李 崢，張志雯，朱福剛

（中國光大綠色環(huán)保有限公司，江蘇 南京 211102）

當(dāng)前，我國已開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程，實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和對于加快生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。2020年9月，我國政府承諾力爭于2030年前達(dá)到二氧化碳排放量峰值，于2060年前實現(xiàn)二氧化碳零排放。再生資源利用作為生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要戰(zhàn)略，也是應(yīng)對氣候變化、保障資源安全、達(dá)到碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的重要途徑。

推動再生資源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，有助于全面推進(jìn)綠色制造、實現(xiàn)綠色增長、引導(dǎo)綠色消費(fèi)。碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)既是再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)，也是新機(jī)遇。我國的碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)對綠色低碳發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提出了更高的要求，同時掀起了一股環(huán)保熱，也引起了國內(nèi)外資本市場對環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)注。

廢舊輪胎被稱為“黑色污染”，也是一種“放錯位置”的橡膠資源，合理有效地利用這些資源，可將其變廢為寶，帶來一定的經(jīng)濟(jì)價值。目前，規(guī)范式的自動化連續(xù)化廢舊輪胎（橡膠）熱裂解生產(chǎn)在我國方興未艾，廢舊輪胎的資源化利用項目具備較大潛力和投資價值。

因此，如何在無污染的情況下實現(xiàn)廢舊輪胎資源化利用，對于改善環(huán)境、緩解能源危機(jī)具有重要的戰(zhàn)略意義，這是再生資源產(chǎn)業(yè)亟待解決的重大課題，同時也是一個世界性的難題。本文在介紹國內(nèi)外廢舊輪胎治理措施的基礎(chǔ)上，從項目投資角度淺析廢舊輪胎熱解行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢。

1 行業(yè)背景

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車越來越普及，據(jù)公安部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2021年9月，全國機(jī)動車保有量達(dá)3.90億輛，其中汽車為2.97億輛，載貨汽車保有量達(dá)3 242萬輛，占汽車總量的10.91%；76個城市汽車保有量超過100萬輛，同比增長7%，而其中汽車保有量超過200萬輛的城市有34個，超過300萬輛的城市有18個。受限于汽車輪胎的壽命和安全性，在汽車的使用過程中會產(chǎn)生大量的廢舊輪胎。數(shù)據(jù)顯示，2008年我國廢舊輪胎產(chǎn)生量大約為740萬t，并在隨后的幾年中不斷攀升。根據(jù)國家商務(wù)部發(fā)布的《中國再生資源回收行業(yè)發(fā)展報告（2020）》顯示，截至2019年年底，我國廢舊輪胎產(chǎn)生量已超過3.5億條，并以每年8%～10%的速度增長，且我國廢舊輪胎回收率偏低，尚未達(dá)到70%。我國廢舊輪胎回收和利用市場巨大，其中不適用于翻新、生產(chǎn)膠粉和再生膠等處理方式的轎車子午線輪胎占比超過60%。

近年來，廢舊輪胎污染問題變得日漸突出，廢舊輪胎已成為當(dāng)今世界的一大環(huán)境污染物。大量的廢舊輪胎作為廢棄物所帶來的主要環(huán)境問題有：（1）難以壓縮和收集，占用大量生態(tài)環(huán)境空間；（2）不具有生物降解性，作為一種熱固性材料，其自然降解需要80～100年的時間；（3）長期堆放在露天，極易滋生傳播疾病的蚊蟲；（4）大量堆積時在一定條件下易引發(fā)火災(zāi)，威脅人們的生命及財產(chǎn)安全；（5）含有鉛、鉻、鎘等重金屬成分，若處置和管理不當(dāng)，會造成重大的環(huán)境污染；（6）如作為燃料處理，會產(chǎn)生大量煙霧和有毒污染物，將嚴(yán)重污染環(huán)境和損害人體健康。1990年發(fā)生在加拿大安大略湖的黑格斯維爾火災(zāi)持續(xù)長達(dá)17 h，有1 260萬條輪胎被燒，1 700人被疏散，大量油類物質(zhì)滲入土壤，附近的河流也被多環(huán)芳烴污染，造成的損失難以估量。2019年我國山東省泰安市有一家工廠突發(fā)大火，起火原因是車間內(nèi)廢舊輪胎著火，過火面積約400 m2。

