废旧橡胶处理及资源化利用现状知识讲解
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废旧橡胶的处理与资源化引言随着工业化的飞速发展,生产过程中产生的废旧物品也越来越多。
其中,废旧橡胶的处理一直是一个全球环境问题。
废旧橡胶处理不当会对环境造成严重的污染,并且浪费了可再利用的资源。
因此,实现废旧橡胶的资源化处理具有重要的意义。
本文将介绍废旧橡胶的处理方法,包括回收再利用、能源化利用和物化利用等方面,以及当前存在的问题和解决方案。
废旧橡胶的回收再利用机械再加工机械再加工是一种常见的废旧橡胶处理方法。
通过将废旧橡胶进行破碎、磨粉、粉碎等工艺,可以将其转变为可再利用的原料。
在这个过程中,废旧橡胶可以用于生产新的橡胶制品,比如橡胶地板、汽车轮胎等。
机械再加工的优点是工艺简单、成本较低,但存在回收效率低、品质不稳定等问题。
建筑材料再生利用除了生产橡胶制品,废旧橡胶还可以用于建筑材料的再生利用。
例如,废旧橡胶可以加入混凝土中,用于制造抗震橡胶支座、橡胶板等。
这种利用方式不仅减少了废旧橡胶的堆放量,还能提高建筑材料的性能。
然而,建筑材料再生利用的应用还存在技术难题和市场认可度不高等问题。
废旧橡胶的能源化利用热解与燃烧废旧橡胶可以通过热解和燃烧等方法转化为能源。
在热解过程中,废旧橡胶被加热至高温,并分解为油气、炭黑和灰渣等物质。
其中,油气可以用作燃料或化工原料,炭黑可用于制造橡胶制品和电子产品,灰渣可作为建筑材料。
而燃烧过程则直接将废旧橡胶燃烧为能源,例如发电和供热。
然而,废旧橡胶的燃烧会产生大量的二氧化硫和一氧化碳等有害气体,对环境造成严重污染。
水解和气化水解和气化是另一种能源化利用废旧橡胶的方法。
在水解过程中,废旧橡胶经过加热和水蒸气作用,被分解为油气和残渣。
这些油气可以用于生产燃料,残渣可以用于制造建筑材料。
而气化则是将废旧橡胶加热至高温,分解为可燃气体和灰渣。
气化得到的气体可以用于发电或化学生产,灰渣则可作为建筑材料。
水解和气化的优点是可以将废旧橡胶转化为高附加值的燃料和化学原料,但存在技术难以掌握和高成本的问题。
橡胶废料的化学再利用技术研究随着现代化产业的发展,橡胶废料已经成为环境污染的一大问题。
大量的废弃轮胎和橡胶制品被丢弃,不仅占用地方,而且污染环境,导致大气、土壤和水体污染等问题,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
因此,如何有效地处理和回收废弃橡胶制品,是当前社会亟待解决的问题。
其中,化学再利用是一种非常有前景的技术。
第一节橡胶废料的问题橡胶废料的分类橡胶废料根据来源不同,可分为工业废料和家庭废料。
工业废料主要来自于轮胎、橡胶管、输气管、密封制品、胶带、橡胶板等生产过程中的废弃物;家庭废料则主要是指橡胶拖鞋、胶水管、泳圈、垫圈、橡皮筋等日常生活中的废弃物。
根据废弃物的来源和种类,橡胶废料的处理方法也会有所不同。
橡胶废料的危害橡胶废料如果长期堆积在自然界中,不仅占用大量的空间,而且会因为氧化反应而产生难闻的臭味和毒气,对周围的环境和生态系统造成极大的危害。
另外,当废弃的橡胶制品被焚烧后,会产生大量的有毒物质和气体,对大气污染和健康造成威胁。
因此,橡胶废料的处理和再利用具有重要的环保意义。
第二节橡胶废料的化学再利用技术橡胶废料的化学成分橡胶是一种高分子化合物,由多种单体经过聚合反应而成。
