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建筑垃圾資源化整體上分為建筑垃圾預處理和再生產品生產2個階段，其中再生產品生產階段已較成熟，而預處理階段，則需對建筑垃圾原料進行一系列破碎、篩分及凈化等處理，生產出再生骨料，用于生產再生產品。當前建筑垃圾預處理技術多源自選煤、選礦、建材生產等工藝，或參照國外處理工藝。但是，原煤、礦山產品成分單一；且國外建筑多進行分類拆遷，建筑垃圾中鋼筋、木材及塑料等雜質相對較少。而國內建筑拆除時各種雜質甚至生活垃圾混在其中，成分復雜，現有處理工藝對國內建筑垃圾適應性差，除雜率低，再生骨料品質低，無法滿足再生建材生產對骨料的品質要求，再生骨料市場接受度低；現有建筑垃圾處理工藝設備難以適應建筑垃圾的復雜成分，故障率高，系統穩定性差，導致國內建筑垃圾資源化項目利用率低（僅10%）[1]，實際生產規模遠低于設計規模。建筑垃圾生產的產品性能，主要取決于原料的特性及所用成型機械的性能[2]。考慮到建設階段再生產品生產設備調整余地不大。因此，建筑垃圾預處理技術成為建設階段決定項目成敗的關鍵。

1建筑垃圾原料特性

1.1建筑施工垃圾

建筑垃圾主要包括散落的砂漿和混凝土、剔鑿產生的磚石和混凝土碎塊、打樁截下的鋼筋混凝土樁頭、廢金屬料、竹木材、各種包裝材料，約占建筑施工垃圾總量的80%，其他垃圾成分約占20%[2]。

1.2建筑裝修垃圾

裝修垃圾的成分較復雜且含一定量的有毒有害物質，按北京市統計可用于回收的物質占29.8%，不可回收物質占49.2%，灰沫占21%，其中可回收物質包括紙類包裝物、木材、少量砂漿、混凝土、磚石碎塊、塑料、玻璃、鋼材等；不可回收的物質主要包括膠合木材、膠粘劑、涂料和廢油漆及其包裝物等。

1.3建筑拆除垃圾

舊建筑物拆除垃圾主要分為2類：（1）舊磚混結構建筑中，磚瓦約占80%[3]，其余為碎玻璃，木料，渣土，石灰等，目前拆除的舊建筑多屬磚混結構民居；（2）框架，剪力墻結構的混凝土塊占50%~60%，其余為砌塊、磚塊、金屬、塑料制品等，舊廠房、樓宇是此類建筑的代表。建筑垃圾的分類及單位建筑面積產生量見表1。隨著建筑水平提高，舊建筑拆除垃圾的主要成分由瓦礫、磚塊向混凝土塊轉變。

2建筑垃圾再生骨料

我國對建筑垃圾再生利用技術的研究應用起步較晚，目前建筑垃圾資源化再生產品主要有再生路面磚、路面透水磚、再生標準磚、普通連鎖砌塊磚、保溫連鎖砌塊磚、再生道路材料、再生骨料、再生預拌砂漿、裝配式建筑預制構件及活性微粉等，其生產過程主要是以現有建材產品生產技術為基礎，用再生骨料替代生產原料中的天然骨料，作為主要原材料。目前上述建材產品生產技術均較成熟，產品質量標準比較完備。再生活性微粉的生產尚處于研究階段，尚未量產。當前建筑垃圾資源化行業不景氣，除去建筑垃圾資源化處置系統穩定性差，建筑垃圾來源缺乏保障等原因外，建筑垃圾再生骨料品質差，導致生產的再生產品質量不過關，市場接受度低是導致建筑垃圾項目實際產能過低，整體資源化率低下的根本原因。因此，要從根本上提高我國建筑垃圾資源化率，必須選用科學高效的建筑垃圾預處理工藝和設備，切實提高建筑垃圾資源化產品的質量。

