废旧轮胎的回收和利用情况研究毕业论文.doc
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1、本科毕业设论文 题目名称: 废旧轮胎的回收和利用情况研究学 院: 专业年级: 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 二XXX 年 六 月 十 日摘要摘要随着汽车工业的发展,各国汽车拥有量与日增,随之而来的是汽车废旧轮胎的数量越积越多,严重危害着人类赖以生存的环境,破坏生态平衡。2001年我国轮胎产量达到1,335万余条,居世界第三位,目前我国每年产生废旧轮胎5,000多万条,随着轿车进人家庭和汽车保有量的增加,废旧轮胎的产生量还将大量增加。如何把这些废旧轮胎回收利用、变废为宝、化害为利,这是我们面临的一个非常严峻的问题。本文对废旧轮胎造成的危害、回收利用情况以及回收利用的方法进行阐述,并重点研究
2、了废旧轮胎在道路工程中的应用。将废旧轮胎用于公路建设工程中,是实现我国废旧轮胎环保利用与资源回收利用的有效措施,是实现其环保利用的主要途径之一。我国的道路和环境工作者必须在借鉴国外关于废旧轮胎在道路工程的应用经验的基础上,研究和开发适合于我国国情的可靠的生产和应用技术,推进废旧轮胎回收利用的产业化进程,为我国的环保事业和道路建设贡献力量。关键词:废旧轮胎;回收利用;道路工程;应用AbstractWith the development of the automobile industry, car ownership in each country growing, the attendant
3、 is larger accumulation of discarded tires which deeply hazard the survival of the human environment and damage the ecological balance. It is 13.35 million that the number of tires in our country has achieved in 2001, ranking third in the world, and now the number of discarded tires in each year is
4、more than 50 million. As the car entering the home and car ownership increasing the production of discarded tires will be another substantial incensement. The serious problem is that how to recycle these discarded tires. The harm caused by discarded tires, the situation of recycling and the methods
5、of recycling will be described, and the discarded tires application in the road projects is the focus. It is one of the main ways to realize the discarded tires and resource recycling that using discarded tires for highway construction projects. Thus, basing on the overseas experience of the applica
6、tion of discarded tires in the road projects, reliable production and application technology suitable to Chinese conditions should be researched and exploited by road and environment workers, so as to push on the industrial process of the recycling of discarded tires, and finally contribute to our c
