Г.Б. Перельштейн,

начальник отдела по проектированию объектов санитарной очистки города

ГУП г. Москвы "Институт "МосводоканалНИИпроект"

СХЕМА СБОРА, ТРАНСПОРТИРОВКИ И ПЕРЕРАБОТКИ

ИЗНОШЕННЫХ АВТОПОКРЫШЕК В г. МОСКВЕ

Созданию системы сбора различных видов отходов, как правило, предшествует

разработка и издание законодательных актов, которые определяют основные направления деятельности в этой области. За период с ноября 1999 по июнь 2000 года правительством Москвы был принят ряд документов:

1. Постановление правительства Москвы от 7 декабря 1999 г. № 1138 "О совершенствовании и развитии городской системы сбора и переработки промышленных отходов и вторичного сырья".

2. Постановление правительства Москвы от 7 декабря 1999 г. № "О создании общегородской системы сбора и переработки автотранспортных средств, подлежащих утилизации".

Постановлением правительства Москвы от 7 декабря 1999 г. № утверждены первоочередные мероприятия по развитию специализированных производств по приему, переработке промышленных отходов и выделению вторичного сырья; намечена программа по созданию в административных округах баз по сбору, сортировке и переработке промышленных отходов и вторичного сырья.

В частности, в 2002 году было предусмотрено создание комплекса по переработке отходов автотранспорта на базе АО "149 механический завод", на котором планируется организация производства по переработке шин мощностью до 30 тыс. тонн/ год.

Однако развитие указанного комплекса следует увязать со сложившейся на рынке переработки шин ситуацией, в связи с чем становится актуальным определение количества образующегося сырья, источников и вариантов сбора и доставки его на переработку. Представляется также необходимой привязка пунктов сбора и первичной обработки шин к существующим и планируемым производствам по переработке.

Источники образования изношенных шин Изношенные шины образуются от двух основных источников — от юридических лиц (промышленные предприятия, предприятия автотранспорта, предприятия и организации, имеющие на балансе автотранспорт) и частных владельцев.

Существующая система учета образования использованных шин как-то еще охватывает юридические лица, имеющие и эксплуатирующие автотранспортные средства. В отсутствие системы учета образующихся изношенных шин у частных автовладельцев для оценки объемов необходимо использовать (в соответствии с методикой расчета баланса изношенных шин) количество зарегистрированного на территории региона легкового транспорта.

По состоянию на 01.01.01 на учете в органах ГИБДД ГУВД Москвы состояло 2,3 млн. автомобилей, в том числе 2,07 миллиона единиц легкового транспорта.

В течение последних лет на учет ежегодно ставилось от 115 до 150 тысяч единиц автотранспортных средств. Учитывая, что ежегодно из эксплуатации выводится более 130 тысяч автомобилей, можно сделать вывод о стабилизации количества эксплуатируемого в Москве автотранспорта. Данные о распределении автосредств по округам приведены в таблице 1.

Расчет количества образующихся изношенных шин По справочным данным, амортизационный пробег шин для легковых автомобилей в среднем составляет 45 тыс. км. По статистике Спецавтобазы МГУП "Промотходы", средний пробег легковых автомобилей равен 20 тыс. км в год.

В соответствии с методикой расчета баланса изношенных шин количество шин, поступающих на утилизацию, для легкового транспорта определяется по формуле:

d Q = n a, L где Q — количество изношенных шин, шт/год;

— количество подвижных колес на единице машины, шт;

n — среднегодовой пробег машины, тыс.км/год;

d — амортизационный пробег шин, тыс.км L — количество автомобилей, шт.

a Q = 4 х 20 / 45 х 2 071 019 = 3 681 811 шт/год.

Легковой транспорт представлен в основном автомобилями следующих классов: "Волга" (включая иномарки) — 15%, "Жигули" — 80% и малолитражные "Запорожец", "Ока" — 5%. Средний вес изношенной шины определяется как (a x 15 + b x 80 + c x 5) / 100, где а, b и c — вес шины для машин соответствующего класса, равный по данным ГОСТ 8107-89 — 8,4; 7,1 и 6,2 кг. Вес одной усредненной поступающей изношенной шины — 8,4 х 0,15 + 7,1 х 0,8 + 6,2 х 0, = 7,25 кг/шину.

Общий объем образующихся изношенных шин легкового транспорта составит:

3 681 811 х 0,00725 = 26 700 т/год.

Количество грузового автотранспорта и автобусов в городе составляет 247,1 тысяч штук. Грузовой транспорт в Москве представлен в основном следующими видами: автомобили типа "Газель" или "Соболь" с весом шины 10 кг — 40%, грузовой транспорт типа "ГАЗ" с весом шины 30 кг — 36%, автобусы, троллейбусы с весом шины 80 кг — 16 % и тяжелые машины с весом шины 100 кг — 8%.

