廢輪胎資源管理全球比一比

WBCSD TIP 2018發佈的全球廢輪胎資源管理狀況與趨勢

經過多年的努力，台灣地區已經不再有廢輪胎任意堆置病媒蚊滋生引發的公共衛生問題，也鮮少有堆置廢輪胎遭不慎或惡意引燃蔓發大火油煙影響環境的問題，在現行的資源回收管理機制下，廢輪胎的妥善處理率雖超過 98%，廢輪胎資源可獲得確保，但有再利用的途徑過度集中於輔助燃料之隱憂…

藍色：TDM，綠色：TDF，黃色：CEBF，紅色：未妥善回收

圖1、全球各地區的廢輪胎回收率(數字為百萬公噸)[1]

現代輪胎由天然橡膠、合成橡膠、化學摻料、碳黑與矽、鋼絲、及纖維組成，如圖2所示。上個世紀初，天然橡膠取得不易且價格昂貴，橡膠製品中使用高達50%再生橡膠；但，自輪胎製造進入硫化橡膠及鋼絲加勁的高強耐磨耐久的現代製程，只能使用約2%再生橡膠；隨著汽車工業的發達，廢輪胎的產出量亦加速成長，由於輪胎不經生物分解腐化，棄置會產生許多問題，除了堆置造成景觀破壞外，又因質輕體積大，嚴重影響掩埋場的使用年限，若再加上蚊害病媒環境衛生問題、及易燃火災等危害，使得廢輪胎的資源化處理成為20世紀末的重要議題，且沿續至今。

圖2、輪胎的主要組成(譯自ETRMA 2001)

ETRMA: European Tire & Rubber Manufacturers' Association

廢輪胎是指「失去其原有功能且不能再翻修的輪胎」歐洲用(End-of-Life Tire, 簡稱為ELT)。世界永續發展工商理事會（World Business Council for Sustainable Development, WBCSD）旗下的輪胎工業專案(Tire Industry Project, TIP)是由佔全球總產量65%以上的11家知名輪胎製造公司出資支撐的專案。在2008-2013年之間，TIP發表《廢輪胎的管理(2008)》[1]、《廢輪胎高效管理系統框架(2010)》[2]等研究報告，WBCSD TIP在2018年1月發表《全球廢輪胎的管理狀況(2018)》[3]。

 依照近代循環經濟的3R原則，WBCSD TIP強調製造高品質且耐用的輪胎，減少廢舊輪胎的產生數量(Reduce)，這些輪胎經消費者使用更換後，則區分為舊輪胎與廢輪胎，舊輪胎是指可以翻新再用者(Reuse)，再製輪胎市場也應維持，至於不能翻新者，才稱為廢輪胎(End-of-Life Tire, ELT)，ELT是可貴的資源，應回收利用(Recycling)。WBCSD TIP的研究報告顯示，全球主要19個國家和歐洲區域（隸屬歐洲輪胎回收和製造協會範圍），每年產生的ELT總量超過2,500萬公噸，每年回收的ELT總量超過1,700萬公噸，回收量最大的國家和地區依序是中國、美國和歐洲。回收率（ELT回收總噸數/產生的ELT總噸數）是分析特定地區ELT市場表現的最佳指標，如前圖1所示，圖中的平均回收率為69%。依該報告發佈的資料，各國廢輪胎的回收率排序為加拿大（111%）、印度（98%）、南韓（95%）、巴西（91%）、歐洲（91%）、摩洛哥（87%）、日本（85%）、美國（83%）、印尼（78%）、墨西哥（63%）、泰國（54%）、中國(53%)。台灣地區未列入該統計，依環保署提供的資料，回收率超過98%[8]。詳參作者另文「解讀各國廢輪胎回收統計」

ELT的主要回收途徑有三種：材料再循環(Tire Derived Material, TDM)、能源再循環(Tire Derived Fuel, TDF)、土木工程和回填(Civil Engineering and Backfilling, CEBF)。圖1中顯示全球平均回收率69%， 三種回收途徑的佔比，依序為TDM(47%)、TDF(20%)、及CEBF(2%)。圖中明顯表明回收途徑具有地域性，主要受到(1)法規標準的限制、(2)管理機制與落實程度、(3)再利用市場狀況、(4)供電可靠度、及(5)運輸需求和成本[1]。

依照經濟合作與發展組織(Organization for Economic Co-operation and Development, OEDC)於2006年出版的報告[4]，大部份OECD會員國的廢輪胎處理以TDF為主，可佔水泥窯需求燃料的25%，燒後沒有殘留物；例如歐洲、美國、日本、及韓國的廢輪胎大都進水泥窯，在奧地利、法國、德國、瑞典更高達65%；除了水泥窯外，歐洲及美國也特別建造燒廢輪胎的發電廠。

