第14章-汽车报废回收与循环经济2014-11-5

第14章汽车报废回收与循环经济14.1汽车使用寿命

1.汽车使用寿命的定义汽车从开始使用到不能使用时的整个时期称为汽车的使用寿命。研究汽车使用寿命的意义在于保持在用车辆具有良好的使用性能，减少环境污染，节约能源，提高运力，充分提高车辆的社会效益和经济效益。汽车使用寿命可具体分为技术使用寿命、经济使用寿命、合理使用寿命三种。2.汽车技术使用寿命汽车技术使用寿命是指汽车已到达技术极限状态而不能用修理的方法恢复其主要使用性能的使用期限。汽车的技术寿命主要取决于各局部总成的设计水平、制造质量和合理使用与维修。3.汽车经济使用寿命汽车经济使用寿命是指汽车使用到相当里程后，考虑车辆的各种消耗，用最正确经济效果的观点进行全面的经济分析，保证车辆总使用本钱最低时的使用期限。所谓全面经济分析，就是从汽车运输总本钱出发，分析汽车制造本钱，使用与维修费用，企业管理开支，车辆当前的折旧以及市场价格变化等一系列因素，把分析结果作为综合的经济评定指标，并确定其经济是否合理，能否继续使用。4.汽车合理使用寿命汽车合理使用寿命是以汽车经济使用寿命为根底，在考虑整个国民经济开展和能源节约的实际情况后，制定出符合实际情况的使用期限。也就是说，汽车已经到达了经济寿命，但是否要更新，还要视国情而定，如更新汽车的来源，更新资金等因素。为此，国家根据上述情况制定出汽车更新的技术政策，规定车辆更新期限。汽车技术寿命、经济寿命和合理使用寿命三者的关系如下：