一般情况下,橡胶成分由丁苯橡胶、丁酮胶、丁基橡胶、乙丙橡胶等组成。
从化学成分的角度来看,橡胶废料归纳起来就是由丁苯橡胶、丁酮胶和甲基苯丁橡胶等组成的混合物。
橡胶废料的化学再利用化学再利用是指将橡胶废料进行化学分解,获得可再利用的化学品和材料。
目前,橡胶废料的化学再利用技术主要有以下几种方式:1. 能量化学再利用:通过高温和高压将橡胶废料催化热分解,产生大量的炭黑、燃料油等。
这种方法的好处是能够将橡胶废料转化为能源,但是会产生大量的污染物和温室气体。
2. 再生橡胶制品:将废弃橡胶经过物理或化学处理后,制成新的橡胶制品,如废轮胎再生橡胶、新型加气橡胶、防水涂料等。
这种方法由于可以节约资源,同时也能够减轻环境污染的压力,所以在实践中得到了广泛的应用。
橡胶的再生及利用众所周知,绝在部分橡胶是难以彻底自然降解的高分子,如不能有效地处理其大量的废弃物,将会危及地球的生态环境,严重影响人们正常的生产和生活。
而“高分子废弃物”实质上又是人类宝贵的再生资源,所以许多国家都在致力于回收和综合开发利用废旧高分子材料的工作。
自1839年橡胶工业诞生时起,废旧橡胶的处理问题就客观的摆到人们面前[1]。
在人类社会步入能源相对短缺和环境污染严重的时期,提出对橡胶的再生与利用更有现实意义。
我国已经把资源的综合利用作为一项重大的技术经济政策来抓,尤其重视对再生资源的回收利用。
1 废旧橡胶及回收利用情况废橡胶是固体废弃物的一种,其来源主要是报废的轮胎、胶管、胶鞋、工业杂品等,另外一部分来自橡胶制品厂生产过程中产生的边角料和废品。
在众多的废旧橡胶中废旧橡胶中废旧轮胎大约占60%~70%。
美国废旧轮胎(占其国内每年使用橡胶的70%)占固体废料总量的1%,擗估计,美国和欧洲年产生的废旧轮胎达到48万t[2],日本每年约产生96万t废橡胶,其中60%是废轮胎[3]。
我国是世界上橡胶消耗量最大的国家之一,仅次于美国和日本,居世界第三[4]。
我国每年约产生69万t废橡胶,废橡胶的产生量约为橡胶制品生产量的40%,回收量一般为废橡胶产生量的50%以下[3]。
废旧橡胶占固体废弃物的比例越来越大(主要是废弃轮胎的增加)。
需有效地解决其回收利用问题。
所以,废旧橡胶的再生应用已不是区域性问题,而被视作一个国家的发展水平问题[5]。
国外从本世纪70年代起开始研究废橡胶再生处理问题,现废橡胶回收再利用技术在发达国家已较成熟,而我国尚处在不断改进和提高的过程中。
目前,我国废旧橡胶利用的主要方法是制造再生胶,约占95%[2]。
2 橡胶的回收利用方法2.1 再生胶再生胶是橡胶回收利用的最古老、最常见的方法。
从19世纪叶开始,至今再生胶技术已较为成熟。
2.2 硫化胶粉硫化胶粉最大的特点是加工过程简单,其与制造再生胶相比:1)省去了脱硫、精炼等工序,可节省大量专用设备、厂房、动力和人力;2)省去了软化剂、活化剂、增粘剂等加工助剂,节省原材料;3)不存在废水、废气、粉尘等污染。
废橡胶循环利用方案一、实施背景随着经济的快速发展和工业化的加速,橡胶制品的需求量不断增加。
然而,废橡胶的处理问题也日益突出,给环境和资源带来了巨大的压力。
传统的废橡胶处理方式如填埋和焚烧,不仅占用土地资源,还会产生二次污染。
因此,从产业结构的改革角度出发,开发废橡胶循环利用方案具有重要的现实意义。
二、工作原理废橡胶循环利用方案的工作原理是利用先进的物理和化学技术,将废橡胶进行破碎、分离、再生等处理,实现资源的再生利用。
具体来说,首先通过破碎设备将废橡胶块破碎成粉末,然后经过分离设备将不同种类的橡胶粉末进行分离。
