Репозиторій ЧДТУ
Репозиторій ЧДТУ зберігає і дозволяє легкий і відкритий доступ до всіх видів цифрового контенту, включаючи текст, зображення, анімовані зображення, MPEG і набори даних
Дізнатися більше
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9161| Назва: | Дослідження технології переробки автомобільних шин |
| Автори: | Шльончак , Ігор Анатолійович Мороз, Роман Едуардович |
| Дата публікації: | 2024 |
| Короткий огляд (реферат): | Об’єкт дослідження: процес утилізації та вторинної переробки зношених автомобільних шин як специфічного виду автотранспортних відходів. Предмет дослідження: методи фізико-хімічної переробки гумотехнічних матеріалів, зокрема технологія багатоконтурного циркуляційного піролізу, та конструктивні параметри мобільних установок для її реалізації. Мета роботи: підвищення екологічної безпеки та економічної ефективності поводження з автотранспортними відходами шляхом обґрунтування технології та розробки концепції мобільної піролізної установки для переробки шин безпосередньо в місцях їх накопичення. Основні результати роботи: Аналітичний огляд: проведено комплексний аналіз проблеми накопичення зношених шин в Україні та світі, розглянуто досвід ЄС та вітчизняні практики утилізації. Технологічне порівняння: досліджено фізичні, хімічні та фізико-хімічні методи переробки (подрібнення, спалювання, піроліз, відновлення протектора). Обґрунтовано переваги піролізу як найбільш екологічно доцільного методу. Експериментальна частина: проведено порівняння характеристик модифікованих бітумів та аналіз продуктів піролізу. Визначено вплив гумової крихти на експлуатаційні властивості дорожнього покриття. Конструкторська розробка: розроблено принципову схему та алгоритм випробувань мобільної експериментальної установки піролізу. Визначено методику заміру ключових параметрів: температури реактора, виходу газу та часу охолодження. Екологічний аспект: запропоновано заходи з підвищення екологічності процесу, зокрема методи вилучення вуглекислого газу. |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9161 |
| Розташовується у зібраннях: | 274 Автомобільний транспорт (Автомобільний транспорт) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Мороз.pdf Restricted Access | 748.29 kB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
Перелік умовних позначень ГТМ – гумотехнічні матеріали . ЄС – Європейський Союз . АТВ – автотранспортні відходи. АТЗ – автотранспортний засіб. ISO – Міжнародна організація зі стандартизації, від англ. International Organization for Standardization . ASTM – ASTM Standards (США): Американським товариством випробувань і матеріалів . БЦП – Технологія багатоконтурного циркуляційного піролізу . 3 Зміст Зміст ...................................................................................................................... 4 РОЗДІЛ 1 ПРОБЛЕМА ПЕРЕРОБКИ АВТОМОБІЛЬНИХ ШИН ............... 7 1.1. Загальний аналіз проблеми переробки автомобільних шин................ 7 1.1.1 Етапи виробництва автомобільних шин ........................................ 10 1.3. Досвід України переробки автомобільних шин .................................. 18 РОЗДІЛ 2 ТЕХНОЛГІЇ ПЕРЕРОБКИ АВТОМОБІЛЬНИХ ШИН ............... 21 2.1. Фізичний процес ................................................................................... 21 2.2. Хімічний процес ..................................................................................... 24 2.3. Фізико-хімічний метод .......................................................................... 31 2.4 Методи відновлення зношеного протектора шин ............................... 33 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА .............................................................. 40 3.1. Порівняння основних якісних параметрів модифікованих і немодифікованих бітумів ................................................................................. 40 3.2. Використання гумової крихти в дорожньому будівництві ............... 44 3.2.1. Оцінка потреби гумової крихти для регіонального дорожнього будівництва .................................................................................................... 46 3.3. Організація збору накопичених неутилізованих шин та їх переробки в Черкаській області .......................................................................................... 48 Перелік джерел посилання ..................... Помилка! Закладку не визначено. Додаток А ................................................. Помилка! Закладку не визначено. 4 Вступ Сьогодні людство споживає більше природних ресурсів, ніж планета здатна відновити. За даними Global Footprint Network, щорічно настає такий день, після якого Земля не встигає відновити всі ресурси, які були витрачені. У зв'язку з цим одним із найважливіших завдань є досягнення балансу між економічним зростанням та екологічною стійкістю, що стає можливим через перехід країн до принципів циркулярної економіки. У лінійній економічній моделі ресурси видобуваються, перетворюються на продукцію, а після споживання стають відходами, що не мають подальшого використання (модель take-make-dispose). Це спричиняє низку проблем, зокрема низьку ефективність використання ресурсів, високу залежність економіки від первинних сировин, великі обсяги відходів, а також екологічні та соціальні напруження [1]. Циркулярна економіка (або економіка замкненого циклу) орієнтована на відновлення ресурсів, переробку відходів та використання відновлюваних джерел енергії. Тому у багатьох країнах світу приділяється велика увага проблемі утилізації відходів виробництва та споживання, обсяги яких постійно зростають. Серед них особливе місце займають зношені шини, які є одними з найбільш об’ємних полімерних відходів. Україна не є винятком: в останній час проблема утилізації зношених шин стає дедалі актуальнішою. Зі зростанням популярності автомобілів збільшується й кількість зношених шин, що прямо пропорційно числу автомобілів на дорогах. За останніми даними, в Україні налічується близько 9 мільйонів легкових автомобілів, що становить 245 одиниць на 1000 осіб населення. Середній вік автомобіля в країні складає 22,7 років, що робить наш автопарк найстарішим в Європі. Враховуючи, що комплект гуми замінюється раз на чотири роки, можна оцінити обсяг шин, що потребують утилізації. Щороку на сміттєзвалища потрапляє близько 150 тисяч тонн відходів гумотехнічних матеріалів, тоді як у світі ця цифра варіюється від 7 до 10 мільйонів тонн [2]. Зношені шини відносяться до відходів, вивезення яких на 5 звалище заборонене, але на практиці саме туди вони й потрапляють. Зовсім не дивно, адже екологічна свідомість в нашій країні ще не набула достатньої популярності. В Україні сміттєзвалища займають приблизно 130 тисяч гектарів земельної площі. Щорічно створюється близько 19 тисяч несанкціонованих сміттєзвалищ, тоді як офіційно зібрані побутові відходи захороняються на території 4,5 тисяч сміттєзвалищ та полігонів. Більше 50% сміттєзвалищ вже вичерпали свою потужність, а майже 90% з них не відповідають стандартам екологічної безпеки. Крім того, у контексті прагнення України стати членом Європейського Союзу, де питання утилізації відходів, зокрема старих шин, регулюється спеціальними нормативними актами, переробка таких відходів набуває надзвичайної актуальності. Для ефективного впровадження технологій переробки та збору шин необхідно враховувати міжнародний досвід, що дозволить забезпечити успішну утилізацію та зменшити негативний вплив на навколишнє середовище. 6 РОЗДІЛ 1 ПРОБЛЕМА ПЕРЕРОБКИ АВТОМОБІЛЬНИХ ШИН 1.1. Загальний аналіз проблеми переробки автомобільних шин З моменту винаходу автомобіля постійно накопичуються відходи, що виникають під час його експлуатації. Сюди належать мастильні фільтри, шини, транспортні засоби, що вичерпали свій ресурс, рідини тощо — це лише частина того, що потребує утилізації. Поточна оцінка обсягу історично утворених запасів на території Європейського Союзу складає 5,5 млн тонн. В Україні подібна статистика відсутня, але, зважаючи на розрахунки обсягу українського ринку, можна припустити, що такі запаси є значними для старту процесу розвитку утилізаційних виробництв. Повний обсяг цих відходів важко оцінити, але він безсумнівно великий. У багатьох країнах активно працюють над створенням екологічно чистих технологій і обладнання для переробки гумотехнічних відходів. Також в галузі утилізації шин останнім часом з’явився тренд на створення замкнутого циклу виробництва. Гумові відходи, на відміну від інших типів, таких як деревні, рослинні чи харчові, практично не піддаються руйнуванню під впливом кліматичних умов та мікроорганізмів. На сучасному етапі розвитку суспільства утилізація відходів, які виникають у процесі виробництва і споживання, має важливе значення для вирішення екологічних проблем та раціонального використання ресурсів. Гумові та полімерні відходи, зокрема зношені шини та інші гумові вироби, що потрапляють на сміттєзвалища або закопуються в землю, розкладаються в природних умовах не менше ніж 100 років. Це призводить до значного забруднення навколишнього середовища, ставши серйозним джерелом екологічних проблем. Контакт шин із дощовими опадами та ґрунтовими водами спричиняє вимивання токсичних органічних сполук, таких як дифеніламін, дибутилфталат, фенантрен та інші. Ці речовини проникають у ґрунт, негативно впливаючи на його екосистему. Крім того, навіть у стані неексплуатації гумові 7 вироби продовжують вивільняти значну кількість хімічних речовин (до 100) [1, 2]. Попри все зношені автомобільні шини є важливим джерелом вторинних сировин, таких як гума, технічний вуглець і металевий