废旧轮胎回收利用

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废旧轮胎的回收利用石家庄经济学院工程学院环境工程一班李娇【摘要】本文介绍了国外废旧轮胎的回收现状和途径与我国废旧轮胎的回收利用的对比，并且总结了废旧轮胎的处理工艺和以及今后的发展对策。【关键词】废旧轮胎;回收现状；回收途径;处理工艺;发展对策1废旧轮胎回收利用现状和途径回收1.1国外废旧轮胎的回收现状美国已通过立法来推动废旧轮胎的利用。自1994年起,美国国家有关条例规定,靠国家资助铺设的沥青公路,沥青中必须含有5%用旧轮胎粉碎的橡胶颗粒。据调查统计,到1998年,美国铺成的橡胶改性沥青公路已达1.1万公里。实践证明,由于旧轮胎橡胶中含有抗氧化剂,可减缓沥青铺路材料的老化,使路面更具弹性并延长使用寿命。英国在将废旧轮胎作燃料用于电厂发电方面效果显著,目前至少有5座这样的电厂。1995年英国第一家轮胎动力发电站被称为英国最干净的发电站。该电站不排污,每年可以处理英国23%的废旧轮胎,并且在成本上可与常规燃料相竞争。韩国近年来汽车工业迅速发展,汽车普及很快,政府很早就引进了有关轮胎处理新技术。1997年韩国成功地采用废旧轮胎提炼石油和碳素的新技术,方法是将废旧轮胎和废油以1∶2的比例混合,经加热后提取相当于原料40%～50%的石油,在剩余物质中提取30%碳素。1.2国外废旧轮胎回收利用主要途径a.胎体完好的进行翻新利用,可以延长轮胎的使用寿命。如法国米其林生产的轮胎要求翻新2～5次,行驶全程可达120万公里。b.将废轮胎切碎做燃料用于发电。美国2001年产生废旧轮胎2.81亿条,其中作为燃料的有1.15亿条,占52.7%,日本有50～60%废轮胎作为热能利用。c.化学裂解回收炭黑和燃料油。近几年美、日、欧等各国科学家对此都有专门的研究报导,但迄今为止,尚未见到大规模工业化的生产装置。d.制成胶粒和细胶粉。随着粉碎技术的进步,胶粉生产已实现了工业化。进入21世纪,胶粉工业从传统的“废物利用、修旧利废”中提升为新兴的环保产业,胶粉生产被视为技术含量高、市场潜力大、具有广阔前景的新兴工业。目前全世界胶粉产量已达100万吨,年创造的价值在5亿美元左右。.轮胎加工成粗胶粒的有4000万条,占18.3%,加工成细胶粉有3300万条,占15.1%。1.3我国废旧轮胎的回收利用主要途径6 1.3.1供热发电轮胎是一种高热值材料，废轮胎的发热量高达28×103~35×103MJ/kg[1]，分别比木材高69％、比烟煤高10％、比焦炭高4％。此外，废轮胎作燃料与用煤作燃料相比，所含灰份和含硫量均较少。轮胎供热、发电在国外很受重视，即轮胎衍生燃料（tyrederivedfuel，TDF）。这种方式水泥厂率先使用，后来推广到发电和造纸等行业。1.3.2代替燃料将废轮胎破碎后，按一定比例与各种可燃废旧物混合，配制成固体垃圾燃料，供高炉喷吹代替煤、油和焦炭，可用于焙烧水泥、冶炼金属等。对于水泥厂，用废轮胎熔烧水泥，可以少加或不加铁矿石。这样，废轮胎在水泥窑中，全部作为燃料或原料得到利用，既从根本上解决了废轮胎的利用问题。1.3.3热解利用热解是一种理想的资源再循环形式，污染物排放少，还可回收一些燃油、有机化学品和热解炭黑等有用资源，回收率高达90%。相比之下，TDF的回收率仅为42%。