Оценка ресурсов авторециклинга в России

Анализ состояния автомобильного парка РФ. В период 2005 – 2008 годов на российском рынке наблюдается устойчивый рост объёмов продаж новых легковых автомобилей. 2008 год стал рекордным как с точки зрения относительных значений (рост 22,9 %) так и абсолютных – рынок вырос более чем на 330 тысяч машин. Всего в 2008 году в России было продано 1 млн. 772,5 тысячи легковых автомобилей. В этом же году количество автомобилей изготовленных непосредственно в России превысило 1,54 млн. единиц. В том числе было собрано 1,17 млн. легковых автомобилей (рост 9,8 %), 248,2 тысячи грузовых машин (рост 20,3 %) и 79,7 тысяч автобусов (рост 1,7 %) /490/.

По состоянию на 1 января 2009 года на учёте в ГИБДД РФ числилось округленно 41,2 млн. автотранспортных средств /490/. Примерно 11,6 % из них находится в собственности юридических лиц, остальная автомобильная техника принадлежит частным лицам. На долю легковых автомобилей приходится примерно 78 % от всего парка автомобилей, грузовые занимают около 13 % парка, доля автобусов составляет около 2 %, остальное – мототранспорт (таблица 103). Наиболее старыми в парке являются грузовые автомобили. На долю грузовиков старше 10 лет приходится более 60 %, легковых такого же возраста – 48,9 %.

 

Таблица 103 Структура автомобильного парка России.

Автомобильный парк	Доля, %	Количество, тыс. ед.
Легковые автомобили	78	32200
Грузовые автомобили	13	5350
Автобусы	2	894
Мототранспорт	7	2940
Всего	100	41200

 

Почти половина (48 %) легковых автомобилей в стране приходится на долю марки «Lada». Парк легковых иномарок в России составляет 8,3 млн. единиц. Прирост новых автомобилей идёт значительно более быстрыми темпами, нежели выбраковка (снятие с учёта по состоянию непригодному для дальнейшей эксплуатации) старых. Соответственно, достаточно быстро меняется и возрастная структура парка. Так, если по состоянию на начало 2008 года легковых автомобилей иностранных марок в возрасте до 3 лет на территории России насчитывалось чуть более 2 млн. штук (30,2 %), то к концу года по оценке аналитического агентства их число выросло до 3,1 млн. единиц (37,6 %).

Анализируя марочную структуру парка новых машин, можно выделить очень высокую долю тех марок, которые ранее не имели большой популярности в России, а начали активно продаваться именно в последнее время – «Chevrolet» (82,5 %), «Hyundai» (74,6 %), «Kia» (65,6 %), «Citroen» (64,4 %), «Renault» (56,8 %), «Daewoo» (51,1 %). Доля достаточно новых автомобилей по этим маркам превышает половину от общего количества. Практически 100 % парка автомобилей китайских марок находится в возрасте до 3 лет.

Если рассмотреть марочную структуру старых машин (в возрасте старше 10 лет), на долю которых в России сейчас приходится порядка 30 % парка иномарок, то можно выделить следующие тенденции. Наиболее возрастным и соответственно изношенным является парк автомобилей европейских марок, популярных у российских автолюбителей в 90-е годы. Это в первую очередь немецкие модели «Audi», среди которых в возрасте старше 10 лет насчитывается 63,3 % парка, а также «Opel» (58,4 %), «Volkswagen» (56,6 %), «BMW» (51,7 %) и «Mercedes-Benz» (49,9 %).

Велика в России доля старых автомобилей итальянской марки «Fiat» (61,3 %). Это объясняется отсутствием продаж новых автомобилей в последние несколько лет. Также, благодаря огромной популярности в середине 90-х годов машин шведской марки «Volvo», более половины (52,6 %) парка этой марки находится сейчас в России в «престарелом» возрасте. Лидер российского иностранного автопарка – марка «Toyota», половина автомобилей которой находится в возрасте старше 10 лет. В целом парк иномарок выглядит значительно более свежим, нежели парк отечественных машин. На начало 2009 года его средний возраст составлял примерно 8,7 года /490/.