корд. Вміст основних частин у зношеній шині складає приблизно 65-70% гуми (каучуку), 15-25% технічного вуглецю та 10-15% металу. Економічна важливість використання відпрацьованих шин зумовлена тим, що видобуток природних ресурсів стає все дорожчим і, в деяких випадках, досить обмеженим. Утилізація зношених автошин може значно зменшити споживання деяких дефіцитних природних ресурсів. Тому роль відпрацьованих шин у виробництві стає все більш актуальною. Усі наявні методи переробки відпрацьованих шин та гумотехнічних виробів можна класифікувати за типом процесів, що їх забезпечують, на хімічні, фізичні та фізико-хімічні. Основу фізичних процесів переробки відпрацьованих шин складає використання механічної енергії для отримання кінцевого продукту. Серед найбільш поширених методів у цій категорії виділяються технології подрібнення шин, що дозволяють отримувати гумовий порошок. У технології переробки використовується механічне подрібнення шин до невеликих шматків з подальшим відділенням металевого і текстильного корду. Цей процес базується на принципі «підвищення крихкості» гуми при високих швидкостях зіткнень. З гумової крихти, отриманої зі зношених автомобільних шин, можна виготовляти компоненти для полімерних сумішей, гумоасфальтових сумішей для дорожнього будівництва, а також для часткової заміни бітуму. Ця крихта також використовується у виробництві будівельних і технічних матеріалів, а також як еластичний наповнювач для покриттів. Для механічного подрібнення шин розроблено спеціальні установки. Фізико-хімічні процеси поєднують хімічні реакції деструкції з дією механічної енергії та розкладанням за допомогою хімічних розчинників [7-10]. 8 Хімічний метод переробки передбачає спалювання шин з метою отримання енергії та тепла, а також їх використання як пального в цементній промисловості. Це рішення вважається перспективним у багатьох країнах, оскільки дозволяє суттєво зменшити обсяги зношених шин [2-4,11]. Утилізація відпрацьованих шин дозволяє отримати: - гумову крихту різної фракції (від 0,2 мм до 5 мм); - текстильний корд; - піролізні рідини; - металевий корд; - вуглеводневий газ. 9 1.1.1 Етапи виробництва автомобільних шин У 1839 році американський інженер Чарлз Гудієр розробив процес вулканізації, який дозволив створювати міцні хімічні зв'язки між молекулами каучуку за допомогою високих температур. Ці зв'язки надають гумі необхідну гнучкість та твердість, що суттєво покращує її властивості порівняно з початковим станом каучуку. У 1888 році Чарлз Данлоп обернув гумову трубку навколо металевого колеса велосипеда, заповнивши її спочатку водою, а пізніше – повітрям. Цю інновацію швидко прийняла автомобільна промисловість, яка не тільки використала її, але й продовжує розвивати до сьогодні. Виготовлення автомобільних шин передбачає три основні етапи: виробництво гумових сумішей та компонентів, складання, а також вулканізацію. Перший етап процесу включає підготовку гумових сумішей, склад яких визначається призначенням окремих елементів шини. Формула суміші може включати до 10 різних хімічних речовин, таких як сірка, вуглець та каучук. На наступному етапі виготовляється протекторна заготівля. Завдяки шприцюванню на черв'ячній машині формується профільована гумова стрічка, яку після охолодження водою розрізають на заготовки, відповідно до розміру шини. Каркас шини, що включає в себе каркас та брекер, формується з шарів гумового текстилю або високоякісного металокорду. Прогумоване полотно, яке попередньо розкроєно під певним кутом на смуги різної ширини в залежності від типу шини, є важливим елементом конструкції. Також важливу роль відіграє борт – жорстка, нерозтяжна частина, яка відповідає за закріплення шини на ободі колеса. Борт складається з численних витків гумового бортового дроту, що забезпечують його міцність. На етапі складання деталі шини по черзі накладаються на складальний барабан: спочатку шари каркаса, потім борт, а в центр – протектор із боковинами. Для легкових шин протектор розширюється і заміщає боковину, 10 що дозволяє підвищити точність складання та зменшити кількість операцій у виробництві [5,11]. Заключний етап – вулканізація. Після завершення складання шина поміщається в прес-форму вулканізатора, де під високим тиском подається пар або підігрівається вода. Одночасно обігрівається і зовнішня поверхня форми. Під тиском на боковинах і протекторі створюється рельєфний малюнок. Вулканізація, що є хімічною реакцією між каучуком та сіркою, надає гумі необхідну еластичність і міцність (рис. 1.1). Рисунок 1.1 – Хімічна схема процесу вулканізації Суть процесу вулканізації полягає в приєднанні атомів сірки до лінійних (ниткоподібних) молекул каучуку у місцях подвійних зв'язків, що спричиняє утворення хімічних зв'язків між молекулами, немов "зшиваючи" їх. Це перетворює липкий і слабкий каучук на пружну та еластичну гуму. В результаті вулканізації гума стає міцнішою та стійкішою до температурних коливань порівняно з вихідним каучуком. Процес вулканізації спричиняє зміни у молекулярній структурі полімеру, утворюючи тривимірну сітку. Ці зміни значно покращують фізико-механічні властивості матеріалу: міцність на розтяг зростає, еластичність значно збільшується, а пластичність майже повністю втрачається. Наприклад, міцність 11 натурального каучуку до вулканізації (σв = 1,0–1,5 МПа) після вулканізації збільшується до 35 МПа. Крім того, збільшуються твердість та стійкість до зношування. Гума, як технічний матеріал, характеризується високою еластичністю. Вона здатна до значних деформацій (відносне видовження може перевищувати 1000 %), які майже повністю зворотні. При кімнатній температурі гума перебуває у високоеластичному стані, зберігаючи свої еластичні властивості в широкому температурному діапазоні. Однією з особливостей гуми є релаксаційний характер її деформацій: час релаксації при кімнатній температурі може становити від 4 до 10 секунд і більше. 12 1.2. Світовий досвід переробки автомобільних шин Агентство Hedges and Company зі США оприлюднило масштабну статистику щодо світового автопарку. Згідно з їхніми даними, на кінець 2023 року у світі налічується близько 1,47 мільярда автомобілів, при цьому за останні 15 років їхня кількість збільшилася на 50%. Найбільшим автомобільним ринком залишається Китай, де перебуває 415 мільйонів транспортних засобів, що дозволяє Азії лідирувати за загальною кількістю автомобілів — 543 мільйони. Європа займає друге місце з 413 мільйонами автомобілів, а Північна Америка — третє з 358 мільйонами. Далі йдуть Південна Америка з 84 мільйонами, Близький Схід — 50 мільйонів, Африка — 26 мільйонів, і, на завершення, Антарктида, де нараховується близько 50 автомобілів. Не дивно, що найбільші обсяги використаних шин утворюються в найбільших країнах Європейського Союзу (Німеччина, Великобританія, Франція, Італія, Іспанія та Польща), де їх кількість коливається в межах від 250 000 до 600 000 тонн на рік. В інших країнах обсяги утворення зношених шин становлять близько 100 000 тонн на рік, а в шести країнах цей показник не перевищує 15 000 тонн або менше [2]. Згідно з дослідженням американської компанії «WardsAuto», яка спеціалізується на автомобільній промисловості, у 2023 році у світі було зареєстровано близько 1,5 мільярда автомобілів. Експерти прогнозують, що до 2035 року світовий автопарк перевищить 1,8 мільярда машин. Водночас вчені оцінюють, що обсяг твердих відходів до 2030 року може збільшитися в 4-6 разів. Відомо, що світові запаси зношених автомобільних шин складають близько 25 мільйонів тонн, а щорічний приріст цих відходів становить не менше 7 мільйонів тонн. У країни Європи щороку потрапляє 3 мільярди шин. Накопичення старих шин по всьому світу сягає близько 2 мільйонів тонн. У США щорічно накопичується понад 280 мільйонів використаних шин, а загальна кількість таких шин у країні вже перевищила два мільярди одиниць. Для вирішення цієї проблеми Міжнародна організація зі стандартизації (ISO) розробила низку вимог до оцінки та управління екологічною безпекою 13 продукції на всіх етапах її «життєвого циклу», включаючи видобуток сировини, виробництво, отримання та використання енергії, а також утилізацію відходів. Це незалежна, неурядова міжнародна організація, яка займається розробкою та публікацією стандартів, що встановлюють вимоги до різних продуктів, послуг та систем у різних сферах. ISO була заснована у 1947 році і наразі налічує понад 160 країн-членів. Основною метою організації є сприяння розвитку міжнародної торгівлі шляхом уніфікації технічних вимог і стандартів, які забезпечують сумісність продукції, її безпеку, якість та ефективність. Стандарти ISO охоплюють дуже широкий спектр тем, зокрема: • ISO 9001 — система менеджменту якості. • ISO 14001 — система екологічного менеджменту. • ISO 45001 — система менеджменту безпеки та охорони праці. • ISO 27001 — система менеджменту інформаційної безпеки. Як і в багатьох інших галузях, організації, що займаються переробкою шин, можуть сертифікуватися за стандартом ISO 14001, що забезпечує відповідність їх діяльності вимогам екологічної безпеки та сталого розвитку. Це також допомагає мінімізувати вплив на навколишнє середовище. ISO стандартами можуть користуватися як підприємства, так і державні установи, з метою забезпечення високої якості та безпеки своїх продуктів або послуг, а також для підвищення ефективності внутрішніх процесів. Європейська шинна промисловість зосереджена на наданні допомоги та сприянні в реалізації екологічно та економічно ефективних методів переробки шин, що підлягають утилізації. Вона продовжує активно підтримувати розвиток ринків для утилізації шин, надаючи технічну та політичну