TÁI CHẾ LỐP XE CAO SU-NHÓM 3

Chương I: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
1.1.1 Tình hình vỏ xe phế liệu
Mỗi năm trung bình mỗi quốc gia thải ra hàng triệu vỏ xe các loại, như vậy trên
toàn thế giới mỗi năm nhận khoảng 1 tỷ vỏ xe các loại. Đây thực sự là thách thức lớn cho
môi trường sống của con người. Hầu hết chất thải từ cao su rất khó phân hủy, phải mất
khoảng vài chục năm nó mới có khả năng phân hủy vào trong đất. Có thực tế rằng đi đâu
ta cũng thấy những núi rác cao su.
Rác thải từ mọi thành phần, chất thải từ công nghiệp, nông nghiệp, sinh họat… dù
có bao nhiêu bãi rác đi nữa thì đến lúc nào đó không thể chứa nổi. Song song đó là sự ô
nhiễm môi trường sống, đe dọa trực tiếp đến sức khỏe của con người. Với sự quá tải về
lượng rác như hiện nay, thì các loại rác khó phân hủy cần phải tìm một hướng giải quyết
mới để hạn chế mức thấp nhất thải ra môi trường.
Hằng năm, lượng vỏ xe phế thải tăng lên đáng kể vì tiêu chuẩn cho sự đi lại của con
người vẫn là các loại xe. Cuộc sống càng hiện đại thì nhu cầu cho sự di chuyển ngày càng
tăng thì vỏ xe bị vứt đi ngày càng nhiều.
1.1.2 Lý do để tái chế

Hình 1: Lốp xe phế liệu


Với tình hình vỏ xe phế thải như hiện nay không cho phép chúng ta cứ mặc sức thải
ra môi trường và chờ đợi vài chục năm mới phân hủy. Ngành công nghệ tái sử dụng ra
đời từ rất sớm.
Vỏ xe phế liệu được tái sử dụng trước những năm 1960, khi giá dầu mỏ còn rẻ và
sự nghiền tách thép còn gặp nhiều khó khăn, những lợi nhuận kinh tế ngắn hạn được tập
trung vào sự tận dụng những vỏ xe phế liệu. Người ta sử dụng những vỏ xe làm nhiên liệu
đốt.
Nhưng thực tiễn đã có những hậu quả trái ngược đối với sức khỏe của con người và
môi trường, gia tăng sự ô nhiễm và cạn kiệt nguồn năng lượng, giống như dầu mỏ và
thép. Tái sử dụng lại vỏ xe chỉ là một phần của những cố gắng của chính phủ, nền công

nghiệp và những cá nhân để làm giảm bớt những vấn đề về cao su phế thải.
Những hậu quả này đã được dự báo trước bởi các nhà môi trường học, nhưng
những nhà kinh tế cũng cố gắng để tái sử dụng lại và phục hồi nguồn năng lượng – bằng
cách sử dụng vỏ xe như là nguồn nhiên liệu – như những thành phần có lợi của chương
trình quản lý vỏ xe phế liệu.
Việc sử dụng cao su vỏ xe phế liệu để làm một số sản phẩm sẽ có giá thành rẻ hơn
cao su mới. Ví dụ như dùng vỏ xe phế liệu làm những sản phẩm như nhựa rải đường và
lớp lót cho những bề mặt sân vườn có thể tăng tính an toàn trong khi sử dụng và giá thành
rẻ hơn so với vật liệu truyền thống.
Tái sử dụng vỏ xe phế liệu và những phương pháp khác nhằm tận dụng các nguồn
cao su cũng gia tăng đáng kể trong quá khứ.
Có nhiều cách khác nhau để tái sử dụng lại phế liệu nhưng những cách này đều
nhằm mang lại lợi ích về kinh tế và môi trường sống cho con người để ngăn ngừa sự vứt
bỏ những vỏ xe phế liệu.
1.1.3 Hiện trạng tái chế cao su


− Trong nước
Hoạt động tái chế cao su mang tính thủ công, sản phẩm chủ yếu là chậu đựng cây
cảnh, máng, dây thun,…
Ước tính mỗi năm thải ra môi trường 400.000 tấn cao su phế liệu, trong khi đó các cơ
sở tái chế cao su không nhiều, hoạt động thủ công gây ô nhiễm môi trường.
Nhằm đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp môi trường về công nghệ và thiết bị tái
chế phế thải cao su và plastic đã được chọn lọc trên thế giới để áp dụng trong sản xuất tại
Việt Nam, hình thành một bước về công nghiệp tái chế chất thải răn theo quyết định:số
798/QD-TTg ngày 25 /5/2011 của Thủ tướng Chính phủ Phê duyệt chương trình đầu tư
xử lý chất thải rắn giai đoạn 2011-2020. Và quy trình nhiêt phân đáp ứng TCVN
5939:2005
− Trên thế giới
Trong các tài liệu bằng sáng chế và định kỳ mô tả một loạt các công nghệ và thiết bị

