执行概要

管理废轮胎已成为近年来日益严重的问题。废弃轮胎是市政当局难以处理的几种特殊废物之一。整个轮胎很难填埋，因为它们倾向于漂浮到表面。许多社区都有废弃轮胎的库存，造成了公共卫生、环境和审美问题。

本报告讨论了与废弃轮胎相关的问题，并确定了现有的和潜在的减少来源和利用方法，这些方法可能有效地解决轮胎问题。确定并评估了增加利用的障碍和消除障碍的选项。

废旧轮胎问题

美国每年产生超过2.42亿个废弃轮胎。此外，约20亿废轮胎堆积在全国各地的库存或不受控制的轮胎垃圾场。还有数百万只散落在峡谷、沙漠、森林和空地上。废弃轮胎是蚊子的繁殖地，可以传播疾病，而大量轮胎堆往往构成火灾隐患。大多数人都累了固体废物专业人士认为轮胎问题确实存在。

轮胎问题的六个方面如下所示:

轮胎是蚊子的滋生地。除了蚊虫叮咬这一主要滋扰外，蚊子还能传播几种严重的疾病。

不受控制的轮胎倾倒既难看又有火灾隐患。轮胎堆积场的火灾已经燃烧了几个月，产生了刺鼻的烟雾，并留下了有害的油脂残留物。一些轮胎起火地点已经成为超级基金所在地。

轮胎的使用应尽量减少对环境的影响，最大限度地保护自然资源。这意味着先重复使用或翻新，然后再利用橡胶制成橡胶制品或铺装，然后燃烧和处置。目前，首选的用途并不能容纳所有的轮胎，处置必须在很大程度上加以利用。

废轮胎总得有个去处。他们倾向于采用最便宜的使用或处置方式。随着合法处置的成本或难度的增加，非法倾销可能会增加。

处理废轮胎的成本越来越高。在过去的20年里，处理轮胎的平均小费不断增加。随着垃圾填埋空间变得越来越稀缺，这种趋势可能会继续下去。

轮胎会占用垃圾填埋场的空间。许多垃圾填埋场禁止整条轮胎，或者收取比其他垃圾更高的小费;即使它们被小心地埋起来以防止隆起，它们也非常笨重。撕碎的轮胎占用的空间较小，但如果将轮胎用作产品的原材料或燃料，就可以节省空间。

如上所述，废轮胎的持续积累导致了六个不同严重程度的问题。显然，蚊虫和火灾隐患是所列问题中最严重的。在近期内控制它们将需要对现有库存提供充分的保障。最终，减少废轮胎的堆积将涉及到适当的使用回收燃烧和填埋。目前的重复使用和减少来源的趋势表明，未来产品中使用的轮胎数量可能仍然小于燃烧或填埋的数量。

据估计，在1990年废弃的2.42亿条轮胎中，只有不到7%被回收制成新产品，约11%被转化为能源。超过77%，即每年约1.88亿条轮胎被填埋、储存或非法倾倒，其余5%出口。废旧轮胎的流程如图1所示。

在州一级，废轮胎立法正在迅速增加。1990年，12个州通过或最终确定了废弃轮胎的法律、法规或修正案。截至1991年1月，美国已有36个州制定了有效的废弃轮胎法律或法规，除9个州外，其他所有州都对轮胎进行了监管或提出了监管轮胎的法案。表1列出了1991年1月生效的各州法律的摘要。这些立法的内容和资金来源概述于表2。

图1。显示1990年废轮胎估计目的地的流程图。(在数百万轮胎和百分比)

*翻新轮胎(3350万个)和重复使用轮胎(1000万个)不算作废轮胎。

手鼓1

废轮胎立法现状1991年1月

《法规草案》

手鼓1

废轮胎立法现状1991年1月

《法规草案》

阿拉巴马州	X			蒙大拿
阿拉斯加				内布拉斯加州
亚利桑那州			X	内华达
阿肯色州	X			新汉普郡
加州			X	新泽西
科罗拉多州		X		新墨西哥
康涅狄格		X		纽约
特拉华州				北卡罗莱纳
佛罗里达			X	北达科他
乔治亚州				俄亥俄州
夏威夷				俄克拉何马州
爱达荷州				俄勒冈州
伊利诺斯州			X	宾西法尼亚
印第安纳州			X	罗德岛州
爱荷华州			X	南卡罗来纳
堪萨斯			X	南达科塔州
肯塔基州			X	田纳西州
路易斯安那州			X	德州
缅因州			X	犹他州
马里兰			X	佛蒙特州
麻萨诸塞州	X	X		维吉尼亚州
密歇根			X	华盛顿
明尼苏达州			X	威斯康辛州
密西西比州	X			西维吉尼亚州
密苏里州			X	怀俄明

