近年来,随着我国经济持续快速的发展,各类机动车保有量逐年大幅上升,废旧轮胎的数量也逐年增多。据统计,2009年我国年产生废轮胎2.33亿条,重量约860万吨,仅山东每天就产生800多吨废旧轮胎,废旧轮胎污染问题也十分严峻,废旧轮胎已成为一种不折不扣的黑色垃圾,采用合理的技术路线处理废旧轮胎,不仅可消除污染,还可实现其资源化利用,促进节能减排。
废旧轮胎处理现状
废旧轮胎的处理方式包括堆存、填埋、焚烧、重新翻修、再生制备橡胶或胶粉等。但是废旧轮胎长期堆存易孳生蚊虫并造成鼠类繁殖,而由于担心对土壤、植被和地下水的二次污染,填埋正逐渐被其他利用方式所替代。欧盟早在2003年就禁止整胎填埋,2006年后禁止轮胎破碎后填埋。轮胎焚烧虽然可以回收部分热能,但焚烧过程中会使铜、铅等重金属盐残留于飞灰中,同时会产生二氧化硫等有毒气体,增大了后续气体净化工序的复杂性和工业运行成本。此外,目前国内旧轮胎的翻新回收率和利用率都处于较低水平,2009年我国轮胎翻新率不足5%,而发达国家轮胎翻新比例在45%以上。
目前我国多省都出现了利用废旧轮胎进行土法炼油的小作坊和土窑炉,由于投资小、工艺和生产设备落后,在生产过程中不仅能源消耗巨大,而且会向周围环境大量排放二氧化硫、硫化氢、苯类等有害气体(每炼1吨废轮胎会产生超过100kg的二氧化硫),并伴随着大量的生产废渣随意排放,对土壤和水源造成了毁灭性破坏,作坊周围寸草不生,树木枯死。
废旧轮胎
绿色资源化处理技术
微负压热解技术是一种具有发展前景的废轮胎处理方式,它是指在无氧或缺氧工况下,通过适当的温度加热(300~600℃),使轮胎的有机成分发生分解,从而脱出挥发性物质并形成固体炭黑的过程,挥发性物质经过冷凝收集,可以得到40%以上的燃料油,同时还可生产30%左右的再生炭黑、30%左右的钢丝等工业原材料,其资源回收率高,生成的产物方便运输,产品价值较高,生产的燃料油可部分替代成品柴油、重油等石化燃料。
由于是缺氧分解,还原气体可减轻硫、氮、重金属等有害成分对环境的二次污染,工艺上无需昂贵的洗气装置;微负压保证了生产过程无有害气体的泄露,便于厂区内进行清洁生产。此外,热解之后的可燃气体经过净化可以直接燃烧,为废轮胎的微负压热解过程提供全部热量,燃烧后的烟气主要成分是氮气、二氧化碳和水蒸汽,固体残留物即为工业炭黑。因此该技术的生产过程无需额外的热能消耗,无废水、废气、废渣的排放,是一种低污染、低能耗的"绿色"高效处理方式,实现经济和环境的双重效益,促进节能减排,推动循环经济的发展。(作者单位:山东省科学院能源研究所)
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