1.1　废橡胶（轮胎）的处理方法

废轮胎除了恶化自然环境外，还会破坏植被生长、影响人体健康、危及地球生态环境，因此，它是危害环境较大的工业废弃物之一。对废轮胎的传统处理方法是露天堆放或者掩埋填地。但废轮胎属于不溶或者难溶的高分子弹性材料，有着较高的弹性和韧性，在-50～150℃范围内不会发生变化，它们的大分子分解到不影响土壤中植物生长的程度需要数百年的时间。越积越多的废轮胎长期露天堆放，不仅占用大量土地，还容易滋生蚊虫、传播疾病，且一旦被引燃，很容易引起火灾，不但造成大量的污染物排放，还能带来生命和财产损失。因此，这些传统处理方法正在被逐渐禁止。

目前，废轮胎回收利用的方式很多，可大致分为原型改制、再生利用和热化学处理三类，如图1-2所示。

1.1.1　原型利用

废轮胎的原型改制对轮胎形状无重大改变，也不经过化学变化。废轮胎也可通过物理加工变为其他形式加以利用，如在国外改制轮胎主要用于人工渔礁，而在我国还用于加工鞋底、垫片等。这种方法可以回收一定量的废轮胎，但是橡胶工业的快速发展使得改制橡胶的成本与产品的品质相比并不具备优势。原型利用示意见图1-3。

1.1.2　轮胎翻新

轮胎翻修是指对旧轮胎进行翻修，属于整体利用，翻修后的轮胎主要用于载重汽车、工程铲车、农业车辆、工业车辆、挂车等。翻新轮胎能在一定程度上节约开支、降低成本，减少能耗，但对轮胎的完好性要求较高，能用于翻修的轮胎一般只占报废量的22％。轮胎翻新示意见图1-4。

1.1.3　再生利用

橡胶的再生利用主要是制造橡胶粉和再生橡胶。再生橡胶是指切断硫化过程中橡胶大分子形成的C—S、S—S交联键，但仍保留其原有成分的橡胶。这种回收利用方法在第二次世界大战后得到迅速发展。但到了20世纪70年代，随着子午线轮胎的出现，再生橡胶掺用比例大幅度下降。合成橡胶，尤其是充油丁苯橡胶以低价优势夺取了大部分再生橡胶的市场。另外，再生橡胶生产能耗大，“三废”治理难，无法适应环保提出的要求。这些原因使得再生橡胶的生产逐渐衰退，发达国家的废橡胶利用重点已转向制造胶粉和开辟其他应用领域，如有些国家已停止再生橡胶的生产。再生橡胶因价格优势，仍用来制造某些产品，见图1-5。

胶粉可用来制造胶鞋大底、减震垫、橡胶沥青、运动跑道和一些其他制品，微细胶粉可用于汽车轮胎。与再生橡胶相比，胶粉在并用橡胶中所表现出的性能更具优势。据试验，在原料橡胶中掺入5％～30％的胶粉，不影响橡胶的性能，有些橡胶制品甚至使用100％的胶粉。胶粉具有一定的弹性和耐磨、抗滑等性能，而且其中含有防老剂，因此特别适用于和其他材料一起铺设人行道、高速公路、球场等，且能够明显提高路面的质量和寿命，发达国家将这一应用领域选作废橡胶利用的第二大目标。用胶粉与沥青、沥青油和凝聚剂混合铺设的道路，具有稳定性好、耐磨、降噪、防冻、防滑和维修费用低等特点。

胶粉除了与橡胶掺用外，也与树脂并用，以增韧改性树脂。早在20世纪80年代初，国外就已开始将胶粉加入到各种热塑性聚合物中，进行胶粉增韧聚合物的研究。其中以PE体系最多，其他还包括PP、PS、PVC、环氧树脂、尼龙以及一些热塑性弹性体体系。掺用胶粉后的塑料可通过模压、层压、压延、挤塑等成型方法制成成品，可用作垫毯、道路铺设、屋顶防水层、汽车消声道铺垫、油田管道保护以及减震垫和隔声材料等。利用胶粉生产的吸声地砖靶场见图1-6。

1.1.4　热解

废轮胎热解是在缺氧或惰性气体中进行的不完全热降解过程，可产生液态、气态烃类化合物和炭残渣，这些产品经进一步加工处理能被转化成具有各种用途的高价值产品。

近年来，各国在废轮胎热解方面的研究取得了一些进展，对热解产物的分离、组成和应用也开展了大量的研究。随着废轮胎热解技术研究的不断深入，研究方向已从小批量、小型试验逐渐进入连续式、中试阶段，部分还实现了工业化示范生产和商业化运行。国内外先后出现了许多不同工艺的废轮胎热解工业化生产系统，根据处理要求的不同，处理规模从每天数吨到数百吨不等。

废轮胎处理技术备受关注，它通过转换可以有效地回收炭黑、富含芳烃的油和高热值燃料气，实现能源的最大回收和废轮胎的充分再利用，具有较高的经济效益和环境效益。与翻新、制造胶粉和再生胶、焚烧等废旧轮胎处理方法相比，废轮胎热解具有对废轮胎处理量大、效益高和环境污染小等特点，更符合废弃物处理的资源化、无害化和减量化原则。热解技术代表了当今废轮胎资源化处理的重要方向。

1.1.5　热能利用

由于废轮胎具有较高的热值，可作为优良的燃料使用，燃烧效率优于煤炭、油和木材。根据美国环保署的统计数据，废轮胎燃烧可产生与石油相同的热量，比煤炭高出25％～50％，比木材高出100％～200％。最近几年来，越来越多的燃烧设备采用废轮胎作为原料，这不仅仅因为其燃烧热值高，同时也是由于其价格便宜，排放物少，含水量低。美国环保署的测试结果表明轮胎灰分中含有的重金属比某些煤炭少，同时与煤炭相比，在水泥厂用轮胎作为燃料可减少NO_x的排放。

轮胎可以整体焚烧和粉碎燃烧，取决于燃烧设备的类型，如水泥厂可采用整胎焚烧。粉碎后的尺寸一般为1～2in（1in=2.54cm），粉碎过程不仅仅使废轮胎尺寸减小，同时也除去了轮胎中的纤维和金属。用于焚烧的不同尺寸的废轮胎见图1-7。