студ. Ілющенко А. М, к.х.н. Позднякова О.І., студ. Ширяєва І.Ю.

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Еколого-економічна привабливість застосування продуктів піролізу шин для альтернативного дизельного палива

Кількість зношених шин у світі постійно зростає. В США щорічно утворюється 16-18 млн. шин, в Великобританії – 400 тис шин, в Японії 600-750 тис. шин, в Німеччині 460–510 тис. шин, в країнах СНД–50 млн зношених шин [1]. Рівень утилізації шин в країнах світу коливається від 10 до 70%. В Україні щорічно утворюється 250-300 тис. т зношених шин, з яких 72% складають шини з металокордом. Закони України забороняють захоронення шин і підвищення рівня їх утилізації являється дуже актуальним для України.

Найбільш поширеними технологіями утилізації шин являються спалювання з одержанням енергії, подрібнення в гумову крихту та піроліз. Найбільш вигідним методом, в умовах України, може стати піроліз, тому що можливо одержувати сировину для виробництва альтернативного палива. Виробники піролізних установок [4,5,6] затверджують, що піролз - дуже економічно вигідний метод утилізації шин. З іншого боку існує думка, що піроліз не може бути економічно рентабельним, через низьку якість продукції та великі виробничі затрати [2]. У даній роботі ми висловили свою думку з приводу питання утилізації шин, врахрвуючи досвід співробітництва з підприємством по піролізу автопокришок «Еко - 2006».

Мета даної роботи - оцінка економічної доцільності утилізації шин піролізом в умовах України. Для цього необхідно було проаналізувати пропозиції виробників піролізних установок в Україні, визначити причини низького попиту на їх продукцію. Розробити пропозиції, що забезпечать ринок збуту

Українські виробники піролізних установок пропонують у якості готового товару рідинні та тверді продукти утилізації шин як ефективні замінники стандартного пічного палива, бензину, активованого вугілля і таке інше [4,5,6]. На нашу думку, таку продукцію неможливо без додаткової обробки застосовувати у будь-якої галузі промислового виробництва.

По-перше, продукція різних установок відрізняється за якістю, але у жодному випадку не відповідає стандартам. Стосовно характеристик піролізної рідини наводяться такі дані: нижча теплота спалювання-31-41МДж/кг; щільність 0,906-0,936 г/см³, вміст сірки 0,7-1,1 %, температура застигання 15-28^оС; температура початку кипіння-76^оС, вміст ароматичних сполук 93-96% мас, температура спалаху в закритому тиглі – 18^оС,за вимогами до пічного палива - 45^оС [1,3]. Незважаючи на високі енергетичні показники, піролізна рідина не замінить пічне паливо через різкий неприємний запах та низьку стабільність при зберігання. Вміст сірки та ароматичних сполук значно перевищує вимоги стандартів до ДП та бензину і тому продукти фракціонірування піролізної рідини не можуть застосовуватися у промисловості [1,7]. За нашими даними, в Україні піролізну рідину пропонують по ціні не більше ніж 40грн за тону за умов самовивозу. Парктичним шляхом доведено, що застосування піролізної рідини у якості пічного палива приводить до швидкого забивання форсунок пічних пальників твердими та смолоподібними осадами, а специфічний неприємний запах піролізної рідини погіршує її товарні властивості. Тому піролізна рідина без спеціальної додаткової обробки не має товарної цінності.

Піролізний шлак має досить низьку якість. Його основні характеристики у 2-2,5 разів гірше, ніж у стандартних зразків технічного вуглецю: зольність піролізного шлаку-7,7-16%, а стандартних зразків-0,45. Питома геометрична поверхня 39-43м²/г, а у стандартних зразків 50-100м²/г. Сорбційна ємність шлаку без додаткової обробки значно нижче, ніж у активованого вугілля, яке використовується у якості адсорбенту [1,5]. В такому вигляді піролізний шлак не може бути використаний в якості товарного продукту і у розрахунках економічної ефективності роботи піролізних установок ми його не розглядали. З власного досвіду роботи з працівниками «Еко-2006», яка експлуатувалася 5 років у Харківський області нам відомо, що піролізний шлак не реалізовувався, через виділення диму з неприємним запахом при його спалюванні.

У підрахунках економічної ефективності процесу піролізу ми у якості вихідних даних використовували характеристики роботи українських установок, які наведені у таблиці 1. Ми не наводимо цифри утворення піролізного газу, він використовується у технологічному процесі і його залишки спалюються.

Таблиця 1 – «Порівняльна характеристика роботи установок для піролізу шин»

Установка	Потужність (т/доб) / (т/рік)	Продуктивність за добу/рік			Кількість роб. днів у рік
		Твердий залишок	Рідина	Металокорд
Еко-2006	4т / 960 т	2,1т / 546т	2,94т / 764,4 т	0,7т / 182т	260
Альфа	3 т/ 990 т	1,4т / 467т	0,98 т/ 324т	0,16 т / 53,7т	330
Біоизель Крим	1т/250т	0,5т / 125т	350л / 2*10^4л	0,05т / 12,5т	250
Грінпауер	1т	0,45т	0,25-0,3т	0,1-0,15т	не вказано

На «Еко-2006» річне виробництво піролізної рідини у 2,3 рази, а металокорду у 3,4 рази,шлаки – на 100 кг перевищує виробництво на «Альфа». Прибуток у нас значно менший, бо ми враховуємо реальний попит на продукцію піролізу. Результат загальних витрат «Еко-2006» наведені у табл.2.

