【正文】
會。但該方法消耗的廢舊輪胎量并不大,所以只能當(dāng)作是一種輔助途徑。三、熱能利用[1,2,4,12,13]廢舊輪胎是一種高熱值材料,其每公斤的發(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,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)。如今在美國、日本以及歐洲許多國家,有不少水泥廠、發(fā)電廠、造紙廠、鋼鐵廠和冶煉廠都在用廢舊輪胎作燃料,效果非常好,不僅降低了生產(chǎn)成本,而且從根本上解決了廢舊輪胎引起的環(huán)境污染問題。對水泥廠而言,廢舊輪胎中的鋼絲簾線和胎圈鋼絲正好代替制造水泥所需的鐵礦石成份,也就是說用廢舊輪胎焙燒水泥,可以少加或不加鐵礦石,這真是一物二用,何樂而不為呢?在所有綜合利用途徑中,熱能利用是目前能夠最大量地消耗廢舊輪胎的唯一途徑,此是其一;由于輪胎是橡膠、鋼絲、纖維等多種不同材料的復(fù)合體,這就增加了回收利用的難度,像制造膠粉就必須先對廢舊輪胎進(jìn)行預(yù)處理,將輪胎中的橡膠部分和鋼絲、纖維部分分離,而熱能利用則無此要求,此是其二;其三是相對于其他綜合利用途徑,熱能利用的設(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(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發(fā)展方向。相信不出三五年,熱能利用將在廢舊輪胎綜合利用中占據(jù)主導(dǎo)地位。四、再生膠[4,5,9,13]通過化學(xué)方法,使廢舊輪胎橡膠脫硫,得到再生橡膠是綜合利用廢舊輪胎最古老的方法。最早可追溯到1847年,有人發(fā)明了用松節(jié)油和廢硫化橡膠一同煮沸脫硫的方法,得到世界第一批再生膠。在第二次世界大戰(zhàn)期間,各國都面臨不同程度的橡膠資源匱乏。為彌補(bǔ)不足,各國大力發(fā)展再生膠生產(chǎn),新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),生產(chǎn)自動化程度逐漸提高,再生膠行業(yè)出現(xiàn)了空前興旺的景象。這段時間是再生膠工業(yè)的鼎盛時期。二戰(zhàn)結(jié)束后,天然橡膠短缺得到緩解,尤其是合成橡膠開始大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)后,再生膠作為橡膠代用品的地位被完全動搖,退居為膠料的配合劑,再生膠生產(chǎn)量、耗用量逐年下降,再生膠市場一年比一年萎縮??梢哉f,如果天然橡膠和合成橡膠的價格不提高到足以令再生橡膠具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益的話,再生膠工業(yè)的發(fā)展今后很難重新振興。特別是近些年來,隨著全球環(huán)保之風(fēng)愈吹愈烈,再生膠工業(yè)的諸多劣勢,譬如工藝復(fù)雜,耗費能源多,生產(chǎn)過程污染環(huán)境,造成第二次公害等愈加引起公眾關(guān)注。另一方面,與橡膠相比,再生膠由于性能欠佳,應(yīng)用范圍受到限制。因此,發(fā)達(dá)國家早已逐年削減再生膠產(chǎn)量,有計劃地關(guān)閉再生膠廠,用生產(chǎn)膠粉來取代制造再生膠,再生膠工業(yè)興旺發(fā)達(dá)的時代已一去不復(fù)返了。目前采用的再生膠生產(chǎn)技術(shù)有動態(tài)脫硫再生法(恩格爾科法)、常溫再生法、低溫再生法(TCR法)、低溫相轉(zhuǎn)移催化脫硫法、微波再生法、幅射再生法和壓出再生法。再生膠的主要用途是在橡膠制品生產(chǎn)中,按一定比例摻入膠料,一來取代一小部分生膠,以降低產(chǎn)品成本,二來改善膠料加工性能。摻有再生膠的膠料可制造各種橡膠制品。再生膠在輪胎中的用量一般為5%,在工業(yè)制品中的用量一般為10~20%,在鞋跟、鞋底等低檔制品中的用量一般可達(dá)到40%左右。五、膠粉[2,13~15]通過機(jī)械方式將廢舊輪胎粉碎后得到的粉末狀物質(zhì)就是膠粉,其生產(chǎn)工藝有常溫粉碎法、低溫冷凍粉碎法、水沖擊法等。顧名思義,低溫冷凍粉碎法就是利用冷媒(通常是液氮)將廢舊輪胎冷凍到低于膠料中的高聚物的玻璃化溫度Tg值以下(譬如天然橡膠或丁苯橡膠為-90~-67℃),使其脆化后再進(jìn)行粉碎。這樣得到的膠粉,粒度細(xì),流動性好,而且具有一系列常溫粉碎膠粉所不具備的特點。與再生膠相比,膠粉無須脫硫,所以生產(chǎn)過程耗費能源少,工藝較再生膠簡單得多,不排放廢水、廢氣污染環(huán)境,而且膠粉性能優(yōu)異,用途極其廣泛。通過生產(chǎn)膠粉來回收廢舊輪胎是集環(huán)保與資源再利用于一體的很有前途的方式,這也是發(fā)達(dá)國家摒棄再生膠生產(chǎn),將廢舊輪胎利用重點由再生膠轉(zhuǎn)向膠粉和開辟其他利用領(lǐng)域的根源。有專家預(yù)言,制造膠粉有望成為排在翻新、熱能利用之后的第三種主要途徑。 