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如何將建筑垃圾資源化？只差一個(gè)“再利用”的距離！

       隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，城市化建設(shè)開發(fā)產(chǎn)生了數(shù)量巨大的建筑垃圾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國城市建筑垃圾年產(chǎn)生量已超過20億噸。目前，我國建筑垃圾處置處于初步發(fā)展階段，資源化利用率低，且以回填、制磚等低附加值途徑為主，大部分建筑垃圾仍采用露天堆存、填埋等粗放處理方式，存在占用土地、污染環(huán)境、影響市容衛(wèi)生、導(dǎo)致安全隱患等問題。

       【利用建筑垃圾生產(chǎn)再生骨料】

       由于建筑垃圾產(chǎn)量巨大，同時(shí)具有資源化屬性，其資源化處理利用亟待產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模推廣，相關(guān)產(chǎn)業(yè)擁有重要的市場發(fā)展機(jī)遇。利用建筑垃圾生產(chǎn)再生骨料，不僅有利于避免堆存占地和環(huán)境污染問題，還有利于降低建筑原料使用成本，進(jìn)而減少因砂石資源大量開采導(dǎo)致的河道破壞、水土流失和自然景觀惡化等環(huán)境問題，一舉多得。

       建筑垃圾是一種多組分混合物，除廢混凝土、廢磚瓦等無機(jī)硬質(zhì)組分外，還含有廢木材、廢瀝青、廢金屬、廢塑料等組分。建筑垃圾須在實(shí)現(xiàn)各組分有效分離的基礎(chǔ)上，分別加以利用：廢金屬可用于鋼鐵冶煉；廢木材、廢塑料等可燃物可用于焚燒發(fā)電；渣土可用于綠化、回填等;廢混凝土、廢磚瓦等主要成分，經(jīng)加工可生產(chǎn)一定級(jí)配的顆粒——再生骨料，可替代天然砂石骨料用于再生混凝土、再生干混砂漿、再生無機(jī)混合料、再生混凝土制品等綠色建材的生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的資源化處置。

       我國建筑垃圾資源化處置的研究起步較晚，尚未形成完整的工藝技術(shù)體系。為規(guī)范建筑垃圾再生骨料的生產(chǎn)與應(yīng)用，近年來先后頒布了《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》和《混凝土用再生粗骨料》兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，規(guī)定了再生骨料的分類和規(guī)格、性能指標(biāo)要求、試驗(yàn)檢驗(yàn)方法和規(guī)則、運(yùn)儲(chǔ)及在各類再生建材制品中應(yīng)用的技術(shù)要求。

       建筑垃圾資源化處置生產(chǎn)再生骨料的工藝區(qū)別于常見的天然砂石骨料的破碎篩分工藝。為滿足國家產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，建筑垃圾再生骨料生產(chǎn)工藝在破碎篩分的基礎(chǔ)上，必須充分考慮分選除雜工藝措施，并根據(jù)再生骨料產(chǎn)品的用途，確定骨料整形、強(qiáng)化工藝及微粉去除工藝。

【研究區(qū)域概況】

1、建筑垃圾資源化處置技術(shù)及裝備

建筑垃圾資源化處置生產(chǎn)再生骨料的工藝一般可劃分為：分選除雜、破碎、篩分、骨料整形強(qiáng)化、再生制品生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。利用再生骨料生產(chǎn)再生混凝土、再生預(yù)拌砂漿、再生無機(jī)混合料、再生混凝土制品等已形成成熟的技術(shù)及裝備體系。

2、分選除雜技術(shù)及裝備

建筑垃圾的分選除雜可分為人工和機(jī)械分選兩種途徑：機(jī)械分選根據(jù)建筑垃圾中雜物在尺寸、磁性、比重等物理特性的不同進(jìn)行高效分離，主要包括篩選、風(fēng)選、磁選、水力浮選等；人工分選主要針對無磁性金屬、玻璃、陶瓷等一般機(jī)械手段難以分離的雜物。在建筑垃圾處理過程中，因其所含雜質(zhì)種類繁雜，除雜過程往往是多種分選方法并用。

1）風(fēng)選

風(fēng)力分選是重力分選的一種常用方法，其以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物按比重和粒度大小進(jìn)行分選的方法，按氣流作用的方向可分為吸風(fēng)式和鼓風(fēng)式兩種。吸風(fēng)式風(fēng)選原理與除塵器類似，在建筑垃圾輸送或篩分過程中設(shè)置吸風(fēng)口，利用負(fù)壓實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)物、細(xì)微顆粒等的分離，再經(jīng)過旋風(fēng)除塵器、布袋等實(shí)現(xiàn)雜物捕集。鼓風(fēng)式風(fēng)選基本原理是氣流能將較輕的物料向上帶走或水平方向帶向較遠(yuǎn)的地方，而重物料則由于上升氣流不能支持而沉降，或由于慣性在水平方向拋出較近的距離，被氣流帶走的輕物料再進(jìn)一步從氣流中分離出來。根據(jù)目標(biāo)分離物的不同，吸、出風(fēng)口風(fēng)速一般控制在15-50m/s。

