НЕФТЬ, ВЫПЛАВЛЯЕМАЯ ИЗ ПОКРЫШЕК

Напылили кругом. Накопытили...

С. Есенин. Несказанное, синее, нежное...

Если бы кто-нибудь постоянно раскладывал все отходы на земле ровным слоем, то через 10 - 15 лет нашу планету покрыл бы слой мусора толщиной 5 м. На такой планете жизнь стала бы невозможной, поэтому человечество пытается справиться с отходами самыми разнообразными способами.

В курортных зонах штата Юта (США), например, местные власти, обеспокоенные ростом загрязнения окружающей среды, ввели интересный закон. Полицейский, заметивший человека, бросившего окурок или другой сор в траву, обязан арестовать нарушителя и освободить его только после того, как он соберет 100 кг мусора, оставленного другими туристами. На улицах городов Австралии можно увидеть герольдов в традиционных костюмах с алебардами. Герольды не оповещают, как это водилось в средние века, о прибытии короля, а призывают жителей города соблюдать чистоту. Проблема имеет и другую сторону. Дело не только в очищении среды, но и в полезном использовании отходов.

Первое в мировой истории упоминание о сборе утильсырья относится к началу XVIII в., оно содержится в указе Петра I: собирать в патриарших вотчинах изношенное холщевое платье. Но, несмотря па то что со времени указа прошло более четверти тысячелетия, человек так и не научился рационально использовать многие виды отходов. Примеров поистине бережного отношения к вторичному сырью во всем мире, к сожалению, не так много. Но там, где утилизация сырья налажена должным образом, удается получить поразительные результаты. Так, ведущее место в мире по вторичному использованию стекла и бумаги принадлежит Швейцарии. В 1984 г., например, 60% бутылок было изготовлено из переплавленного стекла, а 44% выпущенной бумаги - из макулатуры.

Образцом комплексного подхода к проблеме можно считать ГДР. В Берлине создан первый в мире информационно-вычислительный центр, который собирает и обрабатывает данные об отходах всех без исключения предприятий республики. При центре имеется информационный банк, в его полностью автоматизированной картотеке хранятся сведения о физико-химическом составе и технологических свойствах отходов. Это позволяет использовать отходы, которые раньше были признаны уже ни к чему не годными.

С переработкой отходов резины дело обстоит не очень успешно, а ведь ее выпуск в мире превышает выпуск алюминия. Правда, японским ученым удалось выделить четыре вида микробов, питающихся резиной. Поедая резину, микробы разлагают ее на углекислый газ и воду. Но автопокрышки, в состав каторых входят многие другие химические добавки, для микробов недоступны. А ведь 90% массы всех отходов резины приходится именно на шины. По какой причине выбрасывают шины? Сносился рисунок протектора, его наваривают, он опять снашивается, но уже значительно быстрее - и шина отслужила свой век. В то же время это абсолютно уникальный вид утиля. Ведь вся шина осталась в первоначальном виде: ни ее состав, ни свойства практически не изменились. И таких шин в мире накапливается до сотен миллионов. В одних странах их просто бросают (и вот уже полярники встретили на Севере белого медведя с черным поясом. Его перепоясывала шина, выброшенная за тысячи километров от Арктики). В других странах, например в ФРГ, за брошенную шину виновник заплатит штраф 100 тыс. марок или подвергнется тюремному заключению сроком на 5 лет. Здесь шины чаще всего закапывают. Это ненамного лучше. Проблема заключается как раз не в том, чтобы просто избавиться от отслужившей свой срок покрышки, а в том, чтобы извлечь из нее максимальную пользу. Использование резиновой крошки в дорожном строительстве и целых покрышек для сооружения подводных рифов - явление временное, пока не будут найдены более выгодные способы утилизации. В принципе старая покрышка - это широкий ассортимент полезных изделий. Но из покрышки можно получать и само сырье. Прежде всего это касается каучука. Он получается из нефти и достаточно дорог.

Наиболее важное направление переработки старых резиновых изделий, в первую очередь таких массивных и резиноемких, какими являются шины,- получение регенерата путем термомехапического воздействия на старую резину. Регенерат - это пластичный материал, способный перерабатываться и вулканизоваться при введении в него вулканизующих веществ. Из одного регенерата в основном готовят только неответственные изделия: коврики, бытовые дорожки, полутвердые изоляционные трубки, садовые рукава и др. Регенерат добавляют также в каучук при производстве шин, рукавов, прокладок, аккумуляторных баков, обуви. Это позволяет экономить сотни тысяч тонн нефти. В нашей стране самый высокий уровень термомеханической утилизации старой резины. И все же продукции регенерационных заводов не хватает. Сам процесс регенерации многостадийный и длительный. Вначале резиновые изделия, подлежащие переработке, сортируют по видам, типам и содержанию в них каучука, а затем удаляют металл и другие материалы и измельчают резину до частиц определенных размеров. Однако здесь следует сделать оговорку. Процесс измельчения не такой простой, как может показаться на первый взгляд. Не случайно до последнего времени в мире отсутствовали практически реализованные методы измельчения ряда резиновых отходов. Сейчас Научно-исследовательский институт резиновых и латексных изделий (Москва) и Ярославский политехнический институт создали промышленный вариант установки измельчения отходов обрезиненных тканей и других видов полимернотекстильных отходов. Подобное оборудование будет использовано в составе технологических линий. После измельчения резиновую крошку, освобожденную от основной массы текстильных материалов и включений, подвергают девулканизацин.

