郝粼波，張波，齊艷麗

（中國城市建設(shè)研究院有限公司，北京 100120）

引言

縱觀發(fā)達(dá)國家的發(fā)展史，建筑垃圾的規(guī)?；a(chǎn)生是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段跨越的重要標(biāo)志。以往對(duì)建筑垃圾隨意堆放、填海填溝的粗放型處理方式，帶來的不僅是對(duì)土地資源的浪費(fèi)，還有對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的諸多次生危害。

據(jù)國家住建部的統(tǒng)計(jì)信息，到2030年前我國將有約300億平米的老舊建筑拆除量，會(huì)產(chǎn)生不低于200億噸的建筑垃圾。提高建筑垃圾預(yù)處理技術(shù)的適用性及高效性，進(jìn)一步拓寬建筑垃圾再生產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，將是未來幾年資源化再生利用技術(shù)新的重要突破口[1]。

1 建筑垃圾資源化處理技術(shù)的重要性

建筑垃圾資源化處理技術(shù)的發(fā)展已受到國家的高度重視。國務(wù)院《資源綜合利用指導(dǎo)意見》和國發(fā)辦出臺(tái)的1號(hào)文《綠色建筑行動(dòng)方案》等，都明確了建筑垃圾集中處理和分級(jí)利用的必要性，對(duì)于“地級(jí)以上城市要因地制宜設(shè)立專門的建筑廢棄物集中處理基地”的要求，將大力推動(dòng)建筑垃圾資源化處理技術(shù)的更新與精進(jìn)[2]。

針對(duì)建筑垃圾復(fù)雜成分的特點(diǎn)，采用最佳的處理方法，在實(shí)現(xiàn)垃圾處理無害化、減量化和資源化的基礎(chǔ)上，使建筑垃圾處理的環(huán)境效益和社會(huì)效益達(dá)到最佳是對(duì)建筑垃圾處理技術(shù)研究的根本目標(biāo)。根據(jù)研究成果制定符合城市特點(diǎn)的建筑垃圾處理工藝路線，結(jié)合實(shí)際工程案例分析我國建筑垃圾處理技術(shù)存在的經(jīng)驗(yàn)與不足，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾處理的減量化、資源化、無害化，進(jìn)一步加大社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益[3]。

2 國內(nèi)外建筑垃圾處理及利用現(xiàn)狀

2.1 國外建筑垃圾處理現(xiàn)狀

國外很多發(fā)達(dá)國家很早就認(rèn)識(shí)到建筑垃圾不規(guī)范管理的危害性，并根據(jù)自身的情況制定了相應(yīng)的管理措施及建筑垃圾回收再利用的具體實(shí)施方案，本文僅以發(fā)展較早、特點(diǎn)鮮明的幾個(gè)國家為例[4]。

（1）韓國

2003年，韓國政府就制定并頒布了《建設(shè)廢棄物再生促進(jìn)法》，該法規(guī)不僅明確了建筑垃圾從產(chǎn)生到處置、從排放到監(jiān)管、從加工到資源化利用整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈各參與方的責(zé)任，還將建筑垃圾再生產(chǎn)品的使用規(guī)定為各建設(shè)工程的應(yīng)盡義務(wù)。

韓國目前有約300家再生骨料公司，再生骨料根據(jù)品質(zhì)分為普通骨料和優(yōu)質(zhì)骨料，普通骨料主要作為路基料，優(yōu)質(zhì)骨料則按比例作為天然料替代進(jìn)行混凝土產(chǎn)品生產(chǎn)。對(duì)于約4500萬噸建筑垃圾的年產(chǎn)量，韓國目前再生利用率接近85%，國家通過對(duì)建筑垃圾的再生利用的應(yīng)用，有效保護(hù)了環(huán)境和國土資源。

（2）美國

美國目前建筑垃圾年產(chǎn)量約3.25億噸，再生利用率超過70%，剩余部分進(jìn)行功能性場(chǎng)平填埋。根據(jù)利用程度，美國建筑垃圾綜合利用分為三個(gè)等級(jí)：一是“低級(jí)利用”，如現(xiàn)場(chǎng)分揀回收、回填等，占建筑垃圾總量的50%～60%；二是“中級(jí)利用”，如經(jīng)資源化處理，加工再生骨料，再制成各種建筑用磚等，約占建筑垃圾總量的40%；三是“高級(jí)利用”，如將建筑垃圾還原成水泥、瀝青等再生產(chǎn)品。最終使建筑垃圾處理達(dá)到減量化、資源化、無害化，使建筑垃圾綜合利用“產(chǎn)業(yè)化”。