3建筑垃圾預處理項目概況

某建筑垃圾循環利用綜合處置項目根據建筑垃圾原料特性及再生產品對再生骨料的品質要求，選擇科學高效的建筑垃圾預處理工藝，效果良好。該建筑垃圾循環利用綜合處置項目年處置量100萬t建筑垃圾（含爐渣約7.2萬t），可生產再生骨料85.91萬t、渣土8.35萬t、木材1.39萬t、玻璃0.46萬t、鋼筋及廢鐵金屬等1.91萬t、廢塑料0.03萬t、飛灰0.43萬t、非鐵金屬0.03萬t，RPF（固體廢物衍生燃料）原料0.95萬t、其他不要物0.54萬t。

4預處理工藝方案比選

4.1方案一

采用二級破碎、一級篩分，經人工分選、磁選除鐵、風選、浮選等處理工段，生產出各種粒徑的再生骨料存至骨料堆，在成品骨料0~2.5mm出砂處依次配置洗砂機和細砂回收機，首先通過清洗砂粒表面粘附的塵土，洗砂機溢出的廢水直接進入沉淀池，再通過細砂回收機上的渣漿泵回收沉淀池中的細砂，洗砂機和細砂回收機出來的廢水通過排污泵導回沉淀池，洗砂機所需的清洗水再由清水池（二級沉淀池）提供，整個浮選系統水循環。處理過程中產生的廢渣土可用于園林綠化；可燃物廢料等壓縮打包處理外運進行二次利用；廢鐵回收后集中外運進行二次利用。4.1.1人工粗分建筑垃圾進廠后運至存儲車間，經人工粗選將其中大件木塊、鋼筋、衣物等揀出并堆置雜物堆場。通過傾角篦子過濾分離建筑垃圾，粒徑不大于500mm的垃圾直接進入存儲車間，粒徑大于500mm的垃圾用液壓破碎錘搗碎進入存儲車間，再通過裝載機和運輸機運至處理車間自制料倉。4.1.2一級破碎存儲車間的建筑垃圾由輸送機運至處理車間進入自制貯料倉，由其向振動給料機配料。由振動給料機將塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續地給到顎式破碎機中進行粗碎。將顎式破碎機出料口調節為120mm，使出料粒徑在120mm以下，以保證滿足除鐵和風選工藝要求。破碎后的中間產品排到輸送機上，經人工分選和磁選后輸送至二級破碎工段。4.1.3人工分選及磁選一次破碎后的中間產品在運輸過程中進行人工分選，將物料中塑料等物品揀出進行回收利用，以降低后續設備的壓力，提高骨料產品質量，挑選出的雜物堆置在雜料堆場進行回收利用。在顎式破碎機下運輸機和反擊式破碎機后的運輸機上安裝除鐵器，以回收廢鐵并減少廢鐵對后續設備的損傷，提高設備的使用壽命和骨料產品質量，降低運行成本；除鐵采用永磁帶式除鐵器，將物料中的鐵屑選出并送至雜料堆場進行回收利用。4.1.4二級破碎經過一級破碎的建筑垃圾由輸送機運至反擊式破碎機中，進入振動給料機，振動給料機將塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續地送入反擊式破碎機進行二次破碎。破碎后的中間產品排到輸送機上經二次磁選后運至篩分工段。4.1.5篩分磁選后的物料運至振動給料機，由其輸送至振動篩分機，篩分粒級為31.5,10,5,2.5（mm）4個級別。31.5mm以上的物料經輸送機返回反擊式破碎機進料口，如此循環達到物料的三級破碎。篩下物中粒徑2.5mm以下的砂進入到螺旋式洗砂機清洗后由膠帶輸送機直接輸入到骨料倉，粒徑2.5~31.5mm的物料經篩分機篩分后分別運至風選設備進行風選。4.1.6風選采用輕物質分離設備將骨料中小顆粒的塑料、紙片、木屑等物質去除，輸送至雜料堆場進行回收利用。風選后的骨料由輸送機送至浮選水洗設備。4.1.7浮選洗砂在成品料2.5~31.5mm各出料處依次配置輕物質分離設備和洗砂機（洗石機），分離出成品料中塑料、木屑等雜質和清洗砂石顆粒表面的塵土，以保證骨料質量。在成品料0~2.5mm出砂處依次配置洗砂機和細砂回收機，先清洗砂粒表面粘附的塵土，洗砂機溢出的廢水直接進入沉淀池，再通過細砂回收機上的渣漿泵對沉淀池中的細砂進行回收。

