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中國:用“黑科技”撬動廢舊輪胎循環經濟

來源:經濟參考報 發布時間:2019-04-15 11:05:36

編者按

廢舊輪胎在業內被稱為“黑色污染”,其回收和處理技術一直是世界性難題。《經濟參考報》記者近來在美國、德國、日本等全球主要汽車產銷大國調研時發現,在環境壓力下,廢舊輪胎的回收和處理已得到各國高度重視。比如,德國建立了嚴格的回收制度,嚴禁隨意丟棄,甚至立法禁止以填埋方式處理廢舊輪胎;美國每個州都出臺了專門的處理廢舊輪胎的法律或法規;日本則開始利用多種技術與方式處理廢舊輪胎,其中熱分解被認為是今后最有價值的新興技術。而在我國,廢舊輪胎處理已成為解決“黑色污染”、促進資源循環利用的戰略產業,雙星集團等為代表的一些領先企業的探索,也讓行業看到了未來的發展方向。

中國:用“黑科技”撬動廢舊輪胎循環經濟

日益加劇的廢舊輪胎對全球生態環境造成了嚴重壓力。近來,雙星集團聯合國內9所高校宣布攻克了這一世界性難題,將原來的“黑色污染”變成了“黑色黃金”,為全球廢舊輪胎的處理提供了“中國模式”。

“黑色污染”難題破解

進入4月,位于河南省汝南縣的雙星伊克斯達廢舊橡膠綠色裂解智能工廠也和這天氣一樣“熱”了起來:一輛輛卡車滿載著廢舊輪胎進入廠區,卸下的廢舊輪胎隨即被AGV小車(能夠自動沿規定的導引路徑行駛的運輸車)運送到上料區,經過智能切割和清洗后,再運送到智能裂解裝備中,反應生成裂解油、炭黑、鋼絲和燃氣。

廢舊輪胎屬于有害固廢,被業界稱為“黑色污染”,處置不當會嚴重影響人類健康,危及生態環境安全。

數據顯示,2017年我國廢舊輪胎產生量已超過1300萬噸,且每年以6%至8%的比例增長,預計到2020年廢舊輪胎產生量將超過2000萬噸。

廢舊輪胎的數量激增給生態環保提出了新的要求,但我國目前廢舊輪胎處理的現狀卻令人擔憂。

據介紹,現在行業內對全鋼胎、天然膠的廢舊卡客車輪胎,大多采取翻新、生產再生膠或者膠粉的辦法進行處理;而半鋼胎、合成膠的廢舊乘用車輪胎,則大量流入“土法煉油”作坊,給生態環境造成了難以彌補的破壞。

為破解這一難題,科技部將“廢乘用車輪胎高效裂解與副產物綜合利用技術”列入2018年度“固廢資源化”重點專項。同年7月,雙星集團聯合東南大學、北京工業大學、中國石油大學、青島科技大學等9家高校聯合中標該項課題。

今年3月,在“科技部固廢資源化重大專項成果發布會”上,課題組宣布攻克了17大關鍵性技術難題,開發出填補全球空白的廢舊輪胎熱裂解和炭黑再生技術及智能化裝備,并在汝南成功建成了全球首個廢舊輪胎綠色生態循環利用智能工廠,實現了廢舊輪胎處理的“零污染、零殘留、零排放、全利用”。

廢舊輪胎變身“黑色黃金”

在“科技部固廢資源化重大專項成果發布會”上,雙星集團的廢舊橡膠綠色生態循環利用智能工廠方案,獲得了與會專家的“點贊”。

北京工業大學教授陳標華認為,雙星并不是第一家從事廢舊輪胎熱裂解的企業,但技術卻獨具創新性,且實現了對廢舊輪胎的100%利用,希望這一成套技術可以像中國高鐵一樣走出國門。

東南大學能源與環境學院院長肖睿則表示,用熱裂解技術處理廢舊輪胎是目前最有效、最有前途的。此次雙星廢舊橡膠綠色生態循環利用智能工廠的落地,有助于今后項目的產業化推廣和復制。