（3）荷蘭

荷蘭目前建筑垃圾年產(chǎn)量約為1400萬噸，大多數(shù)是拆遷垃圾。政府制定并頒布了一系列法律，逐步建立并形成了建筑垃圾強(qiáng)制再循環(huán)運(yùn)行的質(zhì)量控制制度。

目前荷蘭建筑垃圾資源化處理的主要再生產(chǎn)品是篩砂，年產(chǎn)量超過100萬噸。政府構(gòu)造了再循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，由專業(yè)公司負(fù)責(zé)有效篩砂：依照污染水平分類，儲(chǔ)存干凈的再生產(chǎn)品，清理被污染的部分。

2.2 國內(nèi)建筑垃圾處理現(xiàn)狀

在我國，以往對(duì)建筑垃圾處理的普遍做法是運(yùn)到城郊農(nóng)村露天堆放或掩埋，而用于城鎮(zhèn)道路回填、場(chǎng)地平整或加工再生產(chǎn)品等資源化利用的很少，資源化率不足5%。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，我國建筑垃圾的管理從混亂無序開始走向規(guī)范化管理。目前，對(duì)建筑垃圾的處置主要有以下方式[5]：1）場(chǎng)平填方；2）填海造地；3）堆山造景；4）少量回收利用；5）大部分進(jìn)行簡易填埋處置，少量混入生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行處置。

3 建筑垃圾預(yù)處理技術(shù)工藝路線

3.1 濕式預(yù)處理工藝生產(chǎn)線

采用“一級(jí)破碎+智能揀選+除土+水力浮選+二級(jí)破碎+多級(jí)磁選+篩分+分級(jí)風(fēng)選”處理工藝路線。濕式預(yù)處理系統(tǒng)工藝流程見圖1。

經(jīng)上料系統(tǒng)進(jìn)料后，物料首先進(jìn)入顎式破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎，破碎后的物料經(jīng)磁選機(jī)回收金屬后進(jìn)入智能分揀平臺(tái)（可采用“機(jī)械手”或智能機(jī)器人），將大塊干擾雜物盡可能去除，剩余物料進(jìn)入除土篩，孔徑設(shè)置根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)，對(duì)渣土進(jìn)行高效篩除，篩網(wǎng)采用聚氨酯篩網(wǎng)，固定螺栓為下沉式螺栓結(jié)構(gòu)，防止未選凈雜物及鋼筋掛堵篩網(wǎng)，另外可以降低噪聲。篩下物經(jīng)帶式輸送機(jī)送至生產(chǎn)備料單元，部分可用于無機(jī)料生產(chǎn)的摻配料，剩余部分外運(yùn)作為回填土。

篩除渣土后的物料進(jìn)入濕式除雜系統(tǒng)，主要設(shè)備為水力浮選機(jī)，通過水力浮選原理，在清洗骨料的同時(shí)，將木塊、塑料等輕物體選出，經(jīng)帶式輸送機(jī)送至雜物儲(chǔ)倉，定期外運(yùn)處置。根據(jù)建筑垃圾分批次進(jìn)料情況，來料品質(zhì)較高時(shí)，可不經(jīng)過水浮選系統(tǒng)，直接進(jìn)入二次破碎環(huán)節(jié)。

圖1 濕式預(yù)處理系統(tǒng)工藝流程

該工藝的二次破碎設(shè)備選擇反擊式破碎機(jī)，對(duì)物料進(jìn)一步破碎，經(jīng)磁選機(jī)回收金屬后，進(jìn)入多層振動(dòng)篩。31.5mm以上物料返回破碎環(huán)節(jié)，5mm以下物料經(jīng)帶式輸送機(jī)送至生產(chǎn)備料系統(tǒng)，5～10mm和20～31.5mm物料各自經(jīng)過風(fēng)選系統(tǒng)，進(jìn)一步去除輕質(zhì)雜物后，經(jīng)帶式輸送機(jī)送至生產(chǎn)備料系統(tǒng)，作為各類再生產(chǎn)品原料。

3.2 干式預(yù)處理工藝生產(chǎn)線

采用“一級(jí)破碎+智能揀選+除土+初級(jí)風(fēng)選+二級(jí)破碎+多級(jí)磁選+篩分+分級(jí)風(fēng)選”處理工藝路線。

該工藝路線采用強(qiáng)力風(fēng)選系統(tǒng)代替濕法處理中的水力浮選系統(tǒng)，旨在解決水資源缺乏區(qū)域以及含土量較低拆遷垃圾的節(jié)能化處置。