Drall提议的法规

草案-正在起草/正在讨论的草案/提案-在1990年立法机关提出/引入

法规-根据固体废物或其他法律的具体规定规定(例如，法律-废轮胎法通过

汽车浪费)

资料来源:《废轮胎新闻》，1991年1月，第5卷第1期

表2

废弃轮胎立法内容

资金来源

亚利桑那州

加州

科罗拉多州

康涅狄格

佛罗里达

伊利诺斯州

印第安纳州

爱荷华州

堪萨斯

肯塔基州

路易斯安那州

缅因州

马里兰

密歇根

明尼苏达州

密苏里州

内布拉斯加州

新汉普郡

北卡罗莱纳

俄亥俄州

俄克拉何马州

俄勒冈州

宾西法尼亚

罗德岛州

南达科塔州

田纳西州

德州

犹他州

佛蒙特州

维吉尼亚州

华盛顿

威斯康辛州

2%的零售销售税0.25美元/里拉处理tee

$1.00/轮胎零售$0 .SO/车辆所有权lee许可证费用/里拉存储地点

$0.50/轮胎零售$t。00/lire retail sales ft.OO/tire disposal tea state budget appropriations $0.50 vehicle title tee $4.00/vehide title transfer *0.50/tire retail sales tt.OO/tire retail sales graduated vehicle regis! lee 1% sales tax on new tires

$100/新Dre(附加)4吨。00/新轮胎(货物装卸税)

$0 50/新轮胎销售税每个轮胎尺寸的累进税$0 50/新轮胎(dspl税)$2.00Aire车辆所有权lee

Storege

处理器海军学校规则

搬运工

垃圾填埋场限制*

默克尔激励草案X X X X

研发补助补助贷款赠款赠款/贷款赠款赠款/测试补助金补助金/收集补助金每磅0.01美元研发巨款

$20/lon lunds/测试补助金$20/lon

年代呃

大多数州都制定了规定，要求轮胎进行加工(切割)。有些州允许在垃圾填埋场(地面上)储存碎片。OH, NC, CO是考虑或允许轮胎碎片单片的套件。在几乎所有情况下，由于法律(例如，MN)或更高的处理费用，整个轮胎都不鼓励从垃圾填埋场(在几乎所有情况下)。

资料来源:《废轮胎新闻》，1991年1月，第5卷第1期。

减少污染源的替代方案

减少轮胎污染源的措施包括:

•延长寿命轮胎的设计

•再利用旧轮胎

•轮胎翻修

在过去的40年里，轮胎制造业取得了巨大的进步，使轮胎的使用寿命增加了一倍多。4万英里的轮胎很常见，6万到8万英里的寿命经常达到。由于成本、燃料消耗和舒适的乘坐环境的限制，在不久的将来不太可能发生任何重大的设计变化来显著增加轮胎的寿命。

通常情况下，当一组轮胎中的一个或两个轮胎磨损时，整个轮胎都要更换为新轮胎。剩余的几个轮胎上可能还留有有用的胎面。这些轮胎通常被卖给第二辆车或农用设备。目前每年大约有1000万个轮胎被重复使用。虽然再利用部分磨损的轮胎不能指望解决轮胎问题，但根据目前扔掉的好轮胎的数量，再利用可能会翻一番。

翻新是将一个新的胎面涂在仍有良好胎套的磨损轮胎上。目前在美国和加拿大有超过1900个重燃器;然而，由于改装乘客的市场减少，这一数字正在减少。这种下降主要是由于新轮胎价格低廉，以及人们普遍认为翻新轮胎不安全。便宜的新轮胎(50 - 60美元)的价格通常与优质翻新轮胎的价格相当或接近。另一方面，载重汽车轮胎翻新量也在增加。卡车轮胎通常要翻新三次才能被丢弃，卡车轮胎翻新业务正在增加。

美国全国轮胎经销商和翻新商协会声称，经过适当检查的翻新轮胎的寿命和故障率与新轮胎相当。翻新轮胎的里程保证和/或保修通常与新轮胎的保修相似或相同。1987年，翻新了约2300万条载重汽车轮胎和1400万条载重汽车轮胎。到1990年，翻新率分别为1860万辆和1490万辆。据估计，由于新卡车轮胎成本高，大多数好的卡车轮胎外壳正在翻新，但至少有两倍多的乘用车和轻型卡车轮胎适合翻新。

