建筑垃圾處置現(xiàn)狀及處理工藝探析

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[摘要]建筑垃圾作為城市更新發(fā)展進(jìn)程的產(chǎn)物，處理處置技術(shù)研發(fā)不足和粗放式管理模式會對生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境造成不利影響。目前國內(nèi)處理處置技術(shù)主要為破碎、篩分、分選等單元，處理對象主要為雜質(zhì)含量和雜質(zhì)種類較少的建筑垃圾。建筑垃圾處理處置后產(chǎn)生的再生骨料等資源化產(chǎn)品，其利用途徑主要包括市政建設(shè)領(lǐng)域、建筑建材領(lǐng)域等。

[關(guān)鍵詞]建筑垃圾；生態(tài)環(huán)境；社會經(jīng)濟(jì)；處置工藝；資源化利用

隨著國家城鎮(zhèn)化進(jìn)程和市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地快速推進(jìn)，伴隨著舊住宅區(qū)和廠區(qū)改造、城中村拆除改造等事項(xiàng)開展，進(jìn)而導(dǎo)致建筑垃圾的產(chǎn)量日益增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年建筑垃圾產(chǎn)生量已超過15億噸，約占城市垃圾總量的30%~40%，已嚴(yán)重阻礙城市的健康發(fā)展[1-2]。在綠色可持續(xù)發(fā)展和“碳達(dá)峰碳中和”理念下，憑借減少建筑垃圾源頭產(chǎn)生量、優(yōu)化其處理處置工藝技術(shù)和拓寬末端產(chǎn)成品資源化利用途徑等，降低建筑垃圾對生態(tài)環(huán)境、城市市容綠化和人體健康的負(fù)面影響程度。

1建筑垃圾組成特性及危害

建筑垃圾是指新建、改擴(kuò)建和拆除各類建筑物、構(gòu)筑物及輔助設(shè)施等，住宅、公共建筑等裝飾裝潢過程中產(chǎn)生的棄土、棄料及其他廢棄物，包括但不局限于廢混凝土塊、廢瀝青混凝土塊、廢磚瓦、廢玻璃類材料、廢金屬類材料、廢木材木屑、廢紙制品塑料、廢紡織類材料、灰土等，但不包括經(jīng)檢驗(yàn)鑒定確定為危險(xiǎn)廢物的建筑垃圾[3]。建筑垃圾特性主要表現(xiàn)為以下三方面：(1)建筑垃圾組分較復(fù)雜，主要以混凝土塊、磚塊為主，摻雜碎玻璃、金屬類、木材紙塑、灰土等物質(zhì)；(2)建筑垃圾粒徑、含水率、酸堿度、穩(wěn)定性等物理化學(xué)性質(zhì)根據(jù)來源不同差別較大；(3)建筑垃圾組分以無機(jī)物為主，其在自然條件下可降解性較低。建筑垃圾產(chǎn)生的危害主要包括以下兩方面：(1)對生態(tài)環(huán)境的影響—建筑垃圾在裝卸、運(yùn)輸、攤鋪短駁等環(huán)節(jié)，均會產(chǎn)生對周邊空氣質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面作用的揚(yáng)塵；建筑垃圾在市郊空曠場地露天堆放后，在經(jīng)長期雨水沖刷、地下水入滲和發(fā)酵作用等影響下，其中重金屬、涂料、油漆等物質(zhì)中的有害元素會通過地表面滲濾進(jìn)入自然水體和土壤中，某些含硫酸鹽的裝飾材料、摻雜的生活垃圾在堆體中下層缺氧環(huán)境下會發(fā)酵產(chǎn)生惡臭味氣體，對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。(2)對居民生活和社會經(jīng)濟(jì)的影響—建筑垃圾產(chǎn)生體量巨大，其堆放消納場所會侵占城市建設(shè)發(fā)展用地，并在城市周邊的市郊區(qū)域長時間堆放造成“垃圾圍城”[1,4]。

2國外建筑垃圾處理處置現(xiàn)狀

國外在建筑垃圾處理處置領(lǐng)域的發(fā)展較為成熟，其對建筑垃圾處理處置的研究、實(shí)踐重點(diǎn)在資源化利用上，同步實(shí)現(xiàn)無害化、減量化。目前，德國、日本、美國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家憑借經(jīng)濟(jì)實(shí)力與科技優(yōu)勢，實(shí)行“建筑垃圾源頭削減策略”，即在建筑垃圾形成之前，就通過科學(xué)管理和有效控制將其減量化，對于產(chǎn)生的建筑垃圾則采用科學(xué)技術(shù)手段，使其成為再生可利用資源。

2.1德國建筑垃圾處置現(xiàn)狀

德國是世界首個對建筑垃圾進(jìn)行大規(guī)模資源化利用的國家，德國將建筑垃圾分為五類：開挖土、道路垃圾、建筑物垃圾、施工現(xiàn)場垃圾及含石膏的建筑垃圾，其對建筑垃圾的處理處置主要包括礦山回填、垃圾場修建等直接利用，資源化循環(huán)利用、政府指定使用等處理后間接利用。但其利用途徑主要是道路修建和土木工程，其中只有少量建筑垃圾作為再生混凝土骨料被利用，多數(shù)建筑垃圾被直接利用于礦山回填。

2.2日本建筑垃圾處置現(xiàn)狀

日本將建筑垃圾處置的重點(diǎn)集中在資源化利用上，日本將建筑垃圾分為三類：工業(yè)廢棄物包括混凝土塊、瀝青混凝土塊、瓦礫類、建設(shè)用木片、廢塑料片、玻璃碎片、陶瓷碎片、廢紙片、橡膠碎片、污泥、礦渣、動植物性殘?jiān)?、粉塵等；建設(shè)工程廢棄物包括廢聚乙烯管、合成橡膠管、金屬加工產(chǎn)生的碎屑廢品、包裝紙箱、繩索類、柏油乳劑殘?jiān)⑻烊幌鹉z片、建設(shè)污泥等；建設(shè)混合廢棄物。目前，日本針對主要廢棄物的處理處置工序和資源化利用途徑可見表1。

