Крива Маргарита

аспірант

Національний університет кораблебудування ім. Макарова

м. Миколаїв

ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕРМІЧНОЇ УТИЛІЗАЦІЇ ГУМО-ТЕХНІЧНИХ ВІДХОДІВ ЗА ТЕХНОЛОГІЄЮ БЦП

Безперервне підвищення цін на світовому ринку легких енергетичних ресурсів: нафти і газу, обмеження їх видобутку, екологічна загроза від зростання їх споживання викликає серйозне занепокоєння світових, в тому числі української, спільнот, спонукаючи до пошуку альтернативних джерел енергії.

Одним з шляхів вирішення цієї проблеми є отримання енергії з відходів, що утворюються у різних сферах людської діяльності.  Особливу техногенну загрозу для навколишнього середовища несуть відходи гумо-технічного виробництва та зношені шини.

Каучукоподібні полімери є стійким сполуками, які завдяки своїй хімічній будові повільно розкладаються при несанкціонованій утилізації,  що спричиняє збільшенню об’ємів їх накопичення. Однак, разом з цим гумо-технічні відходи та зношені шини являються джерелом цінної вторинної сировини, яка містить 45-55 % гуми (каучуку), 25-35% технічного вуглецю, 10-15% високоякісного металу. Велике значення набуває ефективне використання цих відходів як вторинної сировини, що є одним з важливих матеріалознавчих, економічних та екологічних проблем сучасної промисловості гумо-технічних виробів.

Загальносвітові запаси зношених автомобільних шин оцінюються від 25 до 39 мільйонів тонн при щорічному прирості не менше 7 мільйонів тонн. З цієї кількості у світі тільки 23 % шин знаходять застосування у спалюванні з метою отримання енергії, механічному роздрібненні для покриття доріг. Решта 77 % шин не утилізуються через відсутність рентабельного способу утилізації.

В Україні  частка переробки гумо-технічних відходів не перевищує 5%,  відповідно зношені шини продовжують викидати на звалища, забруднюючи територію та створюючи техногенні небезпеки.  Враховуючи, що обсяг зношених шин щорічно зростає постає нагальна потреба в розробці, застосуванні та впровадженні альтернативних екологічно-безпечних технологій та ресурсозберігаючих технологій  для  утилізації гумо-технічних відходів та зношених шин.

Одним із найбільш перспективних методів утилізації є піролізні технології, що дозволяють вирішити не тільки екологічні проблеми, а й забезпечити високу рентабельність переробних виробництв з отриманням цінних продуктів, таких як альтернативне паливо і електроенергія [1].

Аналіз піролізних технологій утилізації гумових відходів показує, що існуючі установки включають в себе подрібнення сировини, що потребує додаткового обладнання та енергетичних витрат, що є недоцільним для енергозбереження.

При утилізації цілих зношених шин сучасні технології використовують ретортні піролізні реактори, які здійснюють роботу в циклічному режимі «нагрів-охолодження», що приводить до енергетичних втрат та до викидів шкідливих речовин в навколишнє природнє середовище.

Установок безперервної дії по утилізації цілих зношених шин до теперішнього часу не існує в Україні. Тому актуальним є питання не тільки утилізації цілих зношених, а також застосування технологій утилізації у безперервному режимі. Таким чином, вдосконалення технології багатоконтурного циркуляційного піролізу для утилізації гумово-технічних відходів полягає в розробці оптимальних технологічних схем процесу, управління екологічною безпекою піролізної установки та вибору раціональних параметрів систем контролю, що дозволяє підвищити ефективність процесів багатоконтурного піролізу та отриманню енергетично цінних продуктів.

Для вирішення даної проблеми та можливості утилізації цілих зношених шин проводиться дослідження  на установці Багатоконтурного циркуляційного піролізу (БЦП) [2], що розроблена в Національному університеті національного університету кораблебудування ім. адм. Макарова для утилізації органічних відходів.

Відмінність даної технології від існуючих полягає в наявності багатоконтурної циркуляційної системи, що повертає важкі сконденсовані продукти піролізу до реактора, за рахунок контурів охолодження. В результаті утилізації отримуємо високоенергетичний піролізний газ та низькомолекулярне рідке паливо.

Для інтенсифікації термічної деструкції підвищення коефіцієнту корисної дії устаткування, проведення процесу в безперервному режимі роботи запропоновано поєднання БЦП зі статичним навантаженням. Дане дослідження знаходиться на стадії теоретичного обґрунтування, отримання конструкторської документації та відпрацювання технологічних режимів, що будуть представленні в  подальших дослідженнях.

Література

1. Магарил, Р. З. Возможность получения товарных нефтепродуктов из промышленных и бытовых отходов / Р. З. Магарил, Л. В. Трушкова, А. Н. Пауков // Известия вузов: нефть и газ. – 2003. – № 6. – С. 92–98.
2. Маркіна, Л. М. Модельні дослідження переробки органічних відходів методом багатоконтурного піролізу з отриманням альтернативного палива  / Л. М.  Маркіна  // Зб.  наук.  праць  НУК. – 2008.     –  № 4. – С. 101–109.