接着,将分离后的橡胶粉末进行再生处理,通过高温、高压等条件,使橡胶分子重新排列组合,形成具有一定性能的再生橡胶。
三、实施计划步骤1.收集废橡胶:建立废橡胶收集网络,与相关企业合作,确保废橡胶的稳定供应。
2.破碎与分离:购买或租赁破碎设备和分离设备,建立废橡胶处理生产线。
3.再生处理:将破碎后的废橡胶进行再生处理,形成再生橡胶。
4.再生橡胶应用:将再生橡胶应用于制造新的橡胶制品,如轮胎、管材、鞋类等。
5.持续改进:根据市场反馈和生产数据,不断优化工艺流程,提高产品质量和降低成本。
四、适用范围该方案适用于所有产生废橡胶的企业和机构,如轮胎制造厂、橡胶管生产厂家、鞋类制造商等。
通过实施这一方案,这些企业可以减少废物的产生,降低处理成本,同时为环保事业做出贡献。
五、创新要点1.技术创新:采用先进的破碎和分离技术,确保废橡胶的高效处理和再生利用。
2.模式创新:建立废橡胶收集、处理、再生的完整产业链,实现废物的资源化利用。
3.合作创新:与相关企业建立合作关系,共同推动废橡胶的循环利用。
4.环保创新:注重环保要求,采取严格的环境保护措施,减少对环境的影响。
六、预期效果1.环境保护:减少废橡胶对环境的污染,降低填埋和焚烧产生的温室气体排放。
2.经济效益:通过废橡胶的循环利用,为企业节约原材料采购成本,提高产品竞争力。
废旧橡胶制品及其资源化利用引言:随着工业化和城市化的快速发展,废旧橡胶制品产生量急剧增加,如废旧轮胎、废旧橡胶管等。
这些废旧橡胶制品对环境造成了严重污染和资源浪费。
如何有效地处理和利用这些废旧橡胶制品,成为了亟待解决的问题。
本文将重点探讨废旧橡胶制品的资源化利用方法及其意义。
一、废旧橡胶制品资源化利用的方法1.再生橡胶制品生产2.废旧橡胶制品的填埋和焚烧废旧橡胶制品可以被填埋或焚烧。
填埋是一种常见的处理方法,但会造成废旧橡胶制品长时间存在于土壤中,对土壤和地下水造成污染。
焚烧可以将废旧橡胶制品转化为能源,但会产生二氧化硫、二氧化碳等污染物,对环境造成一定影响。
3.废旧橡胶制品的化学回收通过化学回收的方法,可以将废旧橡胶制品中的橡胶成分提炼出来,再进行再利用。
目前,一些国家已经开展了废旧橡胶制品的化学回收研究,取得了一定的成果。
化学回收可以最大限度地保留橡胶的原有性能,对环境影响较小。
二、废旧橡胶制品资源化利用的意义1.减少资源浪费2.促进循环经济发展3.减少对环境的污染4.节约能源焚烧废旧橡胶制品可以产生大量的热能,可以作为能源进行利用。
这样既可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,也可以减少对环境的污染。
结论:废旧橡胶制品的资源化利用具有重要的意义。
通过再生橡胶制品的生产、化学回收等方法,可以减少资源浪费、促进循环经济发展、减少对环境的污染、节约能源。
因此,应该加大对废旧橡胶制品资源化利用技术的研究和推广,推动废旧橡胶制品的可持续利用,实现资源循环利用的目标。
废旧橡胶的回收和循环利用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面临的一大难题,特别是对于经过化学交联的橡胶,由于它内部具有交联的网络结构,因此既不溶也不熔。
目前橡胶制品已经广泛应用于生活中的每一个领域,而这些橡胶制品使用后如果处理不当,可能会给环境带来严重的污染,同时造成资源的浪费。
如何经济\有效\环保地回收具有交联结构的橡胶,始终是全社会关注的焦点问题。
