李曉紅

盤錦市環(huán)境科學研究院，遼寧盤錦 124010

廢舊輪胎的處理與資源化

李曉紅

盤錦市環(huán)境科學研究院，遼寧盤錦 124010

在廢舊輪胎“黑色污染”逐漸威脅人類健康生活、造成資源環(huán)境新壓力的背景下，本文分析了我國廢舊輪胎的現(xiàn)狀及存在的問題，介紹了一些開發(fā)利用廢舊輪胎方面的成功經(jīng)驗，提出了解決問題的方法和途徑。

廢舊輪胎；處理；資源化

1 概述

隨著汽車逐漸成為拉動居民消費的第一引擎，中國己經(jīng)面臨廢舊輪胎造成的嚴重環(huán)境污染問題。據(jù)相關(guān)報道，中國成為繼美國、日本之后第三個汽車年產(chǎn)超千萬輛的國家，成為名副其實的“汽車大國”。然而，與汽車時代一同到來的，還有堆積如山的廢舊輪胎。

在南京召開的“2009國際橡膠瀝青大會”上披露了一組驚人數(shù)據(jù)：全世界目前積存的汽車廢舊輪胎已達30億條，而且每年輪胎生產(chǎn)量在10億條（1 000萬t）以上。我國目前報廢輪胎約3億條。隨著人們對汽車的需求量猛增，廢舊輪胎已經(jīng)逐漸成為新的固體廢棄物污染源。要處理越積越多的廢舊輪胎，可以選擇焚毀或者長期露天堆放。但是，無論選擇焚毀還是長期露天堆放，廢舊輪胎都會占用大量的土地，而且極易滋生蚊蟲傳播疾病。嚴重惡化環(huán)境，破壞植被、危及生態(tài)環(huán)境，并且，輪胎在焚毀過程中極易容易引起火災，威脅人們的生命安全和財產(chǎn)安全。由此可見，堆放、填理、焚毀等處理固體廢棄物的方法對廢舊輪胎都不適用。因此，如何處理新生的“黑色污染”固體廢棄物成為了新時代社會討論和關(guān)注的熱點，本文介紹了廢舊輪胎的回收利用途徑。

2 廢舊輪胎的處理與資源化利用

2.1 廢舊輪胎翻新

廢舊輪胎翻新是指舊輪胎經(jīng)局部修補、加工、重新貼覆胎面膠之后，進行硫化，恢復其使用價值的一種工藝流程。翻新一條輪胎的使用壽命可達新胎的60%～70%，平均里程大約為5km～7km，通過多次翻新，至少可使輪胎的總壽命延長1倍～2倍。換句話說，一條輪胎經(jīng)過多次翻新后起碼相當于2條～3條輪胎。一般載重輪胎能翻新2次以上，航空輪胎可翻新10次。因此，輪胎翻新引起了世界各國的普遍重視，能夠在很大程度上促進廢舊輪胎翻新再利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

翻新是利用廢舊輪胎的生要方式和最佳選擇。由于翻新保持了輪胎的原始物性和形狀，耗用的能源和人工都較少，但卻達到了物盡其用的目的，所以被普遍認為是廢舊輪胎最有效的利用方法。在美國，每年60%以上的廢舊輪胎得到翻新；在歐洲，每年25%以上的廢舊輪胎得到翻新；在中國，雖然國內(nèi)的輪胎翻新技術(shù)和翻新速度與西方先進國家存在明顯的差距，但是國內(nèi)每年的輪胎翻新率也達到10%以上。也就是說廢舊輪胎的翻新，在很大程度上解決了廢舊輪胎堆積如山的問題，使得1/3左右的廢舊輪胎得到循環(huán)利用。另外，翻新一條廢舊輪胎所消耗的原料只相當于新胎生產(chǎn)的30%，這也正是資源節(jié)約型社會和環(huán)境友好型社會所要求的，而經(jīng)過翻新的廢舊輪胎的銷售價格僅為新輪胎的20%～50%，符合廣大人民群眾的根本利益。

2.2 廢舊輪胎原形改制

原形改制就是將廢舊輪胎通過各種方式，包括捆綁、裁剪、沖切及沖壓等方式將廢舊輪胎改造子薄成膠墊、泥桶、馬具及鞋底等。其中常見的是用作碼頭及船舶護舷、防坡護堤、沉入海底充當人工漁礁、用作航標燈的漂浮燈塔等。原形改制是一種非常有價值的回收利用方法，它在耗費能源和人工較少的情況下使廢舊輪胎物盡其用，而且給人們提供了充分發(fā)揮想象力的空間以及大膽實踐的機會。但該方法消耗的廢舊輪胎量并不大，據(jù)中國再生資源交易網(wǎng)上的數(shù)據(jù)顯示。每年的廢舊輪胎，可以通過原形改制而變廢為寶的廢舊輪胎只有2%～4%左右，所以只能當作是一種輔助途徑。

2.3 再生橡膠

再生橡膠是指廢舊橡膠經(jīng)過粉碎、加熱、機械分選等物理化學過程，使其彈性狀態(tài)變成具有塑性和黏性的，能夠再硫化的橡膠。生產(chǎn)再生膠的關(guān)鍵步驟為硫化膠的再生，硫化膠的再生習慣上稱為“脫硫”，是一個與硫化相反的過程。目前采用的再生膠生產(chǎn)技術(shù)有動態(tài)脫硫法、常溫再生法、低溫再生法、低溫相轉(zhuǎn)移催化脫硫法、微波再生法、輻射再生法和壓出再生法。

