廢舊輪胎的資源化利用

1、廢舊輪胎的資源化利用一、引言汽車產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)技術(shù)的拉動(dòng)已是人所共知的。但有多少人想到汽車的“鞋”跑壞之后帶來的困擾1。由于生活水平的逐步提高，私家車的擁有量也呈上升趨勢。在人們享受汽車工業(yè)所帶來的便利之際，隨之而來的問題就是汽車保有量增大，輪胎生產(chǎn)量和橡膠需求量增加，廢舊輪胎的產(chǎn)生速度也大大加快2。同時(shí)也產(chǎn)生了一些諸如廢舊輪胎如何處置的問題。據(jù)報(bào)載，2012年我國輪胎產(chǎn)量為10億條，而當(dāng)年廢舊輪胎產(chǎn)生量就超過5億條。那么多的廢舊輪胎到底“流”向何方3？二、廢舊輪胎的資源化利用目前，世界上將廢舊輪胎作為資源回收再利用的主要途徑有：原形改制、熱能利用、分解、輪胎翻新、生產(chǎn)再生膠和用于土木工程建設(shè)等5

2、。1、原形改制原形改制是通過捆綁、裁剪、沖切等方式，將廢舊輪胎改造成有利用價(jià)值的物品。最常見的是用作碼頭和船舶的護(hù)舷、沉入海底充當(dāng)人工魚礁、用作航標(biāo)燈的漂浮燈塔等4。它還可以被改造制成公路交通墻屏、路標(biāo)、以及游樂游具。此外，可以把廢輪胎分解剪切制成地板席、鞋底、洗衣機(jī)、墊圈、船舶緩沖器、消音掛板和其他產(chǎn)品。廢輪胎還可以被切削制成填充地面的底層或表層物料，在用污水和油泥堆肥過程中當(dāng)做桶狀容器，在公路修建中當(dāng)做基礎(chǔ)或地基用材料7。與其他綜合利用途徑相比，原形改制是一種非常有價(jià)值的回收利用方法，它在耗費(fèi)能源和人工較少的情況下使廢舊輪胎物盡其用，但該方法消耗的廢舊輪胎量并不大，所以只能當(dāng)作是廢舊輪胎處

3、置的一種輔助途徑4。2、熱能利用廢舊輪胎是一種高熱值材料，其每千克的發(fā)熱量分別比木材高69%，比煙煤高10%，比焦炭高4%。熱能利用就是用廢舊輪胎代替燃料使用。一是直接燃燒回收熱能，此法雖然簡單，但會(huì)造成大氣污染，不宜提倡；二是將廢舊輪胎破碎，然后按一定比例與各種可燃廢舊物混合，配制成固體垃圾燃料（RDF,供高爐噴吹代替煤、油和焦炭，供水泥回轉(zhuǎn)窯代替煤以及火力發(fā)電用。同時(shí)，該法還有副產(chǎn)品炭黑生成，經(jīng)活化后可作為補(bǔ)強(qiáng)劑再次用于橡膠制品生產(chǎn)4。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(rèn)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(diǎn)發(fā)展方向。3、熱分解以及熱解工藝廢

4、輪胎經(jīng)過熱裂解，可提取具有高熱值的燃料氣，富含芳烴的油以及炭黑等有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品，這是廢輪胎回收利用的一種新途徑7。廢舊輪胎高溫加熱分解，促使其分解成油、可燃?xì)怏w、碳粉。熱分解所得的油與商業(yè)燃油特性相近，可用于直接燃燒或與石油提取的燃油混合后使用，也可以用作橡膠加工軟化劑4 。廢輪胎的熱解作為一種新興的技術(shù)，具有很多的優(yōu)點(diǎn)。它不僅回收了能量，消除了污染，可作為簡單的替代燃料，并且獲得的產(chǎn)品油還易于存儲(chǔ)和輸運(yùn)，因而得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注9。廢舊輪胎經(jīng)過清洗、切片或粉碎后磁選，分離出廢鋼絲，其余物質(zhì)干燥預(yù)熱后送入熱解爐，在水蒸汽或氮?dú)獾榷栊詺怏w保護(hù)下，進(jìn)行熱分解反應(yīng)。根據(jù)鎖定目標(biāo)物質(zhì)的不同，工藝也