自150多年前Goodyear发明了弹性体的硫化工艺以来,人们为了解决硫化橡胶回收利用问题想出了各种各样的解决方法,甚至于Goodyear本人都在1853年发明了一项专利,其工艺就是将各种废旧的硫化橡胶磨成胶粉然后回收利用,这种方法目前仍在广泛利用。
现在人们已经发明了各种各样的方法用以解决废旧弹性体的回收利用问题,例如轮胎翻新、焚化燃烧以作为燃料、掩埋、磨成胶粉用作填充剂以及脱硫制备再生胶等等。
本文将介绍废旧橡胶的回收和循环利用的主要途径。
一、废旧橡胶的直接利用直接利用是将废旧橡胶制品以原有形状或近似原形加以利用,以废旧轮胎为例,轮胎翻修便是其直接利用中最有效、最直接而且经济的利用方式。
在使用保养良好的情况下,一条轮胎可多次翻修,这样总的翻胎寿命往往可达新胎的1-2倍,而所耗原材料仅为新胎的15%-30%,所以世界各过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,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。
除翻修外,废旧轮胎还可作为人工鱼礁、码头护弦以及赛道车辆等的缓冲材料;在美国还有将其做成高速公路的隔音墙使用。
另外,废旧橡胶还用于防止重金属污染,据分析这是因为水银等重金属会和橡胶制品中的硫磺及其他化合屋发生化学反映的缘故。
二、粉碎为胶粉后利用将废旧橡胶通过常温粉碎或者低温粉碎等方法制备胶粉后加以利用,这是很早以来就采用的方式,也是目前废旧橡胶回收的一种非常重要的途径,目前生产精细胶粉已成为废旧橡胶再利用的主导方向。
废弃资源综合利用的橡胶废料处理与再利用1.橡胶废料是工业生产中产生的一种重要废弃物。
据统计,每年全球产生的橡胶废料数量高达数百万吨。
这些橡胶废料如果得不到有效的处理和再利用,将对环境造成严重的影响。
因此,如何对橡胶废料进行处理和再利用,已经成为当前亟待解决的问题。
2. 橡胶废料的来源和分类橡胶废料主要来源于轮胎生产、橡胶制品加工和橡胶原料生产等环节。
根据橡胶废料的形态和性质,可以将其分为以下几类:1.轮胎橡胶废料:包括废旧轮胎和磨削下来的轮胎橡胶屑。
2.橡胶制品废料:包括橡胶板、橡胶管、橡胶条等制品的边角料和废品。
3.橡胶原料废料:包括废旧橡胶原料和生产过程中产生的废料。
3. 橡胶废料的处理方法橡胶废料的处理方法主要包括物理法、化学法和热解法等。
1.物理法:主要包括粉碎、筛选和磁分离等。
通过物理方法将橡胶废料进行处理,使其达到再利用的要求。
2.化学法:主要包括酸碱处理、氧化还原处理和络合处理等。
通过化学反应,改变橡胶废料的化学性质,使其更适合再利用。
3.热解法:通过高温热解,将橡胶废料分解为小分子化合物,从而实现资源的回收和利用。
4. 橡胶废料的再利用途径橡胶废料的再利用途径非常广泛,主要包括以下几个方面:1.再生橡胶:将橡胶废料经过处理后,重新用于橡胶制品的生产,可以大大节约原材料,降低生产成本。
2.橡胶填充料:将橡胶废料作为填充料,用于橡胶制品的生产,可以提高产品的密度和强度。
3.橡胶沥青:将橡胶废料用于生产橡胶沥青,可以用于道路铺设和防水材料等。
4.生物质能源:将橡胶废料进行热解,产生的可燃气体可以用于发电和供暖等。
5. 结论橡胶废料的处理和再利用是一个复杂的过程,需要综合考虑废料的来源、性质和处理方法等因素。
通过科学的处理和再利用,橡胶废料不仅可以减少环境污染,还可以实现资源的回收和利用,具有重要的经济和环境效益。