інформацію з цього питання, а також відстоює законодавчі та нормативні ініціативи, що сприяють досягненню цих цілей. ETRMA (Європейська асоціація виробників шин і гумових виробів) об'єднує 4200 компаній у 27 країнах Європейського Союзу, що забезпечують зайнятість для 360 000 осіб та мають щорічний оборот, що перевищує 49 14 мільярдів євро. Асоціація активно організовує європейські, міжнародні та національні конференції для органів влади та підтримує ініціативи ЄС щодо утилізації шин. ETRMA також пропагує принцип, згідно з яким зношені шини є важливим ресурсом із зростаючим економічним потенціалом. В Європейському Союзі існує ряд регулювань щодо утилізації шин, зокрема директива, яка передбачає обов'язкову переробку старих автомобільних шин. EU Tyre Recycling Directive (Європейська директива по переробці шин). Європейська Комісія розробила низку законодавчих ініціатив, зокрема проекти «Введення документів про переробку», «Визначення мінімальних критеріїв для переробників автомобілів» та «Директиву про закінчення життєвого циклу автотранспорту». Ці документи передбачають, що з 2015 року під час утилізації автотранспорту мінімум 85% загального залишкового об'єму автомобіля повинно підлягати авторециклінгу (АР), лише 10% може бути перероблено термічним методом, а не більше ніж 5% допускається до захоронення. Вимоги до переробки: відповідно до законодавства ЄС, кожен старий автомобіль, що виводиться з експлуатації, має бути утилізований з мінімальним впливом на навколишнє середовище. Програмами переробки шин передбачено збирання та утилізація, де до 95% шин повинно бути перероблено або використано повторно. Директива забезпечує контролювання використання шкідливих матеріалів, таких як свинець або кадмій, і вимагає від виробників шин активного залучення до процесу їх утилізації. Також покладає на виробників автомобільних шин відповідальність за їх переробку. Компанії, що займаються переробкою шин, фінансуються за рахунок додаткового податку. За кожну перероблену шину такі фірми отримують в середньому 1,4 євро. Ідея директиви ЄС полягає в тому, що якщо ви продали одну шину на території ЄС, ви зобов'язані переробити одну шину. Відповідно, існує статистика продажів. Виробники з 2008 року формують загальний бюджет, 15 який компенсує роботу переробників. В Україні такої підтримки для переробників немає. Європейський Союз щорічно виробляє 3,19 мільйона тонн шин, з яких 91% підлягає переробці. Цей матеріал повторно використовують або перетворюють на енергію. В Німеччині, Великобританії та Італії оптимальним методом утилізації шин вважають їх спалювання для отримання енергії. Однак з економічної та екологічної точок зору цей підхід має суттєві недоліки, зокрема через високий вміст сірки. Спалювання шин посилює парниковий ефект, оскільки високий рівень сірки (до 2%) ускладнює очищення продуктів горіння. В процесі горіння утворюються небезпечні органічні сполуки, такі як пірен, фенантрен, антрацен та флуорантен, які належать до 1 і 2 класів небезпеки, і багато з них є канцерогенами. Спалювання 1 тонни зношених шин призводить до викиду в атмосферу 270 кг сажі та 450 кг токсичних газів. Крім того, цей метод має ще один суттєвий недолік — він призводить до знищення хімічно цінних речовин, що містяться в матеріалі шин. У Німеччині розроблена система переробки шинного брухту «Regulant- 6000», яка поєднує сучасні технології. Сировину для виробничих потужностей постачає спеціалізована компанія, що займається централізованим збором і транспортуванням старих шин. Основними замовниками є промислові підприємства, сміттєзвалища та торгові компанії, що продають автомобілі. Шини доставляються на переробні заводи, де вони зберігаються в спеціальних складських приміщеннях поруч із виробничими потужностями. Зі складів шини направляються в зону сортування, де відбираються придатні для перепродажу. Решта відсортованих шин проходить процес переробки. В США існують різні стандарти, встановлені Американським товариством випробувань і матеріалів (ASTM), які регулюють використання перероблених матеріалів з шин. Наприклад, ASTM (ASTM Standards) має стандарти для гумових крихт, які використовуються в дорожніх покриттях, спортивних майданчиках, та інших продуктах, виготовлених із вторинних матеріалів. США 16 також мають Федеральну програму утилізації шин, яка сприяє встановленню стандартів для їх збору, переробки та повторного використання. Щодо досягнень у сфері утилізації, 18 країн Європейського Союзу (разом з Норвегією та Швейцарією) досягли рівня утилізації 90% і більше від річного приросту використаних шин. З цих 18 країн 15 досягли рівня утилізації 100%, в той час як ще 6 мають показники між 80% та 90%. Чеська Республіка переробила понад 70%. Країни, де система відповідальності виробника за утилізацію була запроваджена понад 10 років тому (наприклад, у Північній Європі), досягли 100% утилізації, а історичні накопичення відходів були ліквідовані. З 1996 року спостерігається стабільне зниження рівня захоронення зношених шин на звалищах — з 32% річного приросту до 4%. При цьому рециклінг (для отримання матеріалів або енергії), повторне використання та відновлення протектора складають 96% від загальної утилізації. Основними напрямками стали отримання енергії (45%) та отримання матеріалів (41%). Розробка політики управління відходами на національному рівні та заборона захоронення відходів стали основними чинниками створення системи утилізації зношених шин у Європі. Виробники шин також зазнають дедалі більшого тиску з боку громадськості та інших зацікавлених сторін, які звертають увагу на несанкціоновані звалища. У зв'язку з цим шинна промисловість повинна активно залучатися до цього процесу і брати на себе відповідальність за утилізацію зношених шин. Сьогодні в рамках Європейського Союзу існують три основні системи управління утилізацією зношених шин: 1. Відповідальність виробника – система, за якої виробники шин зобов'язані забезпечувати збір та утилізацію зношених шин після їхнього використання. 2. Податкова система – модель, за якої фінансування утилізації шин здійснюється через податки або збори, сплачувані виробниками або споживачами. 3. Ліберальна система (вільний ринок) – підхід, при якому утилізація шин регулюється через ринкові механізми без значного втручання держави. 17 Наразі деякі країни перебувають у процесі переходу від однієї системи до іншої. Наприклад, в Італії на законодавчому рівні впроваджується система відповідальності виробників за утилізацію шин. З огляду на досвід ЄС у розв'язанні проблеми утилізації, в Україні, на мою думку, варто розпочати наступні державно-приватні ініціативи: –заборона вивезення шин на звалища; – забезпечення екологічної безпеки на всіх етапах процесу утилізації. 1.3. Досвід України переробки автомобільних шин В Україні на даний момент існує лише «часткова утилізація» автотранспортних відходів. Широкомасштабна галузь утилізації автомобільного транспорту знаходиться на початковій стадії розвитку. Станом на 2023р. 27 % автомобілів мають експлуатаційний термін понад 30 роков, а 47% автомобілів експлуатуються від 10 до 30 років. Переробка шин, неодмінно, є частиною загального процесу утилізації автомобілів. Для впровадження ефективної системи утилізації необхідно враховувати ступінь вторинної переробки матеріалів, що використовуються в автомобілях, а також розробляти технології, які дозволять отримувати вторинну сировину з автотранспортних відходів. При виборі пріоритетного способу поводження з автомобільними відходами необхідно орієнтуватися на можливість повторного використання компонентів, що входять до їх складу, а також на мінімізацію кількості речовин, які не підлягають подальшому використанню. Таким чином, ключовим аспектом у процесі управління автомобільними відходами повинні бути технології рециклінгу, які забезпечують надання матеріалам таких властивостей, що дозволяють їх ефективне повторне використання. На жаль, в Україні наразі відсутні чітко визначені правила поводження з небезпечними відходами загалом, а також з автомобільними шинами, що вийшли з експлуатації. Як наслідок, лише 6-7% території країни є частиною природно-заповідного фонду, в той час як понад 12% території займають несанкціоновані звалища. 18 Таблиця 1.1 Прогноз утворення відходів відпрацьованих (зношених) шин, (т/рік) . Розпорядженням Кабінету Міністрів України від 8 листопада 2017 року № 820-р була схвалена Національна стратегія управління відходами в Україні до 2030 року, яка визначає напрямок розвитку системи управління відходами в країні з урахуванням європейських підходів, заснованих на положеннях директив ЄС. Національна стратегія встановлює цільові показники, які мають бути досягнуті в процесі її реалізації, а також окреслює шляхи для досягнення зазначених показників. З метою впровадження Національної стратегії, розпорядженням Кабінету Міністрів України від 20 лютого 2019 року № 117-р був затверджений Національний план управління відходами до 2030 року. Улітку 2022 року, після кількох років очікувань, парламент ухвалив закон України «Про управління відходами» № 2320-IX, який вступив у дію 9 липня 2023 року. Цей закон є рамковим і має на меті імплементацію вимог Директиви 2008/98/ЄС . Розв'язання проблеми утилізації шин потребує розробки та впровадження ефективної системи збору шин на місцях, їх подрібнення, з подальшим перевезенням на підприємства для відновлення. У разі економічної недоцільності відновлення, можливим варіантом є використання шин на місці як альтернативного палива. Переробка відпрацьованих шин та використання 19 продуктів їх відновлення дозволить значно знизити енергетичні та фінансові витрати підприємств на виробництво нових шин, гумотехнічних виробів, а також тепло-, звуко- та гідроізоляційних, покрівельних і будівельних матеріалів тощо. 20 РОЗДІЛ 2 ТЕХНОЛГІЇ ПЕРЕРОБКИ АВТОМОБІЛЬНИХ ШИН 2.1. Фізичний процес Фізичні методи переробки відходів включають різноманітні способи подрібнення з метою отримання гумової крихти, яка максимально зберігає властивості первісного матеріалу. Процес подрібнення гуми є складним через її високі еластичні властивості, що призводить до значних механічних втрат енергії, яка витрачається на руйнування. Ефективність подрібнення гуми значною мірою залежить від температури та швидкості прикладання навантаження. Механічний метод Використання цього способу утилізації шин має кілька переваг, зокрема, він мінімізує негативний вплив на навколишнє середовище та сприяє отриманню матеріалів для вторинної переробки. Такий підхід дозволяє зменшити обсяги відходів та ефективно використовувати вторинні сировини без шкідливих викидів. Переробка шин у гумову крихту для подальшого використання передбачає кілька послідовних етапів: 1. Огляд шин з метою виявлення шипів, дисків та інших елементів, які не підлягають переробці. 