1.2 国内外废橡胶的处理现状
1.2.1 国外废橡胶的研究利用现状
2009年世界一些国家及地区的废橡胶利用形式见表1-1。
表1-1 2009年世界一些国家及地区的废橡胶利用形式
(1)美国 美国早在1991年就通过立法推动国内废轮胎的回收利用,还对废轮胎的处理实行政府补贴。由于胶粉含有抗氧化剂,可以延缓沥青铺路材料的老化,延长公路的使用寿命,同时可使路面更有弹性,降低噪声。1997年美国参众两院立法规定,凡国家投资或资助的道路建设必须采用胶粉改性沥青铺设,并且规定胶粉的用量必须达到20%以上。
美国采用胶粉改性沥青铺设高等级公路和城市道路有30多年的历史,例如美国黄石公园海拔3000m的公路以及白宫内外道路的铺设均采用了胶粉改性沥青。据美国橡胶生产者协会称,美国的废轮胎回收率已经从1990年的11%上升到2005年的80%。美国废轮胎主要用来生产轮胎衍生燃料,2005年美国环保局的统计显示约52%的废轮胎都是用作这一用途,主要用于水泥厂、造纸厂、发电厂、工业锅炉等。根据美国环保署的统计数据,在美国每年约有530万条废轮胎用作水泥厂燃料,2006年美国州和地方环保署通过法案在21个州的48个水泥厂中使用废轮胎作为燃料。城市建设——切碎后用于铺路的路基或者堆填区的建设,约占16%;轮胎翻新占12%;直接填埋占了16%左右;另外还有2%出口到发展中国家,如表1-2所示。
表1-2 美国废旧轮胎回收和再利用
(2)芬兰 芬兰政府1996年就出台了关于废轮胎回收利用的专门法案,规定轮胎生产和销售厂商有义务回收轮胎,必须将用户更换下来的废轮胎送到指定的工厂进行再生利用。芬兰除了对废轮胎进行翻新处理外,还将其用作发电燃料、道路材料或建材等。
(3)英国 英国利用废轮胎发电取得了显著成效。目前英国至少有5座电厂用废轮胎做燃料,其中建于1995年、地处伍尔福汉普顿市的第1家轮胎燃料动力发电站每年可以处理英国23%的废轮胎。
(4)日本 日本自1993年起就大规模进行废轮胎的回收利用。1995年,日本工业技术院环境技术综合研究所开发出从废轮胎中回收燃料和炭黑的新技术,即采用液相分离法将细碎的轮胎片与有机溶剂萘进行反应,使轮胎液化。该技术使每吨废轮胎可以回收燃油550kg、炭黑350kg,回收率达到90%。
日本是目前世界上废橡胶利用率很高的国家,利用率达到90%以上,主要利用方式是采用燃烧方法进行能量回收,其次为胶粉和再生橡胶。日本政府制定了再循环法对废轮胎实行管理卡制度,防止非法丢弃废轮胎,并实行轮胎生产者责任制,销售商有回收轮胎的义务。
(5)韩国 韩国动力资源研究所1997年研究成功用废轮胎批量提炼石油和炭黑的新技术,将废轮胎和废油以1:2的比例混合,先加工提取相当于原料40%~50%的油品,再在剩余物质中提取炭黑。
1.2.2 国内废橡胶的利用研究现状
我国是世界上最大的橡胶消费国,同时又是一个橡胶资源非常匮乏的国家,80%的天然橡胶、40%的合成橡胶依赖进口。充分利用与正确处理可再生的废橡胶资源,是我国橡胶工业可持续发展的必然选择。
至2012年年底全国机动车保有量已达2.4亿辆,其中,汽车保有量达1.2亿辆。预计2020年我国汽车保有量将达到或超过2亿辆。运输车辆超载、超速的现象,使我国每年废胎产生量以5%以上的速度递增,不包括每年报废的大量胶管、胶带、摩托车胎、电动车胎、自行车胎、胶鞋等众多废旧橡胶制品,其数量也在几百万吨。我国已经成为世界废橡胶(含废轮胎)产生量最大的国家之一。
我国的废橡胶利用领域经几十年的发展,已形成了三大产业,即:橡胶粉工业、再生橡胶工业和废橡胶热解工业,如表1-3所示。
表1-3 我国废旧橡胶的应用情况
当前,国内废橡胶的回收与利用情况,与国外正好相反。国外以橡胶粉为主,再生橡胶为辅,但国内绝大部分废橡胶用于生产再生橡胶。1952年中国再生橡胶产量为1500t,半个多世纪时间中国再生橡胶产量提高了2000倍。2013年,中国再生橡胶产量380万吨,2014年再生橡胶产量达到410万吨。中国生产再生橡胶企业数量达1000余家,区域性规模生产能力基本达到20万吨/年以上,生产能力超过600万吨/年。其中规模在1万吨/年以上100余家,总生产能力约300万吨/年;规模在0.6万吨/年以上500余家,生产能力约300万吨/年。据不完全统计和调查测算,预计我国再生橡胶、胶粉产量将实现稳步增长。再生橡胶的消耗情况如表1-4所示。
表1-4 2012年350万吨再生橡胶利用率