6. 橡胶废料处理与再利用的技术挑战橡胶废料的处理与再利用虽然具有明显的经济效益和环境效益,但在实际操作过程中,仍然面临着一系列的技术挑战。
橡胶循环利用1. 背景介绍橡胶是一种重要的工业原料,广泛应用于汽车制造、建筑、医疗等领域。
然而,橡胶制品的使用寿命有限,一旦被废弃,会对环境造成严重危害。
因此,橡胶的循环利用成为了亟待解决的环保难题。
2. 橡胶废弃物的处理方法2.1 填埋填埋是目前最常见的橡胶废弃物处理方法之一。
将废弃的橡胶制品埋入地下,覆盖土壤。
这种方法虽然简单方便,但却会对土地和地下水造成严重污染,且浪费了可再利用资源。
2.2 焚烧焚烧是一种常用的废弃物处理方法,可以有效减少橡胶废弃物的体积。
然而,焚烧过程中释放出的有害气体和灰渣会对环境和人体健康造成危害,因此需要采取严格的排放控制措施。
2.3 机械回收机械回收是一种将橡胶废弃物经过粉碎、分选等工艺进行回收利用的方法。
通过破碎、磨粉、筛分等步骤,将橡胶废弃物转化为再生橡胶粉、颗粒等再生产品,可用于制造新的橡胶制品。
这种方法能够有效减少废弃物的排放,实现资源的循环利用。
3. 橡胶循环利用的挑战3.1 技术限制目前,橡胶废弃物的回收利用主要面临着技术限制。
橡胶制品的复杂成分和结构使得废弃物的回收变得困难。
同时,橡胶回收过程中会产生大量的细小颗粒物和挥发性有机物,对设备和环境造成损害。
3.2 经济性问题橡胶的回收利用过程中,设备投资、生产成本等经济因素也是影响循环利用的重要因素。
目前,橡胶回收制品的市场需求相对较低,价格也较高,限制了其大规模应用和发展。
3.3 管理和政策问题橡胶废弃物的回收利用还面临管理和政策的挑战。
政府需要加强对废弃物处理和回收利用的管理和监督,制定相关政策和法规,推动橡胶循环利用的发展。
4. 橡胶循环利用的前景4.1 环保效益橡胶循环利用将废弃物转化为再生产品,减少了废弃物的排放,有效保护了环境。
同时,循环利用也能够减少对原材料的需求,对可持续发展具有重要意义。
4.2 经济效益随着环保意识的提高和资源短缺的压力增大,橡胶循环利用市场潜力巨大。
通过大规模应用循环利用产品,可以降低生产成本,提高经济效益,促进产业的可持续发展。
废橡胶循环利用方案一、实施背景随着工业化的快速发展,橡胶制品在各个领域得到广泛应用,如汽车轮胎、工业传送带、管道等。
然而,随着橡胶制品的大量使用,废橡胶的产生也日益增多,对环境造成严重污染。
为了解决这一问题,废橡胶循环利用的方案应运而生。
二、工作原理废橡胶循环利用的基本原理是将废橡胶经过一系列的处理和加工,使其重新具有使用价值。
这一过程中,废橡胶首先经过破碎、研磨等工序,将其破碎成细小的颗粒。
然后,通过加入特定的再生剂和再生助剂,使其重新发生交联反应,形成新的橡胶材料。
三、实施计划步骤1.收集:通过建立废橡胶收集网络,将废橡胶从各个来源收集起来。
这包括从汽车轮胎、工业传送带、管道等废旧橡胶制品中收集废橡胶,以及从垃圾填埋场、污水处理厂等场所收集废橡胶。
2.破碎:将收集到的废橡胶进行破碎处理,使其成为细小的颗粒。
这一步骤可以通过专业的破碎设备完成,也可以使用化学方法进行破碎。
3.再生:将破碎后的废橡胶颗粒与特定的再生剂和再生助剂混合,进行再生反应。
这一步骤可以通过专业的再生设备完成,也可以使用化学方法进行再生。
4.加工:将再生后的橡胶材料进行加工,使其满足各种产品的需求。
这包括将其加工成各种形状和尺寸的橡胶制品,如轮胎、管道、密封件等。