事實上,伴隨國家環保政策的加碼,廢舊輪胎處理市場比預期提前到來,過去的“黑色污染”正變身為“黑色黃金”。

去年12月,國務院辦公廳印發的《“無廢城市”建設試點工作方案》明確指出,要將廢舊輪胎等固體廢物分類收集及無害化處理設施納入城市基礎設施和公共設施建設范圍。

政策的支持和旺盛的需求,為廢舊輪胎的綠色生態循環利用帶來了規模空前的大市場與發展機遇。

中國輪胎循環利用協會裂解分會專家、南開大學教授劉雙喜說,以雙星汝南工廠年處理廢舊輪胎10萬噸計算,可得到裂解油4.5萬噸、氣0.8萬噸、炭黑3.5萬噸、鋼絲1.2萬噸,這些產品的年銷售額預計可達3.6億元。如果全國每年產生的1300萬噸廢舊輪胎都采用這種方式處理,可形成年產值超過1000億元的產業鏈條。

打造可持續循環經濟樣板

目前,雙星這項具有多項自主知識產權的項目已引起國際關注。據雙星集團董事長柴永森透露,美國、日本等多個國家的企業已在與雙星洽談,希望該項目能在異國他鄉落戶。

業界認為,廢舊輪胎處理一直是全球性的難題,而此次雙星廢舊橡膠綠色生態循環利用方案的發布以及首個智能化工廠的投產,無疑為全球廢舊輪胎的處理提供了“中國模式”。

柴永森說,廢舊輪胎處理是解決“黑色污染”、促進資源循環利用的戰略產業,雙星希望通過自己的努力,成為可持續循環經濟的樣板。

事實上,我國正處于經濟快速發展與資源環境瓶頸制約的關鍵階段,而轉變經濟增長方式,發展可持續循環經濟,正是建立資源節約型和環境友好型社會的必由之路。

然而,在產業鏈尚未成熟的環境下,行業的快速發展也造成了市場混亂。以廢舊輪胎的處理為例,此前很長一段時間,整個行業都處在無序狀態,特別是“土法煉油”危害尤甚,不但造成安全隱患帶來二次污染,其提煉的裂解油、裂解炭黑等處理產生產品大多品質低下,同時也連帶人們對廢舊輪胎的處理造成了誤解。

因此,柴永森認為,規范健全回收體系是廢舊輪胎循環經濟發展的關鍵前置條件,應實行全過程監管和追溯管理,確保廢舊輪胎的規范回收、規范流通及規范處理,同時健全基于技術規范的再生產品標準,促進廢舊輪胎循環經濟的可持續發展。

日本:廢舊輪胎再利用率高招數多

□記者 樂紹延 東京報道

如何做好日益增多的廢舊輪胎的回收利用,關系到保護環境、節約資源能源等重要問題,受到日本各方高度重視。

每年產生近一億條廢舊輪胎

日本是亞洲最早實現汽車進入普通家庭的國家。日本汽車檢驗登記信息協會發表的統計數據顯示,截至2018年12月底,日本國內的汽車保有量為8219萬多輛,平均每10人就有6輛汽車,每家約有2.5輛。

隨著汽車保有量的加大,產生的廢舊輪胎也越來越多。據日本汽車輪胎協會發表的統計數據,截至2017年度,日本共產生9700萬條廢舊輪胎,比上年度增加300萬條,重量比上年度增加了3.7萬噸。

輪胎是確保汽車安全行駛的重要部件,其花紋具有增大輪胎與地面的摩擦力、降低胎噪、增強舒適性、為輪胎散熱和排水、提升車輛操控性能等作用。為此,日本有關方面根據《道路運輸車輛保安基準法》第九條,制定了汽車輪胎的使用標準。比如,在一般道路上行駛的汽車,輪胎的花紋溝坎不得淺于1.6毫米;雪地輪胎如果其花紋溝坎深度低于新輪胎的50%就不得作為雪地輪胎使用等。

