解决难题 美国废旧轮胎回收与利用

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    1刖目自从发明了合成橡胶和子午线轮胎，废旧轮胎的处理就成了困扰人们的一大难题。现代的轮胎是由纤维和钢及不同种硫化橡胶组成的。要把非常坚坚固的橡胶产品分解成基本成分，需要重型切碎机，成粒机和碾磨机以及低温冷冻设备和分离设备。在橡胶价格疲软时，做到回收橡胶盈利是非常困难的。华盛顿回收橡胶管理委员会（STMC）提供的1996年数据，废轮胎总数为26600万套；回收利用为20200万套，超过总数的75%被用作燃料约为15300万套；粉末橡胶利用1250万套；民用工程利用15000万套；混炼制新产品利用了800万套；出口了1500万套；农业方面利用250万套；另有100万套作其它用途。下面分三个方面详述废旧轮胎回收与利用情况。

    2废轮胎的用途2.1用作燃料利用旧轮胎最普通的方法是用作燃料（简称TDF），根据长期提倡使用TDF的古德伊尔橡胶公司提供的数据，1997年初，在美国有107个用轮胎作燃料的工厂。另有96个在做燃烧实验。这些地方包括水泥厂、石灰厂、造纸和纸浆厂、电厂、铸造厂及冶炼厂。根据提交给华盛顿环保局的试验报告，用TDF的气体排放要低于燃烧传统燃料，如煤的气体排放量。当然，将TDF供给工厂前须经过切碎处理，便于发送。许多废轮胎的使用者可接受整胎，特别是水泥厂，因为轮胎中的钢是制水泥的一种成分，TDF消耗每年产生的废轮胎的2.2用作粉末橡胶根据华盛顿回收橡胶管理委员会（SIMC）提供数据，制造橡胶粉末每年约消耗1250万套轮胎。这是回收利用旧轮胎的第二种受欢迎的方法。粉末橡胶消耗量约占总数的5%.高尔夫球场和运动场用了大量的粉末橡胶。

    粒子为1/8至1/4英寸是作土壤基的理想材料。橡胶粉被加入土壤或草根处，可保护草的根、茎不结霜，帮助通风排水。这种橡胶粉价格是其他用途的两倍多。在美国，1997年售出200万磅，以后每年还会大幅度增加。20至30网目的橡胶粉可用于压制零件。网目号越高，就越细，价格也越高。传统的橡胶粉市场是指生产代档产品，如垫子、档板另一些制造商已经用橡胶粉制造较高技术的产品，如鞋根、草坪滴水软管及汽车部件。甚至将橡胶粉与特殊的粘合剂或塑料结合成新型材料。根据俄亥坎顿的一位企业家唐先生说：一个市场正在形成，即橡胶粉用于热补房屋顶或用作密封剂。目前这一领域正由焦油产品向橡胶产品转化。另外一种橡胶产品是喷涂钢制桥梁作为桥梁的保护材料。这种用途真是太棒了。

    这种水基的橡胶涂层可保用七年“。其他潜在的大市场包括作地板基础，地下管的保护层替代泡沫材料，以及作为新轮胎的原料。

    美国轮胎回收者公司（ATR）已经开辟了几个市场，甚至将橡胶粉卖给训马师作为马厩和跑道的地面材料。公司也开发新产品用于土壤改良，把橡胶粉耕到土表层，给青草一个好的生长床，以利于其生长。此外，ATR也将橡胶粉卖给南部的浙青铺路业。最近，ATR安装了新设备来增加橡胶粉的产量。新生产线旨在用脱联结的脱硫剂处理橡胶粉。脱联结是指破坏硫化橡胶的硫键，并将硫化胶还原成生胶态的化学过程。公司预测，一旦脱硫生产线投产，销售额会大大增加。1997年美国轮胎回收者公司处理了超过100万套废轮胎，并生产出1300万磅的产品，是美国最大的橡胶粉生产厂之一。ATR先将承运人运来的废轮胎粉碎，再制成3/8英寸的橡胶片，把磁分离出来的钢卖出，筛出的纤维卖出。然后或者在室温下，把橡胶磨成10~400网目号的大小不同的胶粒；或者低温冻结至一160°C，压碎成100网目号（超细）胶粒。100号胶粉可用于压制零件及其它用100号胶粉适用于与新的生胶混合。一般美国新轮胎用回收的橡胶平均占轮胎总重量的1%~2%，而北美的米其林公司已尝试用5%的回收橡胶粉为福特公司制造新轮胎。