將廢舊橡膠脫硫后制成再生膠，并摻入橡膠制品中，可降低成本。制造再生膠，能耗高，附加值低，還污染環(huán)境，加之再生膠性能欠佳，應用范圍受到了限制，因此，在發(fā)達國家除特種橡膠外，基本上已不再生產(chǎn)再生橡膠。

烏克蘭基輔大學科研人員運用電磁沖擊法處理汽車廢舊輪胎獲得了成功，新工藝從經(jīng)濟和環(huán)保方面都憂越于目前廢輪胎的方祛，具有很大的實用價值。烏科學家研制的電磁沖擊法利用電磁場的作用，在廢舊輪胎內(nèi)部形成脈沖磁場，將輪胎中的橡膠與金屬分離。分離后的橡膠與輪胎鋼絲保持了原有的特性與功能，能再次用來生產(chǎn)輪胎。另外，運用該方法還縮短了處理廢舊輪胎的周期。

2.4 制造膠粉

廢舊輪胎在常溫時為韌性材料，粉碎功耗大，難以達到40目以下的粉粒，常規(guī)粉碎時大量生熱使膠粉老化變形，品質(zhì)變差。為解決此問題，利用橡膠等高分子材料處在玻璃化溫度以下時，本身脆化，此時受機械作用很容易被粉碎成粉末狀物質(zhì)的性質(zhì)，可采用低溫粉碎的方式。

與生產(chǎn)再生膠相比，制造膠粉的加工過程簡單，不存在廢水、廢氣污染等問題，且性能優(yōu)越，可廣泛應用于輪胎、膠鞋和其他橡膠制品的行業(yè)，混入瀝青或水泥中做成道路等鋪裝材料，制造各種新型建筑和工業(yè)材料等方面，是集環(huán)保和資源再利用為一體的很有前途的回收方式。例如，將廢舊輪胎加工成橡膠粉，作為改性劑添加到瀝青中，用于路面工程，可比普通路面使用壽命延長一倍，道路噪聲降低70%，還能改善路面耐熱和耐寒（80℃高溫不軟，-35℃低溫不裂）、防滑性及制動性，并緩解強光刺眼。

據(jù)中新網(wǎng)上的新聞報道顯示，連鹽、寧常、寧杭等多條高速公路，還有常州市常武路、 304省道、張家港中華路等干線公路、城市道路都應用過橡膠瀝青。我國交通部總工程師周海濤說：“道路建設(shè)要消耗大量的資源，而使用橡膠瀝，公路上每公里路面可以用掉1 200多個輪胎，這為廢舊輪胎的資源化利用提供了廣闊的舞臺。由于給廢舊輪胎尋找新的市場運用領(lǐng)域，對人體健康和環(huán)境保護大有好處，最終就是公眾受益。

但是，橡膠瀝青與普通瀝青相比，成本要提高約15%。因此，橡膠瀝青技術(shù)的推廣，不僅需要更多的媒介支持和政府提倡，還需要大量的資金保障。

2.5 熱能利用

廢舊輪胎是一種高熱值材料，侮公斤的發(fā)熱量比木材高69%，比煙煤高10%，比焦炭高壓電4%。將廢舊輪胎破碎，然后按一定比例與各種可燃廢舊物混合，配制成固體燃料，供高爐噴吹代替煤、油和焦炭作燒水泥的燃料或代替煤以及火力發(fā)電用。同時，該法還有副產(chǎn)品一炭黑生成，經(jīng)活化后可作為補強劑再次用于橡膠制品生產(chǎn)。

如今在美國、歐洲及日本許多國家，有不少水泥廠、發(fā)電廠、造紙廠、鋼鐵廠和冶煉廠都用廢舊輪胎作燃料，效果非常好，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且根治了廢舊輪胎引起的環(huán)境問題。在所有綜合利用中，把廢舊輪胎當做固體燃料是目前能夠最大量消耗廢舊輪胎的唯一途徑，不僅方便，簡潔，而且設(shè)備投資最少。因此，近年來熱能利用已逐漸引起各國政府和環(huán)保組織的重視，被認為是處理廢舊輪胎的最好辦法，從而被確定為今后綜合利用廢舊輪胎的重點發(fā)展方向。

2.6 熱分解

熱分解就是用高溫加熱廢舊輪胎熱解可產(chǎn)生液態(tài)、氣態(tài)碳氫化合物和炭殘渣。在燒毀輪始的爐中，放置了一種耐1 000℃高溫的含硅酸鹽瓷制過濾器。這種過濾器上有許多微小的空隙，在燃燒過程中，99%的煙垢和污染物都吸附在空隙中，消除了對環(huán)境的污染。

熱分解所得的產(chǎn)品經(jīng)進一步加工處理被轉(zhuǎn)化成具有各種用途的高價值產(chǎn)品，如炭黑轉(zhuǎn)化成活性炭，液態(tài)產(chǎn)品被轉(zhuǎn)化成高價值的燃料油和重要化工產(chǎn)品，氣態(tài)產(chǎn)品被直接作為燃料等。據(jù)報道，采用此法可從每噸廢胎中回收利用燃油550kg，炭黑350kg和鋼絲150kg，具有較高的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

3 結(jié)論

通過對廢舊輪胎翻新、原形改制、制造再生橡膠、生產(chǎn)膠粉、熱能利用和熱分解，廢舊輪胎的回收利用己經(jīng)逐漸踏上一個新的臺階，新的發(fā)展階段。通過不同的廢舊輪胎回收利用，不僅能夠解決資源短缺、環(huán)境惡化的問題，推動新生技術(shù)的開發(fā)與發(fā)展，而且能夠保障人體鍵康，并取得了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

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1674-6708（2012）59-0112-02