另外,日本汽車輪胎協會還向消費者建議,即使車輛使用率很低,輪胎花紋幾乎沒有多大磨損,但只要出廠時間超過10年,也應該更換新輪胎。因為橡膠產品即使不使用也會不斷自然老化,有可能影響安全行駛。

已建立便捷穩定的回收渠道

目前,日本主要通過資源回收企業、加油站、汽車維護維修廠、報廢車輛回收公司等渠道來回收廢棄輪胎。

在日本,廢舊輪胎不能作為垃圾扔在垃圾收集點,車主處理廢舊輪胎必須要聯系資源回收公司來收取,而資源回收公司上門收取時通常是需要繳納回收費用。

除了少數自助加油站之外,日本大部分有人值守的加油站還兼有出售和免工時費為車主更換汽車輪胎、機油和變速器油等副業。

由于日本報廢汽車需要一筆費用,為了減少麻煩與支出,大部分消費者都會在購買新車之后,將舊車交給銷售公司處理。因此,汽車銷售與維修公司是廢舊輪胎回收的重要渠道。日本的汽車生產廠家基本上都設有專門的汽車銷售公司,擁有自己的維修部門。汽車出售后,售后服務人員會進行跟蹤服務,換下的輪胎由修理公司代為處理,不必支付回收費用。

多種利用技術與方式并舉

隨著節能環保觀念意識的不斷增強,近年來,日本的廢舊輪胎回收利用率不斷提高。

日本廢舊輪胎的再利用形式主要有:翻新輪胎、生產再生膠、橡膠粉末、熱能利用、熱分解煉油以及用作鋪路材料等。

由于輪胎的翻新循環利用是非常理想的處理方式,日本普利司通、橫濱輪胎、住友橡膠,東洋輪胎等大牌輪胎公司都在積極從事廢舊輪胎的再生利用,設有專門從事輪胎翻新業務的子公司。

目前,日本全國共有21家再生輪胎企業,40座工廠從事輪胎翻新業務。這些輪胎翻新企業首先將回收的輪胎通過品質自動識別系統,挑選出適合翻新用的輪胎,經檢測合格后再送到翻新車間進行翻新。從外觀上看,翻新輪胎與新輪胎完全一樣。不過,廠家都會在明顯位置打上翻新輪胎的標志。

除了挑選品相好的舊輪胎直接翻新利用之外,部分廢舊輪胎被切割、粉碎后加工成再生橡膠以及膠粉,用于輪胎的再生產。據日本汽車輪胎協會發表的統計數據,每年約有5%的舊輪胎直接被加工成翻新輪胎使用,約有12%被加工成再生膠以及膠粉。再次被用于生產汽車輪胎的數量約為每年廢棄輪胎總量的17%。

然而,更多的廢舊輪胎則在被切割、粉碎后作為燃料使用。造紙、水泥、化工與鋼鐵行業是利用廢舊輪胎的主要用戶,每年都要消耗廢舊輪胎的一半以上。還有大約7%的廢舊輪胎被切割、粉碎后與其他鋪路材料混合,用于鋪設運動場地或者人行道路。

熱分解煉油是日本近年興起的新產業,部分廢棄輪胎被熱分解后提煉出石油制品。這部分產品的比例目前還不大,但被認為是今后處理廢棄輪胎最有價值的新興技術與發展方向。

德國:處理技術成熟回收政策配套全面

□記者 李萌 任珂 柏林報道

作為世界汽車工業發源地的歐洲,廢舊輪胎處理已成為一個重要行業,在處理技術和配套回收政策方面均形成了較為成熟的體系。目前,歐洲從事廢舊輪胎回收和再利用的企業眾多,一些已成長為大型跨國企業,無論是處理技術還是經營效益,都在全球保持了較高水平。