5.销售:将再生橡胶产品销售给各个行业,用于制造新的橡胶制品。
这包括将其销售给汽车制造、橡胶制品制造、轮胎制造等行业。
四、适用范围该方案适用于所有产生废橡胶的行业,如汽车制造、橡胶制品制造、轮胎制造等。
同时,也适用于那些需要使用橡胶制品的各个领域,如建筑、交通、农业等。
此外,该方案还可以适用于垃圾填埋场、污水处理厂等场所的废橡胶处理。
五、创新要点1.废橡胶的破碎技术:采用先进的破碎设备和技术,使废橡胶破碎得更加均匀和细小。
这有助于提高再生剂和再生助剂的渗透性和交联反应的效率。
2.再生剂和再生助剂的开发:通过不断研发新的再生剂和再生助剂,提高再生橡胶的性能和质量。
这有助于提高再生橡胶的耐磨性、耐油性、耐老化性等性能指标。
废橡胶资源化及粉碎技术应用现状摘要:蓬勃发展的汽车工业带动了轮胎生产的大幅度提升,人们也愈来愈重视废橡胶资源利用和开发。
本文以废旧轮胎为例,介绍了废橡胶的资源化利用、处理废橡胶的主要途径,对废轮胎各回收方式进行了对比,阐述了常温机械粉碎技术中辊式粉碎机的结构特征与应用现状,指出了制备胶粉是大批量处理废旧轮胎并具有良好发展前景的处理方法。
关键词:废橡胶;资源化;常温机械粉碎技术0引言随着碳峰值和碳中和要求的明确,国家越来越重视发展循环经济。
据中国橡胶工业协会统计,中国废旧橡胶总量的70%来自报废汽车轮胎。
2021年的废轮胎数量约为2000万吨[1]。
如果这些废旧轮胎处理不当,将造成严重的环境污染和橡胶资源的极大浪费。
1废橡胶产生的环境问题废橡胶,又称为“黑色污染”,主要来源于废轮胎,其次是橡胶厂生产过程中产生的边角料和废品[2]。
目前,处理废旧轮胎的主要措施是填埋和焚烧。
由于废旧轮胎中含有大量有害物质,这两种处理方法对环境有很大的污染和影响。
首先,废轮胎污染土地和水资源。
回收的废旧轮胎将占用大量土地和农田,生态环境受到严重破坏。
埋藏在地下的废轮胎很难在短时间内自然降解,不完全降解给土地和水资源带来了严重污染。
其次,废轮胎也会对空气造成严重污染。
废轮胎是一种高热值材料,为了节约能源和资源,将选择一些废轮胎作为某些工业燃料的替代品,这种处理方法看似降低了企业的生产成本,但实际上却对环境造成了极大的污染,因为燃烧的废轮胎会产生大量的二氧化硫、炭黑等有害物质[3],对空气造成更大的污染。
2废橡胶的处理政策中国政府越来越重视废旧轮胎的回收利用。
全国政协委员李晓林在《关于加大对废旧轮胎处理再利用的政策支持的建议》中指出,废旧轮胎处理企业需要国家产业政策的支持。
李晓林建议从技术、政策法规等方面支持和鼓励废旧轮胎再利用项目。
政府颁布了一系列法律法规,明确了废旧轮胎的处理方法。
例如,2015年,政府颁布了胶粉、轮胎翻新和再生橡胶的税收优惠政策,从2015年7月1日起,再生橡胶中胶粉和轮胎翻新的税收优惠为50%。
废旧橡胶制品及其资源化利用
随着现代工业的发展,橡胶制品在各行业都有着广泛的应用,使得橡
胶制品的生产量和消费量更加可观,但是在橡胶制品利用的同时也会产生
大量的废旧橡胶制品,这就增加了环境负担,因此废旧橡胶制品的资源化
利用就显得尤为重要和紧急。
首先,应当加强对废旧橡胶制品的收集和分类,使之成为资源,并将
其合理地进行分类,如按弹性、硬度、使用状况等,以便更好地进行利用。
其次,应当采取有效的技术和方法,使废旧橡胶制品的资源化利用成为可能,这就要求技术人员开发出有效的技术来处理废旧橡胶,使其更容易被
再次利用。
