Автомобиль на отходах производства и потребления

Утилизация автомобильной техники: концепция специального технического регламента

Экологические показатели автомобиля, включая степень рециклирования, в значительной мере определяют его конкурентоспособность. Принятие специального технического регламента по утилизации автомобилей будет способствовать обеспечению соответствия выпускаемых в России автомобилей требованиям международных стандартов и Директивы 2000/53/ЕС.

Автотранспортные средства (АТС), вышедшие из эксплуатации, являются отходами и представляют собой значительную угрозу для окружающей среды из-за большого их количества, значительной массы и наличия в них токсичных веществ.

На рис. 1 на примере среднестатистического легкового автомобиля (на основе анализа автомобилей отечественного и зарубежного производства) представлена доля содержания различных материалов и технических жидкостей в массе автомобиля.

В ведущих странах мира сбором и утилизацией отслуживших свой срок автомобилей и изношенных автомобильных деталей занимается специализированная отрасль производства. При этом различные аспекты проблемы утилизации автомобилей регламентируются законодательно-нормативной базой, которая создавалась не один год и с определенными трудностями.

В настоящее время в Российской Федерации не существует нормативных документов, регламентирующих процессы утилизации автомобилей.

Для автомобилей, выпущенных до 1 января 1980 г., степень их утилизации и рециклирования должна составлять соответственно 75 и 70%.

На базе положений Директивы 2000/53/ЕС страны-члены ЕС разрабатывают национальные нормативно-законодательные акты. Невыполнение требований указанной директивы закрывает для производителей АТС выход на европейский рынок.

Основные технические и экологические требования к конструкции автомобиля и системе его утилизации можно получить на базе анализа схемы, показывающей взаимосвязь стадии утилизации автомобиля с другими стадиями его жизненного цикла (схема 2).

В связи с мировой тенденцией снижения общей массы среднего автомобиля и увеличения использования пластмасс и полимеров соотношение между массой металлов и нерециклируемых отходов постоянно снижается, т.е. все меньше металла рециклируется и все больше нерециклируемых отходов остается.

Для решения указанных задач в Российской Федерации необходимо разработать специальный технический регламент на утилизацию автомобилей, который должен содержать все технические требования, необходимые для обеспечения утилизации автомобилей в соответствии с международными стандартами и Директивой 2000/53/ЕС. В регламенте должны быть определены задачи, которые необходимо решить при проектировании автомобиля, пригодного для быстрой разборки, сортировки деталей и материалов, а также эффективной переработки. Следует учитывать, что утилизация автомобилей не может быть экономически выгодной без внесения значительных изменений как в конструкцию самого автомобиля, так и в методы его проектирования.

Особого внимания требует экологический аспект, включающий вопросы:

Наряду с безопасностью, токсичностью выбросов, топливной экономичностью, затратами сырья и энергии, рециклируемость должна стать предметом повышенного внимания конструктора, для которого технический регламент будет служить инструментом, позволяющим обеспечить соответствие российских автомобилей мировым стандартам в этой области и, тем самым, способствовать повышению конкурентоспособности отечественной автомобильной техники.

Для оказания помощи предприятиям в ГНЦ РФ ФГУП НАМИ разработаны методические указания по совершенствованию конструкции автомобиля с учетом требований утилизации по окончании срока службы, которые охватывают вопросы выбора материалов, маркировки, конструирования деталей и узлов, способа соединения деталей.

Кроме того, в техническом регламенте должна быть определена его область действия, т.е., на какие классы автомобилей он распространяется. Необходимо также определить требования в отношении импортных автомобилей: установить минимальную степень рециклирования автомобилей в зависимости от года их выпуска и представить метод оценки степени рециклирования автомобиля, т.е. доли массы автомобиля, подвергающейся рециклированию, а также идущей на производство энергии.

За рубежом оценка степени утилизации и рециклирования производится изготовителем при выпуске нового автомобиля на рынок. Аналогом такой оценки может служить алгоритм расчета пригодности к рециклированию, разработанный фирмой BMW в 1992 г., а также проект стандарта ISO/DIS 22628, на основе которого в ГНЦ РФ ФГУП НАМИ разработан проект национального стандарта Утилизация автотранспортных средств. Метод расчета степени рециклируемости автомобилей.

Сроки введения норм на минимальную степень рециклирования автомобилей должны приниматься постановлением Правительства РФ.

Регламент должен содержать требования по ограничению применения в конструкции автомобиля экологически опасных материалов, не рекомендуемых или запрещенных для использования. Так, например, в соответствии с Директивой 2000/53/ЕС с 01.06.2003 в поступающих на рынок материалах и компонентах АТС не должно быть кадмия, а содержание свинца, ртути и шестивалентного хрома допускается в количествах, ограниченных этой директивой.