В целом, количество вышедших из употребления автомобилей в России в 2005–2008 годах оценивается количеством около 1,1 млн. единиц в год (официальная статистика, естественно отсутствует). В индустриально развитых странах количество ВЭА в это же время составляло: Евросоюз и США – около 12 млн., Япония – свыше 10 млн. единиц в год. В таблице 104 приведено содержание материалов в типовых автомобилях, наиболее широко представленных в автопарке России /470, 473, 491/.

 

Таблица 104. Содержание материалов в типовых автомобилях, наиболее широко представленных в автопарке России.

 

Материал	Содержание, % масс.
	Типовой американский автомобиль	Типовой европейский автомобиль	Типовой японский автомобиль	ВАЗ - 2109
Черные металлы	67	65	72,2	64
Пластмассы	8	12	10,1	9,7
Стекло, керамика	2,8	2,5	2,8	3,4
Резина	4,2	6	3,1	6,7
Масла и смазки	6	2,5	3,4	5,1
Цветные металлы	8	8	6,2	6,0
Другие материалы	4	4	2,2	5,1
Масса, кг	1438	1210	1270	952

Оценка основных вторичных ресурсов авторециклинга. Определим количество ресурсов, которые может дать авторециклинг в России по состоянию на начало 2010 года. Примем следующие исходные данные:

– коэффициент сбора автомобилей для утилизации составляет 80–85 %. Для дальнейших расчётов принимаем 85 %;

– шины, аккумуляторы и другие легкодемонтируемые узлы и агрегаты изнашиваются и заменяются новыми на протяжении всего жизненного цикла автомобиля (аккумуляторы – 4 шт. за время эксплуатации, покрышки 16);

– потери металлов в результате истирания и коррозии составляют 5 %.

При принятых исходных данных и допущениях количество потенциальных ресурсов авторециклинга для условий 2009 года составляет примерно 1270 тыс. т. (таблица 105).

Предположим, что собранные ВЭА подвергаются переработке с помощью технологий шредирования, апробированных в передовых индустриальных странах. В этом случае, в результате шредирования будут получены вторичные материалы в количестве приведенном в таблице 106.

С учетом современного состояния и динамики развития автомобильного парка Россия, при сборе 85 % ВЭА к 2025 году образование лома черных металлов от авторециклинга достигнет 42 млн. тонн, цветных - 3,9 млн. тонн (рисунок 45) /492, 493/.

 

Таблица 105. Оценка потенциальных вторичных ресурсов авторециклинга для условий 2009 г.

 

Вторичные материалы авторециклинга	Доля от общей массы ВЭА, % масс.	Количество, тыс. т/год
Чёрные металлы	68,0	863,6
в том числе: сталь углеродистая		388,6
сталь нержавеющая		302,3
чугун		172,7
Цветные металлы	7,0	88,9
в том числе: алюминий		36,5
медь		19,6
хром		6,2
цинк		5,3
Пластмассы	10,0	127,0
Резина	9,0	114,3
Стекло	4,0	50,8
Прочие материалы	2,0	25,4
Итого	100	1270

 

 

Таблица 106. Вторичные ресурсы авторециклинга, образующиеся в результате шредирования

Материалы	Количество, тыс. т
Поступает на переработку, всего в том числе:	1290
– демонтируемые детали (аккумуляторы, покрышки, двери,  крышки капота и багажника, колёса, трансмиссия, бампер)	170
– мусор	20
поступает в шредер	1100
Получается в результате шредирования
Шредерный лом (шрот): в том числе: чёрные металлы                  цветные металлы,                  неметаллические материалы	532 510 20 2
Цветной лом, в том числе: цветные металлы                         черные металлы,                   неметаллические материалы	190 178,5 10 1,5
Легкая фракция: в том числе: неметаллические материалы                  чёрные металлы                  цветные металлы	301 293 3 5
Уловленная пыль и мусор	69
Неуловленная пыль	8

 

Рисунок 45 - Динамика увеличения техногенных запасов черных и цветных металлов, содержащихся в автомобильном ломе

 

Примем, что объем экспорта металлолома из РФ не измениться, и поэтому не повлияет на баланс вновь образующегося автомобильного лома. Тогда все вновь образующиеся техногенные материалы должны быть подвергнуты рециклингу на территории РФ с использованием существующих производственных мощностей. Оценим производственные мощности черной металлургии РФ по состоянию на конец 2009 года, а затем, с учетом требований, предъявляемых к стальному прокату (таблица 107), оценим годовую потребность в чёрном металлоломе вообще, и в автомобильном ломе в частности. Результаты расчета приведены в таблице 108. Таким образом, в случае если производственные мощности чёрной металлургии не изменятся, к 2025 году образуется около 100 млн. тонн не утилизированного автомобильного лома чёрных металлов (рисунок 46) /492, 493/.