據了解,歐洲的Genan集團是全球最大的廢舊輪胎回收再利用企業,每年處理的廢舊輪胎超過37萬噸,生產出的橡膠顆粒、人工草皮等產品廣泛用于歐洲的眾多領域。

近日,記者專門來到Genan集團位于德國奧拉寧堡的一家工廠進行了實地探訪。進入工廠園區后,記者在廠房后面大片的空地上看到,從各地運輸來的廢舊輪胎,形成了一個個高大的黑色“山丘”。

Genan集團德國奧拉寧堡工廠的廠長舒爾茨(Gunther Schluz)告訴記者,這座工廠2003年正式投產,每年可以處理廢舊輪胎6.5萬噸,是德國最先進的處理工廠之一,從廢舊輪胎進入生產線到產出產品,全程實現了高度自動化和智能化。目前,一條廢舊輪胎可以回收75%的橡膠顆粒或粉末,還有15%的金屬,以及大約10%的纖維。

“我們生產出的橡膠顆粒和粉末可以達到極高的純凈度,幾乎沒有什么雜質。”舒爾茨說,現在產品被廣泛用在瀝青道路、體育場跑道、人工草皮,可以用于輪胎、傳送帶等產品生產,作為天然橡膠的補充和替代,幫助社會節省天然橡膠資源。

舒爾茨說,多年來歐洲廢舊輪胎的處理方式主要包括翻新再利用、外貿出口、焚燒、填埋等,但不管是翻新再利用、焚燒還是通過貿易出口到發展中國家,都沒有徹底解決問題。而在德國,已立法禁止以填埋方式處理廢舊輪胎。

據介紹,從20世紀70年代開始,德國逐步建立了嚴格的廢棄物回收制度,特別是1994年德國出臺了新的《循環經濟及廢棄物法》,清晰地規定了社會各方應承擔的責任,要求生產商、銷售商以及個人消費者,從一開始就要考慮廢棄物的再生利用問題,將促進材料再生產進行體系內循環作為重要的目標。

記者了解到,歐洲地區特別是德國嚴格的廢棄物管理機制,成為廢舊輪胎回收再利用企業生存發展的重要基礎。在德國的垃圾分類體系中,廢舊輪胎是一種特殊種類的垃圾,嚴禁隨意丟棄,需要送到指定的地點,而且需要付費處理。另外,普通的垃圾站并不回收廢舊輪胎,一般由汽車修理廠等代為處理,服務費用從1歐元到數歐元不等。如果將廢舊輪胎隨意丟棄,會面臨被警告和罰款的風險。

目前,歐洲國家對廢舊輪胎的處理主要有三種不同的模式。以德國為代表的自由市場機制模式,主要通過立法對輪胎生產商、消費者和回收企業設定嚴格要求,參與者通過市場競爭合作來完成法律所要求的目標。丹麥等國家則建立了以稅收為核心的體系,政府對輪胎生產商和進口商征稅,成立基金對輪胎回收再利用產業進行補貼,消費者不用再負擔費用。另外,還有很多歐洲國家采取“誰生產誰負責”的模式,由輪胎生產商承擔廢舊輪胎的回收任務,一般會組建全國性的廢舊輪胎回收企業來專門處理。

據Genan集團介紹,德國還建立了成熟的產品生命周期評估機制(LCA),對產品生命周期各階段可能對環境產生的影響進行科學評估,這為管理部門的決策提供了大量重要信息。在這方面,Genan集團投入了很多力量與研究機構開展合作。

目前,Genan集團的5家工廠里有3家位于德國,另外兩家分別在丹麥和美國。

美國:積極推動廢舊輪胎回收利用

□記者 譚晶晶 洛杉磯報道

美國是世界上汽車保有量最多的國家,如何處理大量的廢舊輪胎是事關公眾健康和環境安全的重大問題。美國政府高度重視廢舊輪胎的回收、運輸、處理和再利用,各州有針對廢舊輪胎處置的立法。近年來,美國各地也在通過技術創新,推動廢舊輪胎的回收利用,大力推動廢舊輪胎回收市場的發展。

