建筑垃圾处置现状及处理工艺探析

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[摘要]建筑垃圾作为城市更新发展进程的产物，处理处置技术研发不足和粗放式管理模式会对生态环境、社会经济环境造成不利影响。目前国内处理处置技术主要为破碎、筛分、分选等单元，处理对象主要为杂质含量和杂质种类较少的建筑垃圾。建筑垃圾处理处置后产生的再生骨料等资源化产品，其利用途径主要包括市政建设领域、建筑建材领域等。

[关键词]建筑垃圾；生态环境；社会经济；处置工艺；资源化利用

随着国家城镇化进程和市政基础设施建设地快速推进，伴随着旧住宅区和厂区改造、城中村拆除改造等事项开展，进而导致建筑垃圾的产量日益增加，据统计，我国每年建筑垃圾产生量已超过15亿吨，约占城市垃圾总量的30%~40%，已严重阻碍城市的健康发展[1-2]。在绿色可持续发展和“碳达峰碳中和”理念下，凭借减少建筑垃圾源头产生量、优化其处理处置工艺技术和拓宽末端产成品资源化利用途径等，降低建筑垃圾对生态环境、城市市容绿化和人体健康的负面影响程度。

1建筑垃圾组成特性及危害

建筑垃圾是指新建、改扩建和拆除各类建筑物、构筑物及辅助设施等，住宅、公共建筑等装饰装潢过程中产生的弃土、弃料及其他废弃物，包括但不局限于废混凝土块、废沥青混凝土块、废砖瓦、废玻璃类材料、废金属类材料、废木材木屑、废纸制品塑料、废纺织类材料、灰土等，但不包括经检验鉴定确定为危险废物的建筑垃圾[3]。建筑垃圾特性主要表现为以下三方面：(1)建筑垃圾组分较复杂，主要以混凝土块、砖块为主，掺杂碎玻璃、金属类、木材纸塑、灰土等物质；(2)建筑垃圾粒径、含水率、酸碱度、稳定性等物理化学性质根据来源不同差别较大；(3)建筑垃圾组分以无机物为主，其在自然条件下可降解性较低。建筑垃圾产生的危害主要包括以下两方面：(1)对生态环境的影响—建筑垃圾在装卸、运输、摊铺短驳等环节，均会产生对周边空气质量产生负面作用的扬尘；建筑垃圾在市郊空旷场地露天堆放后，在经长期雨水冲刷、地下水入渗和发酵作用等影响下，其中重金属、涂料、油漆等物质中的有害元素会通过地表面渗滤进入自然水体和土壤中，某些含硫酸盐的装饰材料、掺杂的生活垃圾在堆体中下层缺氧环境下会发酵产生恶臭味气体，对周边生态环境产生不利影响。(2)对居民生活和社会经济的影响—建筑垃圾产生体量巨大，其堆放消纳场所会侵占城市建设发展用地，并在城市周边的市郊区域长时间堆放造成“垃圾围城”[1,4]。

2国外建筑垃圾处理处置现状

国外在建筑垃圾处理处置领域的发展较为成熟，其对建筑垃圾处理处置的研究、实践重点在资源化利用上，同步实现无害化、减量化。目前，德国、日本、美国等工业发达国家凭借经济实力与科技优势，实行“建筑垃圾源头削减策略”，即在建筑垃圾形成之前，就通过科学管理和有效控制将其减量化，对于产生的建筑垃圾则采用科学技术手段，使其成为再生可利用资源。

2.1德国建筑垃圾处置现状

德国是世界首个对建筑垃圾进行大规模资源化利用的国家，德国将建筑垃圾分为五类：开挖土、道路垃圾、建筑物垃圾、施工现场垃圾及含石膏的建筑垃圾，其对建筑垃圾的处理处置主要包括矿山回填、垃圾场修建等直接利用，资源化循环利用、政府指定使用等处理后间接利用。但其利用途径主要是道路修建和土木工程，其中只有少量建筑垃圾作为再生混凝土骨料被利用，多数建筑垃圾被直接利用于矿山回填。

2.2日本建筑垃圾处置现状

日本将建筑垃圾处置的重点集中在资源化利用上，日本将建筑垃圾分为三类：工业废弃物包括混凝土块、沥青混凝土块、瓦砾类、建设用木片、废塑料片、玻璃碎片、陶瓷碎片、废纸片、橡胶碎片、污泥、矿渣、动植物性残渣、粉尘等；建设工程废弃物包括废聚乙烯管、合成橡胶管、金属加工产生的碎屑废品、包装纸箱、绳索类、柏油乳剂残渣、天然橡胶片、建设污泥等；建设混合废弃物。目前，日本针对主要废弃物的处理处置工序和资源化利用途径可见表1。