7、ountrys environment protecting as well as the road building.Keywords:worn out tire; recycling; road engineering; application不要删除行尾的分节符,此行不会被打印17- -目录目录摘要IAbstractII1 绪论11.1 论文的研究依据和意义11.2国内外研究概况11.2.1国内研究概况11.2.2国外研究概况11.3本课题研究的关键问题及解决的思路21.3.1本课题研究内容及关键问题21.3.2解决关键问题的思路(技术路线)22 废旧轮胎的回收利用现状及意义32.1汽车
8、废旧轮胎造成的危害32.2废旧轮胎的回收利用的意义32.3废旧轮胎的回收利用的现状及存在的问题43 废旧轮胎在道路工程中的应用研究63.1废旧轮胎在国外道路工程上的应用研究63.2废旧轮胎在国内道路工程中的应用研究63.3 废旧轮胎在道路工程中的应用形式63.3.1废旧轮胎粉在改性混凝土中的研究73.3.2 废旧轮胎粉在改性沥青中的应用研究94 废旧轮胎的其他利用情况研究114.1 废旧轮胎翻新114.1.1轮胎翻新的效益114.1.2轮胎翻新的方法114.1.3 翻新轮胎的好处124.2 胶粉的利用研究124.2.1我国胶粉生产情况124.2.2 胶粉的利用途径124.3废旧轮胎用于建筑14
9、4.3.1 作填料144.3.2橡胶土建材144.4其它利用研究144.4.1热能利用144.4.2再生胶154.4.3热分解15结 论16参考文献17致 谢18千万不要删除行尾的分节符,此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”,然后“更新整个目录”。打印前,不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行4 废旧轮胎的其他它利用情况研究1 绪论1.1 论文的研究依据和意义本课题系由指导教师拟定,并结合个人的就业而提出的专题论述类题目。本课题将有利于提高废旧轮胎的回收利用率,减少汽车废旧轮胎造成的危害;同时利用废旧橡胶制品和废旧轮胎,是搞好资源综合利用的重要课题,也是合理利用资源、保护环境,
10、促进国民经济增长方式转变和可持续发展的重要措施。1.2国内外研究概况1.2.1国内研究概况据有关方面提供的资料初步统计,分布在全国公交、化工、冶金、煤炭、矿山、轻工、交通、物资等部门的旧轮胎翻新企业约500家,具有一定规模的轮胎修补企业约1,000家,年修补各种轮胎近亿条。利用废旧轮胎生产胶粉和再生胶的企业300多家。从全国来看,旧轮胎的翻新能力已达1,000万条;再生胶生产能力近百万吨;胶粉生产能力约3万吨1。我国废旧轮胎的加工、利用尚不能跟上废旧轮胎快速增长的需要,而且轮胎翻新的技术、设备、工艺水平还比较落后,90%以上的企业属于小型加工企业。再生胶行业部分企业经过技术改造实行动态脱硫,技
11、术和工艺水平已大大提高,有的企业生产技术已居世界领先地位,如江苏省南通回力橡胶集团有限公司,生产能力已达3万吨。江西国燕橡胶有限公司发明的再生胶尾气净化技术和装置初步解决了再生胶生产中产生的污染问题。我国工程技术人员自己开发并研制的常温法生产胶粉技术装备已达到世界先进水平,如北京泛洋伟业科技有限公司研制的胶粉生产技术设备已投入规模化生产,现已生产出80200目的精细胶粉出口韩国,受到用户的好评2。被国家发展和改革委员会批准作为“双高一优”示范工程的浙江绿环橡胶粉体工程有限公司和大连三寰环保设备有限公司的精细胶粉设备基地已投入运行,开始批量生产,目前主要产品已出口美国、加拿大、中东等国家和地区。
12、但国内胶粉应用市场尚未开发,废旧橡胶回收利用现状与目前我国新轮胎产量超过1.3亿条,仅次于美国、日本居世界第三的地位极不相称。1.2.2国外研究概况美国早在1991年就通过立法推动国内废旧轮胎的回收利用,还对废旧轮胎的处理实行政府补贴。由于胶粉含有抗氧化剂,可以延缓沥青铺路材料的老化,延长公路的使用寿命,同时可使路面更有弹性,降低噪声。1997年美国参众两院立法规定,凡国家投资或资助的道路建设必须采用胶粉改性沥青铺设,并且规定胶粉的用量必须达到20%以上。美国采用胶粉改性沥青铺设高等级公路和城市道路已有30多年的历史,例如美国黄石公园3,000米的公路以及白宫内外道路的铺设均采用了胶粉改性沥青