 

Таблица 107. Требования, предъявляемые к содержанию примесей в стали, % масс.

Стальная продукция	Максимальное содержание
	Cu	Ni	Cr	Mo	Sn	Итого
Сталь для глубокой вытяжки	0,06	0,10	0,07	0,02	0,01	0,26
Листовая и рулонная сталь	0,10	0,10	0,07	0,03	0,02	0,32
Катанка низкоуглеродистая	0,12	0,08	0,07	0,02	0,01	0,30
Пружинная сталь	0,20	0,10	0,10	0,03	0,02	0,45
Катанка из специальной стали	0,25	0,12	0,12	0,03	0,03	0,55
Сортовой и профильный прокат	0,35	0,15	0,15	0,04	0,03	0,72

 

 

Таблица 108. Прогноз производства стали и потребления металлолома предприятиями черной металлургии РФ в случае полной загрузки производственных мощностей

Способ производства стали	Максимальный объём производства стали, млн. т.	Доля в общем объеме, %	Общая потребность в металлоломе, млн. т.	Возможность использования автомобильного лома, млн. т.
Конверторный	41,0	58,0	10,2	2,0
Электростале-плавильный	18,6	26,4	14,9	3,0
Мартеновский	11,1	15,7	5,5	1,1
Итого	70,7	100,0	30,7	6,1

 

Рис. 46. Прогноз образования и потребления автомобильного лома в РФ.

Из вышеизложенного следует, что для реализации концепции авторециклинга необходимо увеличить производственные мощности РФ по переработке чёрного автомобильного лома, что крайне маловероятно исходя из существующих тенденций развития электросталеплавильных мини – заводов. С учетом реалий отечественной черной металлургии, для реализации концепции авторециклинга наиболее целесообразным представляется не строительство новых производственных площадок, а целенаправленное (в рамках государственных программ) увеличение производственных мощностей уже существующих металлургических предприятий с выбором оптимальных технологических решений для каждого из них.

С точки зрения административно-территориального деления и экономического районирования Российской Федерации большинство центров концентрации автомобилей находятся на одной административной территории с крупными металлургическими предприятиями. В России в настоящее время функционируют только 5 шредерных установок: две в Московской области, Санкт-Петербурге, посёлке Афипский (Краснодарский край) и городе Старый Оскол /494/. При производительности шредера 50 тонн металлолома в час и работе в 2 смены по 8 часов каждая в месяц он будет перерабатывать около 24000 т металлолома. С учётом замены и ремонта оборудования в год он будет работать около 320 суток, и его годовая производительность составит около 256000 т/год.

Как указывалось выше, количество автомобилей, которое потенциально возможно переработать в рамках авторециклинга на начало 2009 года составляло около 1270 тыс. т, следовательно, для полной переработки этого количества материалов, требуется полностью загрузить работой все шредеры России и дополнительно запустить ещё 2–3 установки. Особенно это актуально для Уральского региона, дальнего Востока и Сибири, поскольку транспортировка автомобилей из этих регионов в Центральные регионы России экономически невыгодна /494, 495/.

С учётом тенденции роста числа автомобилей, вышедших из употребления, количество шредеров в России должно к 2025 году составлять не менее 15 установок.

Проблема переработки побочных продуктов шреддирования – легкой фракции, пыли и мусора может быть решена, по аналогии с передовым мировым опытом, утилизацией в доменных печах. В таблице 109 приведён усреднённый состав техногенных материалов, образующихся в результате шредирования: лёгкой фракции, мелкодисперсного мусора и уловленной пыли.

Таблица 109. Состав легкой фракции, включая уловленную пыль и мусор.

