废旧轮胎的处理与资源化

李晓红

盘锦市环境科学研究院，辽宁盘锦 124010

废旧轮胎的处理与资源化

李晓红

盘锦市环境科学研究院，辽宁盘锦 124010

在废旧轮胎“黑色污染”逐渐威胁人类健康生活、造成资源环境新压力的背景下，本文分析了我国废旧轮胎的现状及存在的问题，介绍了一些开发利用废旧轮胎方面的成功经验，提出了解决问题的方法和途径。

废旧轮胎；处理；资源化

1 概述

随着汽车逐渐成为拉动居民消费的第一引擎，中国己经面临废旧轮胎造成的严重环境污染问题。据相关报道，中国成为继美国、日本之后第三个汽车年产超千万辆的国家，成为名副其实的“汽车大国”。然而，与汽车时代一同到来的，还有堆积如山的废旧轮胎。

在南京召开的“2009国际橡胶沥青大会”上披露了一组惊人数据：全世界目前积存的汽车废旧轮胎已达30亿条，而且每年轮胎生产量在10亿条（1 000万t）以上。我国目前报废轮胎约3亿条。随着人们对汽车的需求量猛增，废旧轮胎已经逐渐成为新的固体废弃物污染源。要处理越积越多的废旧轮胎，可以选择焚毁或者长期露天堆放。但是，无论选择焚毁还是长期露天堆放，废旧轮胎都会占用大量的土地，而且极易滋生蚊虫传播疾病。严重恶化环境，破坏植被、危及生态环境，并且，轮胎在焚毁过程中极易容易引起火灾，威胁人们的生命安全和财产安全。由此可见，堆放、填理、焚毁等处理固体废弃物的方法对废旧轮胎都不适用。因此，如何处理新生的“黑色污染”固体废弃物成为了新时代社会讨论和关注的热点，本文介绍了废旧轮胎的回收利用途径。

2 废旧轮胎的处理与资源化利用

2.1 废旧轮胎翻新

废旧轮胎翻新是指旧轮胎经局部修补、加工、重新贴覆胎面胶之后，进行硫化，恢复其使用价值的一种工艺流程。翻新一条轮胎的使用寿命可达新胎的60%～70%，平均里程大约为5km～7km，通过多次翻新，至少可使轮胎的总寿命延长1倍～2倍。换句话说，一条轮胎经过多次翻新后起码相当于2条～3条轮胎。一般载重轮胎能翻新2次以上，航空轮胎可翻新10次。因此，轮胎翻新引起了世界各国的普遍重视，能够在很大程度上促进废旧轮胎翻新再利用产业的发展。

翻新是利用废旧轮胎的生要方式和最佳选择。由于翻新保持了轮胎的原始物性和形状，耗用的能源和人工都较少，但却达到了物尽其用的目的，所以被普遍认为是废旧轮胎最有效的利用方法。在美国，每年60%以上的废旧轮胎得到翻新；在欧洲，每年25%以上的废旧轮胎得到翻新；在中国，虽然国内的轮胎翻新技术和翻新速度与西方先进国家存在明显的差距，但是国内每年的轮胎翻新率也达到10%以上。也就是说废旧轮胎的翻新，在很大程度上解决了废旧轮胎堆积如山的问题，使得1/3左右的废旧轮胎得到循环利用。另外，翻新一条废旧轮胎所消耗的原料只相当于新胎生产的30%，这也正是资源节约型社会和环境友好型社会所要求的，而经过翻新的废旧轮胎的销售价格仅为新轮胎的20%～50%，符合广大人民群众的根本利益。

2.2 废旧轮胎原形改制

原形改制就是将废旧轮胎通过各种方式，包括捆绑、裁剪、冲切及冲压等方式将废旧轮胎改造子薄成胶垫、泥桶、马具及鞋底等。其中常见的是用作码头及船舶护舷、防坡护堤、沉入海底充当人工渔礁、用作航标灯的漂浮灯塔等。原形改制是一种非常有价值的回收利用方法，它在耗费能源和人工较少的情况下使废旧轮胎物尽其用，而且给人们提供了充分发挥想象力的空间以及大胆实践的机会。但该方法消耗的废旧轮胎量并不大，据中国再生资源交易网上的数据显示。每年的废旧轮胎，可以通过原形改制而变废为宝的废旧轮胎只有2%～4%左右，所以只能当作是一种辅助途径。

2.3 再生橡胶

再生橡胶是指废旧橡胶经过粉碎、加热、机械分选等物理化学过程，使其弹性状态变成具有塑性和黏性的，能够再硫化的橡胶。生产再生胶的关键步骤为硫化胶的再生，硫化胶的再生习惯上称为“脱硫”，是一个与硫化相反的过程。目前采用的再生胶生产技术有动态脱硫法、常温再生法、低温再生法、低温相转移催化脱硫法、微波再生法、辐射再生法和压出再生法。

