解決難題 美國廢舊輪胎回收與利用

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    1刖目自從發明了合成橡膠和子午線輪胎，廢舊輪胎的處理就成了困擾人們的一大難題。現代的輪胎是由纖維和鋼及不同種硫化橡膠組成的。要把非常堅堅固的橡膠產品分解成基本成分，需要重型切碎機，成粒機和碾磨機以及低溫冷凍設備和分離設備。在橡膠價格疲軟時，做到回收橡膠盈利是非常困難的。華盛頓回收橡膠管理委員會（STMC）提供的1996年數據，廢輪胎總數為26600萬套；回收利用為20200萬套，超過總數的75%被用作燃料約為15300萬套；粉末橡膠利用1250萬套；民用工程利用15000萬套；混煉制新產品利用了800萬套；出口了1500萬套；農業方面利用250萬套；另有100萬套作其它用途。下面分三個方面詳述廢舊輪胎回收與利用情況。

    2廢輪胎的用途2.1用作燃料利用舊輪胎最普通的方法是用作燃料（簡稱TDF），根據長期提倡使用TDF的古德伊爾橡膠公司提供的數據，1997年初，在美國有107個用輪胎作燃料的工廠。另有96個在做燃燒實驗。這些地方包括水泥廠、石灰廠、造紙和紙漿廠、電廠、鑄造廠及冶煉廠。根據提交給華盛頓環保局的試驗報告，用TDF的氣體排放要低于燃燒傳統燃料，如煤的氣體排放量。當然，將TDF供給工廠前須經過切碎處理，便于發送。許多廢輪胎的使用者可接受整胎，特別是水泥廠，因為輪胎中的鋼是制水泥的一種成分，TDF消耗每年產生的廢輪胎的2.2用作粉末橡膠根據華盛頓回收橡膠管理委員會（SIMC）提供數據，制造橡膠粉末每年約消耗1250萬套輪胎。這是回收利用舊輪胎的第二種受歡迎的方法。粉末橡膠消耗量約占總數的5%.高爾夫球場和運動場用了大量的粉末橡膠。

    粒子為1/8至1/4英寸是作土壤基的理想材料。橡膠粉被加入土壤或草根處，可保護草的根、莖不結霜，幫助通風排水。這種橡膠粉價格是其他用途的兩倍多。在美國，1997年售出200萬磅，以后每年還會大幅度增加。20至30網目的橡膠粉可用于壓制零件。網目號越高，就越細，價格也越高。傳統的橡膠粉市場是指生產代檔產品，如墊子、檔板另一些制造商已經用橡膠粉制造較高技術的產品，如鞋根、草坪滴水軟管及汽車部件。甚至將橡膠粉與特殊的粘合劑或塑料結合成新型材料。根據俄亥坎頓的一位企業家唐先生說：一個市場正在形成，即橡膠粉用于熱補房屋頂或用作密封劑。目前這一領域正由焦油產品向橡膠產品轉化。另外一種橡膠產品是噴涂鋼制橋梁作為橋梁的保護材料。這種用途真是太棒了。

    這種水基的橡膠涂層可保用七年“。其他潛在的大市場包括作地板基礎，地下管的保護層替代泡沫材料，以及作為新輪胎的原料。

    美國輪胎回收者公司（ATR）已經開辟了幾個市場，甚至將橡膠粉賣給訓馬師作為馬廄和跑道的地面材料。公司也開發新產品用于土壤改良，把橡膠粉耕到土表層，給青草一個好的生長床，以利于其生長。此外，ATR也將橡膠粉賣給南部的浙青鋪路業。最近，ATR安裝了新設備來增加橡膠粉的產量。新生產線旨在用脫聯結的脫硫劑處理橡膠粉。脫聯結是指破壞硫化橡膠的硫鍵，并將硫化膠還原成生膠態的化學過程。公司預測，一旦脫硫生產線投產，銷售額會大大增加。1997年美國輪胎回收者公司處理了超過100萬套廢輪胎，并生產出1300萬磅的產品，是美國最大的橡膠粉生產廠之一。ATR先將承運人運來的廢輪胎粉碎，再制成3/8英寸的橡膠片，把磁分離出來的鋼賣出，篩出的纖維賣出。然后或者在室溫下，把橡膠磨成10~400網目號的大小不同的膠粒；或者低溫凍結至一160°C，壓碎成100網目號（超細）膠粒。100號膠粉可用于壓制零件及其它用100號膠粉適用于與新的生膠混合。一般美國新輪胎用回收的橡膠平均占輪胎總重量的1%~2%，而北美的米其林公司已嘗試用5%的回收橡膠粉為福特公司制造新輪胎。

