建筑垃圾處置現狀及處理工藝探析

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[摘要]建筑垃圾作為城市更新發展進程的產物，處理處置技術研發不足和粗放式管理模式會對生態環境、社會經濟環境造成不利影響。目前國內處理處置技術主要為破碎、篩分、分選等單元，處理對象主要為雜質含量和雜質種類較少的建筑垃圾。建筑垃圾處理處置后產生的再生骨料等資源化產品，其利用途徑主要包括市政建設領域、建筑建材領域等。

[關鍵詞]建筑垃圾；生態環境；社會經濟；處置工藝；資源化利用

隨著國家城鎮化進程和市政基礎設施建設地快速推進，伴隨著舊住宅區和廠區改造、城中村拆除改造等事項開展，進而導致建筑垃圾的產量日益增加，據統計，我國每年建筑垃圾產生量已超過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展[1-2]。在綠色可持續發展和“碳達峰碳中和”理念下，憑借減少建筑垃圾源頭產生量、優化其處理處置工藝技術和拓寬末端產成品資源化利用途徑等，降低建筑垃圾對生態環境、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、構筑物及輔助設施等，住宅、公共建筑等裝飾裝潢過程中產生的棄土、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；(2)建筑垃圾粒徑、含水率、酸堿度、穩定性等物理化學性質根據來源不同差別較大；(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。建筑垃圾產生的危害主要包括以下兩方面：(1)對生態環境的影響—建筑垃圾在裝卸、運輸、攤鋪短駁等環節，均會產生對周邊空氣質量產生負面作用的揚塵；建筑垃圾在市郊空曠場地露天堆放后，在經長期雨水沖刷、地下水入滲和發酵作用等影響下，其中重金屬、涂料、油漆等物質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境下會發酵產生惡臭味氣體，對周邊生態環境產生不利影響。(2)對居民生活和社會經濟的影響—建筑垃圾產生體量巨大，其堆放消納場所會侵占城市建設發展用地，并在城市周邊的市郊區域長時間堆放造成“垃圾圍城”[1,4]。

2國外建筑垃圾處理處置現狀

國外在建筑垃圾處理處置領域的發展較為成熟，其對建筑垃圾處理處置的研究、實踐重點在資源化利用上，同步實現無害化、減量化。目前，德國、日本、美國等工業發達國家憑借經濟實力與科技優勢，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，對于產生的建筑垃圾則采用科學技術手段，使其成為再生可利用資源。

2.1德國建筑垃圾處置現狀

德國是世界首個對建筑垃圾進行大規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國內建筑垃圾處理處置技術及資源化利用途徑

3.1國內建筑垃圾處理技術工藝及主要案例

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、集中規模化資源化處置利用。其中，集中規模化資源化處置利用在我國仍處于初期階段，目前全國范圍內建筑垃圾年處置能力在100萬噸以上的生產線僅有不足100條，總資源化利用率不足5%，與國外發達國家相比，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，目前國內已有項目落地建設運行，就相關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：建筑垃圾經稱重后進入原料堆放區卸料堆放，在堆放區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，將堆放區的原料經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，通過風量的調節將其中的塑料、木材等輕質雜物分出；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線，分別是建筑(裝修)垃圾分揀破碎生產線、砌塊成型生產線、水穩拌合物生產線及燃料棒生產線。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，輕物質進入再生模板材料生產線。為滿足裝修垃圾處理要求，在室內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分選出來。

3.2國內建筑垃圾資源化利用途徑

建筑垃圾經處理后產生的可資源化利用產品主要包括不同粒徑的再生骨料，再生骨料產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。建筑垃圾經處理后產生的粒徑在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。(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，在經破碎篩分后產生的再生細骨料，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品。

4結論和建議

建筑垃圾隨產生來源的不同，其組成特性差異較大，且對生態環境和居民生活有顯著負面影響。目前國內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、紙屑等輕質物的裝修垃圾，其處理難度主要是各類輕質物的分離，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：密閉車間內粉塵污染嚴重、骨料中雜質含量較高。結合當前情況，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物，并配備污水處理系統。

作者:周駿 單位:上海環境衛生工程設計院有限公司