廢舊輪胎數(shù)量的急劇增長和利用方式的不當(dāng)，會對地球環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，但廢舊輪胎作為一種可再生利用的資源，其有效循環(huán)利用對于降低碳排放有積極作用，也能在一定程度上緩解能源危機(jī)。一條報廢的轎車輪胎質(zhì)量約為9 kg，由橡膠材料和骨架材料組成，橡膠材料中的橡膠（包括天然橡膠和合成橡膠）占比為50%～60%，炭黑占比最高為30%，含硫化合物占比約為1.5%，骨架材料中的人造絲簾線、錦綸簾線、聚酯簾線和鋼絲占比分別約為2.8%，1.3%，0.1%和13.1%[1]。據(jù)了解，100萬t·a-1處理規(guī)模的廢舊輪胎熱解工廠較常規(guī)工廠生產(chǎn)相同數(shù)量的炭黑、油和鋼絲等，可減小二氧化碳排放量約115萬t（減小率約為60%），該二氧化碳排放量相當(dāng)于62萬棵樹一年二氧化碳的吸收量。廢舊輪胎熱解利用不僅使土地利用更加集約，而且為我國實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

2 廢舊輪胎治理措施

目前全球循環(huán)利用廢舊輪胎較多的國家和地區(qū)為中國、美國和歐洲，這些國家和地區(qū)存在生產(chǎn)者責(zé)任延伸制、強(qiáng)制回收制度和政府資助模式（通過稅收和自由市場體系）等幾種廢舊輪胎的管理模式[2]。

2.1 國外治理措施

面對“黑色污染”，美國每個州出臺了處理廢舊輪胎的《資源保護(hù)與回收法》《輪胎回收利用法》等法規(guī)，積極推動廢舊輪胎回收利用[3]。歐洲國家采取生產(chǎn)者責(zé)任延伸制的模式，由輪胎生產(chǎn)商承擔(dān)廢舊輪胎的回收任務(wù)，其中德國出臺了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)及廢棄物管理法》，清晰地規(guī)定了生產(chǎn)商、銷售商以及個人消費(fèi)者各方應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，以促進(jìn)材料再生產(chǎn)和進(jìn)行體系內(nèi)循環(huán)[4]。日本頒布了《促進(jìn)循環(huán)型社會建設(shè)基本法》《資源有效利用促進(jìn)法》《廢棄物處理法》等法規(guī)，明確建立循環(huán)型社會的政府資助措施[5]。

目前國際上的廢舊輪胎再利用行業(yè)不斷向前探索，成為新興的產(chǎn)業(yè)。在環(huán)保法規(guī)和實體企業(yè)的引導(dǎo)下，美國廢舊輪胎主要進(jìn)入輪胎衍生燃料、地面橡膠和土木工程應(yīng)用3個市場[3]，其中被利用最多的途徑是作為衍生燃料，每年這種形式再利用的廢舊輪胎約1.3億條。歐洲廢舊輪胎處理方式主要包括翻新、外貿(mào)出口、焚燒、填埋等，而其中德國已立法禁止以填埋方式處理廢舊輪胎[4]。日本廢舊輪胎再利用的主要形式有翻新、生產(chǎn)再生膠和膠粉、用作衍生燃料、熱分解煉油以及用作鋪路材料等，現(xiàn)有40家輪胎翻新企業(yè)，21家輪胎再生膠生產(chǎn)企業(yè)[5]。

2.2 我國治理措施

隨著廢舊輪胎產(chǎn)生量的增長，其資源化、無害化、減量化處理和污染治理刻不容緩。我國政府連續(xù)出臺了一系列政策鼓勵、支持、指導(dǎo)廢舊輪胎行業(yè)健康發(fā)展。自2015年1月1日我國實施最嚴(yán)《中國環(huán)境保護(hù)法》以來，固廢處理行業(yè)掀起了一場革命性的變革，這為廢舊輪胎帶來了巨大的市場需求。我國出臺的廢舊輪胎綜合利用相關(guān)政策文件如表1所示。

表1 我國出臺的廢舊輪胎綜合利用相關(guān)的政策文件Tab.1 Policy documents related to waste tires comprehensive utilization issued by China

廢舊輪胎處理屬于環(huán)保領(lǐng)域，進(jìn)行廢舊輪胎處理的企業(yè)要同時兼顧其減量化處理的安全性、節(jié)能環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前，我國廢舊輪胎綜合利用獲得了一系列政策的支持，利用方式仍以生產(chǎn)再生膠和膠粉為主。熱解作為廢舊輪胎處置的重要技術(shù)手段，可以有效實現(xiàn)其減量化、無害化和資源化利用，在我國正處于起步且蓬勃發(fā)展階段。