В ГНЦ РФ ФГУП НАМИ проведен анализ зарубежных нормативных документов по этому вопросу, примерами которых могут служить так называемые черный, серый и белый списки материалов фирмыVolvo, а также красный список фирмы BMW по проблемным веществам, которые, по возможности, не должны применяться в конструкции автомобиля. Эти компании являются лидерами по производству автомобильной техники, обеспечивающей эффективную и безопасную утилизацию в соответствии с требованиями Директивы 2000/53/ЕС.

Задачи по организации быстрой разборки автомобиля, сортировке и использованию материалов, совместимых с точки зрения их рециклирования, могут быть решены только при возможности быстрой и простой идентификации этих материалов, производимой с помощью стандартизованной маркировки изделий. Передовые автомобильные компании сегодня ведут борьбу за достижение степени рециклирования уже не 80%, как намечено Директивой 2000/53/ЕС на 2006 г., а более высокой, что требует учета деталей, вплоть до самых мелких и легких.

Читайте также:  Автомобиль не заводится свечи сухие

В настоящее время действуют стандарты ИСО на маркировку деталей из резины и пластмасс. С помощью системы маркировки могут приниматься решения о сортировке материалов, их переработке или захоронении неутилизируемых материалов.

В соответствии с указанной директивой государства-члены ЕС обязаны предпринять необходимые меры для того, чтобы производители транспортных средств совместно с изготовителями материалов и оборудования использовали стандарты кодового обозначения узлов и материалов и, в особенности, идентифицировали те детали и материалы, которые пригодны для восстановления и утилизации.

Должны быть определены перечни рециклированных материалов для производства автокомпонентов. Необходимо поощрять применение рециклированных материалов для изготовления автомобиля, о чем указывается в Директиве 2000/53/ЕС. Однако при этом не должны ухудшаться характеристики автокомпонентов.

Важным вопросом является возможность определения того, из каких материалов (рециклированных или нерециклированных) изготовлены те или иные автокомпоненты. В ГНЦ РФ ФГУП НАМИ изучен опыт передовых автомобилестроительных компаний. Так DaimlerCrysler использует электронную версию Системы сбора данных и отчетности по нормируемым веществам и рециклируемости для поставщиков.

Регламент должен содержать требования о предоставлении информации об утилизации автомобиля по запросу любого сертифицированного предприятия, перерабатывающего отслужившие автомобили. Производители автомобилей (или их официальные представители) обязаны бесплатно предоставлять информацию по демонтажу всех типов выпускаемых (импортируемых) данным производителем автомобилей. Информация по демонтажу должна содержать подробные инструкции по сливу жидкостей из автомобиля, демонтажу компонентов, полные сведения обо всех материалах, применяемых в этих компонентах.

В ГНЦ РФ ФГУП НАМИ разработан проект методических материалов по созданию руководств по утилизации АТС. Требования к АТС для эффективной утилизации должны быть согласованы с требованиями к предприятиям, осуществляющим сбор, предварительную разборку, сортировку узлов, деталей и разделение конструкционных материалов. Процесс переработки АТС, вышедших из эксплуатации, должен быть единым для всех АТС как отечественного, так и зарубежного производства.

В регламенте должны быть установлены основные требования к предприятиям, осуществляющим хранение, разборку и другие операции с отслужившими свой срок автомобилями, включая сортировку деталей, направляемых на восстановление для повторного использования, на рециклирование, захоронение. Кроме этого, определен порядок утилизации автомобилей, включающий процессы: прием автомобилей; слив жидкостей; разборку; сортировку деталей и материалов; отбраковку узлов и деталей, непригодных для повторного использования; вторичную переработку или рециклирование материалов; захоронение остатков, не пригодных для повторного использования, для рециклирования или сжигания с получением энергии.

Для отбраковки деталей и узлов, не пригодных для повторного использования, необходимо разработать соответствующие методические указания. Должны быть установлены основные требования к обеспечению экологической безопасности при утилизации автомобилей.

Автомобили, предназначенные для утилизации, должны храниться на специально отведенных площадках, имеющих надежное внешнее ограждение, препятствующее проникновению вредных веществ в воду и почву.

Разборка автомобилей и другие операции по утилизации должны производиться в зонах, имеющих: хранилища для аккумуляторных батарей, фильтров, ртутьсодержащих компонентов и других снятых частей, требующих специальных условий хранения; емкости для раздельного хранения слитых из автомобиля жидкостей; средства для устранения проливов, обработки сточных вод и дождевой воды и т.д.; хранилища для использованных шин с системами предупреждения возгорания при больших объемах хранения.