此外,还应当建立回收回收利用的机制,提高废旧橡胶制品的
回收率,从而将废旧橡胶制品回收再利用,达到资源的最大限度利用。
同时,为了进一步加强废旧橡胶制品的资源化利用,应当加强对废旧
橡胶制品的研究,推动废旧橡胶制品的创新,开发出更多应用于各行业的
新产品,如利用废旧橡胶制造电子产品、汽车零部件、家具用品等。
此外,还应当采取有效的措施提高人们的环保意识,提倡社会上对于废旧橡胶制
品的资源化利用,从而减少废旧橡胶制品留存的量。
最后,政府部门要出台有关法规。
废橡胶再生利用技术一、概述橡胶属于热固性的聚合物材料,在自然条件下很难发生降解,弃于地表或被埋十几年都不腐烂。
我国是一个橡胶消费大国,2006年共消耗生胶超过5300kt,超过美国,居世界第一位。
每年产生的废橡胶800~1000kt。
如此大量的废橡胶,若不及早处理,除了污染环境外还是资源的极大浪费。
同时我国又是一个生胶资源短缺的国家,几乎每年生胶消耗量的45%左右需要进口,而且这种情况短时期内不会有根本的转变,所以如何解决橡胶原料来源及代用材料是十分迫切的任务。
人类社会进入21世纪,面临的主要问题之一就是废橡胶的处理及其再生利用。
目前,废橡胶制品是除废旧塑料外居第二位的废旧聚合物材料,它主要来源于废轮胎、胶管、胶带、胶鞋、密封件、垫板等工业制品,其中以废旧轮胎的数量最多,此外还有橡胶生产过程中产生的边角料。
进入20世纪70年代以后,随着科技的发展,人们发现回收利用废橡胶可以节约生产合成橡胶所消耗的大量原油,开始把废橡胶称为“新型黑色黄金”(new black gold),千方百计设法回收利用,或者作为橡胶、塑料的填充材料,或者单用胶粉生产橡胶制品,从而开辟了废橡胶利用的新时代。
从各个方面来讲,在能源相对紧缺的今天,回收利用废橡胶都具有十分重大的意义。
二、废橡胶的回收利用技术废旧橡胶制品以废旧轮胎为最多,其次为管、带、内胎、密封件、垫板、鞋底等。
以废轮胎为主的废旧橡胶处理方法主要有轮胎翻新、生产胶粉、再生胶、热分解和热能利用等。
(一)轮胎翻新轮胎翻新具有较好的经济效益,旧轮胎翻新后其使用寿命一般为新轮胎使用寿命的60%~90%,平均行驶里程为5万~8万km。
当前世界名牌载重轮胎一般都可以翻新二三次,并且翻新轮胎的使用寿命接近于新轮胎,而翻新轮胎所用的原材料一般为新轮胎的15%~30%,可节约大量橡胶、帘布和炭黑等材料,其价格仅为新轮胎的25%~50%,因此,翻新轮胎是废轮胎利用的最有效方式。
目前轮胎翻新已经实现工业化,主要集中在载重轮胎和轿车轮胎,轮胎翻新量大约是轮胎报废量的22%。
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:TQ330Current Status of Waste Rubber Treatment and Resourcefication ProcessHUANG 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 suggestions0 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:TQ330Current Status of Waste Rubber Treatment and Resourcefication ProcessHUANG 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 suggestions0 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。