依照WCBSD TIP研究報告的看法，由於較易於實施並且可以大規模部署，又能實現對初始投資的相對快速回報，TDF是處理大量ELT並且消除長期積壘存堆有效的方法。用ELT作為替代燃料，可以減少二氧化碳排放，應該鼓勵。但以生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)的觀點，廢輪胎資源的再利用，TDM優於TDF；而在傳統固廢處理的「 蘭辛克梯子(Lansink‘s Ladder) 」上，TDM亦位在TDF 之上，故，近年來TDM的百分比有逐漸超過TDF的趨勢，以2012年歐洲制胎協會的統計資料，如圖3所示[5]，西班牙、比利時、葡萄牙、荷蘭、丹麥、及匈牙利，多國的胎磨膠粉再利用的比例已經超過50%。因此，一旦建立了成熟的ELT管理方法後，應通過政策制定支持由TDF轉向TDM[6]。

圖3、歐洲各國廢輪胎磨粉再利用的比例[5]

TDM主要是指生產橡膠粉並直接利用，是國際公認的廢輪胎無害化、資源化利用的首選方法，也是發達國家採用的主要方法。將初步切割處理後的TDF胎片再細切造粒甚至磨粉，流程示意圖如圖4所示[7]，儘管生產橡膠顆粒和粉末需要更高的工藝成本，並需要努力與其他第二終端用戶行業建立新的合作夥伴關係拓展市場，但因能產生附加價值更高的產品，在資源節約和減排方面具有更好的環境性能。

圖4、廢輪胎切割處理後再細切磨粉的流程示意圖[6]

回收途徑的發展常受管理機制的影響，WBCSD TIP報告中列出自由市場制、政府收稅管理制、及延伸生產者責任制(Extended Producer Responsibility, EPR)三種，表1列出不同ELT管理機制的比較。自由市場制的公部門干預最少，管理方法與一般固廢相同，沒有特別對ELT徵收費用，只制定管理目標並允許產業協會負責推動回收，自主合作採市場驅動且技術成熟成本低的回收法；缺點是無明確責任方，環境友善的技術路線因初始成本較高，很難開發落地；美國、日本、印度、印尼、泰國、及中國等都採用自由市場制。

表1、不同廢輪胎管理機制之比較[3]

政府收稅管理制則是採用相同的產品標準保證公平競爭，對輪胎製造商和進口商徵收稅金，由政府負責管理ELT並給予回收產業鏈的企業適當補貼，有利於更環保的回收途徑(例如重TDM、輕TDF、禁掩埋)，主要缺點是公部門效率差且創新性不足。丹麥、斯洛維亞、克羅埃西亞採用政府收稅管理制。

大部份歐洲國家逐漸由自由市場制或政府收稅理制轉向EPR，所謂「延伸生產者責任」乃是環境保護的原則，目的在減少產品的環境衝擊，產品生產者必須在產品全生命週期中對該產品負全部的責任，特別是該產品的回收、循環再利用及最終處置。一般實務是由輪胎製造商創建共同組織負責ELT的管理，制定動態的生態費做為支撐費用，實現成本優化，通過報告義務實現更好的數據可追溯性，提高「生態費」使用的透明度，具有選擇最佳回收方案的彈性，生態費的金額取決於與ELT管理和二級市場相關的成本。隨著ELT管理越來越成熟和經濟高效，此生態費通常會隨著時間的推移而降低。一般EPR制的產業鏈中物質流與金錢流關係如圖5所示。巴西、南非、南韓、蘇俄、烏克蘭及大部份歐洲國家則採用EPR制。詳參作者另文「歐盟推行的廢輪胎管理延伸生產者責任制」

圖5、歐洲盛行的「延伸生產者責任(Extended Producer Responsibility, EPR)」之廢輪胎物流與金流關係示意圖[2]

在實務上亦可採混合系統，例如美國一般在自由市場體系下運作，但是一些州也以通過專款、稅收和補貼來影響市場。在加拿大則依據產品管理計劃(Product Stewardship Scheme) ，輪胎製造商支付生態費用（轉嫁給消費者），但不直接負責ELT的管理，而是由各利益相關者組成的咨詢委員會負責分配資金，用來支助最有潛勢的回收路線的開發。此種方式對物質回收路線的重視程度很高。

