在國(guó)內(nèi),廢舊輪胎的處置一般有:舊輪胎翻新、生產(chǎn)橡膠粉、生產(chǎn)再生膠和裂解四種主要用途,其中生產(chǎn)再生膠量一般占了45%左右,是廢舊輪胎處置的用途。輪胎衍生燃料(TDF)項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)之前并沒(méi)有大量推廣使用,但是隨著國(guó)家這幾年對(duì)煤炭減量替代的要求,水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎項(xiàng)目既是水泥窯燃料替代,也是廢舊輪胎處置的一個(gè)發(fā)展方向。本文從國(guó)外TDF應(yīng)用、國(guó)內(nèi)國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)這一項(xiàng)目進(jìn)行分析,為水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎這一項(xiàng)目的推廣提供一些參考依據(jù)。
美國(guó)、日本相關(guān)數(shù)據(jù)
美國(guó)輪胎制造商協(xié)會(huì)是美國(guó)生產(chǎn)輪胎的制造商的全國(guó)性貿(mào)易,全國(guó)廢輪胎產(chǎn)生和利用由美國(guó)商會(huì)美國(guó)橡膠制造協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)與編制。USTMA每?jī)赡臧l(fā)布一次“美國(guó)廢輪胎市場(chǎng)報(bào)告",如下表:(單位:千噸)
從上表可以看出,美國(guó)2017年廢舊輪胎作燃料利用占總利用量的50%左右,而在用作燃料利用中,用于水泥窯協(xié)同處置約占46%左右。
日本2016-2018年廢舊輪胎熱能利用如下表:(單位:千噸)
從上表可以看出,日本2016年-2018年廢舊輪胎作燃料利用占總利用量的69%左右,而在作燃料利用中,用于水泥窯協(xié)同處置約占10%左右。
二,水泥協(xié)同處置廢舊輪胎輪胎項(xiàng)目的前景
<一>國(guó)家政策方面:
煤炭作為水泥窯的主要燃料,國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)煤炭減量替代進(jìn)行了一系列工作規(guī)劃。“十三五"時(shí)期,我國(guó)制定了到2020年萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2015年下降15%,能源消費(fèi)總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以?xún)?nèi)的“雙控"目標(biāo),并要求屆時(shí)煤炭占能源消費(fèi)總量比重下降到58%以下。國(guó)家能源研究所2019年發(fā)布的《"十三五"時(shí)期重點(diǎn)部門(mén)煤控中期評(píng)估及后期展望》執(zhí)行報(bào)告指出,"十三五"以來(lái),重點(diǎn)部門(mén)支撐全國(guó)煤控目標(biāo)任務(wù)全面完成,"十三五"后期,我國(guó)實(shí)現(xiàn)煤炭減量替代目標(biāo)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
為了實(shí)現(xiàn)煤炭減量替代工作,國(guó)家相關(guān)部門(mén)陸續(xù)發(fā)布了以下文件:
1. 《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2013〕37號(hào));
2. 國(guó)家發(fā)展改革委、和信息化部、財(cái)政部、環(huán)境保護(hù)部、統(tǒng)計(jì)局、于2014年12月29日聯(lián)合發(fā)布“關(guān)于印發(fā)《重點(diǎn)地區(qū)煤炭消費(fèi)減量替代管理暫行辦法》的通知"(發(fā)改環(huán)資[2014]2984號(hào));
3. 《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五"生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的通知》(國(guó)發(fā)〔2016〕65號(hào));
4. 《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五"節(jié)能減排綜合工作方案的通知》(國(guó)發(fā)〔2016〕74號(hào));
5. 《關(guān)于推進(jìn)北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供暖的指導(dǎo)意見(jiàn)》(建城〔2017〕196號(hào));
6. 關(guān)于加快淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用促進(jìn)北方采暖地區(qū)燃煤減量替代的通知(發(fā)改環(huán)資〔2017〕2278號(hào));
<二>水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎項(xiàng)目的可行性分析
1. 熱值對(duì)比分析
將廢舊輪胎開(kāi)發(fā)為水泥生產(chǎn)替代燃料,可以減少溫室氣體排放,降低資源的消耗,已成為水泥企業(yè)節(jié)能降耗的發(fā)展趨勢(shì)。