nhiệt phân lốp xe. Ở một số nước, Đức, Thụy Sĩ, Mỹ, Nga và Ukraine thành lập thí điểm
cho nhà máy nhiệt phân từ năm 1995.
Hội đồng nhựa Hoa kỳ cùng với Conrad đã chứng minh rằng nhiệt phân là công nghệ
hữu hiệu để xử lý chất thải cao su và plastic
Theo Hiệp hôi ô tô Nhật Bản lốp xe nhãn hiệu JATMA mỗi năm bán ra toàn thế giới
1,4 tỉ chiếc (năm 2008), trong đó chỉ tái chế được 60%.
Theo báo cáo của Hiệp hội các nhà sản xuất lốp xe của Châu Âu và các sản phẩm cao
su (ETRAMA) trong liên mih Châu Âu (thành lập năm 2009) có 2.621.000 tấn lốp xe
được sử dụng tái chế, thu hồi 2.494.000 tấn chiếm 95%. Ở Mỹ, thu hồi 4.595.700 tấn và
tái chế 4.105.800 tấn. Ở Nhật thu hồi 814.000 tấn và tái chế 737.000 tấn.
1.2 Mục tiêu
Hiểu thêm về tầm quan trọng của tái chế cao.
Xác định quy trình tái chế cao su và các ứng dụng thực tế.
Hiệu quả kinh tế quy trình tái chế cao su.
1.3 Phương pháp thực hiện


Chương II: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
2.1 Thành phần cấu tạo của lốp xe cao su

Hình 2: Cấu tạo lốp xe
Bead (vành trong): Là vòng dây thép chạy quanh chu vi nhỏ của lốp, để giữ cho vỏ
gắn vào niền bánh xe, đồng thời giúp cho vỏ cứng cáp hơn.
Casing: Là phần dây gai nằm bên trong, giúp tạo hình cho lốp khi được bơm đầy
không khí.
Belts: Là phần sợi thép chạy quanh lốp xe. Trước đây, belts được làm bằng dây gai
(cotton), người Việt Nam quen gọi là “bố”, dần dần được thay bằng các chất liệu khác như fiberglass, nylon và polyester - để tăng cường độ bền cho lốp, nhưng nay đã được
thay cả bằng sợi thép (steel), chính vì thế thường thấy chữ “steel-belted” ghi trên thành
lốp. Phần lớn do cấu tạo của lớp “bố” này mà người ta đặt tên lốp là loại nào, và đồng
thời xác định giá cả của lốp.

Tread: Là bề mặt bên ngoài, có những đường ren xiên ngang tiếp xúc với mặt đường.
Cấu hình đường xiên là để tăng cường độ bám đường. Nhờ đó, xe có thể lướt đi an toàn
trong nhiều điều kiện đường sá - khi bẻ cua, hoặc chạy trên mặt đường trơn ướt... Vì tiếp
xúc trực tiếp với mặt đường, nên Tread là phần lốp mau mòn nhất. Ðây là chuyện không
thể tránh được. Tuy nhiên, có những cách giúp chúng ta điều chỉnh để “tread” được mòn
đều, và nhờ đó gia tăng tuổi thọ của lốp. Trong đó, cân bánh cho đều (Wheel alignment
and wheel balance) là những biện pháp quan trọng nhất.
2.2 Các phương pháp tái chế
Phương pháp cơ học.
Phương pháp hóa học.
Kết hợp giữa cơ học và hóa học.



Chương III: QUY TRÌNH VÀ ỨNG DỤNG
3.1 Các quy trình
3.1.1 Quy trình tái chế lốp cao su thành hạt cao su
3.1.1.1 Sơ đồ quy trình

Lốp cao
su

Nghiền 1

Nghiền 2

ZTS

ZTTS

<150 mm

< 20 mm

Máy tách
kim loại

Nghiền 3
GSH
< 6mm
>6mm

98%
Thép

<1mm

Máy tách

Sợi

sợi

Sàng 1
CS
1 < x < 6 mm
Nghiền
mịn PM-H

Nghiền
mịn PM-H

Sản phẩm

Sàng 2

< 1mm

CS

>1mm



Hình 3: hạt cao su sau khi nghiền
3.1.1.2 Thuyết minh quy trình
Lốp cao su sau khi thu gom sẽ được đưa vào máy nghiền (1) để nghiền nhỏ ra ở kích
thước < 150mm.
Sau đó tiếp tục qua máy nghiền (2) để đạt được kích cỡ < 20mm.
Các mảnh cao su sau khi nghiền sẽ đưa qua mát tách kim loại để loại bỏ phần dây thép
có trong bánh xe.
Rồi tiếp tục nghiền đến kích thước < 6mm.
Sau đó qua máy tách sợi để loại bỏ các sợi hoặc nylon có trong lốp xe.
Rồi qua sang phân tách (1):
 Hạt < 1mm đưa ra sản phẩm.
 Hạt > 6mm đưa về máy nghiền (3) để tiếp tục quy trình.
 Hạt 1< x < 6 mm tiếp tục qua máy nghiền mịn để được sản phẩm < 1mm.
Các hạt sau khi nghiền sẽ qua sang phân tách (2)