废旧轮胎是一种高热值材料（热值为：29～37MJ/kg），其1kg的发热量分别比木材高69％、比烟煤高10％、比焦炭高4％，也就是说回收利用1ｔ废旧轮胎可以节省1.69ｔ木材、1.1ｔ烟煤、1.04ｔ焦炭，是一种非常有用的潜在燃料。此方法就是利用废旧轮胎来代替燃料进行工业生产，或者将其用于火力发电。废旧轮胎燃烧再利用的操作比较简单，无需对废旧轮胎进行材料分拣，可以直接燃烧或是以一定比例与可燃物质混和燃烧，利用效率高，成本低，同时还能回收副产品——炭黑（经活化后可以作为补强剂再次应用于橡胶制品生产当中）。但此方法的燃烧产物对环境有可能会造成二次污染。..1.3.4翻新利用轮胎翻新是指将已经磨损的、不能使用的废旧轮胎的外层削去，粘贴上胶料，再进行硫化，即可得到能够重新使用的翻新轮胎。例如：中国上海公交部门统计，其传统热翻的斜胶胎（10－20），一次翻新可行驶11万ｋｍ，二次翻新8万ｋｍ，三次翻新6.5万ｋｍ，四次翻新6万ｋｍ，其翻新价格仅为新胎的20％，平均一次翻新的轮胎里程是新胎的80％[6]。可想而知，这样不仅可以节约大量的橡胶资源，对消费者也是极其有利的。..1.3.5制造再生胶在生产新轮胎时,可投入少量的再生胶作为原料。新近有研究报告提及,将废轮胎碎屑经过一个四步的脱硫过程使其脱硫,然后将其重新硫化,可得到具有适当物理性质的材料,再与天然橡胶或其它橡胶掺混调和后,可以制成具有良好物理性质的低价橡胶制品。再生胶是指废旧橡胶经过粉碎、加热,机械处理等物理化学过程,使其弹性状态变成具有塑性和粘性的,能够再硫化的橡胶。再生胶组份中除含橡胶烃外,还含有像炭黑、软化剂和无机填料之类的配合剂,它的特点是具有高度分散性和相互掺混性。1.3.5.1再生胶有许多优点:(1)有良好的塑性,易与生胶和配合剂混合,节省工时,降低动力消耗;(2)收缩性小,能使制品有平滑的表面和准确的尺寸;(3)流动性，报导指出,裂解得到的粗炭黑产品与轮胎制造中用报导指出,裂解得到的粗黑产品与轮胎制造中用好,易于制作模型制品;6 (4)耐老化性好,能改善橡胶制品的耐自然老化性能;(5)具有良好的耐热、耐油和耐酸碱性;(6)硫化速度快,耐焦烧性好1.3.5.2再生胶用于大底中的胶料特点是:(1)具有很好的可塑性,易进行混炼;(2)胶料流动性好,易于压出、压延加工;(3)大底的收缩率小且花纹清晰;(4)可以适当减少着色剂的用量。1.6制作硫化胶粉通过机械方式将废旧轮胎粉碎后得到的粉末状物质就是胶粉。其生产工艺有常温粉碎法、低温冷冻粉碎法、水冲击法等。我国一般应用常温法，而国外用液氮低温冷冻法。与再生胶相比，制造胶粉无需脱硫，生产过程中耗能较少，工艺较为简单，不会或较少排放废水、废气污染环境。而且胶粉的用途非常广泛，譬如说：在活化以后可以制造各种橡胶制品如鞋垫、挡泥板、汽车轮胎、防尘罩、弹性砖等；制造防水材料、涂料、粘合剂，生产活性炭等，还能以一定比例掺入橡胶生产新轮胎。尤其是胶粉还能够与沥青混合制成改性沥青，用于公路建设。这样的改性沥青路面与普通路面相比，不仅其使用寿命得到延长，而且可以降低噪音，并提高其耐热耐寒能力，还能够增强路面防滑性，提高行车的安全系数。..2与发达国家相比，当前我国废旧轮胎回收利用尚有以下不足之处：2.1废旧轮胎回收利用效率较低。大量轮胎被随意废弃于路边及郊外，轮胎回收工作较难大范围展开；2.2废旧轮胎回收利用的手段比较简单。