4.2方案二

根據處置對系特性，本處理工藝采用2套系統。（1）建筑垃圾處理線。2條建筑垃圾生產線共用進料機，建筑垃圾經磚混分離機分為混凝土類和磚瓦類。混凝土類采用三級破碎、二級篩分處理系統；磚瓦類采用一級破碎、二級篩分處理系統。處理過程中經人工分選、磁選除鐵、風選、水選及淘汰等工段，生產出各種粒徑的再生骨料存至骨料堆，廢渣土用作回填土和綠化土；廢料等可燃物經壓縮打包集中外運二次利用；廢鐵回收集中外運二次利用。（2）爐渣處理線。采用一級破碎，兩級篩分進行破碎篩分。經磁選除鐵、風選去除輕物質、渦電流去除鋁、銅等工段終生產出符合要求的骨料存至骨料堆，處理過程中產生的可燃廢料進行壓縮打包集中外運；廢鐵、廢銅鋁分類存放，集中外運進行二次利用。4.2.1磚混分離存儲車間的裝載機從垃圾臨時堆場取料投入料倉，由其向板式喂料機配料。板式喂料機將塊狀、顆粒狀物料從料倉中均勻、定時、連續地提升至磚混分離機，分流成為高品質磚瓦類建筑垃圾及混合建筑垃圾。2種建筑垃圾經不同的后續流程進行預處理。4.2.2高品質磚瓦建筑垃圾（1）一級篩分主要將渣土進行分離，振動篩分選后，篩上物料通過輸送機進入破碎環節；篩下物作為渣土用于無機料再生或用于種植土回用。（2）一級破碎：一級篩分篩上物進入圓錐破進行循環破碎，得到0~9mm的高品質磚骨料。（3）二級篩分：經破碎的物料進入振動篩，振動篩設置4.75mm和9mm2層篩面，將骨料篩分為0~4.75mm,4.75~9mm兩級骨料進入骨料料倉備用，粒徑9mm以上的骨料回到圓錐破碎機進行循環破碎。4.2.3混合建筑垃圾（1）一級破碎。磚瓦分離機后，混合建筑垃圾經輸送機進入顎式破碎機中進行粗碎。破碎后的中間物料排到輸送機上，進入磁選環節。（2）一級磁選。一次破碎后的物料在運輸過程中進行磁選，采用永磁帶式除鐵器除鐵，通過連續吸鐵、棄鐵，將物料中的廢鐵選出并送至雜料堆場進行回收外運二次利用。經磁選的物料則運至一級篩分。（3）一級篩分。一級篩分分離一級破碎中產生的砂土，振動篩分選后將篩上物料通過輸送機進入人工分選環節；篩下物渣土用于無機料再生或用于種植土回用。（4）人工分選。一級篩分后的物料在運輸過程中進行人工分選，揀出物料中塑料等物品進行回收，挑選出的雜物則堆置在雜料堆場進行回收利用。（5）一級風選。人工分選后物料經輕物質分離設備風選去除骨料中小顆粒的塑料、紙片、木屑等物質，送至雜料堆場進行回收利用。風選后的骨料由輸送機送至浮選設備。（6）浮選。風選后的物料經浮選機進行重選、清洗并清除漂浮物。（7）二級磁選。浮選后的物料在運輸過程中用永磁帶式除鐵器進行二級磁選，通過連續吸鐵、棄鐵，選出物料中的廢鐵并送至雜料堆場進行回收利用。（8）二級破碎。經二級磁選的物料進入二級破碎環節，為滿足骨料產品顆粒狀的要求（即針片狀顆粒較少），采用反擊式破碎機進行破碎。破碎后的物料通輸送機送至濕式振動篩進行下一步處理。（9）濕式振動篩分。物料經過反擊破后運至濕式篩分機，濕式振動篩分選用31.5,9,4.75（mm）3層篩面，1層篩上部物料粒徑較大，運到反擊破碎進行循環破碎；2層篩物料進入磚石顆粒分離系統，分成9~31.5mm磚瓦骨料和9~31.5mm混凝土骨料，前者運到立式沖擊破碎機處進行循環破碎，后者則直接進入料倉備用；3層篩上骨料運至磚石顆粒分離系統去除骨料表面包漿，將異物與骨料進行分離，并進一步分離為4.75~9mm磚瓦骨料、4.75~9mm混凝土骨料，最終運至堆場進行存儲；三層篩下物為混合細骨料，直接進入料倉備用。