2. Подрібнення шин на сегменти. 3. Видалення металевих елементів за допомогою магнітного пристрою. 4. Дроблення на фракції. 5. Видалення текстильного та металевого корду. 6. Сортування отриманих матеріалів. 7. Складування перероблених матеріалів для подальшого використання. Кріогенний метод Якщо процес подрібнення гуми відбувається при температурі, нижчій за температуру склування полімеру, деформації матеріалу є незначними, і руйнування носить крихкий характер. Різні методи подрібнення можна поділити в залежності від умов проведення процесу на кріогенне подрібнення 21 та подрібнення при підвищених температурах. Хоча кріогенна технологія дозволяє отримувати тонкодисперсні порошки гуми та має низькі енерговитрати під час самого процесу подрібнення, вона має суттєвий недолік — високу вартість хладоагентів, що значно збільшує загальні витрати на утилізацію. При низькотемпературній обробці зношених шин дроблення здійснюється при температурах -60°С ... -90°С, коли гума перебуває в крихкому стані. Для досягнення температур у діапазоні -80°С ... -120°С найбільш ефективними є турбохолодильні машини, які дозволяють знизити собівартість холоду в 3-4 рази, а питомі енерговитрати — в 2-3 рази в порівнянні з використанням рідкого азоту [3]. Використання озону для руйнування структури шин Використання озону для руйнування цілих шин разом із видаленням корду вважається досить перспективним. При контакті з поверхнею гуми озон викликає швидке окислення, що призводить до руйнування міжмолекулярних і внутрішньомолекулярних зв'язків. Це, в свою чергу, сприяє швидкому розростанню тріщин і розпаду гуми на шматки з гладкими поверхнями. Така переробка вимагає в 5–10 разів менше енергетичних витрат порівняно з кріогенною технологією. Біодеструкція гумотехнічних матеріалів Використання технології біодеструкції полімерних відходів, зокрема гумотехнічних матеріалів (ГТМ), є перспективним та альтернативним способом їх утилізації. Ця технологія базується на застосуванні біодеструкторів — штамів мікроорганізмів, які активно продукують ряд позаклітинних ферментів, таких як карбоксилестерази та оксидази. Здатність до виробництва карбоксилестераз і окисних ферментів характерна для мікроскопічних грибів, які активно колонізують гумові та текстильні матеріали (ГТМ). Розвиток мікроміцетів на поверхні гумових виробів під час їх зберігання та експлуатації супроводжується незначною деструкцією основних компонентів, таких як пластифікатори, вулканізуючі агенти та каучук. 22 Ефективність біодеструкції ГТМ може бути значно підвищена за допомогою прямого впливу культуральних рідин мікроміцетів, що продукують карбоксилестеразу та окисні ферменти. Основними критеріями для оцінки перспективності досліджуваних мікроміцетів є висока інтенсивність утворення карбоксилестерази та комплексу окисних ферментів, а також їх сумісність і безпечність для здоров'я людини. 23 2.2. Хімічний процес Хімічні методи переробки відпрацьованих шин викликають незворотні зміни не лише в гумі, але й у її складових, таких як каучук та наповнювачі. Ці процеси, зазвичай відбуваються при високих температурах, що призводить до деструктивного руйнування матеріалу. Серед хімічних методів утилізації найпоширенішими є спалювання, піроліз і крекінг. Кожен з цих процесів має свої переваги і недоліки, тому важливо уважно оцінювати їх екологічні наслідки, розуміти конкретні умови та цілі під час вибору технологій для переробки гумових відходів. У свою чергу, хімічні способи переробки, хоча й чинять негативний вплив на атмосферу, забезпечують отримання рідких продуктів, які можуть бути використані, наприклад, у вигляді пального або хімічних реагентів [4]. Спалювання Існують два основні способи спалювання відпрацьованих шин для утилізації та отримання енергії: прямий і непрямий. Прямий спосіб: Шини грубо подрібнюють або спалюють цілком у середовищі надлишку кисню. Цей метод іноді використовує грубо подрібнені шини як добавку до інших матеріалів, що спалюються, наприклад, до побутових відходів у сміттєзвалищах. Непрямий спосіб: У цьому випадку на спалювання надходить газ, отриманий в процесах переробки, таких як піроліз. Енергія, що виділяється при спалюванні цього газу, використовується для отримання гарячої води або водяної пари через теплообмінники. Установки для утилізації гуми можуть мати різні типи печей, такі як циклонні або циліндричні, обертові або нерухомі. Проте спалювання зношених шин виявляється більш забруднюючим у порівнянні зі спалюванням нафти, зокрема через високий вміст сірки в гумі, що може досягати 2%. Це ускладнює очищення викидів і збільшує негативний вплив на навколишнє середовище. Метод спалювання шин є малоефективним з енергетичної точки зору: з урахуванням ККД, енергія, що отримується при спалюванні однієї легкової 24 шини, еквівалентна енергії, яку можна отримати від спалювання 3 літрів нафти, тоді як енергія, що міститься в шині, відповідає енергії 27-30 літрів нафти. Крім того, процес спалювання у печах ускладнюється наявністю металевих компонентів у складі шин, таких як бортові кільця, металокорд і шипи [6]. Спалювання відходів полімерів, зокрема зношених покришок, є процесом, що має свої переваги та недоліки. Відпрацьовані шини містять близько 50% каучуку, 28% наповнювачів (в основному технічного вуглецю) та 10% Рисунок 2.1 – Хімічний склад автомобільної шини сталевого корду (Рис.2.1). Гума має високу теплотворну здатність— близько 8600 Ккал/кг, що перевищує вугілля, але поступається нафті. Попри те, що спалювання шин може бути вигідним з точки зору отримання теплової енергії, процес має ряд екологічних недоліків. Спалювання відходів є дорожчим і менш екологічним методом, оскільки супроводжується викидами токсичних газів, таких як діоксид сірки, оксиди азоту та інші забруднюючі речовини, але цей метод забезпечує швидке зменшення обсягів відходів. Тому, хоча спалювання шин може бути виправданим з економічної точки зору, з огляду на збереження сировинної бази, важливо враховувати і його негативний вплив на довкілля. 25 Метод піролізу Однією з категорій комерційної переробки автомобільних покришок, яка є альтернативою їх спалюванню, є піроліз - процес, що може бути високотемпературним або низькотемпературним. В основі - це термічний розклад матеріалів без доступу кисню, що дозволяє отримувати рідкі та газоподібні продукти, при цьому викликаючи значні зміни в структурі полімерів. Цей метод є перспективним, оскільки дає змогу переробляти цілі шини без механічної обробки. У результаті процесу утворюються різні продукти: близько 12% газоподібних, приблизно 36% твердих та 35-52% рідких. Співвідношення цих продуктів змінюється в залежності від умов процесу. У спеціальному реакторі сировина розкладається при температурі близько 450°C, що призводить до утворення таких напівпродуктів, як газ, рідкопаливна фракція, вуглецевмісний залишок і металокорд. Однією з основних переваг піролізу є його екологічна безпека, оскільки процес відбувається в умовах відсутності атмосферного повітря. Це призводить до низьких концентрацій токсичних сполук, таких як діоксид сірки, оксиди азоту та оксид вуглецю, у піролізних газах. Аналіз енергоємності піролізу показує, що його доцільніше проводити при низьких температурах. Це дозволяє трансформувати хімічну структуру гуми в більш м’яких умовах, що збільшує вихід цільового продукту — рідких вуглеводнів Газоподібна фаза піролізу зазвичай складається з суміші водню, метану, оксиду та двоокису вуглецю, а також низькомолекулярних насичених вуглеводнів. Вихід рідких продуктів значною мірою залежить від умов нагрівання. Частина отриманого газу повертається в реактор для підтримки процесу, в той час як залишок може бути спалений на свічці або направлений до котла-утилізатора. З газоподібної фракції можна виділити ароматичні масла, що використовуються в виробництві гумових сумішей. Низькомолекулярні 26 вуглеводні, в свою чергу, можуть служити сировиною для органічного синтезу або використовуватися як пальне. У рідкій фазі піролізу переважають такі ненасичені сполуки, як ізопрен, стирол, дипентен, трипентен, бутадієн, а також нафтові олії. Рідкі та газоподібні продукти піролізу мають широкий спектр застосувань: вони можуть використовуватися не лише як паливо, а й як плівкотвірні розчинники, пластифікатори та пом'якшувачі для регенерації гуми. Також рідкі продукти, що складаються з суміші бензину, дизельного пального та мазуту, можуть використовуватися котельнями без змін у технологічному процесі. Рідке