3 我國廢舊輪胎熱解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著廢舊輪胎熱解被列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》鼓勵類、入選《國家工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備目錄》《“無廢城市”建設(shè)試點(diǎn)先進(jìn)適用技術(shù)（第一批）》等，廢舊輪胎熱解項目如雨后春筍般涌現(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，近3年的廢舊輪胎綜合利用項目達(dá)到250余項，尚有一些項目正在第1次公示中，其中廢舊輪胎熱解項目占比為90%以上。據(jù)輪胎世界網(wǎng)報道，僅2019年（截至10月份）新上的廢舊輪胎熱解項目就有20項，達(dá)產(chǎn)后處理規(guī)模超過180萬t·a-1。本文對部分廢舊輪胎熱解項目的環(huán)境影響評價報告從項目投資、處理量、熱解方式和能耗等方面進(jìn)行簡要的分析。

3.1 項目投資和處理規(guī)模

累計統(tǒng)計了國內(nèi)廢舊輪胎綜合利用項目220余項，這些項目分布于26個省（直轄市），總投資額為277．64億元人民幣，總處理量超過1 900萬t·a-1，單位投資額約1 200元·t-1。

3.1.1 項目投資

項目投資主要包括工程建設(shè)、設(shè)備購置和土地費(fèi)用等，由于各項目的處理規(guī)模、廠房建設(shè)、采用設(shè)備、土地承包方式不一樣，導(dǎo)致總投資差距較大，如圖1所示（其中每個點(diǎn)代表1個項目）。

圖1 廢舊輪胎綜合利用項目的總投資額Fig.1 Total investments of waste tire comprehensive utilization projects

從圖1可以看出，廢舊輪胎綜合利用項目的總投資從幾百萬到上億元不等，其中在相同處理規(guī)模下，不同的項目總投資仍有較大差距。

對項目信息進(jìn)一步分析，排除處理規(guī)模的影響，將總投資額轉(zhuǎn)化為單位投資額。圖2示出了單位投資額與處理規(guī)模的關(guān)系。

圖2 廢舊輪胎綜合利用項目的單位投資額Fig.2 Unit investments of waste tire comprehensive utilization projects

從圖2可以看出，單位投資額集中在200～6 000元·t-1之間，最大相差30倍，且并未體現(xiàn)出隨著處理規(guī)模的增大單位投資額降低的趨勢。

從圖1和2可以看出，處理規(guī)模為2萬～10萬t·a-1的項目較多，分別選取其中3個有代表性的項目，從廠房建筑面積、采用設(shè)備、土地特點(diǎn)、總投資額分析，結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，在相同的處理規(guī)模下，由于廠房建筑面積、土地情況和設(shè)備價格的差異，導(dǎo)致項目總投資額最大相差6倍。廢舊輪胎利用屬于環(huán)保行業(yè)，由于熱解會產(chǎn)生易燃易爆物質(zhì)，考慮到安全性和環(huán)保性，應(yīng)在工程建設(shè)和設(shè)備質(zhì)量上有更高的要求。

表2 廢舊輪胎綜合利用項目比較Fig.2 Comparison of waste tire comprehensive utilization projects

3.1.2 處理規(guī)模

目前，我國廢舊輪胎產(chǎn)生量為2 000萬t·a-1，統(tǒng)計的220余項廢舊輪胎綜合利用項目的總處理量已達(dá)到1 900萬t·a-1，再加上已建而未統(tǒng)計到的項目，處理規(guī)模已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2 000萬t·a-1。值得注意的是，廢舊輪胎綜合利用項目依賴前端原料市場的供應(yīng)，原料不足將導(dǎo)致項目不能滿負(fù)荷運(yùn)行，甚至停產(chǎn)。據(jù)中國輪胎循環(huán)利用協(xié)會統(tǒng)計的廢舊輪胎熱解行業(yè)部分企業(yè)生產(chǎn)情況顯示，在19家統(tǒng)計的會員企業(yè)中，設(shè)備的平均利用率為42.4%，其中有15家企業(yè)面臨的最大問題之一是原料不足。因此，對各已建項目的處理規(guī)模和地域分布進(jìn)行分析有助于對擬建項目的投資和選址做出判斷。