Для дробления шин и очистки кордных нитей от резины применяют молотковые дробилки в совокупности с сеялками различной конструкции или агрегаты, состоящие из нескольких дисковых мельниц, сеялок и сепараторов. По другому способу шины охлаждают в холодильной камере до -70 (-90)°С. Резина становится хрупкой и ее дробят. Для отделения корда от арматуры используют «резиновыжималку» - гидропресс, при этом армировка остается внутри его цилиндра. В общем, разделение старой резины и корда часто обходится дороже, чем изготовление новых шин, поэтому постоянно ведутся поиски новых, более совершенных методов обработки. Японские инженеры, например, предложили закладывать в определенные места покрышки небольшие кумулятивные заряды порошкообразной взрывчатки. Взрыв должен измельчить резину, превратив ее в мелкую крошку. Корд же, в том числе и металлический, при этом почти не изменится. После такого взрыва разделить компоненты бывшей покрышки несложно.

Для изготовления нового резинового изделия, скажем шины, помимо каучука и регенерата (если он применяется), нужно иметь десятки других компонентов, в том числе технический углерод - сажу. Это ценное сырье, стоимость 1 т сажи составляет в среднем 400 руб. В то же время некоторые виды автотранспорта выбрасывают ее через выхлопную трубу в окружающую атмосферу. Например, за 1 ч работы КамАЗа образуется до 200 г сажи. Частицы сажи получаются в результате сгорания дизельного топлива, они чрезвычайно вредны, так как способны концентрировать на себе канцерогенные вещества и витать в воздухе в течение двух суток, после того как попали в атмосферу.

В Ворошиловградском машиностроительном институте разработали устройство, которым снабдили автомобиль. Оно позволяет получать сажу прямо из выхлопной трубы. Отработанные газы из двигателя попадают в герметичную емкость, установленную вместо глушителя. В емкости процесс очистки может идти в двух режимах-механическом и электростатическом. При механической очистке выхлоп становится чище на треть, при действии электростатического поля в атмосферу попадает не более 25% вредных веществ. Если учесть, что 1 т выброшенной в атмосферу сажи наносит вред окружающей среде на 150 руб., а количество машин, выделяющих ее в атмосферу, исчисляется сотнями тысяч, понятно, что использование устройства может принести немалый доход как за счет охраны среды, так и за счет утилизации цепного сырья.

Что делают с отходами резинотехнических изделий, которые по каким-либо причинам не используются вторично? Их сжигают. Имеются установки, которые позволяют уничтожать этим способом отходы без предварительного измельчения. Вроде бы в установках все предусмотрено: автоматический контроль и регулирование процесса, дожигание горючих газов и унос пылевидных частиц, обезвреживание вентиляционных выбросов, рациональное использование образующегося тепла. Конечно, это намного лучше, чем сжигать отходы на специальных полигонах при регенерационных заводах, как это делается в большинстве случаев. Специалисты Норвегии, Японии, Англии и Польши также выступили с предложениями сжигать покрышки, но несколько по-иному. Если в топки вращающихся цементных печей бросить покрышки, то можно сэкономить определенное количество топлива - каменного угля и природного газа. Но лучше, если к этому новому топочному топливу добавить низкосортный бурый уголь и другие отходы - стеклопластики, картонную тару и т. п. В этом случае топка выработает дешевое тепло для обжига цемента и даст золу, которая пригодна для добавки в тот же цемент. Но и этот результат весьма далек от идеального. Все равно резина играет роль «простого» топлива, а может быть переработана в высококачественное топливо - мазут и гудрон. Попытки наладить промышленный выпуск этих продуктов из старых шин делаются во многих странах. В Англии, например, шины нагревают в контролируемой атмосфере до температуры 450 - 550° С. Существующая установка позволяет давать ежегодно до 20 тыс. т мазута стандартного качества плюс 15 тыс. т гудрона. Стоимость продуктов пока аналогична стоимости сырья, получаемого из нефти.

Запатентован способ получения из старых покрышек не только продуктов переработки нефти, но и самой нефти. Идея венгерского инженера Э. Брезнаи заключается в том, чтобы разлагать резину изношенных шин без доступа воздуха (пиролиз) достаточно оригинальным способом. Он предложил помещать измельченные покрышки в расплавленный чугун прямо в доменной печи. При высокой температуре резина разлагается, образуются углеводородные газы и твердый остаток, который может частично заменить кокс и служить топливом и восстановителем. Стальной корд также плавится и смешивается с чугуном. А в газопромывной воде скруббера в достаточно больших количествах собирается органическая жидкость, близкая по составу к нефти. Качество чугуна при этом не ухудшается.

Моторное топливо и нефть не единственные продукты, в которые могут быть переработаны покрышки. Ведутся исследования по приготовлению из них активных гранулированных углей. Специалисты Белоруссии доказали, что при удачно подобранном режиме пиролиза уголь получается не хуже древесного и вполне пригоден для рекуперации, очистки и осветления.