5、有所不同，有制備燃料油的工藝、制備炭黑的工藝和制備燃料氣的工藝。4.1 、制備燃料油的工藝若鎖定目標(biāo)物質(zhì)為燃料油，則工藝可將生成的氣態(tài)烴和炭殘?jiān)鳛闊峤鉅t燃料，使廢膠塊熱解，并采用減壓法將油、氣迅速分離。4.2 、制備炭黑的工藝可以將油及炭黑作為產(chǎn)品考慮，此時(shí)應(yīng)解決從炭殘?jiān)教亢诘霓D(zhuǎn)變即從固體回收系統(tǒng)的物質(zhì)經(jīng)磁選除去廢鋼渣后，再經(jīng)細(xì)磨、酸洗、過濾、烘干后得炭黑產(chǎn)品。4.3 、制備燃料氣的工藝單純制備燃料氣的工藝比較少見，因?yàn)闅怏w產(chǎn)生量只占總產(chǎn)量的4%11%而炭殘?jiān)?7%-40%油品占55%熱解生成的氣體經(jīng)過冷凝，進(jìn)一步加工可獲得合成氣。如日本有人將廢輪胎與5%-200%勺含炭固體燃料共同作用

6、生產(chǎn)氣體，美國的研究人員將熱解工藝與Texacos工藝相連接，直接產(chǎn)生純凈的氫氣。用熱解法處理廢舊輪胎消滅了污染，回收了資源和能源，因此其工藝合理，技術(shù)可行，但到目前為止，用該法處理的廢輪胎量僅占極少部分。制約該法推廣的主要因素是處理設(shè)備投資巨大，運(yùn)行費(fèi)用較高，而且熱解產(chǎn)品的質(zhì)量難以得到保證。因此今后廢輪胎熱解資源化的主要研究方向應(yīng)側(cè)重于熱解催化劑的研制與開發(fā)上。如果用熱解法處理廢舊輪胎能在關(guān)鍵技術(shù)上有所突破的話，必將有更廣泛的應(yīng)用前景。4、輪胎翻新大部分舊輪胎只是胎面的花紋被磨平，汽車打滑，制動(dòng)能力下降，而用子午線和鋼絲做骨架的胎體的強(qiáng)度并沒有多大改變1。輪胎翻新是指將已經(jīng)磨損的、不能使用的

7、廢舊輪胎的外層削去，粘貼上膠料，再進(jìn)行硫化，即可得到能夠重新使用的翻新輪胎2。最初的翻新輪胎質(zhì)量不過關(guān)，磨耗里程只有新輪胎的一半，而且有胎面脫離的現(xiàn)象。后逐步進(jìn)行工藝技術(shù)改進(jìn)，增加抗老化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑等，調(diào)整了膠粉的配方，胎面與胎體的粘合采用硫化工藝，如今，翻新輪胎具有與新輪胎同樣的堅(jiān)韌度和耐磨性，甚至超過了新輪胎。翻新輪胎不僅與新輪胎一樣安全可靠、經(jīng)久耐用，而且價(jià)格便宜30%-50%1。舊輪胎的翻新使用不僅是減緩了垃圾堆積場的壓力，消除了黑色污染，而且大大節(jié)省了能源資源15、生產(chǎn)再生膠和膠粉再生膠是指廢舊橡膠經(jīng)過粉碎、加熱、機(jī)械處理等物理化學(xué)過程，使得其彈性狀態(tài)變成具有塑性和粘性的、能夠再硫化的橡膠。它可以按一定比例摻入膠料，取代一小部分生膠，不僅可以以降低橡膠制品成本，還能改善膠料加工性能7。再生膠粉除翻新輪胎外，還有更多的用途，例如壓制膠板或枕木、超寬幅阻燃地板或防水卷材等等，當(dāng)然這需要有先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備及工藝1。另一個(gè)膠粉用量較大之處是改性瀝青，在瀝青中摻入一定量的精細(xì)膠粉，可使路面，壽命提高10倍，間接提高了路面材料的利用率。另外，改性瀝青路面噪音降低了75%，這樣減少了噪音污染，提高了路兩旁居民的生活質(zhì)量，也從而拉動(dòng)了路兩旁的房地產(chǎn)業(yè)1。再生膠在道路建設(shè)中的應(yīng)用已成為各國研究和應(yīng)