    2.3民用工程的應用用廢輪胎替代傳統的建筑材料經過挫折后又開始推廣應用。美國在這一領域出現了一批專家，有些專家已有超過35年的浙青一橡膠技術經驗。廢輪胎的使用可追溯到本世紀70年代，廢輪胎用作防波堤、人工暗礁。自從本世紀90年代初期，民用工程應用的廢橡膠越來越多。廢輪胎怎樣用于民用工程，利益何在呢，用途之一是用廢輪胎替代巖石作路堤。廢輪胎也用作輕的路基填充料，墻的加強筋，防止路面底下凍結，過濾和儲氣系統的底面墊板以及居民區化糞池的排水床。輪胎通常被切碎使用。可切成棱長兩三英寸的塊。在不同用途中，民用工程通常需要各方向不小于兩英寸的塊。更小的粒狀橡膠為粉末橡膠，如上所述。

    在美國，隨著某些專利的到期，混合鋪路技術得到更廣泛的應用。如花崗巖建筑公司一美國該領域最大的國有公司、FNF建筑公司是發展最快的混合鋪路技術企業，草原谷公司是美國南部的混合鋪路技術領袖，以及國際表面系統公司等。

    這表明，橡膠粉鋪路工業具有巨大的潛力。RPA的執行董事卡深先生說，這一工業促使發展更先進、更有效的廢輪胎加工設備。從而使承建人在選擇廢膠粉作鋪路材料時比選其它材料更具有競爭能力，也大大降低浙青一橡膠鋪路材料的成本。有1800~2000萬套輪胎被用于這種目的。過去兩年增加近80%.基于橡膠塊的獨特特性一重量輕，絕緣性好，透水性好和可壓縮性好。利用這些性質，工程師用廢膠塊解決了許多建筑問題，既省錢又消耗掉大量的廢輪胎。然而，華盛頓州和科羅拉多州用廢橡膠塊填充物作路基發生火災使這一市場一度萎縮到500萬套輪胎。華盛頓的廢橡膠管理委員會和國際輪胎和橡膠學會的輪胎和橡膠顧問委員會曾召集會議。成員來自輪胎回收工業、學術單位以及華盛頓的聯邦高速公路管理委員會（FH-WA）委員會調查表明，在70多個類似的工程中這是僅有發生火災的兩起。委員會通過比較幾個可能引起火災的因素，斷定可能是路基的自加熱增加了著火的可能性。關鍵因素是橡膠路基的深度超過25英尺。委員會起草了一份“減少輪胎塊填充物自燃的規章”的文件。文件已被聯邦高速公路管理委員會通過。規章建議輪胎塊填充物的高度不能超過3m，應該用較大的輪胎塊，對最小粒徑要加以限制。并限制空氣和水在填充物內的流動。經過3年的努力，美國測試與材料學會發布了廢輪胎在民用工程應用方面的實施標準（ASTMD627098）。下面是一個應用實例。因州的高速公路管理局（MTA）為使通向波特蘭的因噴氣機機場的道路更順暢，準備建立新的立體道路樞紐。因為當地厚厚的軟粘土地基，用傳統的土方建路基太重會沉入粘土層中。工程的設計Aldch和Dr.Humphrey用廢輪胎塊解決了這個問題。為了符合上述標準，設計者選用兩層輕的輪胎塊，每層3m.為排出橡膠層內空氣和7水路基兩側和頂部用3~6英尺的泥土覆蓋。限制路基發熱的關鍵是用大的碎片，減少使用小顆料，所以設計者選用12英寸最大號的碎片，其中小于1/4英寸的顆粒重量不超過橡膠總重量的1%.因州高速公路管理局（MTA）收集散在全州被棄的廢輪胎。經協商，州環保局付加工廢輪胎費的三分之二。州高速公路管理局因省去用聚苯乙烯隔離板而節約了30萬美元。因州州民也因此擺脫了120萬套廢輪胎。

    美國材料測試學會制定的廢輪胎民用工程應用的實施新標準（ASTMD6270―98）華盛頓的聯邦高速公路管理委員會（FHWA）發布了一套減少廢橡膠填充物產生內熱的設計規章；以及遍及全國的一系列教育和技術培訓班使這一技術引起更多的民用工程工程師及公用設施方面官員的注3結語俗話說，它山之石，可以攻玉。美國廢舊輪胎的回收方面的經驗和技術可以為我國相關企業和部門所用，希望我國在廢輪胎回收與利用上早日趕上世界先進水平。