    2.3民用工程的应用用废轮胎替代传统的建筑材料经过挫折后又开始推广应用。美国在这一领域出现了一批专家，有些专家已有超过35年的浙青一橡胶技术经验。废轮胎的使用可追溯到本世纪70年代，废轮胎用作防波堤、人工暗礁。自从本世纪90年代初期，民用工程应用的废橡胶越来越多。废轮胎怎样用于民用工程，利益何在呢，用途之一是用废轮胎替代岩石作路堤。废轮胎也用作轻的路基填充料，墙的加强筋，防止路面底下冻结，过滤和储气系统的底面垫板以及居民区化粪池的排水床。轮胎通常被切碎使用。可切成棱长两三英寸的块。在不同用途中，民用工程通常需要各方向不小于两英寸的块。更小的粒状橡胶为粉末橡胶，如上所述。

    在美国，随着某些专利的到期，混合铺路技术得到更广泛的应用。如花岗岩建筑公司一美国该领域最大的国有公司、FNF建筑公司是发展最快的混合铺路技术企业，草原谷公司是美国南部的混合铺路技术领袖，以及国际表面系统公司等。

    这表明，橡胶粉铺路工业具有巨大的潜力。RPA的执行董事卡深先生说，这一工业促使发展更先进、更有效的废轮胎加工设备。从而使承建人在选择废胶粉作铺路材料时比选其它材料更具有竞争能力，也大大降低浙青一橡胶铺路材料的成本。有1800~2000万套轮胎被用于这种目的。过去两年增加近80%.基于橡胶块的独特特性一重量轻，绝缘性好，透水性好和可压缩性好。利用这些性质，工程师用废胶块解决了许多建筑问题，既省钱又消耗掉大量的废轮胎。然而，华盛顿州和科罗拉多州用废橡胶块填充物作路基发生火灾使这一市场一度萎缩到500万套轮胎。华盛顿的废橡胶管理委员会和国际轮胎和橡胶学会的轮胎和橡胶顾问委员会曾召集会议。成员来自轮胎回收工业、学术单位以及华盛顿的联邦高速公路管理委员会（FH-WA）委员会调查表明，在70多个类似的工程中这是仅有发生火灾的两起。委员会通过比较几个可能引起火灾的因素，断定可能是路基的自加热增加了着火的可能性。关键因素是橡胶路基的深度超过25英尺。委员会起草了一份“减少轮胎块填充物自燃的规章”的文件。文件已被联邦高速公路管理委员会通过。规章建议轮胎块填充物的高度不能超过3m，应该用较大的轮胎块，对最小粒径要加以限制。并限制空气和水在填充物内的流动。经过3年的努力，美国测试与材料学会发布了废轮胎在民用工程应用方面的实施标准（ASTMD627098）。下面是一个应用实例。因州的高速公路管理局（MTA）为使通向波特兰的因喷气机机场的道路更顺畅，准备建立新的立体道路枢纽。因为当地厚厚的软粘土地基，用传统的土方建路基太重会沉入粘土层中。工程的设计Aldch和Dr.Humphrey用废轮胎块解决了这个问题。为了符合上述标准，设计者选用两层轻的轮胎块，每层3m.为排出橡胶层内空气和7水路基两侧和顶部用3~6英尺的泥土覆盖。限制路基发热的关键是用大的碎片，减少使用小颗料，所以设计者选用12英寸最大号的碎片，其中小于1/4英寸的颗粒重量不超过橡胶总重量的1%.因州高速公路管理局（MTA）收集散在全州被弃的废轮胎。经协商，州环保局付加工废轮胎费的三分之二。州高速公路管理局因省去用聚苯乙烯隔离板而节约了30万美元。因州州民也因此摆脱了120万套废轮胎。

    美国材料测试学会制定的废轮胎民用工程应用的实施新标准（ASTMD6270―98）华盛顿的联邦高速公路管理委员会（FHWA）发布了一套减少废橡胶填充物产生内热的设计规章；以及遍及全国的一系列教育和技术培训班使这一技术引起更多的民用工程工程师及公用设施方面官员的注3结语俗话说，它山之石，可以攻玉。美国废旧轮胎的回收方面的经验和技术可以为我国相关企业和部门所用，希望我国在废轮胎回收与利用上早日赶上世界先进水平。