陶国良[9]利用双螺杆挤出机提供的热能和剪切能实现硫化橡胶的脱硫再生。
橡胶的交联网络在180℃高温和剪切应力的作用下被高度拉伸,C-C键的键能和键的弹性系数高于S-S键和C-S键,S-S、C-S键先达到断裂极限,交联键被切断。
脱硫后的橡胶结合硫含量变化不明显,然而交联网络断裂后形成了具有活性直链硫侧挂基,不添加硫磺仍可以硫化。
江宽等[10]利用超临界二氧化碳流体和脱硫剂二苯基二硫(DD)分别对硫化后的丁基橡胶及天然橡胶进行脱硫处理,获得溶胶质量分数为98.5%和99%的再生胶。
1.2.2胶粉利用将废旧橡胶通过常温粉碎或者低温粉碎等方法制备胶粉后加以利用,这是很早以来就采用的方式,也是目前废旧橡胶回收的一种非常重要的途径,目前生产精细胶粉已成为废旧橡胶再利用的主导方向。
胶粉的主要生产方法有常温粉碎法、低温粉碎法、湿法或溶液法三种,在粉碎前还要进行非橡胶成分的去除分离,大型制品还要进行切胶、洗涤等处理,再生产胶粉的同时,对制品中的纤维、钢丝等非橡胶成分也要进行回收[11]。
现在胶粉的应用主要在三个方面:一是橡胶工业,用于直接成型弹性体或与新胶料并用;二是塑料工业,主要为掺入热塑性塑料和热固性塑料中作为填充材料或者增韧材料,胶粉在填充前往往需要表面改性以使得其与塑料基体具有良好的相容性。
三是用于沥青、塑胶跑道和建筑等方面。
此外,近年来还开发了许多新用途,如用于制备离子交换剂、用于土壤改良、作为轻质工程回填料等[12]。
与再生胶技术相比,胶粉无须脱硫,所以生产过程耗费能源较少。
工艺较再生胶简单得多,降低了环境污染,而且胶粉性能优异,用途极其广泛。
通过生产胶粉来回收废旧橡胶是集环保与资源再利用于一体的、很有前景的方式,这也是发达国家摒弃再生胶生产,将废旧轮胎利用重点由再生胶转向胶粉或胶粒和开辟其利用领域的根源[13]。
随着精细胶粉(FRP)、超细胶粉(UFRP)以及各种改性胶粉的出现,胶粉的应用领域也不断拓宽。
目前全球循环利用的再生橡胶的产量只是新橡胶产量的10%[14]。
胶粉生产科技含量高,市场潜力大,具有广阔的发展前景。
1.2.3材料改性技术橡胶等高分子聚合物作为改性剂,熔融、分散在沥青、混凝土等材料中,能够改善原始材料的高低温性能、弹性恢复性能、抗疲劳性、摩擦性能和粘接力[15]。
改性后,废橡胶吸收了沥青中的轻质成分,降低了沥青中自由基的数量,减少了沥青老化过程中沥青烯的产生,提高了沥青的热老化性能。
另外,废旧橡胶粉末中含有的抗氧化剂和抗臭氧剂也能够有效改善沥青的抗老化性能[16]。
故而改性沥青铺设的路面比一般沥青道路弹性好、行驶噪声低、耐重压、不易磨损,可增加行车舒适度,大大提高公路的安全性和可靠性。
可减缓路面老化,最显著的特点就是改变了普通沥青对温度的敏感性,能使路面夏季高温不淌,冬季寒冷不脆。
国外用硫化胶粉改性道路沥青用于高等级公路已有30年以上历史。
到上世纪末,美国铺设的胶粉改性沥青路面已超过1.1万km。
此外日本、俄罗斯、加拿大、瑞典、韩国、芬兰等亦已成功地将胶粉改性沥青用于修建高速或高等级公路。
我国目前已经在隆百高速、张石高速、龙大高速、深山高速等多条国内高速公路中得到应用[17]。
1.2.4热分解技术热分解是在高温条件下打开废橡胶中的大分子链,使其分解,其中的有机物得以分解、气化生成混合油、裂解气以及炭黑等一系列裂解产物。