паливо, разом із металокордом, відправляється на склад для подальшого відвантаження споживачам. Важливим аргументом на користь піролізу є утворення твердого вуглецевого залишку, який має різні фракції та може бути використаний як вторинна сировина в багатьох галузях хімічної промисловості. Після гасіння та охолодження, вуглецевмісний залишок проходить магнітну сепарацію або фільтрацію через сита для відокремлення дроту металокорду. Проте тверда залишкова маса, яка є низькоякісним вуглецем, зазвичай не знаходить прямого застосування і зберігається на території підприємства. Окрім того, важка фракція піролізату, яка додається до бітуму в дорожньому будівництві, покращує його еластичність та підвищує стійкість до холоду й вологи. Піроліз також забезпечує збереження вуглецю, дозволяючи виробляти корисні хімічні продукти, такі як синтетичні пального, олії та інші хімічні сполуки. Твердий залишок піролізу містить різноманітні компоненти, зокрема наповнювачі, окис цинку, термічно нерозкладні вуглеводні та вторинні сполуки. Серед продуктів піролізу найбільший інтерес викликає технічний вуглець, хоча більшість існуючих методів піролізу не забезпечують його високої якості. Піролізна сажа, як правило, характеризується високою зольністю та низькою підсилюючою дією, що обмежує її застосування, зокрема, 27 для виробництва гумових сумішей. Однак одна з можливих сфер використання піролізної сажі — це виробництво друкарських фарб. До піролітичних методів утилізації вулканізованих відходів відносяться способи термічного розкладу в середовищі вуглеводневих масел і бітуму. При розкладі в оліях утворюється суспензія сажі в важкому маслі, яку можна використовувати в якості палива замість мазуту або навіть включати в процес отримання каучуку. Інтерес до піролізу відходів гуми зумовлений можливістю утилізації великих обсягів різних видів гумових відходів. Продукти піролізу можуть бути використані в промисловості як сировина для виробництва асфальту, мастик, антикорозійних покриттів і пального. Наприклад, дослідження підтвердили можливість отримання технічного вуглецю, який застосовується як наповнювач у виробництві гуми. Проте жоден з існуючих процесів на сьогодні не забезпечує виробництво технічного вуглецю високої якості. Незважаючи на те, що хімічні методи утилізації відходів можуть призводити до отримання цінних продуктів, їх головний недолік полягає в тому, що вони не зберігають вихідні полімерні матеріали, такі як каучуки та волокна. Це призводить до того, що цінність отриманих продуктів є значно нижчою за цінність вихідних матеріалів. Серед недоліків піролізу можна відзначити періодичність роботи установок і необхідність додаткової обробки отриманих продуктів. Також у процесі піролізу утворюються значні обсяги токсичних і летких сполук, таких як SO₂, HCN, CS₂, NH₃ і H₂S, які становлять загрозу для навколишнього середовища. Ці фактори потребують ретельного контролю та впровадження ефективних технологій для зменшення негативного впливу на екологію. Технологія багатоконтурного циркуляційного піролізу (БЦП) суттєво підвищує екологічну безпеку переробки гумотехнічних відходів. Основна особливість БЦП полягає в багатоступеневому охолодженні та конденсації парогазової суміші продуктів піролізу. Це дозволяє рециркулювати висококиплячі фракції для вторинної деструкції, що зменшує кількість 28 небезпечних викидів і підвищує ефективність процесу, роблячи його екологічно чистим та економічно вигідним. Використання математичного моделювання фазової рівноваги в багатоконтурній циркуляційній системі (БЦС) сприяє оптимізації температурних режимів конденсації фракцій. Це забезпечує максимальну глибину деструкції високомолекулярних гетероатомних сполук, таких як сірка, азот та кисень. Завдяки цьому, вміст сірковмісних сполук у цільових продуктах БЦП знижується на 95%, а кисне- та азотовмісних сполук — на 99% у порівнянні з традиційним піролізом. Це робить отримані продукти значно якіснішими та екологічнішими, що є важливим для альтернативних джерел пального [7-9]. Незважаючи на значне зниження вмісту забруднюючих компонентів, у цільових продуктах БЦП можуть залишатися гетероатомні сполуки, що перевищують допустимі норми. Для їх остаточного вилучення використовуються різні методи очищення, такі як гідроочищення, абсорбційні або мембранні процеси. Ці технології забезпечують додатковий рівень очищення, підвищуючи якість отриманих продуктів і їх відповідність екологічним стандартам. Отже, технологія БЦП значно підвищує екологічну безпеку переробки гумотехнічних відходів. Комплексний підхід, що включає багатоступеневу глибоку деструкцію небезпечних компонентів та ефективні методи очищення, дозволяє отримувати екологічно чисті цільові продукти. Це знижує вплив на навколишнє середовище і відкриває нові можливості для використання вторинних сировин у промисловості. Наукові дослідження, спрямовані на розширення можливостей використання корисних залишків від піролізу автошин, є надзвичайно актуальними. Зростання попиту на ці матеріали вимагатиме створення нових потужностей для піролізу зношених шин, що сприятиме зменшенню їх накопичення в навколишньому середовищі. Ця робота відкриває нові 29 перспективи для раціонального використання піролізу зношених шин та інших гумотехнічних виробів, а також сприяє вирішенню ряду екологічних проблем. Метод крекінгу Крекінг є ефективним методом переробки відходів, який поєднує екологічні переваги з можливістю отримання цінних хімічних продуктів. Цей процес не тільки знижує кількість відходів, але й сприяє зменшенню впливу на навколишнє середовище, адже його застосування зменшує потребу в первинних сировинах і мінімізує викиди забруднюючих речовин. Деполімеризація вулканізатів під час піролізу відбувається внаслідок розриву поперечних зв'язків і основних ланцюгів сітки. Цей процес дозволяє отримувати низькомолекулярні речовини, які можуть використовуватися в якості хімічної сировини або пального. Крекінг передбачає термічне розкладання вуглеводнів під тиском, зазвичай в присутності малих кількостей води або без неї. Це дозволяє перетворювати важчі вуглеводні, такі як дистилят, на більш легкі продукти, наприклад, бензин або гас. Основна мета крекінгу — збереження вуглеводневої сировини та зменшення обсягів відходів. Таким чином, як крекінг, так і піроліз є важливими процесами, які допомагають утилізувати відходи і зменшувати негативний вплив на навколишнє середовище, перетворюючи їх у корисні продукти [9]. Актуальним є метод термодеструкції гуми, який дозволяє отримувати рідкі продукти і смоли, що можуть використовуватися як пластифікатори в гумових сумішах, завдяки чому підвищується міцність гуми. 30 2.3. Фізико-хімічний метод Великий інтерес для утилізації відходів гуми представляють фізико-хімічні методи переробки, зокрема регенерація. Цей процес здійснюється різними способами і дозволяє зберегти структуру сировини, що використовувалася при виробництві гуми, що забезпечує можливість її повторного використання. Регенерація відходів гуми є важливим етапом у збереженні ресурсів, оскільки вона дозволяє не лише знизити обсяги відходів, а й значно підвищити ефективність використання матеріалів у виробничих процесах, зберігаючи їх властивості. Регенерація і девулканізація гуми Одним із напрямків переробки зношених шин є регенерація, що націлена на виробництво замінника частини нового каучуку, який використовується при виготовленні гумотехнічних виробів. Однак кількість зношених шин, що застосовуються для виробництва регенерату, не перевищує 20% від їх загальної кількості. Під час регенерації гумових відходів відбувається руйнування просторної вулканізаційної сітки гумового матеріалу, що досягається за допомогою теплового, механічного та хімічного впливу на гуму. Такий підхід не лише дозволяє зберегти цінні компоненти сировини, а й відкриває нові можливості для повторного використання матеріалів. Одержуваний продукт, відомий як регенерат, має пластичні властивості та використовується для виготовлення гумових сумішей, замінюючи каучук. Загальним принципом більшості існуючих методів регенерації є термоокиснювальна або термомеханічна деструкція набряклих вулканізатів. Процес регенерації включає кілька технологічних етапів: сортування та подрібнення гуми, видалення текстильного волокна і металевих елементів, девулканізацію та механічну обробку девулканізата. Різні методи регенерації відрізняються переважно технічними особливостями процесу девулканізації. Серед старіших методів можна відзначити лужний, кислотний, термічний, паровий, а також метод розчинення. 31 Найбільш поширеним методом на сьогодні є безперервний термомеханічний процес, при якому девулканізація здійснюється в безперервному шнековому девулканізаторі в присутності пом’якшувача та активатора деструкції. Цей метод дозволяє ефективно відновлювати властивості гумових відходів і широко застосовується в промисловості для отримання регенератів високої якості. Регенерат, отриманий таким методом має дуже високу якість, проте експлуатація таких установок є достатньо витратною [12]. 