Nếu hạt > 1mm sẽ đưa về máy nghiền mịn và tiếp tục quy trình.
Cuối cùng thu được sản phẩm có kích thước < 1mm.
3.1.1.3 Máy và thiết bị


• Máy nghiền ZTS và ZTTS

• Máy nghiền GSH 600/1600
Chiều rộng: 2520 mm - Rotor-Ø: 400 mm - Ổ đĩa: 2 x 75 kW

• Nghiền mịn PM-H
Nguyên tắc hoạt động của máy nghiền: Hai trục chuyển đông ngược chiều.
Dưới tác dụng lực ép nghiền lốp xe kích thước theo quy định.
• Máy phân tách kim loại:
Tách kim loại còn sót lại trong lốp xe sau nghiền.
Nguyên tắc hoạt động: Nhờ lực hút nam châm tách kim loại ra khỏi hổn hợp lốp xe
sau nghiền.
• Sàng


Nguyên tắc hoạt động: Phân chia khối vật liệu theo kích thước nhờ một bề mặt kim
loại có đục lỗ hay lưới. Vật liệu chuyển động trên mặt sàng và phân chia thành hai loại:
°
°

Phần lọt qua sàng là những hạt có kích thước nhỏ hơn lỗ sàng.
Phần trên sàng là những hạt có kích thước lớn hơn lỗ sàng.

3.1.2 Quy trình tái chế bột cao su thành hạt cao su
3.1.2.1 Sơ đồ quy trình

3.1.2.2 Thuyết minh quy trình
Lốp xe sau khi tập hợp lại đươc qua máy cắt vòng để cắt thành 3 phần: 2 phần vành
trong đem đi tách phần dây thép, 1 phần lốp đem đi cắt.
Phần lốp sau khi loại bỏ dây thép được máy cắt (2) cắt thành từng dải dài giống như
phần lốp không có dây thép.
Các dải lốp xe sau khi cắt sẽ qua máy cắt (3) để cắt thành từng khối nhỏ trước khi đưa
vào hệ thống nghiền mịn.
Các khối được chuyển lên băng chuyền và đươc vào máy nghiền mịn kiểu đĩa, sau đó
qua sang rung đến thiết bị lọc từ để loại bỏ những phần dây thép còn sót lại. tiếp tục qua
hệ thống tách sợi để loại bỏ các sợi hay nylon.
Cuối cùng được sản phẩm dạng bột.
3.1.2.3 Máy và thiết bị
• Máy cắt vòng


• Máy cắt (2)

• Máy cắt (3


• Hệ thống nghiền mịn

-

Đĩa nghiền


-

Hệ thống nghiền

• Máy tách kim loại
Nguyên tắc: dựa vào lực hút của nam châm để hút các dây thép còn sót lại.
• Máy tách sợi
Nguyên tắc: dựa tỉ trọng của các hạt cao su và nylon mà điều chỉnh dòng khí sao cho đủ
để hút các sợi nylon mà không hút các hạt cao su.

3.1.3 Quy trình nhiệt phân lốp cao su
Khi nhiệt phân lốp cao su thu được 3 sản phẩm là:
 Dầu nhiệt phân
 Cacbon đen
 Gas (hydrocacbon) và dây thép.
3.1.3.1 Sơ đồ quy trình


3.1.3.2 Giải thích quy trình
− Lò phản ứng
Ở 450oC lượng dầu thu được tối đa
< 450oC phản ứng phân huỷ chưa triệt để
> 450oC tạo nhiều sản phẩm khí
Cao su <500oC
parafin + olefin mạch ngắn
Cao su >500oC
parafin + olephin mach thẳng
− Cơ chế khử lưu huỳnh
3.2 Các ứng dụng
 Hạt và bột cao su:
o Làm nền cho đường đi và đường thoát nước.

o Làm sàn cho sân vận động, sân chơi.
o Làm đệm giảm chấn.
o Làm vật liệu lợp.
o Chất xúc tác cho nhựa đường.
o Nhiên liệu sản xuất thép.
1,7 kg lốp xe ≈ 1 kg than đá cứng


Tên sản phẩm

Ứng dụng sản phẩm


Nhiên liệu dầu Cao
su (40-45%)

•
•

Dầu đốt lò hơi.
Chưng cất (xăng, diesel, mỡ, nhựa đường.)

Cacbon rắn
(30-35%)

•
•
•
•
•

•

Vỏ dây cáp điện
Băng tải
Ống cao su
Túi nylon đen
Phụ tùng ô tô
Vật liệu cách nhiệt

Gas (10 – 12%)
(Hydrocacbon)

•

Sử dụng cho nhà máy hoạt động

Dây thép (10-15%)

•

Dùng trong công nghiệp luyện kim


Chương IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
 Hiểu được quy trình tái chế cao su.
 Tuỳ theo các ứng dụng mà có các quy trình tái chế khác nhau.
 Hiểu được tầm quan trọng của việc tái chế
4.2 Đề nghị
 Nhóm em còn chưa hiểu rõ về quy trình nhiệt phân lốp cao su thành dầu, mong

thầy giảng thêm về phần quy trình.
 Những ưu, nhược điểm của quá trình nhiệt phân cao su thành dầu.