膠粉有許多重要用途,譬如摻入膠料中可代替部分生膠,降低產(chǎn)品成本;活化膠粉或改性膠粉可用來制造各種橡膠制品(汽車輪胎、汽車配件、運輸帶、擋泥板、防塵罩、鞋底和鞋芯、彈性磚、圈和墊等等);與瀝青或水泥混合,用于公路建設(shè)和房屋建筑;與塑料并用可制作防水卷材、農(nóng)用節(jié)水滲灌管、消音板和地板、水管和油管、包裝材料、框架、周轉(zhuǎn)箱、浴缸、水箱;制作涂料、油漆和粘合劑;生產(chǎn)活性炭。據(jù)外刊報道,美國霍華德大學(xué)研究人員用膠粉制成膠板,然后將膠板粘貼在鐵板上代替水泥墻作高速公路隔音墻。據(jù)介紹,、高8米的隔音墻可消耗6萬條廢舊輪胎。這種隔音墻的制造成本與水泥墻相仿,但隔音效果要比水泥墻好得多。皆因橡膠具有滯后性能,所以其吸收噪音的能力比水泥強(qiáng)。美國還用膠粉制造下水道蓋板和街道窨井蓋,既降低了市政工程投資,又減少了廢舊輪胎對環(huán)境的污染。而日本則將膠粉大量用于制造分別具有安全性、透水性、柔軟的步行感和耐水性等不同功能的橡膠墊、體育場館地板材料、游泳池護(hù)緣、擦字橡皮等,產(chǎn)品不僅成本低,而且易著色。據(jù)說,底層為沙石、表層為膠粉的復(fù)合地磚,其使用壽命可長達(dá)50年。近幾年來,膠粉應(yīng)用在我國也得到長足進(jìn)展,已有多家機(jī)構(gòu)開發(fā)出多種實用技術(shù)。北京中創(chuàng)新技術(shù)研究中心就是其中的一例。該中心用膠粉生產(chǎn)彩色彈性地磚取得成功,并已申請國家專利。這種地磚無毒、無污染、防滑、防霉、防火、耐磨、輕質(zhì)、抗老化,吸收沖擊能力強(qiáng),具有適合人行走、運動所需的最佳磨擦系數(shù),不僅外觀典雅,腳感舒適,而且成本較低,鋪設(shè)方便,可廣泛用于廣場、公園、人行通道、體育場、泳池、家庭衛(wèi)生間、露臺、微機(jī)房以及其他各種器械運動場地和公共場所的地面鋪設(shè)。相信在未來的城鎮(zhèn)道路和公共場館建設(shè)中,這種新型地磚必將大有用武之地,同時這類新技術(shù)亦可望成為新的投資熱點。回收利用廢棄物其實是一項系統(tǒng)工程。不僅要求在將廢棄物轉(zhuǎn)化成新資源時成本要低,不要產(chǎn)生新的污染源,而且還要求由廢棄物轉(zhuǎn)化過來的新資源是可用的,最好是能夠被大量地使用和消費,否則將造成新的資源積壓和浪費,無法形成“變廢為寶”的良性循環(huán)。粉碎廢舊輪胎生產(chǎn)膠粉也不例外。為達(dá)到上述目的,世界各國近年來一直在積極拓展膠粉應(yīng)用范圍,鍥而不舍地尋找新的用途。膠粉與瀝青共混得到改性瀝青,將其用于公路建設(shè)是最近10年間世界各國的重點發(fā)展方向。膠粉摻入到瀝青中,可提高瀝青的韌性,而且由于能夠吸收瀝青中的油蠟,減少了游離蠟含量,從而使瀝青對溫度的敏感性下降。用膠粉改性瀝青鋪設(shè)的路面比普通瀝青路面更耐用,低噪音,少產(chǎn)生裂紋,耐候性更好,壽命長一倍,嚴(yán)寒天氣不易結(jié)冰。據(jù)介紹,用膠粉改性瀝青鋪設(shè)一條雙向高等級公路,每公里路面可消耗1萬條廢舊輪胎制成的膠粉。從上世紀(jì)90年代開始,以美國為首的西方國家紛紛以立法形式,鼓勵或強(qiáng)制在公路修建中使用膠粉。如美國國會于1991年通過的《陸上綜合運輸經(jīng)濟(jì)法案(ISTEA)》就明文規(guī)定,從1994年起凡用聯(lián)邦撥款采購熱拌瀝青混合料的,其中5%的撥款必須用來采購膠粉改性瀝青,以后每年遞增5%,到1997年增加到20%。該法案出臺后,從根本上推進(jìn)了膠粉在公路修建中的應(yīng)用。到上世紀(jì)末。此外日本、俄羅斯、加拿大、瑞典、韓國、芬蘭等亦已成功地將膠粉改性瀝青用于修建高速或高等級公路。近年來,我國每年修建公路需消耗多達(dá)200~300萬噸的瀝青,公路維護(hù)保養(yǎng)所消耗的瀝青還不包括在內(nèi)。若在瀝青中摻入15%的膠粉,則每年可消耗膠粉30~40萬噸。其結(jié)果必然是既不用進(jìn)口昂貴的SBS改性瀝青,又疏通了膠粉的消費渠道,使國內(nèi)自有資源得到充分的利用,扶持了膠粉生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了廢舊輪胎的回收利用。六、熱分解[2,4,9,12,15]熱分解就是用高溫加熱廢舊輪胎,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。熱分解所得的可燃?xì)怏w主要由氫和甲烷等組成,可作燃料使用,也可以就地燃燒供熱分解過程的需要。熱分解所得的碳粉可代替炭黑使用,或經(jīng)處理后制成特種吸附劑。這種吸附劑對水中污物,尤其是水銀等有毒金屬有極強(qiáng)的濾清作用。此外,熱分解產(chǎn)物還有廢鋼絲。最近英國研究人員對傳統(tǒng)熱分解技術(shù)進(jìn)行了改革,由先前的有氧條件變?yōu)闊o氧狀態(tài),進(jìn)一步提高了分解產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價值,從而使該技術(shù)具有更廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)美國的一份資料介紹,利用熱分解技術(shù)處理廢舊輪胎,每分解4條輪胎,可獲得3美元利潤。但熱分解目前存在的設(shè)備投資大、操作費用高的問題仍然有待解決,否則勢必妨礙該法的推廣和擴(kuò)大使用。