32 2.4 Методи відновлення зношеного протектора шин Відновлення протектора шин є важливою екологічною технологією переробки відпрацьованих шин, що дозволяє знижувати негативний вплив на навколишнє середовище шляхом зменшення обсягів відходів. Цей процес дозволяє заощаджувати до 70% енергії порівняно з виробництвом нових шин. У країнах Європейського Союзу відновлення протектора призводить до скорочення використання сирої нафти на 56%, що відповідає економії близько 600 000 тонн сирої нафти щорічно, що, в свою чергу, значно зменшує навантаження на глобальні природні ресурси. Відновлення протектора шини є технологічним процесом, який полягає у нанесенні нового протектора на вживані покришки. Під час цього процесу повторно використовуються елементи шини, такі як каркас, сталева стержнева арматура, борт та сталеві брекери, які складають підконструкцію шини і служать основою для відновлення протектора. Приблизно 50% вжитих шин залишаються придатними для подальшого використання, що дозволяє уникнути потреби у нових матеріалах для виготовлення каркасів. Зазначений процес передбачає лише заміну зношеного протектора, що знижує витрати на виробництво. В результаті, відновлена шина коштує на 40-50% дешевше, ніж нова (Рис. 2.2). Відновлені шини демонструють аналогічний пробіг порівняно з новими, зберігаючи високі експлуатаційні характеристики. Нанесення нових протекторів значно знижує експлуатаційні витрати, оскільки забезпечує ефективність, подібну до характеристик нових шин, але за зниженими витратами. На відміну від закупівлі нових шин, процес відновлення протектора є економічно вигідним методом для скорочення витрат. Таким чином, відновлені шини представляють собою екологічну та економічно вигідну альтернативу новим покришкам, сприяючи зменшенню проблеми накопичення відходів завдяки продовженню терміну служби шин. Існують два основних методи відновлення протектора шини: технологія холодної наварки та гарячої наварки (вулканізації). Незалежно від обраної 33 технології, процес відновлення починається з ретельного відбору покришок, придатних для подальшої переробки. На першому етапі здійснюється детальний огляд, або інспекція каркасу, з метою визначення можливості відновлення конкретної шини. Під час огляду враховуються такі фактори, як вік шини та наявність ремонтних заплаток, а також перевіряються сталеві компоненти на предмет іржі та інших пошкоджень. Якщо корпус шини проходить перевірку на придатність, його направляють на шліфувальний станок. Гострі леза станка, що обертаються з великою швидкістю, знімають основну частину зношеного протектора, що називається процесом шероховки. Шліфувальний станок обробляє поверхню так, щоб новий шар гуми міцно прилипав і забезпечував необхідну зносостійкість під час експлуатації. Кожну шину обробляють протягом близько 6 хвилин, після чого на корпусі залишається близько 2,5 мм протектора. Наступним етапом є використання ножа для зрізання тонких шарів гуми з метою усунення нерівностей, оскільки навіть найменша тріщина може поширюватися далі. Після цього оброблену поверхню очищають і ремонтують, видаляючи всі сторонні включення, такі як металеві частинки, тріски чи скло. Проблемні ділянки додатково обробляють шліфувальним каменем, після чого пошкоджені місця заповнюються сирою гумою. Після цього процедура обробки повторюється на бокових поверхнях корпусу шини, де застосовують менш абразивні інструменти, оскільки інтенсивність обробки в цих ділянках не потребує такої ж інтенсивності, як на протекторі. Для запобігання залипанню шини до матриці, її поверхня посипається гумовою пудрою, що утворюється в процесі шліфування. Матриця, в свою чергу, складається з окремих секцій, що дозволяють їй відкриватися на достатню ширину для вкладання шини. На цьому етапі здійснюється формування малюнка протектора під час процесу вулканізації. Для виготовлення протектора використовуються спеціалізовані прес-форми, які при температурах понад 140°C та підвищеному тиску відновлюють необхідну конфігурацію протектора на зовнішній поверхні шини. 34 1 – протектор; 2 – канавка протектора; 3 – боковина; 4,5 – шар прогумованих ниток корду; 6 – корд; 7 – каркас; 8 – ширина профілю; 9 – брекер (пояс); 10 – борт; 11 – ущільнюючий гумовий шар Рисунок 2.2 – Складові елементи автомобільної шини. Гумова стрічка подається на екструдер, де вона нагрівається, що робить її більш м'якою та еластичною. Потім цю стрічку обгортають навколо корпусу шини. Зазвичай наносять від двох до чотирьох шарів гуми, залежно від необхідної товщини протектора. Вибір кількості шарів залежить від кількох факторів, зокрема, від вимог до сили тертя та типу експлуатації шини — для міських умов або для тривалих дистанцій. Невулканізовану гуму наносять на шліфовану поверхню шини, після чого шина укладається у форму, аналогічну тій, що використовується при виробництві нових шин. Матриця, в яку поміщається шина, витримує тиск до 100 кг і температуру до 160°C, що 35 дозволяє молекулам старої та нової гуми з'єднатися в єдину структуру. Процес вулканізації в формі оновлює покришку від борту до борту. Після завершення процесу вулканізації шину виймають із форми, а з її поверхні видаляють зайві шви гуми. Застосування цієї технології дозволяє відновлювати шини, включаючи шини невеликих розмірів [13,14]. Процес холодної наварки, або холодного вулканізування, передбачає нанесення нового попередньо сформованого та вулканізованого протектора на підготовлену покришку. З’єднання протектора з основою здійснюється за допомогою тонкого шару невулканізованої гуми спеціального складу, відомого як прокладкова або з’єднувальна гума, яка під час вулканізації виконує роль клею. На очищений та відновлений каркас накладається спеціальна стрічка з протектором, після чого шина поміщається в спеціальний пристрій, де на неї одягається, так званий. конверт. Потім покришка направляється до камери для вулканізації, де під тиском близько 6 бар і температурі 100-115°C вона витримується до 4 годин. Дана технологія здебільшого використовується для відновлення шин розміром від 15 до 24 дюймів, переважно на позашляховиках, вантажних автомобілях, мікроавтобусах та повнорозмірних автобусах [13,14]. Отже, після відновлення протектора шина набуває вигляду нової: єдиним відмінним елементом є маркування на боковинах, що свідчить про проведену процедуру відновлення. Важливим аспектом використання цієї технології є значне зниження вартості покришки. Шини, відновлені за допомогою наварки, на ринку коштують на 30-50% дешевше, ніж нові покришки аналогічного класу. При цьому термін служби відновленої шини може бути рівним або навіть перевищувати експлуатаційний ресурс нових шин того ж класу. Процес відновлення, за суттю, є капітальним ремонтом покришки, що включає повне відновлення протектора та боковини. Така можливість стала реальною завдяки тому, що каркас шини має експлуатаційні характеристики, які в 3-5 разів перевищують термін служби інших компонентів конструкції. Тому каркас, на відміну від протектора, здатний надалі виконувати свої 36 функції, забезпечуючи після відновлення високі експлуатаційні показники. Це, в свою чергу, дозволяє багаторазово відновлювати шини. З огляду на це, відновлені шини є економічно вигідною альтернативою для автовласників порівняно з покупкою нових покришок. Одним з методів відновлення шин є відновлення протекторного малюнка — процес, що полягає у вирізанні гуми в канавках шини для збільшення глибини протектора. Ця процедура, подібно до відновлення протектора, дозволяє значно подовжити термін експлуатації шин, що, у свою чергу, сприяє зниженню витрат на заміну покришок. Відновлення протекторного малюнка здійснюється, коли глибина протектора ще достатня для ефективної експлуатації. За жодних обставин шина не повинна бути цілком зношеною перед проведенням цієї процедури. Рекомендовані значення залишкової глибини протектора становлять 3–4 мм для звичайного використання на автомагістралях і 5–6 мм для умов експлуатації, де існує підвищений ризик пошкодження з проникненням [13-15]. Транспортні компанії, які застосовують відновлення канавок і протектора, зазвичай сплачують на 10 % менше за свої шини порівняно з витратами на нові. Ця процедура може подовжити термін служби шин до 150 %, що робить її економічно вигідною і ефективною стратегією для зниження витрат на експлуатацію транспорту. Процес відновлення протектора є найбільш ефективним для шин великої вантажопідйомності, таких як шини для будівельної техніки, вантажівок та іншого важкого транспорту. Хоча ця технологія може бути дуже корисною для підприємств, що використовують автопарк такого класу, вона не завжди є оптимальним рішенням для легкових автомобілів. Причиною цього є те, що стандартні автошини виготовлені з тонших матеріалів, що обмежує їх можливості для повторного відновлення без втрати експлуатаційних характеристик. Хоча у деяких людей виникають сумніви щодо відновлення протектора, існують вагомі аргументи на користь цієї технології. Порівняно з минулими 37 десятиліттями, навіть шини, відновлені за ретро-технологією, сьогодні виготовляються з дотриманням суворих стандартів безпеки, що забезпечує їхню надійність і відповідність сучасним вимогам експлуатації. Відновлені моделі підлягають строгій перевірці на всіх етапах виробництва. Відповідно до законодавства передбачено суворий контроль, що забезпечує безпеку доріг та транспортних засобів, які ними їздять. Для підприємств, які шукають економічне рішення для зниження витрат на заміну коліс, очевидною перевагою є використання технології відновлення протекторів. У довгостроковій перспективі це дозволяє значно заощаджувати кошти, оскільки в рамках цієї технології можна багаторазово відновлювати комплекти шин. Це означає, що власники бізнесу з автопарками, що складаються з кількох транспортних засобів, можуть отримати значну економію на витратах на шини. Однак існують і певні ризики, які часто не беруть до уваги. Одним з основних підводних каменів є можливі внутрішні пошкодження, які не можна виявити під час зовнішнього огляду, і які можуть проявитися лише в процесі експлуатації, що робить неможливим гарантувати їх відсутність. Крім того, відмінності у вазі шин можуть впливати на їх балансування, що може спричинити проблеми з керованістю транспорту. Також можливо, що шини з різними каркасами були відновлені за допомогою різних методів наварки протектора, що може вплинути на їхню експлуатаційну стабільність, особливо на високих швидкостях, які характерні для транспорту, що використовується для вантажоперевезень. Технологія виготовлення шин постійно вдосконалюється, і можна очікувати, що в найближчі роки на ринку з’являться більш екологічно чисті моделі. Проте, на жаль, багато старих комплектів шин, які не піддаються належній вторинній переробці, можуть мати негативний вплив на навколишнє середовище. Але застосовувати такий підхід можливо лише для обмеженої кількості зношених шин та не вирішує питання остаточної переробки сильно зношених та вже відновлених шин [16]. 