принципиально разных пути решения проблемы перерабатывания вышедших из годности покрышек:

1. электромеханическое измельчение с применением режущего оснащения (в эластичном состоянии или с охлаждением) с дальнейшей переработкой резиновой крошки в регенерат или резинотехнические изделия;
2. переработка посредством изменения химической структуры резины с помощью пиролиза резины или термодеструкции для получения жидких продуктов разложения, аналогичных нефтепродуктам, пригодных для получения антикоррозионных мастик, смазочных горючих материалов и проч.

Электромеханическое измельчение

Основные недостатки метода:

1. невысокий коэффициент «чистого» времени работы технологических линий (не выше 60%) и простои, которые связаны с ремонт оборудования и временными затратами для замены режущих элементов. Простои и выход из рабочего состояния линий особенно значительны при измельчении металлокордных покрышек, а они составляют свыше 90 процентов номенклатуры шин;
2. стремительное изнашивание режущего состава, небольшой ресурс работы оборудования, невысокая производительность, значительные затраты электроэнергии, ощутимые финансовые затраты и, как результат, очень высокая себестоимость резиновой крошки.

При применении механического измельчения шин с употреблением в работе режущего инструмента значительно возрастают энергозатраты. Они достигают — 500−900 кВт/ч на 1 тонну автопокрышек. При уменьшении энергозатрат заметной экономии достичь все равно не выйдет в связи с простоями и большими затратами на восстановление режущего инструмента и обслуживание технологического оборудования.

Изменение химической структуры материала

При такой переработке шин каучуковый компонент резины не сохраняется. Вырабатываемые продукты разложения каучука и тех. углерод обладают более низкой ценностью, чем продукты переработки шин с удержанием каучука и возвратом его в поле деятельности производства.

Доминирующий недостаток этих двух вариантов — высокая себестоимость конечного продукта и, как результат, неудовлетворительная рентабельность и низкая эффективность производства.

Альтернативные способы

Существуют альтернативные способы переработки шин, которые не нашли широкого применения, но тем не менее их также можно использовать и получать нужный результат:

1. измельчение с использованием «озонного ножа», при котором изношенную автопокрышку помещают в специальную камеру, где подвергают ее действию озона и после этого с применением инструмента механически дробят. Продукт, получаемый в таком случае, будет сохранять свойства начальной резины, поэтому данный метод не находит широкого внедрения в производство. Более того, этот способ не может считаться экологически чистым, поскольку сопряжен с использованием значительных концентраций озона, который является эффективным канцерогеном;
2. бародеструкционный способ дробления, когда покрышки сперва режутся на довольно крупные фрагменты, после этого их сжимают в матрице при помощи пуансона с доведением материала до текучего состояния и отделения резины от металлического корда. Конечный продукт не сохраняет исходных свойств резины и в связи с этим не находит широкого применения. Способ предполагает больших энергозатрат;
3. крошение покрышек с использованием роторного диспергатора, по нему фрагменты размером 0,15−0,2 см подготовительно измельченной покрышки сжимают в гильзе посредством шнека и пропускают через зазор объемом 1−1,5 мм и получают таким образом резиновую крошку с высокой степенью развития внешних сторон полученных фракций. Этот способ предполагает большие энергозатраты и предварительное измельчение шин.

Гильзы роторного диспергатора, которые стоят весьма дорого, являются его основным элементом, скоро изнашиваются, а это приводит к стремительному выходу диспергатора из рабочего состояния и, как результат, к высокой стоимости производства продукта.

Присутствует ряд еще менее популярных способов дробления изношенных шин, которые предполагают большие энергозатраты и низкую производительность, затраты на профилактическое обслуживание оборудования и высокой себестоимостью продукта.