Таблиця 2 – «Розрахунок загальних витрат піролізноі установки»

Найменування ресурсів	Од. вимір.	Кількість, рік	Ціна, грн.	Сума, грн. за рік.
Кілкість роб. днів	До-ба	260	-	-
Сировина	т	1040	600	624000
Вода холодна	м^3	1916	8,63	15808
Вода технічна	м^3	547	4	2188
Оборотна вода	м^3	12100	2	18150
Електроенергія	кВт/ч	120384	0,42	48154
Заробітна плата	9	12	1200	129 600
Соц.виплати				36 288
Амортизація				40 000
Сумарні витрати	914 188

У таблиці 3 наведені розміри прибутку українських піролізних установок.

Таблиця 3 – «Результати розрахунку прибутків установок для піролізу шин»

Установка	Прибуток від продажу, за рік, грн
	Тверд.залишок, 1т/рік	Рідина	Металокорд	Сумарн. прибуток
Еко - 2006	0	33 280	400 400	433 680
Альфа	317 560	1 885 440	153 600	10,58 млн.грн
Біодизель Крим	1 000 / 250 000	1 200 / 300 000	200 / 50 000	600 000
Грінпауер	2 500 / 625 000	3 000 / 750 000	600 / 150 000	1,525 млн грн

Вартість 1т готової продукції ми використовували за даними виробників установок [4,5,6]. У своїх підрахунках реального прибутку підприємства «Еко-2006 », ми виходили з того, що не продається ні газ, ні твердий залишок.

Сьогодні, в нашій країні невигідно утилізувати автопокришки методом піролізу, тому що продукти піролізу практичного не застосовуються через низьку якість. Як свідчать результати, баланс такого підприємства є збитковим. Збиток складає приблизно 500 тис. грн/рік. Ми визначили мінімальну вартість піролізної рідини, при якій підприємство отримуватиме мінімальний прибуток. Розрахунки представлені у табл.4.

Таблиця 4 – Розрахунок прибутку при мінімальній вартості піролізної рідини

№ п/п	Найменуваня продукції	Кількість, т	Ціна, грн./т	Сума, грн./д.	Сума, грн. / рік
1	Рідке паливо	2,94	0,75	2205	573 300
2	Тверде паливо	2,1	Не має	-
3	Газ	1,26	Не має	-
4	Металобрухт	0,7	2200	1540	400 400
Дохід від продажу, грн.:					973 700

Чистий прибуток, з урахуванням ПДВ та податку з прибутку - 54 575 грн. Рентабельність проекту - 7,2 % .Термін окупності проекту - 7,3 роки. За нашими даними, ринкова вартість піролізноі рідини має бути не менше ніж 750 грн/тонна. Для порівняння, вартість ДП установлена КабМіном для с/г техніки становить 4900 грн/тонна. Тому вирішальне значення у питанні економічної привабливості піролізної рідини є вартість покращення її властивостей. На нашу думку, найкращім рішенням цього питання є спеціальна обробка піролізноі рідини воднем. На кафедрі екології ХНАДУ отримали патент на корисну модель альтернативного дизпалива, що складається з суміші традиційного дизпалива і модифікованих рідких продуктів піролізу зношених шин у певному співвідношенні [8]. Процес проводиться на стандартних установках для гідрування нафтово-дизельних дистилятів і вартість обробки піролізної рідини суттєво не перевищить вартість обробки ДП.

Проведена робота дозволила зробити висновок, що продукти піролізу шин не мають товарну цінність,через невідповідність стандартам. Для створення умов економічно ефективної прибуткової роботи піролізних установок необхідно покращувати властивості продуктів піролізу. Ми пропонуємо засіб модифікації піролізної рідини з метою одержання альтернативного дизельного палива для с/г техніки. Для обумовлення економічної привабливості таких процесів необхідно втілювати економічні важелі стимулювання підприємств по утилізації відходів. Головною проблемою в процесі впровадження промислової переробки автопокришок методом піролізу – є недостатня підтримка з боку держави.

Література:

1. Т.В. Петренко, Ю.О. Новічков, О.І. Позднякова, В.В. Хазіпова Утилізація відпрацьованих автомобільних шин./ ДонНАБА – Донецьк: 2007г, 110 с. Гриф ISBN 978 – 966 – 7477 – 73 – 8

2. Тюленев М.А. «Переработка покришек: достоїнства и недостатки» Твердые бытовые отходы №4, 2007 г, с 42-48.

3. Герих С.В. «Одной из задач экологической безопасности является утилизация шин», Вторичные ресурсы №1, 2006г, с 13-16

4. piroliz@inbox.ru ТОВ «Гринпауер», м. Харків, Україна.

5. http://a-alfa-ua.woodex.ua/page=429&lng=ru ТОВ «А.Альфа-Украина»

6. info@biodisel.crimea.ua «Биодизель-Крым», м. Сімферополь, Україна

7. Петренко Т.В., Новичков Ю.А, Позднякова Е.И. Перспективы использования продуктов пиролиза отработанных автомобильных шин. 5 Международный конгресс управления отходами и природоохранными технологиями ВЭЙСТЭК – 2007г, 28 мая 2007г. Москва, с.153 – 155.

8. Туренко А.М., Внукова Н.В., Позднякова О.І., Наглюк І.С. «Альтернативне дизельне паливо» -Патент на корисну модель UA № 36711 U від 10.11.2008.