轮胎衍生燃料:废旧轮胎的生物基测试

  • 轮胎衍生燃料(TDF)作为可再生能源的原料,应用于能源密集型产业
  • 通过ASTM D6866测定 TDF的生物成分
  • Beta实验室是世界领先的ASTM D6866测试供应商,通过提供燃料的生物质含量认证服务帮助TDF用户符合各项法规

old tires废旧轮胎的高热值使它成为水泥厂、发电厂、纸浆厂和造纸厂等能源密集型产业很好的替代燃料。据美国环境保护署,轮胎在燃烧时产生的能量和石油一样多,比煤炭多25-50%,而比木材多100-200%。

废轮胎已用来作为煤炭和木材的补充燃料。这些年来,越来越多的燃烧厂使用废旧轮胎,不仅因为它们的能源含量高,而且还因为它们比煤便宜,产生的排放更清洁,以及水分含量低。美国环保署的测试表明:(1)轮胎灰分残留物含有的重金属比一些煤要少,(2)轮胎燃烧排放的氮氧化物比高硫煤燃烧排放的要少。

美国环保署偏向旧轮胎转废为能的做法,而不是垃圾填埋处理。由于火灾风险和健康原因,堆积轮胎不好(老鼠、蚊子和其他导致疾病的生物体可以在堆积的轮胎中迅速繁殖)。

美国每年产生数百万废旧轮胎,其中相当一部分被回收利用后制成新产品,或用于土木工程,或作为轮胎衍生燃料(TDF)回用。美国环保署根据其80多家厂家的15多年的经验,确认轮胎衍生燃料(TDF)是替代化石燃料的一个可行的选择。

根据燃烧设备的规模,厂家可以使用整个轮胎或轮胎切碎的形式,即轮胎衍生燃料。

废旧轮胎的生物质成分

废旧轮胎的生物质含量可以通过ASTM D6866测定,根据轮胎的大小,有的可高达30%。据法国公司Aliapur的一项研究,二手轿车轮胎的生物质成分介乎17%至20%,而二手卡车轮胎的生物质介乎28%至30%。轮胎的生物质成分包括天然橡胶、人造丝和硬脂酸。

参数 二手轿车轮胎 二手卡车轮胎 石油焦
生物质 17-20.3%(平均18.3%) 28.6-29.7% (29.1 %) 0% 0%
67.5 – 70.1%(平均69.0%) 59.7-62.6% (61.1%) 64-68% 84-97%
净热值(NCV)(兆焦耳/公斤) 29.5 – 30.6 (平均 30.2) 26.1 – 26.7 (26.4) 26 32

表1-以上值从Aliapur研究中选取。有关详细的结果,可从 Aliapur的网站下载。

由于燃烧过的废旧轮胎和轮胎衍生燃料含有较多的生物质成分,因此它们产生的化石二氧化碳排放量比煤和石油焦要少。废旧轮胎是很好的替代燃料。它们更便宜,排放的化石二氧化碳也更少,但其热输出却和传统燃料差不多。

针对TDF排放测试的ASTM D6866

有一些监管机构,包括美国环保局和西部气候倡议,要求水泥厂、电力公司,以及其他燃烧异质燃料或TDF等废弃物衍生燃料的公司测定它们的二氧化碳排放量的生物成分。这些机构建议公司采用ASTM D6866进行测定。

燃烧TDF和其他废物衍生燃料的行业需要报告其温室气体清单,这份清单不包括碳中性二氧化碳。通过ASTM D6866了解排放的生物质含量,将有助于这些行业在排放限额与交易系统到位时,减少温室气体清单,从而获得碳信用额度。

什么是轮胎衍生燃料?

tire-derived fuel for ASTM D6866-04轮胎衍生燃料是切成碎块的废旧轮胎,通常为1至2英寸。在粉碎过程中不仅要使轮胎缩小,而且要使用强力磁铁去除织物和金属线。由于TDF需要这些流程,所以 不如整个轮胎节约成本,但是厂家仍有需求,因为不是所有的燃烧设备都可容纳一整条轮胎。

有的水泥厂在窑内使用整个轮胎是因为它们的燃烧设备足够大,并且金属丝添加了制作熟料必需的铁。另一方面,造纸和纸浆厂需要使用去掉金属丝的TDF,以免堵塞锅炉给水系统以及在卖给农民的灰中会参杂铁。

TDF分为几个等级,无金属丝的TDF比普通的TDF要贵50%。

使用TDF的行业

水泥

水泥行业使用的废旧轮胎燃料比任何其他行业都更多。据美国环保署的记录,美国的水泥窑每年约使用5300万条轮胎。而截至2006年,国家和地方环保机构已经批准了21个州的48家水泥厂使用TDF。

水泥厂使用轮胎作为制造熟料的燃料,而熟料是制作硅酸盐水泥的一个主要组成部分。

纸浆和造纸

纸浆和造纸工业大约每年使用2600万条轮胎作锅炉燃料。纸浆和造纸厂使用TDF而不是整条轮胎,因为金属线会堵塞其进料系统。

电力公用事业

电力公司的锅炉每年使用大约2400万条轮胎。这些锅炉靠燃烧煤来发电。由于TDF的热值高且成本低,发电厂现在使用TDF来作为煤炭的补充燃料。

工业或机构锅炉

工业锅炉通常比电力公司的锅炉要小,它也使用TDF作为混合燃料的补充。每年大约有1700万条轮胎用于工业锅炉。

更多关于轮胎衍生燃料的信息

  • Aliapur公司关于废旧轮胎的生物质含量的研究
  • 燃烧废旧轮胎:比燃烧煤产生的能源一样多,但排放的化石二氧化碳更少

其他可替代燃料

垃圾衍生燃料

城市固体垃圾

污水污泥

Beta实验室向TDF用户提供ASTM D6866测试

Beta实验室位于佛罗里达州迈阿密,通过提供生物质含量认证,满足轮胎衍生燃料用户的需要。ASTM D6866测试可以针对TDF或其燃烧排放物进行。Beta实验室关于固体或气体的取样要求请点击这里.