38 Споживачі все частіше надають перевагу екологічно чистим брендам, що відображає загальний тренд до сталого розвитку. Одна з нових ініціатив компанії Michelin полягає в розробці технології, яка дозволяє водіям на спеціалізованих станціях відтворювати на шинах будь-який малюнок протектора – від зимового з великою кількістю ламелей до літніх полусліків. Замість традиційної «наварки» для змінення протектора компанія планує використовувати технологію 3D-друку. За словами директора з наукових розробок Michelin, Сирила Роже, хоча до широкомасштабного промислового впровадження 3D-друку ще далеко, команда компанії вже досягла значних успіхів у цій сфері. Основною перешкодою для подальшого розвитку технології є створення відповідної інфраструктури. Крім того, ця інновація має не тільки екологічні переваги та високу енергоефективність, але й дозволяє отримувати інформацію про стан шин через спеціальний додаток. Дані, що передаються через хмару, надходять на принтер, який вибирає оптимальний малюнок протектора, що відповідає конкретній порі року. Розробка подібних технологій є складовою частиною стратегії Visionary Concept. В рамках цієї програми компанія Michelin також досліджує можливість заміни деяких компонентів гумової суміші, що наразі виготовляються з нафтопродуктів, на подрібнену деревину [17]. 39 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА Розділ присвячений аналізу експериментальних досліджень використання продукту утилізації шин – гумової крихти в технологіях дорожнього будівництва та ремонту доріг. 3.1. Порівняння основних якісних параметрів модифікованих і немодифікованих бітумів Використання бітуму як в'яжучого матеріалу в асфальтобетонних сумішах забезпечує поєднання мінеральних складових у єдиний моноліт завдяки його клеючим властивостям та термопластичності. Термопластичність бітуму означає його здатність переходити в рідкий стан при нагріванні (температура 120–170 °C) та ставати твердим при охолодженні, що дозволяє змішувати бітум з мінеральними матеріалами і після остигання перетворювати суміш у твердий матеріал – асфальтобетон. Основні характеристики бітуму, що визначають його властивості та застосування, включають: 1. Глибина проникності голки (пенетрація) – показує твердість бітуму і визначає його здатність до проникнення голки при певному навантаженні. Цей параметр важливий для визначення консистенції бітуму при різних температурах. 2. Температура розм'якшеності – температура, при якій бітум стає достатньо м'яким, щоб змінювати свою форму, що важливо для визначення температурних меж його застосування. 3. Розтяжність (дуктильність) – властивість бітуму витягуватися в нитку без розриву при певній температурі. Вона є важливою для визначення його здатності витримувати механічні навантаження без тріщин. 4. Температура крихкості – температура, при якій бітум стає крихким і ламається при механічному навантаженні. Цей параметр важливий для оцінки поведінки бітуму в умовах низьких температур. 40 Ці характеристики бітуму критично важливі для його правильного використання в дорожньому будівництві та інших галузях, де його властивості повинні відповідати специфічним вимогам щодо міцності, еластичності та стійкості до температурних коливань. Ефективність використання гумової крихти для модифікації бітуму значною мірою залежить від таких факторів, як вміст гумової крихти, її походження, гранулометричний склад, а також методи і параметри змішування з бітумом. Правильний вибір цих параметрів може суттєво покращити фізико- технічні характеристики бітуму та асфальтобетонних сумішей, що має важливе значення для дорожнього будівництва. Рекомендовані пропорції гумової крихти в бітумі: • Для менш в’язких бітумів, таких як БНД 90/130 і БНД 130/200, кількість гумової крихти зазвичай становить від 5,0% до 15,0% від маси бітуму. • Для більш в’язких бітумів, таких як БНД 60/90, кількість гумової крихти рекомендується обмежувати від 5,0% до 10,0%. Гранулометричний склад гумової крихти: • Найбільш ефективною є гумова крихта з полідисперсним гранулометричним складом, тобто з різними розмірами часток. Максимальний розмір часток не повинен перевищувати 2,0 мм, а в деяких випадках — не більше 1,0 мм. Оцінка впливу гумової крихти на фізико-технічні характеристики бітумів: 1. Зменшення пенетрації при температурі 25°C: Це свідчить про підвищення в’язкості бітуму, що покращує його здатність до витримування високих навантажень і підвищує стійкість до деформацій при високих температурах. 2. Зростання температури розм’якшеності: Це вказує на підвищену теплостійкість бітуму, що допомагає запобігати утворенню колійності на покриттях влітку та зменшує вірогідність просідання асфальту при високих температурах. 41 3. Підвищення еластичності: Гумова крихта підвищує еластичність бітуму, що покращує його опір утворенню втомлених тріщин, особливо в умовах циклічних навантажень і температурних коливань. 4. Зниження температури крихкості та збільшення розтяжності при температурі 0°C: Це забезпечує кращу пластичність бітуму за низьких температур і зменшує ймовірність утворення тріщин через замерзання в зимовий період. 5. Мінливість пенетрації та температури розм'якшеності після прогрівання: Цей параметр характеризує схильність модифікованих бітумів до старіння під дією високих температур і атмосферних впливів. Бітум з гумовою крихтою краще зберігає свої властивості протягом часу. 6. Міцність зчеплення з гранітним щебенем: Це показник стійкості покриттів до утворення вибоїн та ям. Гумова крихта може покращити адгезію бітуму до мінеральних матеріалів, що в свою чергу підвищує довговічність дорожнього покриття. Тому використання гумової крихти для модифікації бітумів дозволяє значно поліпшити їх фізико-хімічні властивості. Зокрема, такі зміни включають покращення в'язкості, теплостійкості, еластичності, а також підвищення стійкості до старіння та механічних пошкоджень. Все це сприяє збільшенню довговічності дорожніх покриттів і зменшенню витрат на їх утримання. При додаванні гумової крихти до бітуму його властивості змінюються таким чином, що збільшення вмісту гумової крихти (до 15%) призводить до зниження пенетрації та, відповідно, підвищення твердісті бітуму. На величину зниження пенетрації також впливає розмір частинок гумової крихти. Зокрема, при модифікації бітуму гумовою крихтою з частинками розміром до 1,0 мм зниження пенетрації є менш вираженим порівняно з використанням крихти з частинками розміром до 2,0 мм. Основні порівняльні характеристики бітумів, модифікованих гумовою крихтою (ГК-2) у концентрації 15% з фракцією 1 мм, наведені в таблиці А.1 (додаток А). 42 Розтяжність бітуму при температурі 0 °C є важливим показником пластичності в'яжучого матеріалу та визначає деформативність асфальтобетону за умов низьких температур. Введення гумової крихти до складу бітуму призводить до незначного зниження його розтяжності за температури 0 °C, однак цей показник залишається значно вищим порівняно з немодифікованим бітумом з аналогічною пенетрацією. Порівняння властивостей бітумів дозволяє зробити висновок, що бітум, модифікований гумовою крихтою ГК-1 (фракція 2 мм), має кращі характеристики за параметрами пенетрації та дуктильності, які менш залежні від температурних коливань. Таким чином, оптимальним є вибір технології модифікації бітуму за допомогою гумової крихти розміром 2 мм. На основі аналізу світового досвіду використання гумової крихти для модифікації бітумів було розроблено проект національного стандарту, що визначає вимоги до бітумів, модифікованих гумовою крихтою [12]. 