技术使用寿命＞合理使用寿命≥经济使用寿命14.2汽车的报废与回收1.汽车的报废1997年国家发布的《汽车报废标准》规定，按车型和用途汽车报废里程为30×104km～50×104km，更新报废年限为8～10年；经修理和调整后仍达不到《机动车平安运行技术条件》要求的，应予以报废；假设按标准已到报废行驶里程和使用年限，但经严格检验，技术性能符合国家有关规定的可延缓报废，但不得超过报废年限的一半〔4～5年〕。2000年年底国家有关部门将非营运载客汽车和旅游载客汽车的使用年限及办理延缓报废的标准调整为：9座〔含9座〕以下非营运载客汽车〔包括轿车、含越野车〕使用15年；旅游载客汽车和9座以上非营运载客汽车使用10年；但旅游载客汽车和9座以上非营运载客汽车可延长使用年限最长不超过10年。工业兴旺国家的汽车平均使用寿命一般为7～12年。2.汽车的回收2001年6月公布实施的《报废汽车回收管理方法》对我国报废汽车的回收、拆解和管理工作作出了明确规定。国家对报废汽车回收业实行特种行业管理，对报废汽车回收企业实行资格认定制度。除取得报废汽车回收企业资格认定的外，任何单位和个人不得从事报废汽车回收活动。报废汽车回收企业必须拆解回收的报废汽车。其中，回收的报废营运客车以及汽车车身、发动机和大梁等关键部件，应当在公安机关的监督下解体破坏〔图14-1〕，以防流入汽车维修市场，成为事故隐患。图14-1破坏报废汽车的关键部件拆解的“五大总成〔发动机、方向机、变速器、前后桥、车架〕〞应当作为废金属，交售给钢铁企业作为冶炼原料；拆解的其他零配件能够继续使用的，可以出售，但必须标明“报废汽车回用件〞。报废汽车回收企业拆解报废汽车，应当遵守国家环境保护法律、法规，采取有效措施，防治污染。报废汽车的收购价格，按照金属含量折算，参照废旧金属市场价格计价。14.3循环经济与汽车工程14.3.1汽车回收再利用——循环经济汽车经长期使用或在交通肇事后报废了，但报废汽车并不等于是废品。对报废汽车的零部件采取相应的技术措施，回收再利用，完全可以变废为宝，使其在钢铁、冶金、建材、能源等诸多领域发挥作用〔图14-2〕。图14-2报废汽车的回收再利用推行汽车回收再利用工程，开展循环经济〔cycliceconomy〕，不仅可以促进汽车回收行业的开展，而且更是解决废旧汽车引发的社会公害问题的途径。坚持科学开展观，从可持续开展的理念出发，依托科技进步，研究对废旧汽车的有效回收、再利用和妥善处置，对环境保护及资源的循环利用，解决我国废钢资源紧缺及促进我国汽车工业的健康开展，推动社会、经济、环境的协调开展具有重要和深远的意义。14.3.2报废汽车有色金属的回收再利用1.报废汽车中有色金属的回收再利用一般认为，最理想的有色金属回收方法是原零件的重用，这是一种人工为主的回收方法，即人工分解汽车，然后将各种材料和零部件分类放置。这样，铝、镁、铜等合金零部件可按形变或铸造合金，或者按不同合金系进行回收再生。目前回收旧车上的材料，已从回收零部件的旧模式转向回收原材料的新模式，即从人工拆卸零部件转向机械化、半自动化回收原材料。现在已较多采用切碎机切碎旧车主体后再分别回收不同的原材料，方法如下：〔1〕将旧车内残留的各种液体彻底去除〔图14-3〕后用水冲洗干净；〔2〕先局部地将易拆卸下来的大件〔车身板、车轮、底盘等〕拆卸下来；〔3〕将旧车拆卸下的大件和未拆卸的旧车剩余体，经压力机先压扁，然后经过分检〔图14-4〕，分别进入切碎机系统流水线，然后在多刃旋转切碎装置上切成碎块；〔4〕流水线对碎块进一步处理:利用空气吸力吸走轻质塑料碎片；通过磁选机，吸走钢和铁碎块；通过悬浮装置，利用不同浓度的浮选介质分别选走密度不同的镁合金和铝合金；由于铅、锌和铜密度大，浮选方法不太适用，利用熔点不同分别熔化别离出铅和锌，最终余下来的是高熔点的铜。2.铝合金液化别离装置铝合金材料含量很高的汽车会大量使用铝板类材料，主要是为了减轻重量而使用铝合金车身，铝制车身外表会有大量的油漆、涂料和粘结剂。当报废车被拆解之后，车身被粉碎以别离铝和其他材料，当废旧油漆车身被重熔时，车身上的油漆和粘结剂经高温热解可保证彻底分开，对去除油漆和涂料的废车身及铝制零件再分成不同种类的铝合金，有利于提高废旧铝料的回收价值。废旧铝料经机械切割、磁选再经液化别离装置，别离掉涂料和粘结剂中的大局部成分和残渣，然后再对废旧铝料用激光光学探测谱进行分类。液化别离装置具有很高的热分解效率，高温去除附着在铝制车身上的有机涂料，温度必须在450℃以上，这种情况下得到的产品是气体、焦油类和炭类成分。气体蒸发后剩下的焦碳和焦油层通过别离器内部的氧化装置去除。14.3.3报废汽车黑色金属的回收再利用废旧汽车经拆卸、分类后作为材料回收，必须经机械处理，然后将钢材送钢厂冶炼，铸铁送铸造厂，有色金属送相应的冶炼炉。当前机械处理的方法有剪切、打包、压扁和粉碎等。图14-5莱茵哈特〔Reinhard〕法工艺流程14.3.4报废汽车轮胎的回收再利用废旧轮胎被称为“黑色污染〞，其回收和处理技术一直是世界性难题，也是环境保护的难题。1.废旧轮胎翻新处理和利用废旧轮胎，主要有两大途径:一是旧轮胎翻新；二是废轮胎的综合利用，包括生产胶粉、再生胶等。翻新是利用废旧轮胎的主要和最正确方式，就是将己经磨损的、废旧轮胎的外层削去，粘贴上胶料，再进行硫化，重新使用。2.再生胶通过化学方法，使废旧轮胎橡胶脱硫，得到再生橡胶是综合利用废旧轮胎最古老的方法。由于再生胶的生产严重污染环境，国外己经淘汰，而再生胶仍是中国利用废轮胎的主要方法。3.报废轮胎用于建筑材料近年来，废旧轮胎在土木〔岩土〕工程中的应用在逐步增加，通常是将整条轮胎切成50～300mm的碎片，用作岩土工程回填材料。4.原形改制原形改制是通过捆绑、裁剪、冲切等方式，将废旧轮胎改造成有利用价值的物品。最常见的是用作码头和船舶的护舷〔绑船帮〕、用作汽车赛道围挡、沉入海底充当人工渔礁、用作航标灯的漂浮灯塔等。5.热能利用废旧轮胎是一种高热值材料，以废旧轮胎当作燃料使用，一是直接燃烧回收热能；二是将废旧轮胎破碎，然后按一定比例与各种可燃废旧物混合，配制成固体垃圾燃料〔RDF〕供高炉喷吹，代替煤、油和焦炭作烧水泥的燃料或代替煤以及火力发电用。同时，该法还有副产品——炭黑生成，经活化后可作为补强剂再次用于橡胶制品生产。在综合利用中，热能利用是目前能够最大量消耗废旧轮胎的唯一途径，不仅方便、简洁，而且设备投资最少。6.报废轮胎制胶粉通过机械方式将废旧轮胎粉碎后得到的粉末状物质就是胶粉，其生产工艺有常温粉碎法、低温冷冻粉碎法、水冲击法等。通过生产胶粉来回收废旧轮胎是集环保与资源再利用于一体的很有前途的方式，这也是兴旺国家摒弃再生胶生产，将废旧轮胎利用重点由再生胶转向胶粉和开辟其它利用领域的原因。胶粉有许多重要用途，譬如掺入胶料中可代替局部生胶，降低产品本钱；活化胶粉或改性胶粉可用来制造各种橡胶制品〔汽车轮胎、汽车配件、运输带、挡泥板，防尘罩、鞋底和鞋芯、弹性砖、圈和垫等等〕；与沥青或水泥混合，用于公路建设和房屋建筑；与塑料并用可制作防水卷材、农用节水渗灌管、消音板和地板、水管和油管、包装材料、框架、周转箱、浴缸、水箱；制作涂料、油漆和粘合剂；生产活性炭，等等。7.热分解热分解是用高温加热废旧轮胎，促使其分解成油、可燃气体、碳粉的回收方法。热分解所得的油与商业燃油特性相近，可用于直接燃烧或与石油提取的燃油混合后使用，也可以用作橡胶加工软化剂；所得的可燃气体主要由氢和甲烷等组成，可作燃料使用，也可以就地燃烧供热分解过程的需要；所得的碳粉可代替炭黑使用，或经处理后制成特种吸附剂。14.3.5报废汽车玻璃的回收再利用报废汽车的玻璃主要来自车灯、反射镜和驾驶室。由于用这些玻璃制造二次产品的技术性能低于一次产品，所以它们主要用于制造各种玻璃瓶或其它非汽车用玻璃制品。14.3.6报废汽车塑料的回收再利用塑料是一种难以自燃、分解的物质，有些改性后的塑料材料使用寿命更长。假设是通过燃烧的方式来处理会造成严重的大气污染。报废汽车的塑料最理想的出路是回收再利用，但其回收处理工艺十分复杂，即使在一些回收处理技术较先进的国家，对于塑料件的回收和再生利用也不十分成熟。