3.3 引入“磚混分離”模塊工藝生產(chǎn)線

目前，我國建筑拆除現(xiàn)場(chǎng)很難對(duì)建筑垃圾進(jìn)行系統(tǒng)分類。國內(nèi)建筑垃圾資源化處置工藝一般包含破碎、磁選、風(fēng)選、篩分等工序，根據(jù)建筑垃圾類型、再生產(chǎn)品需求的不同而有所不同，尚無針對(duì)混雜建筑垃圾資源化系統(tǒng)處置的成熟工藝技術(shù)，普遍存在缺乏系統(tǒng)除雜手段、處理效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。

因此，在濕式和干式預(yù)處理工藝的基礎(chǔ)上引入“磚混分離”精分選環(huán)節(jié)是對(duì)傳統(tǒng)建筑垃圾預(yù)處理工藝路線的劃時(shí)代提升。磚混分離宜采用多級(jí)組合式工藝，以“形狀分離”作為初步工序，借助“水力淘汰”進(jìn)行次級(jí)精選。經(jīng)過“磚混分離”的再生骨料可最大限度擴(kuò)展再生建材產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，大幅提高處理廠的經(jīng)濟(jì)效益。

4 預(yù)處理技術(shù)的發(fā)展對(duì)再生產(chǎn)品方案多樣性的推動(dòng)

傳統(tǒng)的建筑垃圾處理過程中，缺乏風(fēng)力、水力、磚混分離等“精分選”環(huán)節(jié)，再生產(chǎn)品也僅局限于低端再生骨料及再生壓制磚等低附加值產(chǎn)品。隨著預(yù)處理技術(shù)不斷發(fā)展，在大幅提高再生骨料質(zhì)量的同時(shí)，隨著骨料種類的適當(dāng)分離，建筑垃圾再生產(chǎn)品的選擇范圍也將得到進(jìn)一步拓寬。

針對(duì)不同成分建筑垃圾的資源化處置，進(jìn)行不同工藝組合的生產(chǎn)線研究，根據(jù)選別程度可對(duì)后續(xù)建筑垃圾再生產(chǎn)品線的選擇起到指導(dǎo)作用。預(yù)處理后的物料流向分析見圖2。

以華北某市實(shí)際設(shè)計(jì)工程為例，在精細(xì)化預(yù)處理的前提下，再生骨料優(yōu)質(zhì)、分類多樣，以此為基礎(chǔ)，園區(qū)內(nèi)共設(shè)置再生無機(jī)混合料、再生壓制磚、再生預(yù)拌砂漿、再生混凝土攪拌站和再生預(yù)制構(gòu)件五條再生骨料產(chǎn)品生產(chǎn)線，最大限度地提高了建筑垃圾再生產(chǎn)品的市場(chǎng)附加值。

再生產(chǎn)品生產(chǎn)線工藝流程如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7。

圖2 預(yù)處理后物料流向分析

圖3 再生無機(jī)混合料生產(chǎn)工藝流程

圖4 再生混凝土生產(chǎn)工藝流程

圖5 再生預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程

圖6 再生預(yù)拌砂漿生產(chǎn)工藝流程

圖7 再生壓制磚生產(chǎn)工藝流程

5 結(jié)論與展望

鑒于“磚混分離”設(shè)備在國內(nèi)外至今仍無成熟穩(wěn)定的規(guī)?；a(chǎn)線案例，建筑垃圾預(yù)處理環(huán)節(jié)可不強(qiáng)制要求將混凝土和磚瓦類垃圾分離，而是通過來料拆遷垃圾特性，分批次處理，分品質(zhì)生產(chǎn)高低端產(chǎn)品。

隨著建筑垃圾預(yù)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，再生骨料的質(zhì)量和精細(xì)化分類程度也將進(jìn)一步提高。在此基礎(chǔ)上，將建筑垃圾處置與混凝土攪拌站、瀝青攪拌站等高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)線相結(jié)合，既可將已有和新增污染源集中處置，又可拓寬建筑垃圾處理行業(yè)的生存空間，豐富完善多領(lǐng)域、跨行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系，實(shí)現(xiàn)共贏。

根據(jù)實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)，將建筑垃圾與生活垃圾等其他原料垃圾協(xié)同處置，以共建靜脈產(chǎn)業(yè)園的形式，充分實(shí)現(xiàn)“廢渣變?cè)希酂峁┥a(chǎn)”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，將單一的建筑垃圾處理上升到城市固體廢棄物綜合處理層面。