回收的替代品

一些回收替代品使用整个轮胎，因此不需要广泛的加工;其他替代方案要求轮胎被分割或打孔来制造产品;还有其他的选择，包括精细研磨的轮胎，可以制造碎橡胶制品。以下列出了每种替代方案的一些应用:

-整个轮胎应用

•人工礁和防波堤

•游乐场设备

•侵蚀控制

•高速公路防撞护栏

-分裂或打孔轮胎应用

•地板垫，皮带，垫圈，鞋底，船坞保险杠，密封件，消声器吊架，垫片，垫圈和绝缘子

-轮胎粉碎应用

•轻质筑路材料

•游乐场砾石替代品

•污泥堆肥

-地面橡胶应用

•橡胶和塑料制品;例如，模压地板垫，泥浆保护，地毯填充物和塑料粘合剂

•橡胶铁路道口

•沥青路面添加剂

上面列出的所有轮胎回收替代品都在不同程度上被使用。然而，目前用于回收的轮胎的总使用量估计不到每年产量的7%。大多数产品的市场可能会扩大，但是，即使扩大到最大潜力，与每年生产的轮胎数量相比，似乎也很小。地面橡胶的应用前景广阔。在美国，最有可能显著减少废弃轮胎问题的轮胎回收替代品是沥青公路建设。

在路面中使用橡胶屑有两种方法。一种应用，称为橡胶改性沥青混凝土(RUMAC)，包括取代沥青混合料中的一些骨料地面的轮胎．第二种称为沥青橡胶，将一定比例的沥青水泥与磨砂橡胶混合/重新活化。州机构和联邦政府正在对这两个系统进行评估。

从轮胎到能源替代品

轮胎的燃料价值为每磅1.2万至1.6万英热单位，略高于煤炭。利用现有的技术，轮胎燃烧可以满足联邦和州的环境要求。轮胎可以被整条烧掉，也可以被撕成碎片轮胎衍生燃料(tdf)。全胎燃烧加工费用少;然而，目前大多数工厂燃烧的轮胎因为燃料不具备燃烧整个轮胎的能力。1990年，大约2590万个轮胎(占总产量的10.7%)被用于能源生产。目前使用轮胎作为燃料的燃烧设施包括:

•发电厂

•轮胎制造厂

•水泥窑

•纸浆和造纸工厂

•小型蒸汽发生器

最大的废轮胎燃烧系统是位于加州莫德斯托的牛津能源工厂。它每年消耗约490万个轮胎，产生14兆瓦的电力。第二座牛津能源发电厂正在康涅狄格州建设中，预计每年可燃烧900万到1000万个轮胎。商业运作计划于1991年进行。

美国的七个水泥窑每年使用大约600万个废弃轮胎来替代传统燃料。水泥窑似乎是废弃轮胎的理想选择，因为它们的工作温度高(2600华氏度)和完全燃烧的良好条件，可以最大限度地减少空气污染问题。此外，也没有残留，因为灰分被纳入水泥产品。在美国240个水泥窑中，大约有50个配备了预分解炉/预热器，使它们最适合用于轮胎燃烧。

在纸浆和造纸厂，许多设计用来燃烧木屑的炉子都适合燃烧tire-derived-fuel没有大的改动。通常，在这些锅炉中只能使用无线tdf，从而增加了轮胎加工成本。据估计，目前纸浆和造纸工业每年消耗1200万个轮胎。

热解的替代品

轮胎热解涉及应用热产生化学变化，并衍生出各种产品，如炭黑。虽然已经尝试了几种实验性热解装置，但还没有一种能够持续商业运行。

增加废旧轮胎利用率的障碍

增加废旧轮胎利用的障碍可以分为两种主要类型——经济和非经济。

经济障碍是指与各种废轮胎利用方法相关的高成本或有限收入，使使用无利可图。轮胎加工商不会投入时间或资金，除非有足够的回报率来证明这些努力是合理的。

非经济障碍是指对利用的一些限制。这些问题包括技术问题，如缺乏技术信息或对产品或工艺质量的关注。这些障碍还包括消费者、处理者和监管者出于审美或其他原因不愿采用新方法或新技术。它们还包括由于健康和安全、环境问题、法律和法规而对使用的限制。