4.2.4爐渣處理工藝（1）振動給料篩。爐渣進廠后，運至爐渣存儲車間。由裝載機將爐渣運至車間臨時存儲區，再上料至振動給料篩，由皮帶輸送機送至下一處理環節。（2）一級磁選。進入處理生產線的物料在運輸過程中用永磁帶式除鐵器磁選除鐵，通過連續吸鐵、棄鐵，選出廢鐵并通過傳輸帶送至振動篩。（3）一級篩分。篩分爐渣的大塊物料，篩上物跌落至物料堆定期清運；篩下物小粒徑骨料（小于80mm）進入反擊破碎機。（4）風選。一級篩分后的骨料進入風選環節，通過輕物質分離設備去除骨料中小顆粒的塑料、紙片、木屑等物質，送至雜料堆場進行回收利用。風選后的骨料由輸送機送至二級篩分環節進行循環破碎。（5）二級篩分。一級破碎后的物料進入二級篩分，根據再生骨料的粒徑要求設3層篩網，0~4.75mm骨料進入料倉備用；4.75~9mm骨料進入料倉備用；9~31.5mm骨料直接進入渦流磁選機，31.5mm以上粒徑的骨料進入一級破碎環節。（6）一級破碎。為滿足骨料產品顆粒狀的要求，采用反擊式破碎機做一級破碎設備。（7）渦流磁選機。由二級篩分后的9~31.5mm粒徑的骨料，進入渦流磁選機分選骨料中的鋁、銅等廢金屬，骨料經傳輸帶送回至二級篩分環節。設備工作時,在分選磁輥表面產生高頻交變的強磁場，當有導電性的有色金屬經過磁場時，會在其內感應渦電流，產生與原磁場方向相反的磁場，有色金屬（如銅、鋁等）則會因磁場的排斥力作用而沿其輸送方向向前飛躍，實現與其他非金屬類物質的分離。在破碎生產線工藝系統中，去除輕物質環節采用風選工藝、水浮選工藝，可使雜物質去除率達到99%以上，經水浮選后的各環節，可減輕環保的壓力。水浮選設備既是除雜設備又是環保設備，可能保證骨料的潔凈度；混凝土類骨料處理過程中采用磚石顆粒分離工藝，可使生產的建筑垃圾粗骨料滿足GB/T25177—2010《混凝土用再生粗骨料》一類標準的要求，能配制各種強度等級的混凝土；針對爐渣中特有的鋁、銅等廢金屬，采用渦流磁選機進行處理可滿足再生骨料質量要求。經分析，2個方案的優缺點如下。方案一：采用二級破碎，破碎比大、生產能力強、產品粒度均勻；因采用一級篩分，篩分效率低，骨料分離不充分，細骨料較少，若細骨料需求量較大，物料循環破碎量較大，運行成本高。方案二：針對混凝土類建筑垃圾、磚瓦類建筑垃圾、爐渣采用三套系統設計，可根據再生產品對骨料的要求調整生產系統得到相應的骨料。該工藝同時設置風選和水選環節，可去除骨料中的輕物質和粉塵，提高骨料質量。針對爐渣中特有的鋁、銅等廢金屬采用渦流磁選機進行處理，可以滿足再生骨料質量要求。通過上述對比，為生產出高質量的骨料，保證再生產品的需要。本項目選用方案二工藝作為建筑垃圾處理工藝。

5結論

通過對建筑垃圾預處理的研究，并結合相關工程項目實踐，得出如下結論。（1）建筑垃圾預處理技術水平是決定項目成敗的關鍵。（2）實踐證明，方案二是適合該項目建筑垃圾特性及再生骨料品質要求的科學高效的預處理技術。

參考文獻

[1]建筑垃圾處理行業2018年度發展報告.

[2]李秋義.建筑垃圾資源化再生利用技術[M].北京:中國建材工業出版社,2011.

[3]馬合生，魯官友，田兆東.建筑垃圾減量化技術[M].北京:中國建材工業出版社,2021.

作者：徐躍衛 單位：遼寧城建設計院有限公司北京分公司