发达国家的热能利用占总体的50%左右，轮胎翻新占总利用的15％-20％，胶粉的利用占到了20％左右，而我国废旧轮胎的热能利用刚刚开始，翻新只占3％-4％，胶粉利用也不多。回收的轮胎多用于直接燃烧或生产再生胶，造成极大浪费，而且也严重污染环境；2.3轮胎翻新才刚刚起步，与发达国家差距较大。整体看来，全国2002年翻新旧轮胎约400万条，新胎与翻新胎的比例为26：1，而发达国家一般为9：1或10：1。而且翻新的轮胎中载重轮胎所占比例较小，轿车轮胎几乎没有翻新利用..2.4人们的废旧轮胎资源化意识不高。一般车主都是一胎跑到底，不注意轮胎的保养及维修，使得轮胎胎面严重磨损，无法进行翻新再利用；2.5没有统一的立法管理，废旧轮胎的回收利用缺乏强制性手段。3废旧轮胎的处理工艺3.1　废旧轮胎预处理废旧轮胎都不同程度地粘有污垢,所以必须加以清洗,才不影响产品质量,采用清水冲洗干净,将其晾干,然后用切割机切割为30cm×45cm的块状胶块。3.2　热解温度将预处理的废轮胎计量、装釜、加热,温度控制胎面300℃～600℃之间,如果温度低,胶块反应不彻炭黑燃料油燃料气钢丝炭黑燃料油燃料气钢丝底,部分胶块呈糊状;如果温度高,胶块结胶,炭黑失去活性。6 3.3　热解工艺橡胶胎废旧轮胎热解工艺主要包括预处理、切片、热解、冷凝、磁选等,经上述工艺可得到炭黑、溶剂油。3.4原料种类及产物回收率（略）3.5　燃料气废旧轮胎热解过程中产生不凝气体(燃料气),为防止燃料气产生二次污染,工艺中将燃料气通过管线由喷枪送入釜底再次燃烧,作为燃料,节省能源。这样不凝气体不外排,避免了二次污染。4废旧轮胎回收利用发展对策4.1加强废旧轮胎回收渠道的管理，积极完善废旧轮胎收集系统。由于各地废旧轮胎产生情况不一致，因此可因地制宜的建立废旧轮胎回收系统。如在各汽车修理厂、汽车配件厂等地设立废旧轮胎回收点或回收站，收集到的废旧轮胎再集中到较大的收集中心，并根据废旧轮胎的不同情况进行分拣，送往不同的废橡胶资源利用机构进行循环再利用。同时，建议在各级政府设立轮胎回收办公室进行统一调控。..4.2加大资金投入，加速相关科学技术的发展，扩大废旧轮胎应用领域，提高利用效率。科技的发展是废旧轮胎再利用工作的基础。对此，国家可以建立废旧轮胎资源利用专项基金，大力发展诸如轮胎翻新、精细胶粉生产、废橡胶热分解及热能利用等高新技术，以提高废旧橡胶资源的循环利用效率。..4.3制定相关经济政策，鼓励企业发展废旧轮胎回收利用的相关产业。可以鼓励社会举办废旧轮胎综合利用技术及管理讲座，发动企业开展废旧轮胎利用项目。对于废轮胎回收利用的企业减少或免征企业所得税，并给予一定的政策优惠。同时，应该大力发展相关产业，加强各产业的相互联系，形成产业链，使废旧轮胎的回收利用成为一种发展趋势。..4.4加强立法与废旧轮胎的统一管理，尽快出台《废旧轮胎回收利用管理条例》。除了用经济政策推动废旧轮胎回收利用发展之外，还应该采用必要的政策法规来规范市场管理，实现我国废旧轮胎回收利用的统一管理。譬如：禁止随意丢弃废旧轮胎，强制性要求车主的轮胎磨损达到一定程度以后必须进行翻新等。使废旧轮胎资源化尽早走上法制化管理道路。..4.5加大宣传力度，提高人们的废旧轮胎回收利用意识，促进全民节约。废旧轮胎的资源化更需要公众的自觉参与和行动。加大力度，举办各种相关讲座，利用媒体宣传，加强中小学教育，把环保思想写入课本等，是提高全民意识、促进节约的有效方法。