这些壁垒的强度和持久性从过去几年轮胎库存和倾销的持续增加中可以明显看出。

大多数可用于缓解美国废旧轮胎问题的技术都受到经济和非经济壁垒的限制，而且往往很难将这两者分开。例如，翻新或二手汽车轮胎的使用受到具有竞争力的新轮胎价格的限制，这是一个经济障碍，以及消费者对安全性和可靠性的担忧，这是一个非经济障碍。设计能行驶10万英里或更长时间的轮胎，成本会大大增加，还可能导致行驶更颠簸，轮胎噪音更大。

用废弃的完整的或加工过的废弃轮胎制造礁石、游乐场设备、地垫、垫圈等产品，主要受到轮胎与其他原材料相比成本高的限制。然而，也有一些非经济壁垒。例如，用轮胎做成的礁石就不适合在西北崎岖的海岸上生长。由于美观的原因，木制或其他产品制成的操场设备通常是首选。

有两项技术最有可能利用每年产生的大部分废弃轮胎，并实际上减少轮胎库存，一是添加橡胶添加剂的路面，二是燃烧发电。

在沥青路面中增加橡胶使用的障碍有经济的和非经济的性质。橡胶沥青道路的安装成本比传统沥青要大，这是一个经济障碍。另一方面，多项研究表明，橡胶沥青的总生命周期成本低于传统沥青。这将是一个经济利益。然而，关于铺路的决定通常是基于每年铺路的英里数，而不是路面的生命周期成本。

测试时间最长的两种橡胶沥青，沥青橡胶和PlusRide™，已获得专利。所需的特许权使用费增加了这些产品的成本。尽管最初，专利可能刺激了这些产品的增长，但现在它们似乎代表了这些技术增加废轮胎使用的经济障碍。沥青橡胶的专利于1991年到期。在那之后，预计会有更多的公司参与进来，从而降低成本。非专利橡胶沥青道路也在测试中。

在沥青路面中使用橡胶的主要非经济障碍之一是对长期测试结果缺乏共识。已经进行了许多长期测试，但它们是在十几个州进行的，迄今为止，这些测试还没有在一个连贯的研究中进行汇总和评估。

燃烧废轮胎的发电厂需要大量的资本投资和每年的运营费用。然而，在轮胎供应充足的地方建厂是可行的。一个决定的关键变量经济可行性这些工厂的回购率是由公用事业公司批准的。在这个国家的高比率地区，如加利福尼亚和东北部，发电厂是可行的。回购率是公用事业公司为发电支付的比率替代燃料，并反映了该公司避免的燃料和其他成本。

在现有的纸浆造纸厂和某些类型的水泥窑燃烧轮胎所需的资本投资比上述专用发电厂要少得多。纸浆和造纸厂经常燃烧hog-fuel(木片)，因此对轮胎木片的修改很少。主要的经济变量是竞争产品的价格燃料。轮胎美国衍生燃料必须经常与低成本的煤炭或其他燃料竞争石油焦这是石油炼制过程中的废弃物。如果tdf仅仅比替代燃料便宜一点，那么工厂改造就不合理了。

废轮胎燃烧的主要非经济障碍是批准工厂所需的时间，以及邻居对环境、健康和安全问题的担忧。由于测试燃烧的要求和批准的时间延迟，许多水泥厂和纸浆和造纸厂的经营者不愿改变他们的操作，因为燃烧废轮胎可以节省少量费用。

减轻废旧轮胎问题的方案

现在美国公众普遍意识到废轮胎问题的存在。为了解决这一问题，已经确定了许多选择，其中许多目前正在几个州使用。州、地方和联邦政府需要从所有可能的角度来解决废轮胎问题，以便达成一个强有力的解决方案。

各州政府一直非常积极地利用各种技术来解决轮胎问题。到1990年底，已有36个州对废轮胎进行了监管，而1985年只有一个州。有21个州通过对轮胎征税或附加费、增加车辆登记费或车辆所有权转让费等方式为州轮胎管理计划提供资金。24个州有关于轮胎储存的最终法规。至少有12个州纳入了某种类型的市场激励措施，如回扣、赠款或贷款，以帮助建立废旧轮胎市场。

这些州法律可以在解决国家轮胎问题上产生重大影响。特别重要的规定是资金来源，其基础是对出售的轮胎或出售或转让的车辆征税或收费;清理轮胎垃圾场的任务;减少轮胎库存火灾和蚊虫危害的法规;以及记录和跟踪要求，以确保轮胎只被发送给有信誉的搬运工、加工商或合法管理轮胎的最终用户。俄勒冈州、威斯康辛州、犹他州和俄克拉何马州建立的退税制度等市场激励措施，在促进额外的回收利用和轮胎的能源回收方面非常成功。