13、。目前美国铺设的胶粉改性沥青路面已超过了1.1万公里。英国利用废旧轮胎发电取得了显著成效。目前英国至少有5座电厂用废旧轮胎作燃料,其中建于1995年地处伍尔福汉普顿市的第1家轮胎燃料动力发电站每年可以处理英国23%的废旧轮胎。日本自1993年起就大规模地进行废旧轮胎的回收利用。1995年,日本工业技术院环境技术综合研究所开发出从废旧轮胎中回收燃料和炭黑的新技术,即采用液相分离法将细碎的轮胎片与有机溶剂进行反应,使轮胎液化。该技术使每吨废旧轮胎可以回收燃油550kg、炭黑350kg,回收率达到9%。日本是目前世界上废旧橡胶利用率最高的国家,利用率达到90%以上3。1.3本课题研究的关键问题及解决
14、的思路1.3.1本课题研究内容及关键问题通过论述废旧轮胎的危害,提出切实可行的废旧轮胎的回收利用的方法,实现减少“黑色污染”和资源再利用的目的。1.3.2解决关键问题的思路(技术路线)通过收集相关资料和文献的分析研究,在综述中对报废汽车的回收、利用情况进行论述,重点对汽车废旧轮胎造成的危害以及废旧轮胎的回收利用现状和应用领域进行阐述,结合废轮胎的材料特性,研究其在道路工程上的应用以及在国民经济中的无害利用,如废旧轮胎的翻新、利用废旧生产胶粉、废旧轮胎用于建筑、以及废旧轮胎的热能利用、再生胶、再分解等。2 废旧轮胎的回收利用现状及意义2.1汽车废旧轮胎造成的危害废旧轮胎被称为“黑色污染”,其回收
15、和处理技术是世界性难题,处置废旧轮胎,长期以来一直是环境保护的难题。据统计,目前全世界每年有15亿条轮胎报废,其中北美占大约4亿条,西欧占近2亿条,日本1亿条。在上世纪90年代,世界各国最普遍的做法是把废旧轮胎掩埋或堆放。以美国为例,1992年废旧轮胎掩埋/堆放率达63%。但随着地价上涨,征用土地用作掩埋/堆放场地越来越困难。另一方面,废旧轮胎大量堆积,极易引起火灾,造成第二次公害7。随着中国汽车工业的高速发展,中国所承受的来自废旧轮胎的环保压力也越来越大。中国现有再生胶企业500多家,年产再生胶近40万吨;利用废旧轮胎生产胶粉的企业近60家,年产胶粉不足12万吨。这两项合计可利用废旧轮胎约2
16、,6003,000万条,但仍有2,000多万条废旧轮胎无人问津。废旧轮胎的产生量也以每年两位数的速度增长。2004年,我国废旧轮胎的产生量已超过1.12亿条,预计到2010年将超过2亿条,废旧轮胎已成为新的固体污染源。废旧轮胎具有很强的抗热性、抗机械性,若深埋处理,上百年不会分解腐烂;若露天存放,不仅占用土地,而且极易造成火灾。2.2废旧轮胎的回收利用的意义21世纪,人类已进入知识经济、循环经济时代。世界各国已把“发展循环经济”和“建立循环型社会”作为实现可持续发展的重要途径。所谓循环经济,是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,它要求把经济活动按照自然生态系统的模式组织成一个“资源
17、产品再生资源”的物质反复循环流动的过程,使得整个经济系统及生产、消费过程中基本上不产生或者很少产生废弃物,它要求以废旧物资“减量化,无害化,资源化,再使用,再循环”为社会经济活动的行为准则。随着汽车工业的发展,废旧轮胎的生成量也越来越多。据世界环境卫生组织统计,世界废旧轮胎积存量已达30亿条,并以每年约10亿条的数字增长。废旧轮胎作为可资源化的高分子材料的循环再生利用,已引起世界各国的关注。在发达国家,以废旧轮胎无偿利用,减免税赋,政府补贴,并以扩大资源利用量的立法方式予以支持。展望21世纪,废旧轮胎回收再生利用将是知识经济时期的“E” 产业(即环保产业,取英文“环保”一词的开头字母“E”而得
18、)的新型产业,是国家鼓励发展的充满希望的“朝阳”产业。我国是橡胶消耗大国,但又是一个橡胶资源十分匮乏的国家,年消耗量的一半左右需要进口,因此,废旧轮胎回收利用,对我们国家来说非常重要,这是节约橡胶资源、保护环境、化害为利、变废为宝、利在当代、功在千秋的大事。我国汽车保有量逐年上升,废旧轮胎也随之增多,加上其它废橡胶资源,我国每年将产生约200万吨的废橡胶。这些被称为“黑色污染”的废物散落在民间、矿山等,不易降解,燃烧会污染大气,埋人地下不但污染水源,还破坏土壤结构,使农产品减产,品质下降。废轮胎又全身是宝,另有“黑色黄金”之美誉。废旧轮胎收购价约为300500元/吨,其所含的22%40%的尼龙