台灣地區早在上世紀80年代即在《廢棄物清理法》中納入EPR的精神與做法，將舊廢輪胎列入該法第十五條規定之「應回收廢棄物」，製造商及輸入業者需依公告費率，按時申報並繳納回收清除處理費，該項管理制度的初期是採用原EPR 的理念，由製造輸入業者組成共同組織，不僅管理回收基金也負責執行回收工作，政府以公告回收率為管制工具扮演監督的角色，表面上看起來十分簡單合理，但實際執行時，出現異常的紊亂情況，擇要匯整要因有下列四項：[7]

1. 政府部門監督昀力與經費不足，缺乏適當的稽核認證機制配合，無法迫使業者負起回收責任；
2. 盲目公告目標回收率，忽略回收再生之市場機能，造成僅回收而未落實再利用；
3. 共同回收組織過多且互不合作，造成回收工作效率差成本重；
4. 共同回收組織內部的監督機制不良，無法執行公權力。

經過長達9年混亂經驗教訓，由環保署成立「資源回收基金管理委員會」負責應回收廢棄物資源回收政策之擬定與執行。以廢輪胎為例的這種所謂「公辦公營延伸生產責任制」的物流與金流示意圖，如圖6所示。此種特有的「公辦公營EPR」已施行滿20年，台灣地區廢輪胎的再利用率超過90%，集中於能源再利用(TDF)，稱為「胎得福」，近年策略是轉向物質再利用(TDM)，稱為「胎得材」[8]。

圖6、台灣地區「公辦公營延伸生產責任制」下的廢輪胎物流與金流關係圖[8]

經過多年的努力，台灣地區已經不再有廢輪胎任意堆置病媒蚊滋生引發的公共衛生問題，也鮮少有堆置廢輪胎遭不慎或惡意引燃蔓發大火油煙影響環境的問題，在現行的資源回收管理機制下，廢輪胎的妥善處理率雖超過 98%，廢輪胎資源可獲得確保，但有再利用的途徑過度集中於輔助燃料之隱憂，基於將廢輪胎回收橡膠轉作為物質再利用，才是得以降低工業橡膠需求量，對環境品質影響最小的處理方式，也就是說，由能源利用往物質再利用發展，亦即由「胎得福(TDF)」轉向「胎得材(TDM)」，然，公認無害再利用的橡膠粉企業的成長緩慢，迫切需要打通再利用產品市場，才能使物質循環永續；搭配提升消費者對再生產品的認知與需求， 政府與企業更應積極採購再生原料製成的商品，才得以驅動擴展本土廢胎衍生產品的市場；而將胎磨膠粉用在鋪路瀝青是高效益的物質循環利用方式(詳見作者另文「續命輪胎守護鋪面What/Why/How  Asphalt Rubber 橡膠瀝青 ? 」)，環保署近年積極開展廢輪胎膠粉的需求途徑及使用量，而拓展廢輪胎橡膠瀝青鋪面應用為近年努力推展方向，透過與道路主管機關搭配之試辦作業，取得環境監測及工程成效監測數據，來顯現材料特性應用於道路鋪面的環保與工程積效，期透過廢輪胎橡膠瀝青鋪面應用來「延續輪胎生命、守護道路安全」，達環境與經濟效益雙贏目標(詳參作者另文「廢輪胎鋪路台灣比美加州」。

參考文獻

1. World Business Council for Sustainable Development, Managing End-of-Life Tires, Full report, November 2008.(End_of_Life_Tires-Full-Report.pdf
2. World Business Council for Sustainable Development, End-of-Life Tires – A framework for effective management systems, June 2010.(A_Framework_For_Effective_Management_Systems.pdf)
3. World Business Council for Sustainable Development, Global ELT Management – A global state of knowledge on collection rates, recovery routes, and management methods, January 2018.(2018)(WBCSD_ELT_management_State_of_Knowledge_Report.pdf) 
4. OEDC 2006, Improving Recycling Markets, OEDC Publishing.
5. ADEME, 「State of the Art of the End of Life Tyres Rubber Granulates Sector in France, Europe and Other Countries,」 June 2015, http://www.ademe.fr
6. George B. Way, Kamil E. Kaloush, Krishna Prapoorna Biligiri, Asphalt-Rubber Standard Practice Guide, Prepared for the Rubber Pavement Association, October 1, 2012, Second Edition.
7. 吳澤欣，資源回收管理制度評析，2004台北大學碩士論文。
8. 邱垂德、廖保雲、徐敏晃、涂哲維，由能源轉向物質循環—廢輪胎回收於道路鋪面，土木與水利季刊, 2014年12月(https://drive.google.com/file/d/0Byd6AmcP4p2QeThCVHZ3SmFpV28/view?usp=sharing)。