Усредненный вес одной шины составит:

10 х 0,4 + 30 х 0,36 + 80 х 0,16 + 100 х 0,08 = 35,6 кг По данным "Краткого автомобильного справочника", амортизационный пробег шин для грузовых автомобилей в среднем составляет 80 тыс. км.

По статистике Спецавтобазы МГУП "Промотходы", средний пробег грузовых автомобилей — 35 тыс. км в год. Количество колес на транспорте (n) для грузовых машин = 6. Следовательно, количество образующихся шин от грузового транспорта составит: Q = 6 х 35 / 80 х 247 129 = 648 714 шт/год. Объем образующихся шин составит соответственно 648 714 х 0,0356 = 23 100 т/год.

Всего, по оценке, в Москве может образовываться 49800 т/год изношенных шин (46% — грузовые, 54% — легковые). При организации собираемости на уровне 75—80% количество шин составит около 39 800 т/год.

Распределение образования изношенных шин по округам г. Москвы Плотность образования и распределение изношенных шин по округам города при анализе таблицы 1 можно напрямую связать с количеством жителей округа (транспортных средств на одного жителя по всем округам в среднем приходится 0,245 ед./чел.).

Плотность образования и распределение изношенных шин Административные Число жителей, тыс. Изношенных шин, Для определения ориентировочной собираемости изношенных шин от частных лиц МГУП "Промотходы" провел опрос частных автовладельцев, результат которого показал, что более 90 % частных автовладельцев в Москве проводят замену шин в настоящее время на предприятиях автосервиса и шиномонтажа.

Это определяется развитой сетью предприятий шиномонтажа и связано в первую очередь с большой трудоемкостью работ по шиномонтажу и необходимостью балансировки шин после их замены.

Было опрошено 473 предприятия, то есть все предприятия, которые были представлены префектурами. Полученные данные показывают, что собираемость изношенных шин составляет всего 1% от расчетного объема их образования.

Часть предприятий автосервиса и шиномонтажа (51 предприятие) сдают шины МГУП "Промотходы" или на Чеховский регенераторный завод. Остальные собранные или возвращенные клиенту шины в итоге попадают на полигоны ТБО.

Предложения по системе сбора и транспортировки изношенных шин К настоящему времени на территории Москвы предполагалось организовать несколько предприятий по переработке изношенных шин в товарную резиновую крошку (см. табл. 2).

ческий завод Для дальнейших расчетов примем усредненный вес одной шины легкового транспорта и объем, занимаемый 1 т усредненных шин при перевозке.

Условно весь объем шин можно разделить на следующие категории:

46% грузовых усредненных шин 1000 и шириной 300 мм весом 35,6 кг;

54% легковых усредненных шин 500 и шириной 165 мм весом 7,25 кг.

В одном куб. метре размещается 20 легковых усредненных шин, или 145 кг.

Насыпная плотность легковых шин составит — 0,15 т/м3.

В одном куб. метре размещается 3 грузовых усредненных шины, или 106,8 кг.

Насыпная плотность грузовых шин 0,11 т/м3. Средняя насыпная плотность шин будет 0,15х0,54+0,11х0,46=0,13 т/м3.

В виде основного транспорта принят автомобиль типа ЗИЛ-ММЗ- грузоподъемностью 4,7 т, оборудованный кузовом-контейнером емкостью 8 м3.

Степень полезной загрузки автомобиля усредненной шиной — 0,85 или 6,8 ( 7) м3.

Грузоподъемность автомобиля за один рейс составит — 7х0,13=0,91 т. Время транспортировки — 1 смена или 8 часов в сутки.

В случае самообеспечения предприятий сырьем следует учитывать:

неравномерность образования изношенных шин на предприятиях сервиса;

необходимость организации площадей для хранения 5—10-суточного запаса;

собственное автохозяйство (включая персонал);

постоянные колебания цены сырья (возможен также рост цен до нерентабельного уровня для дальнейшей переработки);

конкуренция с полигонами.

По оценке, при этих условиях средний путь автомобиля (с учетом размещения наиболее перспективных точек) составляет до 30 км или 60 км за рейс.

Средняя скорость автомобиля с учетом погрузки-разгрузки составляет 15 км/ч. Время на один рейс — 4 часа. Рейсов в смену — 2.

Насыпная плотность текстильного корда — 0,1 т/м3. Грузоподъемность автомобиля за один рейс по корду составит — 7х0,1=0,7т. Пакетированный корд позволяет увеличить загрузку в 3 раза — до 2,1 т.