Материалы	Количество, тыс. т
Всего	370,00
Неметаллические материалы, в том числе: – пластмассы – резина – стекло – текстиль – бумага – дерево – технические жидкости, масла и остатки топлива –керамика	325,96 132,66 141,79 2,97 9,39 12,39 12,39 0,32 14,05
Чёрные металлы, из них: – сталь углеродистая – сталь нержавеющая – сталь низколегированная – чугун	8,18 3,27 2,45 0,82 1,64
Цветные металлы, из них: – алюминий – медь – хром – никель – цинк – свинец – титан – тугоплавкие металлы – прочие металлы	35,86 19,65 5,37 2,05 2,05 1,75 2,97 1,19 0,48 0,35

Для переработки 370 тыс. т материалов приведенного выше состава достаточно задействовать доменные печи общей производительностью около 2 млн. т чугуна/год. При этом расход легкой фракции составит 175 кг/т чугуна (таблица 110).

 

Таблица 110. Основные параметры доменной плавки при различном расходе легкой фракции в условиях Европейской части России.

 

Показатели	Базовый вариант	Расчетные варианты
		№ 1	№ 2	№ 3
Расход агломерата, кг/т чугуна	1825	1823	1820	1817
Расход кокса, кг/т чугуна	529	484	442	378
Расход лёгкой фракции, кг/т чугуна	0	50	100	175
Расход дутья, м3/мин	2188	2210	2232	2259
Температура дутья, 0С	1100	1100	1100	1100
Содержание кислорода в дутье, %	21	21,75	22,5	23,5
Выход колошникового газа, м3/т	1750	1769	1795	1836
Температура колошникового газа, 0С	168	173	179	187
Содержание в колошниковом газе, %: – СО – СО2	24,28 20,48	24,15 20,16	24,02 19,8	23,8 19,29
Выход шлака, кг/т чугуна	495	495	495	494
Основность шлака: (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)	1,10	1,10	1,10	1,09
Производительность печи, т/сут	2599	2626	2639	2651

 

Отметим, что опробована и технология использования в качестве дополнительного топлива при выплавке чугуна отработанных автомобильных масел (ОАМ) /496/. По своим характеристикам ОАМ не уступают таким традиционным заменителям кокса как природный газ, мазут или пылеугольное топливо, при этом коэффициент замены кокса достигает 0,93. При вдувании в фурмы доменной печи ОАМ в количестве 160 кг/т чугуна, на предприятиях с годовым производством чугуна на уровне 33,4 млн. т. можно будет утилизировать до 5,4 млн.т. автомасел и сэкономить свыше 5 млн. т кокса.

В заключение с использованием методологии элементопотоков было определено распределение основных элементов – металлов в результате авторециклинга для условий 2009 года. Результаты расчетов приведены в Приложении.

Выводы. Выполненные расчёты показывают, что для переработки ВЭА в ближайшие 3 – 5 лет достаточно организации 7 - 8 специализированных шредерных предприятий мощностью от 100 до 300 тыс. т/год. Лёгкая фракция от шредирования, мусор и уловленная пыль могут быть полностью переработаны в доменном цехе металлургического завода производительностью около 2 млн. тонн чугуна в год. При расходе 175 кг/т чугуна восстановительной добавки к доменному дутью, состоящей из лёгкой фракции, мусора и пыли, расход кокса для условий Европейской части России уменьшается с 530 до 380 кг/т чугуна. Это позволяет экономить до 300 тыс. тонн кокса в год.

Ситуация с автомобильным ломом гораздо менее обнадеживающая – его не удастся переработать даже при самом благоприятном прогнозе. Очевидно, что проблема ВЭА лежит не только в законодательной, но и в профессиональной и социальной сфере. Отметим особо, что автомобильный лом только один из видов амортизационного лома общества потребления, который требует деликатного профессионального подхода – существуют еще проблемы лома электробытового и электронного, упаковки и металлоконструкций. Опыт ЕС, Японии и США показывает, что законодательные акты по упомянутым видам вторичных ресурсов принимались синхронно. Ситуация требует комплексного подхода с учетом всех заинтересованных сторон, включая заготовителей лома и металлургов.

Прежде чем законодательно закрепить какой либо порядок обращения с ВЭА, следует оценить объёмы образующихся вторичных материалов, а также существующие производственные мощности по их рециклингу, и в случае необходимости предусмотреть ввод в эксплуатацию новых производственных мощностей по предполагаемым к внедрению существующим или перспективным технологиям переработки автомобильного лома.