根據美國環保署和橡膠制造商協會的數據,美國每年產生約2.9億條廢舊輪胎,加上歷年尚未處理的庫存廢舊輪胎,每年都會有80%以上的廢舊輪胎被回收或重復使用,其中超過1600萬條廢舊輪胎被翻新使用。

廢舊輪胎非法扔棄或存放不當,可能對公眾健康和環境安全構成嚴重威脅。廢舊輪胎可以成為害蟲的筑巢區和蚊子的滋生地,可能傳播腦炎和其他疾病。而且,廢舊輪胎容易起火并釋放有毒煙霧。因此,廢舊輪胎的回收利用有助于有效治理環境,減少污染和排放,降低能耗,保護自然資源。

據美國環保署介紹,大多數廢舊輪胎主要進入三個市場,分別是輪胎衍生燃料、地面橡膠和土木工程應用。其中,每年約有1.3億條廢舊輪胎成為輪胎衍生燃料,這是廢舊輪胎被利用最多的途徑。美國環保署表示,輪胎衍生燃料的排放通常較少,與傳統化石燃料的排放量大體相同。而地面橡膠主要用于包括運動場、游樂場等設施的地面覆蓋以及瀝青路面等,破碎后的輪胎也可以替代沙子或礫石用作道路和垃圾填埋場的填充物。此外,經過“美顏”后的廢舊輪胎還出現在一些居家用品中,比如輪胎秋千、涼鞋、家具、地板、藝術品等都可以通過廢舊輪胎制造。

據了解,美國廢舊輪胎的回收利用主要在州一級進行管理,每個州都出臺了專門的處理廢舊輪胎的法律或法規。

以美國西部的加利福尼亞州為例,加州的注冊車輛數量為全美最多,每年產生超過4800萬條可重復使用或廢棄的輪胎。據估計,全州庫存的廢舊輪胎近25000條,這些庫存的廢棄輪胎對公眾健康和環境安全構成了潛在威脅。

據負責廢舊輪胎管理的加州政府資源回收和再生部介紹,在2017年產生的大約4850萬條廢舊輪胎中,約76.12%通過翻新、燃燒等方式回收利用。目前,加州的回收市場并未完全消化所有的廢舊輪胎,剩余的廢舊輪胎需要安全存放。該部門通過規范廢舊輪胎相關設施和執行廢舊輪胎搬運法規來妥善管理廢舊輪胎。

加州的廢舊輪胎管理和回收分為兩個方面,一是可重復使用輪胎和廢棄輪胎的安全儲存和運輸,著力解決廢棄輪胎堆放場的安全隱患,并提供技術援助;二是廢舊輪胎的回收利用和市場開發,包括為輪胎回收提供經濟援助和技術支持,開展關于輪胎再利用和激勵市場活力的調研等。

據了解,加州政府制定了“廢舊輪胎回收管理五年計劃”(2017/18至2021/22財年),優先目標是為橡膠瀝青混凝土、土木工程應用中的輪胎衍生材料、地面橡膠產品以及輪胎衍生產品的開發等提供良好的市場基礎設施,這對于處置剩余的廢棄輪胎至關重要。

1989年通過的“加利福尼亞州輪胎回收法案”授權加州政府資源回收和再生部向企業和公共實體提供獎勵和貸款計劃,用于擴大廢舊輪胎市場的項目,包括聚合物處理、碎屑橡膠生產以及橡膠瀝青、防撞欄等的生產、翻新等。經濟刺激計劃旨在資助相關研究項目,鼓勵廢舊輪胎市場發展,開展相關公眾教育等。

而在洛杉磯郡,每年也會產生約1000萬個廢舊輪胎。記者從洛杉磯郡公共事業和環境項目部門了解到,為有效利用廢舊輪胎,消除非法傾倒,保護自然資源,洛杉磯郡不斷尋求新的方法,普及輪胎問題的公眾教育,推廣廢輪胎收集活動,開展廢舊輪胎回收利用的示范項目,推動廢棄輪胎在道路修復項目中的使用。(記者 李麗靜 傅勇)

責任編輯:FG003


 

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