除了国家规定，其他已经实施或提出的解决废弃轮胎的想法包括:(1)采购策略;(2)研究;(3)加强国家间的协调;(四)教育宣传;(5)废物交换;(六)可交易信用;(7)税收优惠。

环保署关于翻新轮胎的联邦采购指南于1989年11月17日生效，鼓励联邦机构既翻新车辆轮胎，也购买翻新轮胎。各州可能决定制定类似的指导方针来鼓励翻新轮胎。

有必要继续研究轮胎的回收方法，例如在橡胶制品和塑料中使用橡胶屑。应该总结现有的橡胶沥青研究，并就其更广泛使用的可行性做出决定，或者如果仍然存在技术或经济问题，确定需要进行哪些额外的研究来回答这些问题，然后进行这项研究。各州和联邦政府，以及环境和交通机构应该协调研究工作，以便进行更少、更全面的研究项目(特别是与橡胶沥青有关的项目)。

政府和工业界正在开发或利用其他交换信息的手段，如关于废弃轮胎的会议、热线、通讯、废物交换和电脑化数据库。由于废轮胎的经济和技术变化如此之快，这些来源在向政府官员、企业家、环保组织和普通公民传播有关废轮胎的信息方面特别有帮助。

研究的结论

每年大约有2.42亿个轮胎被报废。目前的趋势表明，这些轮胎中只有不到7%被作为产品回收，11%被用作能源燃烧，5%被出口。其余的垃圾被填埋、储存或非法倾倒。

美国环保署希望鼓励减少和回收废旧轮胎，特别强调减少不受控制的库存或非法倾倒的轮胎数量。这些轮胎经常是蚊子滋生的地方，有可能传播危险的蚊媒疾病。大量的轮胎倾倒也会导致火灾，大量的有害有机化学物质会释放到空气、地表水和地下水中。

从轮胎中回收橡胶用于沥青路面是一项很有前途的技术。据称，含有轮胎橡胶的沥青路面的使用寿命是普通沥青的两倍，但价格却是普通沥青的两倍。现在，使用橡胶粉添加剂的路面每年消耗超过100万个轮胎，沥青橡胶和橡胶改性沥青混凝土都有相当大的发展潜力。如果联邦、州和地方政府促进更广泛地使用和演示这种技术，也许技术问题将得到解决，应用将会扩大。

在我国的一些地区，使用全轮胎作为往复式炉排发电厂的燃料在经济上是可行的，并且可以满足环境许可要求。位于加州莫德斯托的一家这样的工厂目前每年消耗490万个轮胎。康涅狄格州的另一个发电厂正在建设中，预计每年将额外消耗1000万个轮胎。第二家年产1000万只轮胎的工厂正在内华达州拉斯维加斯附近的一个地区计划中。这类工厂的主要障碍似乎是当地对焚化项目的抵制和冗长的许可程序。

对于水泥窑来说，用轮胎衍生燃料取代煤炭在经济上是可行的。目前在美国有7个这样的窑，每年消耗大约600万个轮胎。这种用途有进一步扩大的潜力，特别是对于那些供料系统与TDF的使用兼容的水泥窑。

轮胎衍生燃料在纸浆和造纸工业的猪燃料锅炉中使用在经济上是可行的。据估计，美国每年以这种方式消耗相当于1200万个轮胎的轮胎，这一用途有进一步扩大的潜力。

其他技术和选项在较小的规模上很有前景，但对整体解决方案也很重要。橡胶屑用于各种不同的产品，如运动表面、跑道和橡胶模塑产品，显示出增长潜力。此外，增加翻新可以利用大量的轮胎。如果市场证明翻新所有可用的轮胎是合理的，那么每年可以再翻新约2000万个乘用车和轻型卡车轮胎。然而，目前的趋势表明，每年翻新的轮胎越来越少。

轮胎的其他用途有时在特定的地理条件下是可行的。美国新泽西州开普梅郡每年使用10万个轮胎，这是100%的废弃轮胎，用于人工礁石。自1986年以来，明尼苏达州在沼泽地区的道路上使用了大约100万个轮胎。

大多数其他轮胎产品的市场都有潜力，但似乎相对较小。这些包括橡胶铁路道口，人工礁石，游乐场设备，侵蚀控制，高速公路防撞护栏，游乐场砾石替代品，污泥堆肥橡胶农场和农业设备，橡胶垫。这些产品中的每一个都有可能使用我们废弃轮胎库存的一部分。总的来说，它们都是解决轮胎问题的重要组成部分。

继续阅读:回收的替代品

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