熱值比煤炭高50%，成本低265元/噸！碳中和背景下廢舊輪胎衍生燃料將迎來(lái)風(fēng)口

01“美日廢舊輪胎處置的主要途徑之一”

2035年要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，“十四五”要爭(zhēng)取煤炭消費(fèi)零增長(zhǎng)，煤炭減量替代怎么辦？

這方面，國(guó)外已有非常成熟的經(jīng)驗(yàn)，路徑之一就是——水泥窯協(xié)同處置廢舊輪胎。

在國(guó)內(nèi)，廢舊輪胎處置一般有4種主要途徑，分別是舊輪胎翻新、生產(chǎn)橡膠粉、生產(chǎn)再生膠和裂解，其中“生產(chǎn)再生膠”大約占比45%左右，是廢舊輪胎處置的最大用途。

而在國(guó)外，輪胎衍生燃料（TDF）則是廢舊輪胎處置的主要途徑之一。

以美國(guó)為例，美國(guó)輪胎制造商協(xié)會(huì)(USTMA)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)生和利用也由美國(guó)商會(huì)指定美國(guó)橡膠制造協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)與編制，該協(xié)會(huì)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）

從中可以看出，2017年，美國(guó)廢舊輪胎用作衍生燃料的利用量占比總利用量的50%左右，而在用作燃料的利用中，用于水泥窯協(xié)同處置的約占46%。

再看看日本，日本2016-2018年廢舊輪胎熱能利用如下表所示：（單位：千噸）

從中可以看出，日本2016年-2018年廢舊輪胎用作衍生燃料的利用量占比總利用量的68%左右，而在作燃料利用中，用于水泥窯協(xié)同處置則約占10%。

美日兩國(guó)的經(jīng)驗(yàn)都顯示，廢舊輪胎用作衍生燃料是發(fā)達(dá)國(guó)家廢舊輪胎處置的一個(gè)重要途徑，占比能夠達(dá)到50%以上。

02“燃燒熱值比煤炭多25-50%”

美日兩國(guó)為什么選擇衍生燃料作為廢舊輪胎處置的主要途徑，核心原因還是它的經(jīng)濟(jì)性。

首先，先來(lái)看看熱值。

據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署資料顯示，廢舊輪胎的燃燒熱值大約為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）。

也就是說(shuō)，廢舊輪胎的燃燒熱值比煤炭多25-50%，而比木材多100-200%，與石油差不多一樣多！

其次，再來(lái)看看它的成本。

對(duì)比廢舊輪胎和煤炭的成本，需要比較復(fù)雜的公式，大致如下：

根據(jù)輪胎種類的不同，廢舊輪胎燃燒時(shí)的熱值為7200-8300大卡。如果廢舊輪胎按照8000大卡計(jì)算，燃煤按照5200大卡計(jì)算，廢舊輪胎燃燒時(shí)的熱值約為燃煤的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）。

再按照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）

而在價(jià)格方面，購(gòu)買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（0.65噸輪胎的熱值相當(dāng)于5200大卡的燃煤）和0.3噸鋼絲，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。

也就是說(shuō)，使用廢舊輪胎，每噸可以節(jié)省265元的成本。

第三，還有環(huán)保性能。

廢舊輪胎不僅能源含量高，成本便宜，同時(shí)產(chǎn)生的排放還更清潔，水分含量低。

美國(guó)環(huán)保署的測(cè)試表明，輪胎灰分殘留物含有的重金屬比一些煤要少，同時(shí)輪胎燃燒排放的氮氧化物也比高硫煤燃燒排放的要少。

同時(shí)，美國(guó)環(huán)保署也更偏向廢舊輪胎轉(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，堆積輪胎會(huì)存在許多隱患，如老鼠、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。

事實(shí)上，美國(guó)每年產(chǎn)生的數(shù)百萬(wàn)噸廢舊輪胎，其中相當(dāng)一部分都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。

03“能源密集型產(chǎn)業(yè)很好的替代燃料”

既然廢舊輪胎衍生燃料的辦法這么經(jīng)濟(jì)，又在國(guó)外有著成功的經(jīng)驗(yàn)，那它在中國(guó)有相關(guān)的政策支持么？

還真有。

首先，是煤炭減量替代。

煤炭作為水泥窯的主要燃料，國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)煤炭減量替代已經(jīng)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)煤以內(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)家發(fā)改委能源研究所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)告也指出，“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)。

此外，為了實(shí)現(xiàn)煤炭減量替代工作，國(guó)家相關(guān)部門(mén)還陸續(xù)發(fā)布了許多文件，例如：

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、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、環(huán)境保護(hù)部、統(tǒng)計(jì)局、能源局于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)）。

其次，是水泥窯協(xié)同處置。

剛才說(shuō)過(guò)，廢舊輪胎的燃燒熱值與石油一樣多，“高熱值”使得廢舊輪胎成為水泥廠、發(fā)電廠、紙漿廠和造紙廠等能源密集型產(chǎn)業(yè)很好的替代燃料。

近十多年來(lái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)水泥工業(yè)在協(xié)同處置廢舊輪胎方面也進(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，水泥工業(yè)的利廢環(huán)保功能逐漸得到釋放。

相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有：

1、GB/T30760-2014《水泥窯協(xié)同處置固體廢物技術(shù)規(guī)范》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)》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）。

上述國(guó)家推薦性和強(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)。

結(jié)語(yǔ)

總之，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。

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，“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)也一直在逐步加大對(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，既可以消除“黑色污染”，保護(hù)環(huán)境，又可為企業(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。

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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