2）磁選

建筑垃圾中的磁性物幾乎全部為混凝土建筑結(jié)構(gòu)中的鋼筋，建筑物拆除后，裸露的廢鋼筋、較大體積的鋼板、鋼梁、地腳螺栓等可氣割處理后人工分揀，包裹夾雜在混凝土塊中的廢鋼筋則需要經(jīng)過破碎處理后，通過磁選的方法實(shí)現(xiàn)分選。建筑垃圾磁選工藝一般安排在各級(jí)破碎工序之后，以跨帶式磁選機(jī)與永磁滾筒磁選機(jī)相配合的磁選工藝最為常見。

3）水力浮選

建筑垃圾中混雜的廢塑料、廢木材、廢紙張、加氣混凝土等輕質(zhì)物比重小于水，利用其在水中的可浮性與混凝土、磚瓦等分選。區(qū)別于選礦行業(yè)的浮選工藝，建筑垃圾浮選并不需要添加浮選藥劑改變可浮性，通過自然可浮性的差別即可實(shí)現(xiàn)分選。建筑垃圾從浮選設(shè)備中部進(jìn)料，不可浮的重質(zhì)物沉入浮選設(shè)備底部的輸送裝置上，由該輸送裝置向一側(cè)運(yùn)出，輸送過程中一并瀝水；輕質(zhì)雜物浮于水面上，由上部的槳葉裝置從浮選設(shè)備另一側(cè)刮出。

建筑垃圾浮選的特點(diǎn)是處理能力大，分選效率高，除雜效果好。但由于建筑垃圾中含有一定量的渣土，需配套水循環(huán)系統(tǒng)，定期清除水中的泥沙。為避免泥沙快速堆積，進(jìn)入浮選工藝的建筑垃圾原料中渣土含量不宜過高，且粒度適中，因此，浮選前應(yīng)進(jìn)行初級(jí)破碎及渣土預(yù)篩分。同時(shí)，浮選應(yīng)與人工揀選、風(fēng)選、磁選等除雜工藝相配合，不宜承擔(dān)過高的除雜負(fù)荷。

4）微粉去除

建筑垃圾再生骨料在破碎、篩分、強(qiáng)化及整形等工藝處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定量的微粉，再生骨料用于制備混凝土或砂漿時(shí)，微粉含量過多會(huì)影響再生混凝土的強(qiáng)度及耐久性。我國再生骨料標(biāo)準(zhǔn)將其定義為粒徑小于75μm的細(xì)微顆粒，并對微粉在再生骨料中的含量有嚴(yán)格限定。在機(jī)制砂行業(yè)，國內(nèi)普遍使用濕式洗砂機(jī)去除微粉，需配套水循環(huán)系統(tǒng)，存在著投資高、占地大、處理成本高、二次污染等問題。為解決上述問題，氣力分級(jí)機(jī)與振動(dòng)風(fēng)篩等干式設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，已成為微粉去除工藝技術(shù)裝備的發(fā)展趨勢。

       氣力分級(jí)機(jī)可有效去除再生細(xì)骨料中的微粉，利用重選和氣力分級(jí)相結(jié)合的原理。物料因重力下落，下落過程中受到一次風(fēng)力作用，使得骨料與微粉分離，風(fēng)力帶動(dòng)細(xì)小顆粒經(jīng)過篩網(wǎng)，大于75μm的顆粒被截留，微粉隨同空氣一并被后續(xù)的除塵系統(tǒng)收集;在重力下落的末端，有二次風(fēng)力作用于物料，使得細(xì)小顆粒在蝸殼型腔室內(nèi)形成旋流，進(jìn)行二次分離，使得微粉去除更加徹底。

       振動(dòng)風(fēng)篩利用振動(dòng)篩分和氣力分級(jí)相結(jié)合的原理。物料在下落過程中受到垂直于料層的氣流作用，微粉被夾帶進(jìn)氣流;骨料繼續(xù)下落，與篩網(wǎng)接觸進(jìn)行振動(dòng)篩分，微粉進(jìn)一步分離，進(jìn)入氣流；氣流夾帶微粉有組織的進(jìn)入后續(xù)的除塵系統(tǒng)而被收集；清潔骨料被篩分成不同的粒級(jí)，可根據(jù)需要調(diào)整篩網(wǎng)的數(shù)量及孔徑。

       大力推行建筑垃圾資源化處置是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求和主流趨勢，再生骨料制備技術(shù)及裝備是建筑垃圾資源化處置的關(guān)鍵。不能將再生骨料制備簡單的等同于礦山用破碎篩分工藝，通過廣泛借鑒吸收國外先進(jìn)工藝和裝備技術(shù)，針對中國建筑垃圾基本無源頭分類、組分復(fù)雜的國情，必須充分考慮分選除雜工藝，通過渣土篩選、人工揀選、風(fēng)選、磁選、水力浮選等手段，嚴(yán)格控制再生骨料中的微粉含量、泥塊含量、雜物含量等，配合顆粒整形、強(qiáng)化等工藝，保證建筑垃圾再生骨料的品質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，才能實(shí)現(xiàn)再生骨料在混凝土、干混砂漿中的應(yīng)用。