我国作为汽车消费大国,轮胎产量一直保持高速增长,同时废旧轮胎的数量也以每年8%~10%的速度递增,每年超过3亿的轮胎报废,全球每年更是有超过15亿条轮胎报废。
这么一来,废弃轮胎处理成了大难题,全世界因为废弃轮胎处理不当引发的灾难屡见不鲜。我国却基本没听说过有事故发生,难道我们处理废弃轮胎有什么秘诀吗?
废旧轮胎的危害
废旧轮胎是典型的黑色污染源,作为工业有害固体废物,传统的垃圾处理方式例如燃烧、填埋等方法均不适用。
因为废旧轮胎属于难分解的高分子材料,废轮胎在光照、热等条件下易老化,释放出刺激性有害气体和微粒,可能会导致人体过敏、呼吸道感染甚至引发癌症。
若填埋,数百年都难以降解,反而会影响生态环境。燃烧,产生的大量烟尘和废气对环境造成严重污染,危害人类健康。
大量废旧轮胎长期露天堆放,在长年累月光照作用及雨水的冲刷下,其表面的重金属会渗入地下,导致土壤和水体污染。
且易滋生蚊虫,传播疾病,同时因热量难以散发而容易引发火灾。近年来废轮胎堆放场发生火灾的新闻屡见报道,如2021年科威特苏莱比亚、2021年印度卢迪亚纳、2016年西班牙马德里等,火灾释放出大量有毒有害物质,对人类健康和自然环境都造成极大威胁。
2000年在美国北加州的斯坦尼斯劳斯县,堆积700万条废旧轮胎的堆场自燃起火,熔化出30.283 2万升污染物流进附近水塘,附近城市刮风时下起了黑雨,黑烟甚至飘落到100 公里外的旧金山。
至 2024 年,全球轮胎产量预计将超过 2200 万吨,约合 24 亿条轮胎。据我国国家统计局数据,2021 年我国橡胶轮胎外胎产量达到8.88 亿条,同比增长 10.8%。
全球范围内每年约有15 亿条轮胎报废,约合 1700 万吨。我国每年废轮胎产生量约为 3.5 亿条,且该数字将以每年 8%到10%的速度继续保持增长。对于如此庞大数量的废旧轮胎不能简单的堆积贮存,必须回收利用,二次加工,循环利用。
国外是如何处理废旧轮胎的?
目前废旧轮胎的处理主要有生产再生胶、旧胎翻新、直接焚烧以及热解等。其中翻新利用对旧胎品质要求较高,只适用于卡车、客车等以天然橡胶为主的轮胎,且翻新次数有限,而且翻新后的轮胎安全性也有所降低。
生产再生胶也只适用于原始品质较高的废旧轮胎,且该技术生产过程能耗高、环境污染严重、经济性差。废旧轮胎热值高,直接破碎后和其他工业废弃物混合焚烧发电,是欧美日等发达国家的主要利用方式,但是存在利用率低、污染环境等问题。
而行业热门研究方向是进行热裂解,即在隔绝空气的条件下,利用高温对废旧轮胎胶块进行加热,分解出燃料气体、油、炭黑及钢丝等,1 t废旧轮胎中分离出550 kg燃料油和350 kg炭黑,整个过程清洁环保,不会产生二次污染物。
但是存在投资大、生产成本高、工艺不成熟的问题,因此在积极探索和改进中,规模化、产业化仍需时间。
在欧洲,废轮胎回收率一直在 90%以上且保持稳定,2018 年欧洲共产生废轮胎 357.4 万吨,其中 326.5 万吨被回收利用,回收率为 91%。
其中约有40%的废旧轮胎燃烧作为能源利用、约38%用于原材料、约9%用于轮胎翻新、约9%用于对外出口;其中作为原材料使用的废旧轮胎中主要用于生产胶粒和胶粉,少量生产再生橡胶。
2021 年美国的废轮胎净产生量约为 2.7 亿条,约合 503.1 万吨,其中约 71%的废轮胎被回收利用,其余部分被填埋处理或未被处理。其中作为燃料用于炼钢、生产水泥、造纸、发电等领域的热能占52.8%,作为原材料用于运动设施占16.8%、用于道路等市政工程占11.9%,其他应用占18.5%。
在日本,废旧轮胎回收利用率接近90%,其中48%用作燃料,21%用于翻新,19%用作再生橡胶和胶粉,12%作填埋处理。
此外,国外发达国家都会给予废旧轮胎综合利用企业政策上的优惠和补贴,鼓励企业积极回收废旧轮胎,大力开发废旧轮胎市场。
我国废旧轮胎处理方式
据国家商务部发布的行业报告显示,2019 年废轮胎回收量仅为 2 亿条,约合 655 万吨,回收率仅为51%,过去,我国多地区出现大量的“土法炼油”,存在严重的安全隐患,环境污染严重,效率低,已被国家明令取缔。目前我国废轮胎回收利用主要有以下几种。
最简单就是直接利用,直接利用不需要太多的技术,将废旧轮胎采用裁剪、捆绑、冲切等方式加工成有利用价值的物品,例如防波护堤坝、路标以及海水养殖渔礁、冬季树木保暖等。甚至还可以出口到了非洲地区。
很多非洲国家生活条件艰苦,根本无力发展制造业,而从中国进口的废旧轮胎,直接裁剪后就能做出当地很受欢迎的拖鞋,物美价廉,甚至连外国人都惊叹我们太聪明,太有生意头脑了,但其使用量较小,不到废旧轮胎总量的1%。
还可以用于轮胎翻新,废旧轮胎可以多次翻新,每翻新一次可提高轮胎60%~90%的寿命,降低原材料的使用,使生产成本大大降低,并减少了橡胶资源的进口。
但是我国翻新轮胎主要以载重轮胎为主,发展潜力有限,主要是因为大部分用户对轮胎保养意识不够,货车超载严重且更换不勤,很多回收的轮胎磨损过度不能翻新;其次广大轮胎用户甚至政府对轮胎翻新的质量有所担忧,限制其使用。
还有废旧轮胎的破碎加工,在加工过程中,要采用将胶粒中的金属、纤维分离法除去,具有能耗大、磨损大,工作效率低,生产成本较高的特点。
也有废旧轮胎做燃料,在水泥厂的旋转窑内,利用率达到21%以上。炼铁方面,其中炭黑是还原剂,铁可回收,灰渣再利用,故利用率高达45%。
不同于欧美国家,我国的废旧轮胎利用主要以生产再生胶和胶粉为主,其中再生胶加工占废旧橡胶利用总量71.3%。再生胶可以代替部分生产橡胶制品,可以减少橡胶资源的进口,价格上远低于天然橡胶,我国是橡胶消耗大国,因此是再生胶是发展的主要方向。
2023年,中国再生胶产品的总产量达到了850万吨,同比增长了20.1%。我国再生胶产量居世界第一,先后在河北、江苏等地建成10万吨级的再生胶生产基地,无论规模、工艺、质量等都达到世界领先水平。
胶粉也是废旧轮胎资源利用中重要的一环,胶粉用途广,涉及各个行业,在汽车零部件、防静电地板砖、土壤调节剂等方面有着重要的作用。
结语:
尽管我国的轮胎利用率还低于世界平均水平,但是在政府的大力提倡下,废旧轮胎资源越来越受到重视,我国已经形成了回收方式多样化,涵盖了从旧轮胎翻新到废轮胎热裂解的方方面面,市场前景一片广阔。
相信随着市场的进一步开发,回收处理技术的进一步完善,废旧轮胎将会变废为宝,成为新的摇钱树。
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