另外，还可以开通社会热线，鼓励车主讨论交流轮胎保养，翻新轮胎利用等，可以有效的节约橡胶资源，促进废旧轮胎的资源化。5结论(1)废旧轮胎干馏、热解产物一热解气作为燃料,再由喷枪送入干馏釜再次燃烧作燃料,节省能源,无二次污染。(2)废旧轮胎的综合利用,消除了环境污染,防止了资源的浪费,同时取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益。(3)随着再生橡胶质量的提高和种类的增多,再生橡胶被掺用的比例有所变动6 ,但必须保持一定比例。这样有利于再生橡胶的稳定发展和资源的节约。(4)制造再生橡胶和翻修轮胎做为废橡胶主要利用方式的同时,也要重视胶粉、胶粒、燃烧热的利用;(5)传统的水油法制造再生胶还有许多弊处,应开发、优质、高效、节能、无污染的再生新工艺;(6)提高胶粉质量,提高胶粉细度,将其应用推广到建筑,涂料等方面(7)形成废橡胶的回收,加工和利用的循环网络。相信,在不久的将来,中国一定能进一步提高包括废旧轮胎在内的废旧橡胶综合利用水平。6结束语废旧轮胎利用已受到普遍重视。目前中国废橡胶回收部门,轮胎翻修厂,再生橡胶厂等遍布全国各地,已形成废旧轮胎的利用网络,有待于建立起以轮胎翻修,制造再生橡胶为中心,结合新的其它利用方式的废橡胶综合利用体系。相信,在不久的将来,中国一定能进一步提高包括废旧轮胎综合利用水平,使废旧轮胎这一宝贵资源物尽其用。参考文献：1《废旧轮胎的回收与利用》【作者中文名】荣慧;李南;李志强;【文献出处】北方环境,NorthEnvironment,编辑部邮箱2005年01期2《加快开发废橡胶能源利用的必要性分析》【作者中文名】姜朝阳;周育红;【文献出处】再生资源与循环经济,RenewableResourcesandRecyclingEconomy,编辑部邮箱2008年10期3《我国废旧轮胎资源化的现状、问题与对策》【作者中文名】文琛;徐鹤;【文献出处】资源节约与环保,ResourcesEconomization&EnvironmentProtection,编辑部邮箱2006年03期4《废橡胶资源综合利用的实践与思考》【作者中文名】倪雪文;【文献出处】中国橡胶,ChinaRubber,编辑部邮箱2003年17期5《废旧轮胎回收利用现状和利用途径》【作者中文名】庾晋;白杉;【文献出处】橡塑技术与装备,ChinaRubberTechnology&Equipment,编辑部邮箱2003年09期6《世界各国废旧轮胎的回收利用》【作者中文名】唐翠芳;【文献出处】中国橡胶,ChinaRubber,编辑部邮箱2001年03期7《废旧轮胎的回收与利用》【作者中文名】王淑芬;【文献出处】辽宁城乡环境科技,LiaoningUrbanandRuralEnvironmentalScience&Technology,编辑部邮箱2004年04期8《我国废旧轮胎的再循环利用》6 【作者中文名】袁俊霞;【文献出处】环境科学动态,EnvironmentalScienceTrends,编辑部邮箱2004年01期9《城市生活垃圾的资源化处理》【作者中文名】陈云嫩;梁礼明;【文献出处】中国资源综合利用,ChinaResourcesComprehensiveUtilization,编辑部邮箱2003年05期6