廢舊輪胎的高熱值使它成為水泥廠(chǎng)、發(fā)電廠(chǎng)、紙漿廠(chǎng)和造紙廠(chǎng)等能源密集型產(chǎn)業(yè)很好的替代燃料。據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署發(fā)布的資料,廢舊輪胎燃燒值為7000-8000大卡/公斤(即29-33MJ/kg),而一般燃煤的燃燒值約5200大卡/公斤(即21.7MJ/kg),輪胎在燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量和石油一樣多,比煤炭多25-50%,而比木材多100-200%。
廢舊輪胎已用來(lái)作為煤炭和木材的補(bǔ)充燃料。這些年來(lái),越來(lái)越多的燃燒廠(chǎng)使用廢舊輪胎,不僅因?yàn)樗鼈兊哪茉春扛撸疫€因?yàn)樗鼈儽让罕阋?,產(chǎn)生的排放更清潔,以及水分含量低。據(jù)美國(guó)環(huán)保署的測(cè)試表明:(1)輪胎灰分殘留物含有的重金屬比一些煤要少;(2)輪胎燃燒排放的氮氧化物比高硫煤燃燒排放的要少。美國(guó)環(huán)保署偏向廢舊輪胎轉(zhuǎn)廢為能的做法,而不是垃圾填埋處理。由于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和健康原因,堆積輪胎不好(老鼠、蚊子和其他導(dǎo)致疾病的生物體可以在堆積的輪胎中迅速繁殖)。美國(guó)每年產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)噸廢舊輪胎,其中相當(dāng)一部分被回收利用后制成新產(chǎn)品,或用于土木工程,或作為輪胎衍生燃料(TDF)回用。美國(guó)環(huán)保署根據(jù)其80多家廠(chǎng)家的15年以上的經(jīng)驗(yàn),確認(rèn)輪胎衍生燃料(TDF)是替代化石燃料的一個(gè)可行的選擇。
近十多年來(lái),中國(guó)國(guó)內(nèi)水泥在協(xié)同處置廢舊輪胎方面進(jìn)行了諸多實(shí)踐,取得了初步業(yè)績(jī),目前配備協(xié)同處置的水泥窯占總數(shù)的6%以上,水泥的利廢環(huán)保功能逐漸得到釋放。對(duì)水泥企業(yè)來(lái)說(shuō),利用高熱值廢棄物替代天然化石燃料,不僅具有與協(xié)同處置其它固廢基本相同的社會(huì)效益和環(huán)保效益,還能顯著提升其經(jīng)濟(jì)效益,具有日益增長(zhǎng)的需求和廣闊的發(fā)展前景。
2. 水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎項(xiàng)目技術(shù)分析:
1)GB/T30760-2014《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范》里規(guī)定:本標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物、生活垃圾(包括廢塑料、廢橡膠、廢紙、廢輪胎等);
2)GB30485-2013《水泥窯協(xié)同處置固體廢物污染控制標(biāo)準(zhǔn)》里規(guī)定:本標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥窯協(xié)同處置危險(xiǎn)廢物、生活垃圾(包括廢塑料、廢橡膠、廢紙、廢輪胎等);
上述強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)為水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎技術(shù)的可行性提供了依據(jù)。
3. 水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析:
根據(jù)輪胎種類(lèi)的不同,廢舊輪胎燃燒時(shí)的熱值為7200-8300大卡,廢舊輪胎按照8000大卡計(jì)算,燃煤按照5200大卡計(jì)算,因此廢舊輪胎燃燒時(shí)的熱值為燃煤的1.54倍,即0.65噸廢舊輪胎橡膠燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱值相當(dāng)于1噸煤產(chǎn)生的熱值(1/1.54=0.65),按照1噸輪胎大約含有65%橡膠來(lái)?yè)Q算,因此0.65噸廢舊輪胎橡膠大約需要處理1噸廢舊輪胎,處理1噸廢舊輪胎的生產(chǎn)成本及收益如下表(出料按照每小時(shí)處理4噸輪胎,小于25mm膠粒配置)
根據(jù)購(gòu)買(mǎi)1噸熱值5200大卡的燃煤不含稅價(jià)格約為700元/噸,處理1噸輪胎得到0.65噸的橡膠和0.3噸鋼絲,而0.65噸輪胎的熱值相當(dāng)于5200大卡的燃煤,因此使用廢舊輪胎代替燃煤可以節(jié)省:700元/噸-435元/噸=265元/噸。
如前所述,隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,一方面廢舊輪胎及各種廢舊橡膠制品的存量越來(lái)越多,與日俱增,堆積如山,“黑色污染"正在威脅著我們的生存環(huán)境;另一方面,國(guó)家近年來(lái)一直逐步加大對(duì)煤炭減量替代工作,作為水泥窯最主要的燃料燃煤的減量,既消除“黑色污染",保護(hù)環(huán)境,造福子孫后代,同時(shí)也可為企業(yè)帶來(lái)利潤(rùn),為國(guó)家增加稅收,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常樂(lè)觀(guān)。
斯瑞德廢舊輪胎資源化處理系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、產(chǎn)量高、能耗低、操作簡(jiǎn)單、拆裝方便、無(wú)任何環(huán)境污染,所得膠粉細(xì)度均勻等優(yōu)點(diǎn)。解決了廢舊輪胎資源回收和二次利用,一次性實(shí)現(xiàn)輪胎破碎、鋼絲分離。
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