圖3示出了不同處理規(guī)模的廢舊輪胎綜合利用項目的數(shù)量。從圖3可以看出：在處理規(guī)模為2萬和10萬t·a-1處分別出現(xiàn)較大峰值，項目數(shù)量均超過30個，且在兩者之間項目較多，占據(jù)本文統(tǒng)計項目的81%以上；處理規(guī)模為20萬t·a-1的項目是處理規(guī)模超過10萬t·a-1的項目中唯一超過10個的。這主要是受兩方面因素的影響：一是受政策的影響，2012年國家工業(yè)和信息化部發(fā)布的《廢輪胎綜合利用行業(yè)準(zhǔn)入條件》中對新建、改擴(kuò)建的廢舊輪胎加工企業(yè)要求綜合處理能力不得低于2萬t·a-1，但在2020年國家工業(yè)和信息化部發(fā)布的《廢舊輪胎綜合利用行業(yè)規(guī)范條件（2020年本）》中對產(chǎn)能規(guī)模不作量化要求，鼓勵企業(yè)將設(shè)計產(chǎn)能、基礎(chǔ)投資等與廢舊輪胎可回收量、資源特點(diǎn)相匹配，引導(dǎo)行業(yè)從重視規(guī)模擴(kuò)大轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅馗哔|(zhì)量發(fā)展；二是受當(dāng)?shù)貜U舊輪胎量的影響，尤其是規(guī)模較大的廢舊輪胎綜合利用項目均分布在交通便利、陸運(yùn)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。

圖3 不同處理規(guī)模的廢舊輪胎綜合利用項目數(shù)量Fig.3 Numbers of waste tire comprehensive utilization projects with different treatment scales

對廢舊輪胎綜合利用項目的地域分布進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，河北、山西、內(nèi)蒙古、河南和寧夏等省份在2個以上地區(qū)布局有處理規(guī)模超過15萬t·a-1的項目；而在遼寧、安徽、江西、山東、湖北、湖南、廣西和云南等省份項目比較分散，小項目較多，個別省份的每個地級市都有項目，但處理規(guī)模多在5萬t·a-1以下，甚至出現(xiàn)某個縣城區(qū)域內(nèi)有超過6個、處理規(guī)模合計超過40萬t·a-1的項目通過環(huán)評批復(fù)，這將導(dǎo)致原料市場惡性競爭，不利于行業(yè)的健康發(fā)展。

3.2 熱解方式和能耗

廢舊輪胎的熱解方式有兩種，一種是連續(xù)式熱解，原料和產(chǎn)品是連續(xù)進(jìn)出的；另一種是間歇式熱解，是將廢舊輪胎密閉在反應(yīng)釜中熱解，待熱解結(jié)束后，降溫排出產(chǎn)物。

結(jié)合表2中的6個項目對熱解方式和能耗做分析（見表3）。熱解方式的不同也造成了項目投資成本和能耗的差異，總體而言連續(xù)式熱解的投資成本較高，能耗較低。

表3 廢舊輪胎綜合利用項目的成本和能耗比較Tab.3 Comparison of costs and energy consumptions of waste tire comprehensive utilization projects

從安全和環(huán)保角度講，應(yīng)選擇連續(xù)式熱解方式，雖然設(shè)備投資較高，但能耗更低，自動化程度高，運(yùn)營成本低；另一方面，炭黑的品質(zhì)也更高，能增加產(chǎn)品銷售收入。從統(tǒng)計的220余項廢舊輪胎綜合利用項目的信息來看，由于連續(xù)式熱解設(shè)備投資較高，投資回收期長，絕大多數(shù)項目仍采用間歇式設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。據(jù)中國輪胎循環(huán)利用協(xié)會統(tǒng)計的廢舊輪胎熱解行業(yè)部分企業(yè)生產(chǎn)情況顯示，在19家統(tǒng)計的會員企業(yè)中，有12家采用間歇式熱解方式。

3.3 存在問題

3.3.1 回收體系建設(shè)

開展廢舊輪胎等橡膠制品回收加工利用可變廢為寶，化害為利，消除廢舊橡膠污染環(huán)境，是保護(hù)環(huán)境的重要途徑，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)廢舊橡膠資源再循環(huán)、再利用的手段。但是由于我國的廢舊輪胎回收體系不健全，存在設(shè)備先進(jìn)而原料缺乏的問題，使廢舊輪胎處理設(shè)備廠不能滿負(fù)荷運(yùn)行[7]。目前，國家尚未建立廢舊輪胎回收體系，廢舊輪胎回收仍以“作坊式”“家庭式”的回收為主，回收成本高，且隨著國家對廢舊輪胎綜合利用的支持，廢舊輪胎回收價格還會持續(xù)走高，這在一定程度上影響了行業(yè)的健康發(fā)展。

馬秀琴等[7]分析了國內(nèi)外廢舊輪胎回收現(xiàn)狀與政策，對比得出國內(nèi)在廢舊輪胎回收方面與外國存在的差距，提出國家應(yīng)高度重視廢舊輪胎回收，完善廢舊輪胎回收體系，制定相應(yīng)的廢舊輪胎回收法律法規(guī)，使其利益最大化，同時建立廢舊輪胎回收利用專項基金，從源頭上征收廢舊輪胎處理費(fèi)，這部分資金主要用于廢舊輪胎回收運(yùn)輸、加工利用補(bǔ)貼及獎勵技術(shù)開發(fā)，利用廢舊輪胎生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)完全免稅。