Насыпная плотность металла ("путанки") ориентировочно составляет — 0,4 т/м3, что соответствует 0,4х7=2,8 т за один рейс. По предварительным данным вывоз корда предполагается на полигон — возможен 1 рейс за смену.

Расчет требуемого автотранспорта приведен в таблице 3.

Расчет требуемого автотранспорта предприятий Наименование Мощность, Количество Количество груза Количество Для организации сбора и транспортировки изношенных шин предлагается создать накопительные площадки, где наладить предварительную обработку шин (сортировка по типу, удаление бортового кольца, укрупненная резка или первичное двухстадийное дробление).

Преимущества данной системы следующие:

максимальное приближение к местам сбора;

создание запаса сырья для бесперебойного снабжения предприятий;

систематизация (база данных) и полный контроль за образованием и сбором сырья;

создание реальной нормативной базы;

гибкое регулирование поставок сырья по требованиям потребителей;

вывоз текстильного корда и металла обратным рейсом и отправка на полигон большегрузным транспортом;

возможность последующего развития обработки для других видов вторичного сырья и его потребителей (автомобили, масляные фильтры, пластик и др.).

С учетом собираемости шин ( 80%) предлагается разместить в промзонах в округах САО, СВАО, ВАО, ЮАО и ЮЗАО площадки № 1—5 (табл. 4).

Функционально площадки ориентированы на следующие операции:

сбор и транспортировка изношенных шин;

сортировка по типам и организация 15-суточного запаса для бесперебойного снабжения предприятий-переработчиков;

предварительная подготовка (бортовое кольцо, укрупненная резка или дробление, удаление посторонних включений) и отправка потребителям;

сбор текстильного корда, пакетирование и вывоз на полигон.

Кроме того, площадки ориентированы на обслуживание ближайших перерабатывающих мощностей:

Для предложенного варианта при расчете транспорта следует учесть:

среднее рейсовое расстояние автомобиля по сбору cоставляет 30 км, по доставке сырья на переработку —20 км;

количество рейсов за смену по сбору — 8 : 30/15 = 4, по доставке — 6;

подготовка шин (укрупненная резка или дробление) позволит увеличить загрузку автомобиля почти в 4 раза —0,91х4=3,6 т;

на обратном пути машина вывозит с предприятия корд и металл;

за смену на полигон возможен один рейс автопоездом (24 м3), или 7,2 т.

Результат расчета транспорта для варианта площадок приведен в таблице 5.

Из сравнения таблиц 3 и 5 видно, что, кроме вышеописанных организационных преимуществ, вариант организации площадок сбора в 1,95 раза экономичней (транспорт, штат, эксплуатация, обслуживание).

Организованные площадки должны быть оборудованы:

станком для вырезания (вырывания) бортового кольца;

установкой мойки шин;

оборудованием первичной разделки шин (например, гильотинные ножницы или шредеры);

гаражом для автотранспорта;

бытовыми и административными помещениями;

системой компьютерной связи;

очистными сооружениями.

Предварительные данные по предлагаемым площадкам приведены в таблице (затраты приведены в текущих ценах).

(козловые краны, кранбалки, тельферы, кары) Итого затрат По предварительному расчету, себестоимость сбора и транспортировки изношенных шин составляет — 570 руб/т (с учетом 15% прибыли предприятий, а также при коэффициенте собираемости шин 0,8 от расчетного).

Следует отметить, что при отводе территории в промзонах для организации предлагаемых площадок необходимо предусматривать возможность их расширения с целью дополнительного использования в общей системе авторециклинга (корпуса автомобилей и т. п.).

Краткая характеристика направлений использования резиновой крошки Из всех известных направлений использования вторичной резиновой крошки наибольший интерес представляют следующие:

1. Производство резинополимерных изделий типа "гидроизол", покровные материалы и др.

2. Производство модифицированных битумов для дорожного покрытия.

Указанные направления имеют ряд преимуществ: устойчивую востребованность в городском хозяйстве, высокое качество изделий, достаточную простоту при реализации, а также возможность использования в качестве сырья для производства еще одного вида городских отходов — полимеров. Кроме того, производства 1 и 2 апробированы в опытно-промышленном масштабе.

В настоящее время разработано большое количество методов переработки изношенных шин в резиновую крошку — механическое измельчение, криогенное дробление, бародеструкционные способы, озонные технологии, разрушение взрывом и др. Однако наибольшее распространение в промышленности получили в первую очередь технологии механического измельчения и криогенные. Поэтому для рассмотрения и сравнения выбраны технологии, наиболее распространенные, а также реализованные в промышленном или опытно-промышленном масштабе.

В таблице 7 приведены сравнительные характеристики процессов переработки изношенных шин по опубликованным разработчиками материалам. Для сопоставимости указанные данные были приведены к одним показателям — на объем производства 6000 т/год по исходному сырью.