3国内建筑垃圾处理处置技术及资源化利用途径

3.1国内建筑垃圾处理技术工艺及主要案例

目前我国对建筑垃圾的处理处置主要包括以下四个途径：就地或运输至郊区进行堆放、集中运至垃圾填埋场填埋处置、原地人工分拣有价值物料后与生活垃圾合并处置、集中规模化资源化处置利用。其中，集中规模化资源化处置利用在我国仍处于初期阶段，目前全国范围内建筑垃圾年处置能力在100万吨以上的生产线仅有不足100条，总资源化利用率不足5%，与国外发达国家相比，我国资源化利用仍处于较低水平。前三类处置方式仍属于粗放化、简单化、无序化阶段，存在资源化利用水平低、占地面积大、二次污染严重等问题。针对建筑垃圾的处理处置，目前国内已有项目落地建设运行，就相关典型案例进行工艺解析：案例一—苏州市建筑垃圾处理项目的主要流程：建筑垃圾经称重后进入原料堆放区卸料堆放，在堆放区设置进料料斗及封闭式皮带输送机，由挖掘机作为上料设备，将堆放区的原料经料斗和输送机将建筑废弃物输送至预处理车间进行预处理。预处理第一道工序为破碎，破碎之后的物料经磁选机将其中的钢筋等金属物料分离出来；第二道工序为风选，通过风量的调节将其中的塑料、木材等轻质杂物分出；第三道工序为设置不同孔径的振动筛分机，将物料分为5个不同等级的粒径规格的集料。案例二—杭州市建筑(装修)垃圾资源化利用中试项目共设四条生产线，分别是建筑(装修)垃圾分拣破碎生产线、砌块成型生产线、水稳拌合物生产线及燃料棒生产线。该项目主要处理工艺流程是：粗选+直线给料+一级破碎+砖石分选+智能机器人+二级破碎+轻物质分选+光电分选+智能机器人分拣+三级破碎+再生骨料，砖料二级破碎后与再生骨料混合，轻物质进入再生模板材料生产线。为满足装修垃圾处理要求，在室内卸料车间新增一台滚筒筛分设备(弹跳)，将装修垃圾中的轻物质分选出来。

3.2国内建筑垃圾资源化利用途径

建筑垃圾经处理后产生的可资源化利用产品主要包括不同粒径的再生骨料，再生骨料产品可应用于市政建设领域、建筑建材领域[6-9]。(1)市政道路领域。建筑垃圾经处理后产生的粒径在4.75mm以上的骨料，可作为回填材料用于道路的底基层或垫层中。其再生级配骨料的性能指标要求可见表2。(2)海绵城市建设领域。随着城市建设规模扩大，城市防洪排涝设施或干旱的问题凸显，可将建筑垃圾处理产生的大颗粒骨料作为渗透层，在减少天然骨料开采量的同时，能够促进城市资源循环。(3)建筑建材领域。建筑垃圾中废弃混凝土含量较高的拆除垃圾，在经破碎筛分后产生的再生细骨料，按照一定的比例添加水泥、天然粗细骨料后，可制成混凝土路面砖、实心混凝土普通砖、砌块、水泥砂浆等建筑建材产品。

4结论和建议

建筑垃圾随产生来源的不同，其组成特性差异较大，且对生态环境和居民生活有显著负面影响。目前国内处理对象主要以种类相对单一的拆房垃圾为主，其主要成分为混凝土、砖类，骨料作为直接或间接利用的资源化产品，与天然砂石料相比无显著差异，市政及建筑建材领域应用较广泛。而掺杂塑料、碎木材、纸屑等轻质物的装修垃圾，其处理难度主要是各类轻质物的分离，目前尚未有成熟运行的典型案例，在建项目主要采用风选、光选等干式分离工艺，但该工艺待完善问题：密闭车间内粉尘污染严重、骨料中杂质含量较高。结合当前情况，可考虑在处理处置工艺流程中增加湿式分选工艺单元以进一步分离轻质物，并配备污水处理系统。

作者:周骏 单位:上海环境卫生工程设计院有限公司