19、纤维加工后售价约1,000元/吨,所含16%18%的钢丝是优质弹簧钢的原料,目前市售价约2000元/吨,所含58%60%的橡胶加工成精细胶粉可用于轮胎、其它橡胶制品制造和作为建材、改性高分子材料等,市售价可达3,0005,000元/吨,经济效益十分可观。根治这些“黑色污染”的根本出路在于实现回收利用,通过“资源产品再生资源再生产品”的良性循环经济模式,取得很好的环境、社会和经济效益8。 2.3废旧轮胎的回收利用的现状及存在的问题我国是轮胎生产大国,2001年我国轮胎产量达到13,356万余,居世界第三位,目前我国每年产生废旧轮胎5,000多万条,随着轿车进入家庭废旧轮胎数量也逐年上升9。预计2
20、010年我国汽车保有量将达到7,000万辆,废旧轮胎的产生量将达到2亿条。据此,我国的废旧轮胎的综合利用前景广阔。世界各国政府都非常重视废橡胶的回收利用,制订政策鼓励废橡胶的利用,并强制规定在橡胶制品掺用再生橡胶要达到一定比例,如美国能源部提出各种橡胶制品掺用再生橡胶的比例不得低于5%,中国从70年代就规定了各种橡胶制品掺用再生橡胶的比例10。 我国废旧轮胎的回收利用率比较低,我认为目前主要用于以下几个方面: (一)回收率低 在每年回收利用的90万吨废旧橡胶中,废旧轮胎仅占20%。废旧轮胎多数散落在民间,如汽车维修点、拆车点、矿山、大型施工工地。而收购商将收购的废旧轮胎简单地挑选后,能翻新的卖
21、给轮胎翻新厂,不能翻新的送农民自办的小作坊式的加工厂或简单切割后卖给农村作燃料。从全国来看,在大中城市周边还未形成废旧轮胎回收集散交易中心或交易市场。(二)利用率低 第一,我国每年约有1,000万条旧轮胎需进行翻新而未翻新,其经济损失达二十多亿元。第二,精细胶粉的生产刚刚起步,产量小,应用尚未开发。发达国家近二十年来大力开发用废轮胎生产胶粉的新技术、新工艺,而我国产量不足两万吨。(三)技术不发达 我国废旧轮胎加工技术不过关,所以企业成本高,而且还易造成二次污染。小企业遍地开花,无序竞争严重。现有大多数轮胎翻新企业技术与装备,大都是国外20世纪80年代前的水平,对旧轮胎翻新前后的安全、质量检测几
22、乎是空白;国外早就采用的预硫化翻新工艺,也因国内没有统一的翻胎工艺规程、检测手段、国产化工艺装备、不能制造合格的预硫化胎面和中垫胶,而得不到大力推广。小翻胎、小再生胶和小胶粉企业往往扎堆生产,缺乏环保手段,造成成片污染。(四)缺乏国家政策支持1我国废旧轮胎回收利用管理条例不完善。无论从废旧轮胎的回收、加工、利用、市场管理,还是企业管理方面,我国至今尚未出台一套相应的管理办法,企业之问盲目、无序竞争,市场管理不规范。产品质量好、技术先进的企业得不到应有的支持和发展。2我国还未建立起健全的轮胎回收体系,没有一部正式的管理法规,也没有专门的废旧轮胎回收集散地,分散、无序的回收网络难以形成合理的废旧轮
23、胎回收渠道。3产品利用渠道少。废旧轮胎循环产品市场少,没有需求的拉动,就无法激发企业生产的积极性。4国内消费者往往注重新胎,忽视翻胎,不信任翻胎质量,与新胎市场相比不成规模,这也反映了政府政策推动的缺失。5对于废旧轮胎循环利用的企业税赋重,国家投入少。废旧轮胎回收加工利用行业属于准公益性事业,盈利空间小,而国家在此方面的投入又少,未形成投资热点,再加上企业税赋过重,企业难以生存4。3 废旧轮胎在道路工程中的应用研究3.1废旧轮胎在国外道路工程上的应用研究废旧轮胎在国外道路建设中的应用将废旧轮胎橡胶粉应用于公路建设,国际上已有悠久的历史。20世纪60年代,Charles.McDonald发明了废
24、旧轮胎橡胶粉改性沥青,先后被应用于道路的应力吸收层、应力吸收中间层,以及开级配、间断级配等沥青混合料中。经过20多年的技术探索和研发,到1988年前后,橡胶沥青在美国亚利桑那州、加利福尼亚州、德克萨斯州等地已取得了十分成功的应用。美国的应用经验表明:橡胶沥青间断级配路面在保持持久排水性能、抵抗重载交通、抗剪切和抵抗不良气候影响等方面具有明显的优势。此后十多年间,瑞典、英国、日本、南非等国也先后开展了橡胶沥青和橡胶沥青混凝土的应用研究,并通过立法进行技术推广,极大地促进了废旧轮胎在道路工程中的应用。特别是在南非,近60%的路面使用了橡胶沥青,当地科研人员认为,橡胶改性沥青混凝土尤其适合在超重轴载
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