ПРИМЕНЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ АВТОШИН В КАЧЕСТВЕ НЕФТЕСОРБЕНТА НА ВОДЕ

USAGE OF SORBENTS FROM USED TIRES ON THE WATER

Andrey Nenashev

student, Departmen of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Nikita Lazin

student, Departmen of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Yanina Denisova

scientific adviser, Associate Professor of the Department of Geology and Oil and Gas Engeneering, Sakhalin State University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается механический метод изготовления сорбента в виде резиновой крошки из использованной автошины и представлен один из методов его применения в качестве нефтесорбента на воде. Положительный результат подкреплен практическим экспериментом.

ABSTRACT

This article discusses the mechanical method of manufacturing a sorbent in the form of a rubber crumb from a used tire and presents one of the methods of its application as an oil sorbent on water. The positive result is supported by a practical experiment.

Ключевые слова: переработка; нефть; нефтесорбент; разлив; резина; автошина.

Keywords: recycling; oil; petroleum; oil sorbent; spill; oil spill; rubber; tire.

В настоящее время актуальной проблемой как во всей стране, так и в нашем регионе является проблема переработки бытовых и производственных отходов. Одним из них являются изношенные автомобильные покрышки. Точный количественный и качественный состав резиновой покрышки является коммерческой тайной, однако базовый набор составляющих выглядит так:

- каучук (натуральный или синтетический), как основа резиновой смеси. Содержание каучука доходит до ~50% от общего объема;

- технический углерод или промышленная сажа. Данный компонент является пигментом, который придает черный цвет шине, а также обеспечивает необходимую прочность, устойчивость конечного продукта к износу и циклическому изменению температур. Содержание углерода доходит до ~30% от общего объема;

- соединения кремния, которые повышают показатель сцепления шины с влажным покрытием. Содержание соединений кремния доходит ~10% от общего объема;

- органические смолы и масла, которые выступают вспомогательными составляющими для повышения мягкости и эластичности готового изделия. Общее содержание смол и масел доходит до ~15% от общего объема покрышки [2].

Выброшенные на свалку, вдоль дорог, в лесу или около шиномонтажных центров шины наносят непоправимый урон природе, так как шина разлагается очень долго, выделяя, при этом, опасные канцерогены в воду, в почву и в воздух, являясь ещё и огнеопасным материалом.

Один из вариантов переработки автомобильной покрышки – измельчение её в мелкую крошку. Технологическая схема измельчения шины представлена на рисунке 1. В качестве основного измельчительного элемента используется иглофреза.

Рисунок 1. Схема измельчения использованной автошины

Данная установка позволяет измельчить автошину в крошку, отфильтровать её от металлокорда и текстильного корда, а также отсортировать на фракции по диаметру. На выходе получается продукт, полностью готовый к использованию.

В качестве варианта использования было рассмотрено применение в нефтегазовой отрасли, а именно в качестве нефтесорбента на воде. Хотя загрязнение акваторий при добыче нефти и газа на шельфе существенно меньше, чем при морских перевозках и стоках с суши, они, концентрируясь в ограниченных акваториях, представляют серьезную экологическую угрозу [1, с. 43].

Экспериментально пригодность к использованию крошки в качестве нефтесорбента была также подтверждена: с целью имитации аварийного разлива нефти на воде были взяты пластиковые стаканы объемом по 0,5 литра и сверху по 10 миллилитров нефти в каждом. Для чистоты эксперимента образцы из каждой фракции подверглись взвешиванию, и приблизительно по 10,2 г отправились в каждый из имитируемых разливов. Результаты экспериментов можете видеть на двух нижних картинках. Крошки 4 и 3 фракции (самые крупные) в большом количестве осели на дне стаканов, что означает при реальных ЧС невозможность их сбора с морской поверхности. Образцы 2 и 1 фракции показали лучшие характеристики как сорбции, так и удерживаемости на поверхности. Результаты эксперимента представлены на рисунке 2.

Рисунок 2. Результат эксперимента по применению резиновой крошки в качестве нефтесорбента для ликвидации разлива нефти на воде

Таким образом, процесс изготовления нефтесорбента из резиновой крошки позволит:

утилизировать изношенные покрышки, тем самым избавив специализированные центры и обычных автомобилистов от данной проблемы;

предотвратить загрязнение окружающей среды вследствие разложения резины и попадания загрязняющих веществ в грунтовые воды;

ввести в хозяйственный оборот захламленные участки земли, ранее считавшиеся свалками.

Наиболее целесообразный способ использования резиновой крошки – наполнитель сорбционного бона либо пористый резиновый материал, размещаемый на поверхности воды.

Однако для полноты анализа необходимо провести химический анализ воды, отобранной после применения нефтесорбента данного типа, чтобы с уверенностью утверждать о его полной эксплуатационной пригодности.

Список литературы:

1. Альхименко А.И. Аварийные разливы нефти в море и борьба с ними. Спб.: ОМ-Пресс, 2004. – 113 с.
2. Технология производства автомобильных шин [Электронный ресурс]. – Wheel-info, 2017.