43 3.2. Використання гумової крихти в дорожньому будівництві Гумову крихту отримують шляхом подрібнення автомобільних шин до фракцій розміром від 0,63 мм до 1,0 мм. Її застосування в будівництві автомобільних доріг є перспективним, а також вона може слугувати альтернативою традиційним будівельним матеріалам. Основними перевагами використання гумової крихти є покращення дренажних властивостей та висока теплоізоляційна здатність матеріалу [23, 24]. Найбільшу економічну ефективність було досягнуто за рахунок використання асфальтобетонних сумішей, модифікованих гумовою крихтою [25]. Процес додавання гумової крихти може виконуватися як безпосередньо в гарячий бітум (вологий метод), так і безпосередньо в асфальтобетонну суміш (сухий метод). Наприклад, у дослідженні [26] продемонстровано значне покращення в'язкопружних характеристик та в'язкості бітуму порівняно з вихідним матеріалом, що, в свою чергу, призводить до покращеної стійкості до постійних деформацій. Будівництво доріг повинно здійснюватися оперативно, оскільки існує ризик осідання частинок гумової крихти в в'яжучому матеріалі. Позитивний досвід застосування гумової крихти став основою для розробки Мандату законодавчого органу штату Каліфорнія, який регламентує використання асфальтобетонних сумішей, модифікованих гумовою крихтою, в кількості до 35% від маси бітуму. Міністерство транспорту Каліфорнії ухвалило рішення використовувати такі суміші для укладання шару дорожнього покриття. Використання гумової крихти дозволяє значно зменшити товщину покриття, оскільки покращуються характеристики втомної міцності та тріщиностійкості асфальтобетону. Це, в свою чергу, призводить до зниження викидів CO₂ як під час будівництва, так і на етапі експлуатації дороги. Крім того, використання гумової крихти сприяє зменшенню рівня шуму. Це досягається за рахунок приглушення коливань, що виникають внаслідок взаємодії шин з дорожнім покриттям, які є основними джерелами шуму від шина-дорога [27]. У дослідженні [28] показано, що додавання гумової крихти в асфальтобетонну суміш дозволяє зменшити обсяг дрібного заповнювача, а 44 також підвищує гнучкість і міцність на вигин шару покриття автомобільних доріг. Гумова крихта використовувалась для заміни дрібного заповнювача аналогічного розміру, що дало змогу зберегти заданий гранулометричний склад суміші. Результати випробувань показали, що найбільш ефективними є суміші з вмістом гумової крихти 5 % та 10 %. Введення гумової крихти спричиняє зменшення пенетрації бітуму, причому цей ефект посилюється зі збільшенням вмісту гумової крихти. Зменшення пенетрації свідчить про підвищення в'язкості бітуму, що в свою чергу сприяє покращенню міцності дорожнього покриття та зменшенню його пористості. Основною перевагою використання бітуму, модифікованого гумовою крихтою, є збільшення терміну експлуатації дороги порівняно зі звичайним бітумом, що також дозволяє знизити витрати на її обслуговування [29]. 45 3.2.1. Оцінка потреби гумової крихти для регіонального дорожнього будівництва Шини піддаються розбиранню, подрібненню та додаються в рідкому вигляді до бітуму. Цей метод має кілька очевидних переваг: по-перше, він є екологічним та безвідходним; по-друге, гумовий компонент збільшує в'язкість суміші, що робить дорожнє покриття більш стійким до розтріскування [21]; по- третє, додавання гуми до асфальту зменшує рівень шуму від руху транспорту на 3-6 децибел [22]. У роботі розглядаються питання утилізації зношених шин та використання продукту цієї утилізації — гумової крихти — у дорожньому будівництві Черкаського регіону. Станом на 2024 рік у місті Черкаси нараховується 437 вуличніх урбанонімів, з них 226 безпосередньо вулиць, 1 бульвар, 2 проспекти, 3 алеї, 16 узвозів, 10 площ, 3 проїзди, 176 провулків. В загальному по регіону протяжність доріг місцевого значення складає 4379,75 км., з них: обласного значення 3795,75 км., районного 584,0 км. Площа дорожнього покриття що знаходиться в комунальній власності області дорівнює 178,9 млн м2, при довжині вулично-дорожньої мережі 13143,5 км. Відповідно до розпорядження Черкаської обласної військової адміністрації від 02.05.24р №193 «Про затвердження переліків об’єктів будівництва, реконструкції, капітального, поточного середнього та поточного ремонтів автомобільних доріг загального користування місцевого значення, вулиць і доріг комунальної власності в населинних пунктах» заплановано капітальний ремонт дорожнього покриття на вулицях Канівська (2360м) та Дахнівська (2610м), площею ремонтів 34030,5 м2, протяжністю 4970м. Відповідно до рішення Черкаської міської ради від 24.12.2020 № 2-44 «Про затвердження програми будівництва, реконструкції, ремонту та утримання об’єктів вулично-дорожньої мережі міста Черкаси на 2021-2025 роки» заплановано на 2025 рік : реконструкція вулично-дорожніх об’єктів площею 46 150 000 м2, капітальний ремонт 300 000 м2, будівництво 24 000 м2, ремонт тротуарів , внутрішньо квартальних доріг, заїздів та інших 396 364 м2. Загальна площа доріг, де необхідно провести ремонт, – 870 364 м2. Маса зношених автомобільних шин, що підлягають утилізації в Черкаській області, складає 6670 тонн на рік, з яких 5000 тонн — це гумова крихта. Розрахунки виконані з урахуванням кількості зареєстрованих у регіоні легкових, вантажних, автобусних транспортних засобів та мотоциклів. Оскільки для будівництва або ремонту одного кілометра дороги необхідно 30 000 кг зношених автомобільних шин, можна легко обчислити кількість гумової крихти, яка утворюється при механічній переробці шин: це приблизно 22 500 кг на кожен кілометр дороги. З наведеної інформації можна також розрахувати наближену кількість гумової крихти, яка може бути використана для будівництва доріг у м. Черкаси: - для капітального ремонту дороги площею 300 тис. м2 необхідно 181575 тон гумової крихти; - для реконструкції дороги площею 150 тис. м2 необхідно 90767,5 тон гумової крихти. - для будівництва дороги площею 24 тис. м2 необхідно 14526 тон гумової крихти; - для ремонту тротуарів, внутрішньо квартальних доріг, заїздів площею 396,364 тис. м2 необхідно 239 899,311 тон гумової крихти; 47 3.3. Організація збору накопичених неутилізованих шин та їх переробки в Черкаській області Основною проблемою є відсутність ефективної організаційної структури для збору та переробки зношених автомобільних шин. У зв'язку з цим, мною запропоновано алгоритм збору та утилізації зношених автомобільних шин у Черкаській області. Раціональним є поділ технологічного процесу утилізації зношених автомобільних шин на дві основні стадії: первинну та глибоку переробку. На стадії первинної переробки зношені автомобільні шини транспортуються з пунктів їх прийому на переробні підприємства. Первинна переробка повинна включати кілька етапів: очищення шин від бруду та негумових включень, видалення бортових кілець, а також нарізання гуми на шматки розміром 200×200 мм за допомогою різальних валків. Після первинної переробки напівфабрикат (шматки гуми) транспортується до пункту глибокої переробки, технологічна схема якої передбачає кілька етапів. Спочатку проводиться грубе та тонке подрібнення на шредерах, після чого відбувається видалення залишків металокорду за допомогою магнітних сепараторів. Текстильний корд видаляється за допомогою класифікації 1 на віброситах з використанням пневмопотоку. Далі, за допомогою класифікації 2 на віброситах, гума розділяється на різні класи крупності (Рис. 3.1). Запропонована організаційна структура збору та утилізації зношених автомобільних шин у Черкаській області (Рис. 3.2) передбачає три рівні організації процесу [22]. 48 Рисунок 3.1 Технологічна схема пункту глибокої переробки зношених автомобільних шин (залишки металокорду, текстильний корд і класи гумової крихти 1, 2 та 3 є товарними продуктами) 49 Рисунок 3.2 Організаційна структура збору та утилізації зношених автомобільних шин у Черкаській області 50 РОЗДІЛ 4 ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА РОЗРАХУНКИ 4.1. Розробка експериментальної лінії по утилізації шин 4.1.1 Характеристика та параметри лінії . За відсутності інфраструктури збору шин, лінія утилізації повинна бути мобільною. Це дає можливість охопити ширшу ресурсну базу можливих джерел сировини (шино монтажі, підприємства, громади та інше). Для цього вміститися на базу вантажівки середньотоннажного класу, за можливістю з маніпулятором (Додати орієнтовний розмір), або причеп . Незалежною від енергетичної інфраструктури, -обладнана електрогенератором що працює на сировині добутого з процесу.(можливі двигуни що можуть працювати на піроліз ній сировині, розрахувати потужність генератора для забезпечення процесу) Замкнутого циклу, (працювала без викидів в навколишне середовище). 4.1.2Теоретична будова мобільної установки, принципова схема 51 Рис. 2.2 – Схема піролізної установки 1 − регулятор виходу газу; 2 − електрод (D); 3 − завантажувальний люк з пристроєм контролю тиску газу; 4 − гнізда розміщення температурних датчиків; 5 − газопровідні лінії; 6 − сепаратор (збірник конденсату); 7 – газовий лічильник; 8 − зварювальний трансформатор ТД- 250; 9 − електрод (d); 10 − пристрій подачі електрода; 11 − реактор; 12 − люк вивантаження зольного залишку; 13 − шланги системи охолодження реактора; 14 − термостат 4.1.3 План розробки мобільної установки замкнутого циклу., 4.1.4 Аналіз температурного режиму піролізу Низькотемпературний, 52 середньо температурний, високотемпературний -аналіз ефективності переробки методом піролізу 4.2.2 Аналіз будови реторти (реактора) мобільної установки піролізу Рамки заданих параметрів ,температура нагріву-швидкість нагрівання - охолодження, об’єм завантаження, Циліндрична з верхньою загрузкою, циліндрична пустотіла для загрузки шин без подрібнення що корисно при мобільності, горизонтальна з безперервною подачою серовини, з різними температурними зонами - орієнтовні об’єми завантаження лінії. 4.2.3 Методи підвищення екологічності мобільної установки Вилучення вуглекислого газу 4.2.1 Випробування експерентальної установки піролізу 4.2.1.1 Схема будови експериментальної установки , принципової схеми 4.2.1.2 Хід експерименту випробування установки -Температуру реактора вимірюєм пірометром, -Також температуру на охолоджувачах -Замір газу через наповнення об’єму мякого резервуару -Час проходження реакції -Час охолодження -Час на підготовку загрузки реактора 53 -Вагами заміряти масу вхідного матеріалу (шин) 4.2.1.3 Вхідні параметри -Характеристика гуми ,що перероблюється /(додати в додатки таблицю характеристики матеріалів.) -зовнішня температура повітря -Об’єм завантаженої сировини, вага, -Довжина охолоджувача, загально площа охолодження, зміна температури , точка зрідження газу. 4.2.1.3 Аналіз отриманих результатів експерименту. -Кількість витраченого палива на процес обігріву реторти -Вихід піролізної речовини при зміні температури реторти (реактора) -Порівняння та аналіз отриманих результатів. 4.2.1.4 Можливі об’єми переробки при повному завантаженню. 4.2.1.5 Економічна доцільність 54