废旧橡胶处理及资源化利用现状知识讲解

废旧橡胶处理及资源化利用现状

废旧橡胶处理及资源化利用现状

黄斯乔1

（1. 北京大学环境科学与工程学院，北京 100871）

摘要：废旧橡胶是橡胶制品老化、磨损、报废后产生的固体废弃物，其中含有大量可循环利用的有价资源。对此如果处理不当，会引发一系列环境问题。本文综述了目前废旧橡胶制品处理、回收和循环利用的现状和发展趋势，主要包括废旧橡胶的直接利用、磨成胶粉后利用、通过再生胶重新利用、热分解后利用以及燃烧等。并根据资源化利用的实际需求，对未来该领域的研究与发展提出了问题及建议。

关键词：环境工程；废旧橡胶；资源循环利用；再制造；问题及建议

中图分类号：TQ330

Current Status of Waste Rubber Treatment and Resourcefication Process

HUANG Si-qiao1

(1.College of Environmental Science and Engineering ,Peking University,Beijing 100871)

Abstract：Waste rubber，a kind of solid waste generated after rubber products′aging，wearing，tearing，and scraping，contains large amounts of recyclable resources . Unproper treatment on waste rubber products might lead to a series of environment problems. This paper introduces the main method and developing trend of waste rubberproducts processing，reclaiming and recycling，including the directly use of scrap rubber，recycling via grinding to rubber powder，de-sculpturing to produce regenerated rubber，pyrolysis and combustion. Based on the actual needs of resource utilization，a series of problems and suggestions on future research and development in this field are put forward in this paper.

Key words: environmental engineering； waste rubber； recycling utilization of resource； remanufacturing；problems and suggestions

0 引言

随着工业和现代文明的发展，各种工业和生活废弃物的处理已经成为人们所面对的一大难题。废旧橡胶是固体废弃物的一种,主要来源为废旧橡胶制品及橡胶制品生产过程中的边角料,其数量在废旧高分子材料中居第二位(仅次于废旧塑料)。据统计，2012年我国产生废旧轮胎2.8亿条，总重量1018万吨，数量居世界第一。但经正规渠道回收部分不足50%。其中30%以上被当作垃圾进行焚烧、填埋或闲置堆积[1]。这不仅会占用土地资源，向环境中释放有害物质，污染土壤及地下水，而且橡胶废弃物中含有的橡胶弹性体、织物、聚酯、金属等有价资源无法循环利用，造成巨大的资源浪费。

中国是世界上最大的橡胶消费国，消费规模已连续12年居世界首位。2012年，我国汽车产量和销量均超过1800万辆，超过日美之和，生产所需轮胎的橡胶

消耗量，达到1200万吨，占全球38.8%。同时，我国又是橡胶资源极度匮乏的国家，每年75%以上的天然橡胶和40%以上的合成橡胶依赖进口，橡胶资源总体对外依存度超过70%[2]，较石油、铁矿石更甚，远超国家战略资源安全警戒线。但因为胶树对环境气候和区域选择性强，其种植面积和产量增长空间有限，天然橡胶国内产量难以明显提升。

废旧橡胶是可再生利用的资源。旧轮胎可以通过翻新继续使用；废轮胎通过生产再生胶、橡胶粉等利用方式，可以变废为宝。因此，废旧橡胶可作为减量化、无害化、再利用的重要废旧物资。做好废旧橡胶的循环利用，是落实科学发展观，促进我国环保事业发展，以及建设资源节约型、环境友好型社会的一项重要措施。作者简介：黄斯乔，（1990-），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制

1废旧橡胶的资源化利用技术

根据现有研究基础和相关技术进展，废旧橡胶资源化利用大体可以分为两种方式：直接利用和间接利用[3]。直接利用是指以原有形状或近似原形进行利用；间接利用是指完全改变原有形态或化学结构，获得不同于原产品的使用方式。

1.1直接利用技术

1.1.1废橡胶直接或原形改制利用

废橡胶直接或原形改制利用技术是直接用废橡胶(轮胎)或通过捆绑、裁剪、冲切等方式，将废橡胶(轮胎)改造成有利用价值的物品[4]，如用于码头作为船舶的缓冲防撞装置，用于构筑人工礁石或防波浪堤；用于公路防护栏或水土保护栏；用于建筑消音墙；用作航标灯的漂浮灯塔；切割裁成胶条编织成弹性防护网、防撞挡壁、防滑垫等。另外有研究表明，废旧橡胶制品可以防治重金属污染[5］，英国将废旧轮胎整体投入被核电站废水污染的河里，橡胶中的S及其他化合物与Hg等重金属发生反应，消除了河水重金属污染，使河流生态系统得到有效恢复。与其他综合

利用途径相比，直接利用或原形改制利用是一种非常有价值的利用，它在耗费能源和人工较少的情况下使废橡胶物尽其用。但该方法消耗的废旧轮胎量并不大，所以只能当作再利用的一种辅助途径。

1.1.2 再制造技术

橡胶轮胎表面磨损通常发生在胎面覆盖胶层，轮胎报废后经过打磨、粘附新胶、整体硫化等处理，其骨架材料和部分橡胶材料可以循环利用。轮胎翻新再制造可以节省30%～50%的原材料消耗，并且减少废弃轮胎的产生，再制造轮胎寿命通常可以达到新胎寿命的60%～90%[6]所以世界各国都普遍重视轮胎翻修工作，目前世界上最先进的翻胎技术为预硫化翻胎法。又称冷翻法[7]，即把已经硫化成型的胎面胶粘合到经过打磨处理的胎体上，装上充气内胎和包封套，送入大型硫化罐，在较低温度和压力下硫化，一次可生产多条翻新轮胎。目前，我国轮胎再制造研究技术发展较快，然而与之配套的废旧轮胎回收服务保障系统还不完善，这是制约我国轮胎再制造产业发展的主要原因。

1.2间接利用技术

1.2.1 再生胶技术

橡胶再生的实质是通过外加的物理、化学或生物能量将硫化橡胶的三维网络打开，获得可加工的准线性分子结构。目前采用的再生胶生产技术有动态脱硫法(恩格尔科法)、常温再生法、低温再生法(TCR法)、低温相转移催化脱硫法、微波再生法、辐射再生法和压出再生法等[8]。我国再生胶行业广泛采用的传统煤焦油化学脱硫方法，会产生大量污水、废气，技术水平落后。20世纪末，我国开始推广常压动态脱硫工艺，以求改善橡胶脱硫所造成的污染问题。相关研究人员也在不断探索环境友好型的新型脱硫技术并且取得了一定进展。