3國內(nèi)建筑垃圾處理處置技術(shù)及資源化利用途徑

3.1國內(nèi)建筑垃圾處理技術(shù)工藝及主要案例

目前我國對建筑垃圾的處理處置主要包括以下四個途徑：就地或運(yùn)輸至郊區(qū)進(jìn)行堆放、集中運(yùn)至垃圾填埋場填埋處置、原地人工分揀有價(jià)值物料后與生活垃圾合并處置、集中規(guī)?；Y源化處置利用。其中，集中規(guī)模化資源化處置利用在我國仍處于初期階段，目前全國范圍內(nèi)建筑垃圾年處置能力在100萬噸以上的生產(chǎn)線僅有不足100條，總資源化利用率不足5%，與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國資源化利用仍處于較低水平。前三類處置方式仍屬于粗放化、簡單化、無序化階段，存在資源化利用水平低、占地面積大、二次污染嚴(yán)重等問題。針對建筑垃圾的處理處置，目前國內(nèi)已有項(xiàng)目落地建設(shè)運(yùn)行，就相關(guān)典型案例進(jìn)行工藝解析：案例一—蘇州市建筑垃圾處理項(xiàng)目的主要流程：建筑垃圾經(jīng)稱重后進(jìn)入原料堆放區(qū)卸料堆放，在堆放區(qū)設(shè)置進(jìn)料料斗及封閉式皮帶輸送機(jī)，由挖掘機(jī)作為上料設(shè)備，將堆放區(qū)的原料經(jīng)料斗和輸送機(jī)將建筑廢棄物輸送至預(yù)處理車間進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理第一道工序?yàn)槠扑椋扑橹蟮奈锪辖?jīng)磁選機(jī)將其中的鋼筋等金屬物料分離出來；第二道工序?yàn)轱L(fēng)選，通過風(fēng)量的調(diào)節(jié)將其中的塑料、木材等輕質(zhì)雜物分出；第三道工序?yàn)樵O(shè)置不同孔徑的振動篩分機(jī)，將物料分為5個不同等級的粒徑規(guī)格的集料。案例二—杭州市建筑(裝修)垃圾資源化利用中試項(xiàng)目共設(shè)四條生產(chǎn)線，分別是建筑(裝修)垃圾分揀破碎生產(chǎn)線、砌塊成型生產(chǎn)線、水穩(wěn)拌合物生產(chǎn)線及燃料棒生產(chǎn)線。該項(xiàng)目主要處理工藝流程是：粗選+直線給料+一級破碎+磚石分選+智能機(jī)器人+二級破碎+輕物質(zhì)分選+光電分選+智能機(jī)器人分揀+三級破碎+再生骨料，磚料二級破碎后與再生骨料混合，輕物質(zhì)進(jìn)入再生模板材料生產(chǎn)線。為滿足裝修垃圾處理要求，在室內(nèi)卸料車間新增一臺滾筒篩分設(shè)備(彈跳)，將裝修垃圾中的輕物質(zhì)分選出來。

3.2國內(nèi)建筑垃圾資源化利用途徑

建筑垃圾經(jīng)處理后產(chǎn)生的可資源化利用產(chǎn)品主要包括不同粒徑的再生骨料，再生骨料產(chǎn)品可應(yīng)用于市政建設(shè)領(lǐng)域、建筑建材領(lǐng)域[6-9]。(1)市政道路領(lǐng)域。建筑垃圾經(jīng)處理后產(chǎn)生的粒徑在4.75mm以上的骨料，可作為回填材料用于道路的底基層或墊層中。其再生級配骨料的性能指標(biāo)要求可見表2。(2)海綿城市建設(shè)領(lǐng)域。隨著城市建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，城市防洪排澇設(shè)施或干旱的問題凸顯，可將建筑垃圾處理產(chǎn)生的大顆粒骨料作為滲透層，在減少天然骨料開采量的同時，能夠促進(jìn)城市資源循環(huán)。(3)建筑建材領(lǐng)域。建筑垃圾中廢棄混凝土含量較高的拆除垃圾，在經(jīng)破碎篩分后產(chǎn)生的再生細(xì)骨料，按照一定的比例添加水泥、天然粗細(xì)骨料后，可制成混凝土路面磚、實(shí)心混凝土普通磚、砌塊、水泥砂漿等建筑建材產(chǎn)品。

4結(jié)論和建議

建筑垃圾隨產(chǎn)生來源的不同，其組成特性差異較大，且對生態(tài)環(huán)境和居民生活有顯著負(fù)面影響。目前國內(nèi)處理對象主要以種類相對單一的拆房垃圾為主，其主要成分為混凝土、磚類，骨料作為直接或間接利用的資源化產(chǎn)品，與天然砂石料相比無顯著差異，市政及建筑建材領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛。而摻雜塑料、碎木材、紙屑等輕質(zhì)物的裝修垃圾，其處理難度主要是各類輕質(zhì)物的分離，目前尚未有成熟運(yùn)行的典型案例，在建項(xiàng)目主要采用風(fēng)選、光選等干式分離工藝，但該工藝待完善問題：密閉車間內(nèi)粉塵污染嚴(yán)重、骨料中雜質(zhì)含量較高。結(jié)合當(dāng)前情況，可考慮在處理處置工藝流程中增加濕式分選工藝單元以進(jìn)一步分離輕質(zhì)物，并配備污水處理系統(tǒng)。

作者:周駿 單位:上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司