1.1　廢橡膠（輪胎）的處理方法

廢輪胎除了惡化自然環境外，還會破壞植被生長、影響人體健康、危及地球生態環境，因此，它是危害環境較大的工業廢棄物之一。對廢輪胎的傳統處理方法是露天堆放或者掩埋填地。但廢輪胎屬于不溶或者難溶的高分子彈性材料，有著較高的彈性和韌性，在-50～150℃范圍內不會發生變化，它們的大分子分解到不影響土壤中植物生長的程度需要數百年的時間。越積越多的廢輪胎長期露天堆放，不僅占用大量土地，還容易滋生蚊蟲、傳播疾病，且一旦被引燃，很容易引起火災，不但造成大量的污染物排放，還能帶來生命和財產損失。因此，這些傳統處理方法正在被逐漸禁止。

目前，廢輪胎回收利用的方式很多，可大致分為原型改制、再生利用和熱化學處理三類，如圖1-2所示。

1.1.1　原型利用

廢輪胎的原型改制對輪胎形狀無重大改變，也不經過化學變化。廢輪胎也可通過物理加工變為其他形式加以利用，如在國外改制輪胎主要用于人工漁礁，而在我國還用于加工鞋底、墊片等。這種方法可以回收一定量的廢輪胎，但是橡膠工業的快速發展使得改制橡膠的成本與產品的品質相比并不具備優勢。原型利用示意見圖1-3。

1.1.2　輪胎翻新

輪胎翻修是指對舊輪胎進行翻修，屬于整體利用，翻修后的輪胎主要用于載重汽車、工程鏟車、農業車輛、工業車輛、掛車等。翻新輪胎能在一定程度上節約開支、降低成本，減少能耗，但對輪胎的完好性要求較高，能用于翻修的輪胎一般只占報廢量的22％。輪胎翻新示意見圖1-4。

1.1.3　再生利用

橡膠的再生利用主要是制造橡膠粉和再生橡膠。再生橡膠是指切斷硫化過程中橡膠大分子形成的C—S、S—S交聯鍵，但仍保留其原有成分的橡膠。這種回收利用方法在第二次世界大戰后得到迅速發展。但到了20世紀70年代，隨著子午線輪胎的出現，再生橡膠摻用比例大幅度下降。合成橡膠，尤其是充油丁苯橡膠以低價優勢奪取了大部分再生橡膠的市場。另外，再生橡膠生產能耗大，“三廢”治理難，無法適應環保提出的要求。這些原因使得再生橡膠的生產逐漸衰退，發達國家的廢橡膠利用重點已轉向制造膠粉和開辟其他應用領域，如有些國家已停止再生橡膠的生產。再生橡膠因價格優勢，仍用來制造某些產品，見圖1-5。

膠粉可用來制造膠鞋大底、減震墊、橡膠瀝青、運動跑道和一些其他制品，微細膠粉可用于汽車輪胎。與再生橡膠相比，膠粉在并用橡膠中所表現出的性能更具優勢。據試驗，在原料橡膠中摻入5％～30％的膠粉，不影響橡膠的性能，有些橡膠制品甚至使用100％的膠粉。膠粉具有一定的彈性和耐磨、抗滑等性能，而且其中含有防老劑，因此特別適用于和其他材料一起鋪設人行道、高速公路、球場等，且能夠明顯提高路面的質量和壽命，發達國家將這一應用領域選作廢橡膠利用的第二大目標。用膠粉與瀝青、瀝青油和凝聚劑混合鋪設的道路，具有穩定性好、耐磨、降噪、防凍、防滑和維修費用低等特點。

膠粉除了與橡膠摻用外，也與樹脂并用，以增韌改性樹脂。早在20世紀80年代初，國外就已開始將膠粉加入到各種熱塑性聚合物中，進行膠粉增韌聚合物的研究。其中以PE體系最多，其他還包括PP、PS、PVC、環氧樹脂、尼龍以及一些熱塑性彈性體體系。摻用膠粉后的塑料可通過模壓、層壓、壓延、擠塑等成型方法制成成品，可用作墊毯、道路鋪設、屋頂防水層、汽車消聲道鋪墊、油田管道保護以及減震墊和隔聲材料等。利用膠粉生產的吸聲地磚靶場見圖1-6。

1.1.4　熱解

廢輪胎熱解是在缺氧或惰性氣體中進行的不完全熱降解過程，可產生液態、氣態烴類化合物和炭殘渣，這些產品經進一步加工處理能被轉化成具有各種用途的高價值產品。

近年來，各國在廢輪胎熱解方面的研究取得了一些進展，對熱解產物的分離、組成和應用也開展了大量的研究。隨著廢輪胎熱解技術研究的不斷深入，研究方向已從小批量、小型試驗逐漸進入連續式、中試階段，部分還實現了工業化示范生產和商業化運行。國內外先后出現了許多不同工藝的廢輪胎熱解工業化生產系統，根據處理要求的不同，處理規模從每天數噸到數百噸不等。

廢輪胎處理技術備受關注，它通過轉換可以有效地回收炭黑、富含芳烴的油和高熱值燃料氣，實現能源的最大回收和廢輪胎的充分再利用，具有較高的經濟效益和環境效益。與翻新、制造膠粉和再生膠、焚燒等廢舊輪胎處理方法相比，廢輪胎熱解具有對廢輪胎處理量大、效益高和環境污染小等特點，更符合廢棄物處理的資源化、無害化和減量化原則。熱解技術代表了當今廢輪胎資源化處理的重要方向。

1.1.5　熱能利用

由于廢輪胎具有較高的熱值，可作為優良的燃料使用，燃燒效率優于煤炭、油和木材。根據美國環保署的統計數據，廢輪胎燃燒可產生與石油相同的熱量，比煤炭高出25％～50％，比木材高出100％～200％。最近幾年來，越來越多的燃燒設備采用廢輪胎作為原料，這不僅僅因為其燃燒熱值高，同時也是由于其價格便宜，排放物少，含水量低。美國環保署的測試結果表明輪胎灰分中含有的重金屬比某些煤炭少，同時與煤炭相比，在水泥廠用輪胎作為燃料可減少NO_x的排放。

輪胎可以整體焚燒和粉碎燃燒，取決于燃燒設備的類型，如水泥廠可采用整胎焚燒。粉碎后的尺寸一般為1～2in（1in=2.54cm），粉碎過程不僅僅使廢輪胎尺寸減小，同時也除去了輪胎中的纖維和金屬。用于焚燒的不同尺寸的廢輪胎見圖1-7。