将废旧橡胶脱硫后制成再生胶，并掺入橡胶制品中，可降低成本。制造再生胶，能耗高，附加值低，还污染环境，加之再生胶性能欠佳，应用范围受到了限制，因此，在发达国家除特种橡胶外，基本上已不再生产再生橡胶。

乌克兰基辅大学科研人员运用电磁冲击法处理汽车废旧轮胎获得了成功，新工艺从经济和环保方面都忧越于目前废轮胎的方祛，具有很大的实用价值。乌科学家研制的电磁冲击法利用电磁场的作用，在废旧轮胎内部形成脉冲磁场，将轮胎中的橡胶与金属分离。分离后的橡胶与轮胎钢丝保持了原有的特性与功能，能再次用来生产轮胎。另外，运用该方法还缩短了处理废旧轮胎的周期。

2.4 制造胶粉

废旧轮胎在常温时为韧性材料，粉碎功耗大，难以达到40目以下的粉粒，常规粉碎时大量生热使胶粉老化变形，品质变差。为解决此问题，利用橡胶等高分子材料处在玻璃化温度以下时，本身脆化，此时受机械作用很容易被粉碎成粉末状物质的性质，可采用低温粉碎的方式。

与生产再生胶相比，制造胶粉的加工过程简单，不存在废水、废气污染等问题，且性能优越，可广泛应用于轮胎、胶鞋和其他橡胶制品的行业，混入沥青或水泥中做成道路等铺装材料，制造各种新型建筑和工业材料等方面，是集环保和资源再利用为一体的很有前途的回收方式。例如，将废旧轮胎加工成橡胶粉，作为改性剂添加到沥青中，用于路面工程，可比普通路面使用寿命延长一倍，道路噪声降低70%，还能改善路面耐热和耐寒（80℃高温不软，-35℃低温不裂）、防滑性及制动性，并缓解强光刺眼。

据中新网上的新闻报道显示，连盐、宁常、宁杭等多条高速公路，还有常州市常武路、 304省道、张家港中华路等干线公路、城市道路都应用过橡胶沥青。我国交通部总工程师周海涛说：“道路建设要消耗大量的资源，而使用橡胶沥，公路上每公里路面可以用掉1 200多个轮胎，这为废旧轮胎的资源化利用提供了广阔的舞台。由于给废旧轮胎寻找新的市场运用领域，对人体健康和环境保护大有好处，最终就是公众受益。

但是，橡胶沥青与普通沥青相比，成本要提高约15%。因此，橡胶沥青技术的推广，不仅需要更多的媒介支持和政府提倡，还需要大量的资金保障。

2.5 热能利用

废旧轮胎是一种高热值材料，侮公斤的发热量比木材高69%，比烟煤高10%，比焦炭高压电4%。将废旧轮胎破碎，然后按一定比例与各种可燃废旧物混合，配制成固体燃料，供高炉喷吹代替煤、油和焦炭作烧水泥的燃料或代替煤以及火力发电用。同时，该法还有副产品一炭黑生成，经活化后可作为补强剂再次用于橡胶制品生产。

如今在美国、欧洲及日本许多国家，有不少水泥厂、发电厂、造纸厂、钢铁厂和冶炼厂都用废旧轮胎作燃料，效果非常好，不仅降低了生产成本，而且根治了废旧轮胎引起的环境问题。在所有综合利用中，把废旧轮胎当做固体燃料是目前能够最大量消耗废旧轮胎的唯一途径，不仅方便，简洁，而且设备投资最少。因此，近年来热能利用已逐渐引起各国政府和环保组织的重视，被认为是处理废旧轮胎的最好办法，从而被确定为今后综合利用废旧轮胎的重点发展方向。

2.6 热分解

热分解就是用高温加热废旧轮胎热解可产生液态、气态碳氢化合物和炭残渣。在烧毁轮始的炉中，放置了一种耐1 000℃高温的含硅酸盐瓷制过滤器。这种过滤器上有许多微小的空隙，在燃烧过程中，99%的烟垢和污染物都吸附在空隙中，消除了对环境的污染。

热分解所得的产品经进一步加工处理被转化成具有各种用途的高价值产品，如炭黑转化成活性炭，液态产品被转化成高价值的燃料油和重要化工产品，气态产品被直接作为燃料等。据报道，采用此法可从每吨废胎中回收利用燃油550kg，炭黑350kg和钢丝150kg，具有较高的经济效益和环境效益。

3 结论

通过对废旧轮胎翻新、原形改制、制造再生橡胶、生产胶粉、热能利用和热分解，废旧轮胎的回收利用己经逐渐踏上一个新的台阶，新的发展阶段。通过不同的废旧轮胎回收利用，不仅能够解决资源短缺、环境恶化的问题，推动新生技术的开发与发展，而且能够保障人体键康，并取得了良好的经济效益和环境效益。

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1674-6708（2012）59-0112-02