作為輪胎生產(chǎn)企業(yè)，中策橡膠集團(tuán)股份有限公司（中策橡膠）、雙星集團(tuán)有限責(zé)任公司等都積極參與廢舊輪胎綜合利用，利用自身的優(yōu)勢，探索了“逆向物流”的概念[8]：在發(fā)貨時將廢舊輪胎回收利用空車運(yùn)到經(jīng)銷商的倉庫，一是可以減少輪胎運(yùn)輸?shù)某杀荆强梢赃M(jìn)行集中地回收處理。同時，這些公司認(rèn)為：輪胎經(jīng)銷商沒有再生資源回收的資質(zhì)，不能回收廢舊輪胎，增加了輪胎生產(chǎn)企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

廢舊輪胎綜合利用項目是完全市場化的項目，前端廢舊輪胎回收的成本將直接影響項目的運(yùn)行。中國光大綠色環(huán)保有限公司也在積極探索廢舊輪胎回收體系的建設(shè)和優(yōu)化，基于生物質(zhì)回收體系建設(shè)的經(jīng)驗，結(jié)合廢舊輪胎的特點(diǎn)，建立廢舊輪胎回收、加工、利用的資源化循環(huán)體系，同時也呼吁將廢舊輪胎列入國家強(qiáng)制回收目錄，在全國各地建立廢舊輪胎回收處理集散中心，更有效地實現(xiàn)廢舊輪胎資源化利用。

3.3.2 炭黑高值化利用

廢舊輪胎熱解會產(chǎn)生大量的炭黑。當(dāng)前，炭黑行業(yè)正遭遇產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩的問題，而廢舊輪胎熱解炭黑含有較多雜質(zhì)，不適宜直接作為輪胎補(bǔ)強(qiáng)劑使用，因此廢舊輪胎熱解炭黑高值化利用也成為各相關(guān)高校、企業(yè)研究的重點(diǎn)[9-12]。

廢舊輪胎熱解炭黑高值化利用主要有以下3個方面。（1）除雜，去除熱解炭黑中的灰分。中國石油大學(xué)、青島科技大學(xué)等高校均研究了通過酸洗、堿洗來實現(xiàn)熱解炭黑中灰分的去除和熱解炭黑的改性，取得了不錯的效果，但隨之產(chǎn)生的大量廢水處置也是需要考慮的問題。（2）直接利用。熱解炭黑經(jīng)烘干、磨粉、造粒后用于耐磨制品，比如輸送帶、鞋材和剎車片等中，部分替代原生炭黑。（3）熱解炭黑中炭的應(yīng)用，青島理工大學(xué)等研究了熱解炭黑與水蒸氣反應(yīng)制備氫氣。

炭黑作為廢舊輪胎熱解的第二大產(chǎn)物[13]，其高值化利用將直接影響廢舊輪胎綜合利用項目的效益，熱解炭黑深加工的投入和產(chǎn)出以及市場情況也是廢舊輪胎綜合利用企業(yè)需要考慮的問題。

4 結(jié)語

本文綜述了廢舊輪胎綜合利用的國內(nèi)外法規(guī)和政策，結(jié)合廢舊輪胎綜合利用項目的現(xiàn)狀，基于實地考察和環(huán)境影響評價報告分析得出以下結(jié)論和建議。

（1）建議國家完善廢舊輪胎回收體系，制定相應(yīng)的法律法規(guī)；給予輪胎經(jīng)銷商再生資源回收的資質(zhì)，減輕廢舊輪胎綜合利用企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

（2）建議選擇連續(xù)式生產(chǎn)工藝，確保安全生產(chǎn)和環(huán)保達(dá)標(biāo)，不應(yīng)單純追求短時利潤和回報率；結(jié)合項目所在地周邊廢舊輪胎產(chǎn)生量確定項目規(guī)模，避免扎堆建設(shè)，造成原料惡性競爭。

（3）炭黑高值化利用是廢舊輪胎熱解行業(yè)需要共同關(guān)注的問題。

需要說明的是，由于廢舊輪胎綜合利用項目的環(huán)境影響評價報告并不能反映真實的項目落地和投運(yùn)情況，本文的結(jié)論只能作為行業(yè)投資的參考，在項目的實際投資上，還需要做進(jìn)一步深入的調(diào)研和考察。