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領域、建筑建材領域等。

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

隨著國家城鎮(zhèn)化進程和市政基礎設施建設地快速推進，伴隨著舊住宅區(qū)和廠區(qū)改造、城中村拆除改造等事項開展，進而導致建筑垃圾的產(chǎn)量日益增加，據(jù)統(tǒng)計，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、改擴建和拆除各類建筑物、構(gòu)筑物及輔助設施等，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)檢驗鑒定確定為危險廢物的建筑垃圾[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)定性等物理化學性質(zhì)根據(jù)來源不同差別較大；(3)建筑垃圾組分以無機物為主，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)生負面作用的揚塵；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域的發(fā)展較為成熟，其對建筑垃圾處理處置的研究、實踐重點在資源化利用上，同步實現(xiàn)無害化、減量化。目前，德國、日本、美國等工業(yè)發(fā)達國家憑借經(jīng)濟實力與科技優(yōu)勢，實行“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、動植物性殘渣、粉塵等；建設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、柏油乳劑殘渣、天然橡膠片、建設污泥等；建設混合廢棄物。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：就地或運輸至郊區(qū)進行堆放、集中運至垃圾填埋場填埋處置、原地人工分揀有價值物料后與生活垃圾合并處置、集中規(guī)模化資源化處置利用。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、二次污染嚴重等問題。針對建筑垃圾的處理處置，目前國內(nèi)已有項目落地建設運行，就相關(guān)典型案例進行工藝解析：案例一—蘇州市建筑垃圾處理項目的主要流程：建筑垃圾經(jīng)稱重后進入原料堆放區(qū)卸料堆放，在堆放區(qū)設置進料料斗及封閉式皮帶輸送機，由挖掘機作為上料設備，將堆放區(qū)的原料經(jīng)料斗和輸送機將建筑廢棄物輸送至預處理車間進行預處理。預處理第一道工序為破碎，破碎之后的物料經(jīng)磁選機將其中的鋼筋等金屬物料分離出來；第二道工序為風選，通過風量的調(diào)節(jié)將其中的塑料、木材等輕質(zhì)雜物分出；第三道工序為設置不同孔徑的振動篩分機，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目共設四條生產(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+智能機器人+二級破碎+輕物質(zhì)分選+光電分選+智能機器人分揀+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)品可應用于市政建設領域、建筑建材領域[6-9]。(1)市政道路領域。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要求可見表2。(2)海綿城市建設領域。隨著城市建設規(guī)模擴大，城市防洪排澇設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，能夠促進城市資源循環(huán)。(3)建筑建材領域。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)生的再生細骨料，按照一定的比例添加水泥、天然粗細骨料后，可制成混凝土路面磚、實心混凝土普通磚、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，市政及建筑建材領域應用較廣泛。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，目前尚未有成熟運行的典型案例，在建項目主要采用風選、光選等干式分離工藝，但該工藝待完善問題：密閉車間內(nèi)粉塵污染嚴重、骨料中雜質(zhì)含量較高。結(jié)合當前情況，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)生工程設計院有限公司