Все правовые и экономические вопросы, связанные со снятием автомобилей с регистрации, порядком и суммой оплаты за переработку автомобилей, вышедших из эксплуатации, должны быть определены федеральным законом РФ или постановлением Правительства РФ.

Источник

45 Утилизация отходов автотранспортного комплекса

Тема 5.7. Утилизация отходов автотранспортного комплекса

1. Автотранспортные средства, запчасти и агрегаты, пришедшие в негодность, лом черных и цветных металлов

2. Утилизация и вторичное использование отходов и отбросов (отработанные аккумуляторы, шины, неытепродукты)

3. Шламы очистных сооружениий, загрязненные нефтепродуктами материалы

4. Рекомендации по утилизации отходов АТК

5.7.1. Автотранспортные средства, запчасти и агрегаты, пришедшие в негодность, лом черных и цветных металлов.

Экологическая опасность этой группы отходов заключается в том, что они, в частности, выбывшие из использования автотранспортные средства, содержат в себе все ранее упомянутые виды отходов, а также детали из металла, стекла, пластмасс и текстиля. Поэтому решение проблемы этого вида отходов становится возможным и экологически приемлемым только при условии решения проблем ранее упомянутых отходов. Кроме того очевидна необходимость разборки транспортных средств на компоненты, пригодные для последующей переработки в товарную продукцию или для компактного размещения на полигонах промышленных отходов. Обязательными являются:

—слив отработанных моторного и трансмиссионного масел;

—слив охлаждающей и тормозной жидкостей;

Разборка кузова и салона, демонтаж двигателя, коробки передач и осей, демонтаж оставшихся частей, разборка агрегатов, электрооборудования и приборов целесообразно проводить только для извлечения деталей для их повторного использования.

Один из возможных организационных вариантов решения этой задачи представлен на рис. 8.

Объемы образования этого вида отходов можно ориентировочно рассчитать исходя из среднего амортизационного срока службы автомобиля — 15 лет. Следовательно ежегодно необходимо утилизировать примерно 1/15 часть автомобилей, стоящих на учете. Примерный объем комплектующих частей, вторичного сырья и отходов, образующихся при разборке укомплектованного и разукомплектованного автомобиля представлен на рисунках 9 и 10. Таким образом в результате разборки автомобиля от 75% до 85% его веса посредством рециклинга возвращается в хозяйственный оборот и только 15—25% требуют уничтожения или размещения на полигонах для промышленных отходов.

Читайте также:  Агрегаты автомобиля москвич 412

На сертифицированных площадках разбора производится «осушка» автотранспортных средств в соответствии с технологическим регламентом. Продукты «осушки» в установленном технологическом порядке отправляются на производства по переработке и утилизации отдельных видов отходов потребления транспортных средств.

Осушенное транспортное средство отправляется на шредерную площадку для переработки и последующей утилизации.

Площадки разбора и все перерабатывающие предприятия подлежат обязательному лицензированию в соответствии с нормативно-правовыми актами.

5.8.2. Утилизация и вторичное использование отходов и отбросов (отработанные аккумуляторы, шины, неытепродукты)

Автомобили и спецтехника на базе автомобильных шасси существенно облегчают решение целого ряда задач. Вместе с тем они создают комплекс экологических проблем, требующих адекватных действий, направленных на минимизацию вреда, наносимого природной среде и здоровью человека. Экологическую опасность представляют не только отработавшие газы двигателя, но и жидкие и твердые отходы эксплуатации автотранспортных средств, которые включают:

—отработанные масла и нефтепродукты и отработанные технические жидкости;

—автотранспортные средства, запчасти и агрегаты, пришедшие в негодность, лом черных и цветных металлов;

—шламы очистных сооружений;

—промасляная ветошь, почва и песок, загрязненные нефтепродуктами, отработанные фильтры и фильтроэлементы.

Ни один из вышеперечисленных отходов не относится к разряду особо опасных. Тем не менее при современных масштабах использования автотранспорта, отходы его эксплуатации наносят существенный ущерб окружающей природной среде и здоровью человека.

Решение экологических проблем на федеральном уровне регулируют около 20 законов Российской Федерации (приложение 1). Применительно к экологическим проблемам, связанным с отходами эксплуатации автотранспортных средств, наиболее важными являются Законы Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды», «Об охране атмосферного воздуха» и «Об отходах производства и потребления». В соответствии с этими законами организация переработки и утилизации отходов эксплуатации автотранспортных средств возложена на субъекты Федерации. Субъекты Российской Федерации создают собственные долговременные программы решения проблем, связанных с отходами. Эти программы объединяют экологические, административные, правовые, финансовые, организационные и технологические аспекты проблемы отходов и разрабатываются в соответствии с приоритетами каждого субъекта Федерации.