七、結(jié)語輪胎工業(yè)的原材料在很大程度上依賴于石油,特別是在天然橡膠資源缺乏、大量使用合成橡膠和合成纖維的國家,70%以上的原材料是以石油為基礎(chǔ)。在美國,每生產(chǎn)1條乘用輪胎要消耗26升石油,每生產(chǎn)1條載重輪胎要消耗106升石油??梢哉f,不管以何種方式利用廢舊輪胎,其最終結(jié)果都是提高了石油的利用價值,在目前能源日趨緊張的形勢下,回收利用廢舊輪胎對節(jié)約能源具有重大意義。我國是一個橡膠消費大國,2000年汽車輪胎產(chǎn)量就達(dá)到7828萬條,廢舊輪胎日益增多,已成為亟待解決的問題。如不未雨綢繆,及早治理,必將給城鄉(xiāng)環(huán)境帶來不良影響。勿庸置疑,努力開發(fā)各種處理廢舊輪胎的新技術(shù)、新工藝,對充分利用再生資源,減少環(huán)境污染,改善人類的生存環(huán)境具有積極意義。參考文獻(xiàn): 廢變寶公司 簡論我國廢舊橡膠粉現(xiàn)狀與未來 再生資源研究 2001 聶永豐等 三廢處理工程技術(shù)手冊 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2000 附錄 IIOld tires resource utilizationtechnologiesName : Long Hua Units: mechanical 025 Ban 9thAbstract: According to statistics, there are currently billion worldwide each year, spent tyres, North America about 400 million, nearly 200 million, Western Europe, Japan, [1~5] 100 million. How old tyres of resources, reductions of, the sound of, not only related to the environmental protection of this important social problem, but also related to the sustainable development of the global strategy. Keyword: Telegraph meridian tyres catch stormwater system Jiaofen thermal deposition Motor brought traffic facilities, road transport for the development of the national economy. But we enjoy the facilities and taste the results of economic development, had to face a growing number of old to statistics, there are currently billion worldwide each year, spent tyres, North America about 400 million, nearly 200 million, Western Europe, Japan, [1~5] 100 million. How old tyres of resources, reductions of, the sound of, not only related to the environmental protection of this important social problem, but also related to the sustainable development of the global strategy. Reasonable disposition of old tires, environmental protection has long been a problem. In the 1990s, the world is the most mon practices of old tyres for burial or stowage. In the United States, for example, old tires buried 1992 / stowage rate 63%[1,5]. However, as land prices rise, the expropriation of land for burial / stowage places increasingly difficult. On the other hand, a large number of old tires piled up, could easily trigger fires, resulting in the second hazard. Along with scientific and technological progress, the nations of the world have actively open up new avenues of old tires use. Especially in recent years, growin