Определение объема образования перечисленных отходов является первоочередной задачей региональных властей, без решения которой проблема сбора и переработки отходов автотранспортного комплекса решена быть не может. Надежной и исчерпывающей статистической информации об объемах образования и дальнейшей судьбе отходов автотранспортного комплекса нет ни в одном регионе России. Тем не менее в соответствии с Законом РСФСР «Об охране окружающей природной среды» и «Временными правилами охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в Россйской Феде­рации», утвержденных Министерством охраны окружающей среды 15.07.94 каждое юридическое лицо — природопользователь, в том числе автотранспортные и обслуживающие организации, которые обязаны получить от регионального органа Госкомэкологии «Разрешение на размещение отходов производства и потребления». В этом документе на основании «Лимита размещения отходов» утверждаются объемы отходов, ежегодно образующиеся у природопользователя. Образец этого документа приведен в приложении 2. Обобщение всех выданных разрешений может дать ориентировочное представление о ежегодном образовании отходов в регионе.

Экологическую опасность в отработанных аккумуляторах представляют свинец (55—68% от веса аккумулятора), сурьма (1—3%), серная кислота (10—15%), эбонит, насыщенный свинцом и полихлорвинил (15—20%).

Сбор аккумуляторного лома на территории России в 1985-90 гг. в среднем составлял 102 тыс. тонн (примерно 40% от ресурса), в 1993 году — 35 тыс. тонн (менее 20%). В эти же годы по официальной статистике страны ЕС довели уровень сбора отработанных аккумуляторов в среднем до 88%, а США — до 96%.

На сегодняшний день известны два основных варианта переработки отработанных аккумуляторов: прямое сжигание и утилизация с предварительной разборкой. Оба варианта реализованы в промышленных масштабах.

По первому варианту аккумулятор, освобожденный от серной кислоты просто сжигается в плавильной печи. В результате получается черновой свинцово-сурьмяный сплав и газообразные продукты. При очевидной технологической простоте такой вариант требует применения высокоэффективного газоочистного оборудования, поскольку образующиеся при этом дымовые газы содержат свободный хлор, диоксины, пары свинца и сурьмы, окислы серы, а также значительное количество сажи.

По второму варианту из отработанных аккумуляторов производится слив электролита и его нейтрализация. Затем производится дробление осушенного аккумулятора до частиц размером не более 150 мм с последующим измельчением до размера частиц не более 30 мм. Затем производится сепарация полученного продукта на фракции:

—металлическую (свинцово-сурьмяный сплав);

—оксидно-сульфатную (окислы и сульфат свинца);

—органическую (эбонит, полипропилен, полихлорвинил).

Органическая фракция отмывается от свинца и разделяется для повторного использования и для захоронения.

Оксидно-сульфатная фракция вместе с раствором от промывки органической фракции подвергается выщелачиванию. Полученная твердая фаза посредством восстановительной плавки превращается в черновой свинец, а жидкая посредством выпаривания и очистки превращается в товарный сульфат натрия

Из металлической фракции посредством низкотемпературной плавки получают свинцово-сурьмяный сплав.

Существует несколько вариантов утилизации изношенных шин. Наиболее простой и распространенный — это их сжигание. Этот вариант при всей его простоте далеко не рационален по двум причинам:

Читайте также:  Автомобиль ока стоимость нового автомобиля

—сжигание изношенных покрышек сопровождается выделением в атмосферу диоксина, окислов серы и азота, тяжелых металлов и сажи;

—энергия, получаемая при сжигании изношенных покрышек, меньше затраченной на их производство.

Наиболее рациональным вариантом является механическое дробление шин и повторное использование полученной крошки для комплексов, кровельных листов, уплотнителей, подрельсовых прокладок и т.д.

Технология получения резиновой крошки из изношенных шин, как правило, двух- или трехстадийная и предусматривает предварительную резку шин (отделение протектора), измельчение в крошку и сепарацию крошки с отделением металлического и текстильного корда. В результате такой переработки изношенных шин получается резиновая крошка с размерами частиц от 2 мм до 0,1 мм и содержанием металлического корда не более 0,1%, и не более 0,5—0,1% текстильного корда.

Для получения резиновой крошки используется несколько альтернативных технологий измельчения изношенных шин: дробление вальцами или каландрами, криогенное дробление, озонная деформационная технология и высокотемпературная сдвиговая технология тонкого измельчения. Первые две технологии внедрены в промышленных масштабам, а три последние находятся на стадии разработки.

Криогенная технология дробления использует свойство резины становиться хрупкой в жидком азоте. Благодаря этому криогенная технология позволяет получать резиновые порошки со средним размером 0,3—1,0 мм с низкой удельной поверхностью и высокой плотностью сшивки.

Озонная деформационная технология использует свойство озона девулканизировать резину, что существенно снижает затраты энергии и времени на процесс дробления. Расход озона составляет примерно 1г на килограмм резины. Озонная деформационная технология позволяет при комнатной температуре получать резиновую крошку с частицами 2—10 мм. Этот процесс экологически чистый и безотходный. Недостатком этой технологии является ядовитость озона, предельно допустимая концентрация которого в воздухе составляет 10″5%.

Высокотемпературная сдвиговая технология тонкого измельчения основана на том, что при температурах 80— 140°С происходит разрушение структуры резины по слабым молекулярным связям. В сочетании со сдвиговыми напряжениями это приводит к объемному разрушению резины на частицы размером 0,25—0,5 мм с развитой поверхностью и минимальным изменением физических свойств резины.

В результате описанных технологий из исходных покрышек получается 60—77% резиновой крошки, 11 —22% металлокорда и 12—15% отходов текстиля и других включений.

ОТРАБОТАННЫЕ МАСЛА, НЕФТЕПРОДУКТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

Попадание нефтепродуктов в окружающую природную среду происходит на всех этапах их жизненного цикла:

— на этапе добычи нефти и при ее переработке;

— в сфере торговли в результате халатного хранения,проливов и протечек;

— при использовании нефтепродуктов в технике или вкачестве топлива;

— в процессе сбора и переработки отработанных масел и нефтеотходов;

— при переработке и повторном использовании отработанных масел и уничтожении нефтеотходов.

С позиций экологии наиболее приемлемым является использование нефтепродуктов в качестве смазочных материалов с последующим сбором образующихся отработанных продуктов и их переработки с целью повторного использования. Этот вариант обеспечивает наименьшее воздействие на окружающую среду.

Менее приемлемым с позиций экологии является использование нефтепродуктов и, в частности, отработанных масел в качестве топлива. Однако поскольку этот вариант пока экономически выгоден, он вполне допустим при использовании совершенного газоочистного оборудования.

Поскольку объемы образования отработанных технических жидкостей не значительны по сравнению с другими отходами и их промышленная переработка и повторное использование, как правило, экономически нецелесообразны. Для предотвращения попадания отработанных технических жидкостей в окружающую среду наиболее приемлемо их термическое уничтожение на установках для сжигания нефтешламов.

Сбор и использование отработанных нефтепродуктов (ОНП) в России осуществляется по трем группам (ГОСТ 21046-86):

ММО — масла моторные отработанные;

МИО — масла индустриальные отработанные;

СНО — смесь нефтепродуктов отработанных.

Применительно к автотранспортному комплексу наибольший интерес представляют группы ММО и СНО.

Отработанные нефтепродукты группы ММО состоят только из отработанных моторных масел. По своему компонентному составу содержат присадки и продукты их разложения (4—8%), смолы и другие продукты окисления масла (до 3%), органические соединения цинка, бария, кальция, серы, фосфора (до 2%), а также канцерогенные продукты неполного сгорания топлива и продукты износа деталей двигателя.

Отработанные нефтепродукты группы СНО предполагают менее квалифицированные условия сбора, т.е. допускается наличие в их составе не только отработанных моторных масел, но и отработанных трансмиссионных масел, нефтяных промывочных жидкостей, а также жидких нефтепродуктов из очистных сооружений и нефтесодержащих вод (предварительно отделенных от воды и механических примесей). Как следствие, помимо экологически опасных компонентов, присутствующих в ММО, в отработанных нефтепродуктах группы СНО содержатся органические соединения хлора и не регламентированные количества легких нефтяных компонентов. Последнее обусловливает их высокую пожароопасность. Кроме того наличие в составе этой группы верхнего слоя из очистных сооружений фактически предопределяет присутствие в них органических и неорганических соединений, непредсказуемых как по составу, так и по количеству.

Признаки отнесения отработанных нефтепродуктов к этим группам по ГОСТ 21046-86 приведены в таблице 3.

Таблица 3- Показатели для разделения отработанных масел по группам

1. Вязкость кинематическая при температуре 50°С, сСт

Источник

Ответы на популярные вопросы