城市拆除垃圾资源化预处理工艺初探

(整期优先)网络出版时间:2021-12-13
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城市拆除垃圾资源化预处理工艺初探

臧运通

瑞泰环保装备有限公司,江苏 常州 213125

摘要:长期以来,城市建设发展迅速,拆除的拆除垃圾越来越多,由于没有合适的消纳处理场所,加之拆除垃圾的再利用没有引起足够重视,而且清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题造成了严重的环境污染。一方面,大量可再生利用的建材没有作为资源得到有效利用,新建工程不得不使用新的建材,造成了资源的极大浪费:另一方面,填埋消纳占用了大量土地资源。由此可见,建设资源化的拆除垃圾处理生产线非常必要和刻不容缓的,从生态环境保护、资源回收利用以及建设节省型社会,具有非常重要和现实的意义。

关键词:垃圾资源;拆除垃圾;垃圾处理;

2.拆除垃圾概念及性质

拆除垃圾指各类建筑物、构筑物等拆除过程中产生的弃料1】。主要以钢筋混凝土块、砖石为主。

3.国内外拆除垃圾处理状况

建筑拆除垃圾处理和利用技术在国内外相对比较成熟,下面将从国内外行业发展、技术发展的有关情况进行综合分析。

3.1国外拆除垃圾处理概况

对于拆除垃圾的管理、处理而言,发达国家大多实行的是“拆除垃圾源头削减策略”,即在拆除垃圾形成之前,就通过科学管理和有效控制将其减量化,采用科学手段,使之具有再生资源的功能,日本、美国、德国等工业发达国家的许多先进经验和处理方法很值得借鉴。

(1)日本概况

发达国家拆除垃圾资源化率90%左右。从上个世纪70年代开始,日本政府相继颁布了《废弃物处理法》、《建筑工程用资材在资源化》等法规。日本政府严格要求拆除垃圾必须送往“再资源化设施”,进行分类利用,拆除垃圾处理再生骨料回收工艺主要有2种:

1. “三破三筛”工艺,首次破碎使用颚式破碎机,后两次破碎使用带有较强研磨效果的破碎机,每次破碎后紧跟着一次筛分,三次筛分均使用双层筛分机,再生细骨料的获取率分别是40%、15%和15%。

2. 用加热和搓擦法工艺,首先将原始混凝土分割成大小是75 mm×300 mm 块,对其进行电炉加热、破碎机破碎,然后通过圆筒形粉碎设备对混凝土块进行搓擦处理,最后筛分处理得到粗细再生骨料。

(2)德国概况

德国在1978年推出了“蓝色天使”计划后制定了《废物处理法》等法规。同时,德国对未处理利用的拆除垃圾按每吨500欧元的标准征收处理费。据悉,世界上生产规模最大的拆除垃圾处理厂就在德国,该厂每小时可生产1200吨拆除垃圾再生材料。目前,德国是拆除垃圾回收做得最好的国家之一,回收利用率达到87%。

德国多采用“双齿辊破碎+筛分+磁选+涡流选+风选+光谱分选”的智能化分选工艺。该工艺可以实现全自动化运行,无人值守。本工艺的最大特点是最大程度地保证了最终可回收建材物料的回收及高纯度的质量保障,而且能够有效地将金属等可直接利用的物料有效回收。

(3)俄罗斯概况

俄罗斯的主要经验是在建筑企业建立专门的拆除垃圾处理工艺线。俄罗斯代表性的破碎拆除垃圾块体及筛分工艺线采用“二破二筛”。要求进入工艺线的块体尺寸不大于0.74m×0.35m,采用双层筛网筛分产品分成0~5mm骨料、5~10 mm骨料、10~20mm骨料、20~40mm骨料。工艺线生产能力为200m3/h。

(4)美国概况

在美国,机械处理方法之一是在拌制混凝土拌合物时,先把再生骨料放进转筒式搅拌机中干拌,然后再加入其他组分,认为这是从再生骨料上消除残留砂浆的一种可行方法。

(5)意大利概况

意大利多数再生骨料加工厂的生产流程大致为:

废弃混凝土——粗选(去除大件杂质)——筛分(产生部分细骨料)——破碎——磁性分离(去除铁质)——空气分选(去除轻质物)——筛分——清洗干燥——存放各粒级再生骨料。其中粗选是为了对进入的废弃混凝土进行质量控制。

3.2国内拆除垃圾处理概况

我国近年来逐渐认识到拆除垃圾带来的危害,许多城市在拆除垃圾处理的立法和拆除垃圾处理项目的建设上进行了许多有效的探索和应用。

(1)深圳

目前深圳市已经建设了四座拆除垃圾综合处理场,拆除垃圾经过砖渣、瓦砾、碎石处置工艺流程和废混凝土处置工艺流程被制成多种再生产品,如再生混凝土、再生商品砂浆、市政混凝土制品、混凝土多孔砖、混凝土实心砖、免烧固化多孔砖等产品。

(2)都江堰

“5.12”大地震发生后,都江堰倒塌房屋加上拆迁许多危房,新产生了大量拆除垃圾。都江堰德滨拆除垃圾综合处理厂采用三级破三级筛的全封闭生产处理工艺(含淤泥和除屑系统),再生产品包括道路工程材料和房屋工程材料两大类内的十大系列。

(3)武汉

武汉市对CBD拆迁过程中产生的260多万立方米拆除垃圾进行了全部处理,其中56%用于堆山造景,30%用于加添软土地基,剩余部分再分拣提取可再生资源;河北邯郸利用拆除垃圾开发新型节能墙体材料,作为粘土砖替代产品。

综上所述,国内外的拆除垃圾的处理规模和特性不同,国外常采用的就近处理就近利用,而国内拆除垃圾大多都采用集中处置综合利用方式,首先通过破碎、分选等工序得到不同骨料,然后进行各种再生制品的生产,系列产品包括:

1)地面硬化系列(广场砖、大理石、花冈岩等);

2)墙体系列(实心砖、空心砖、砌块等);

3)地基系列(地基、路基三合土);

4)防浪护堤桩;

5)公路防护墙;

6)防尘毡、人造草皮、防水毡、保水毡、植树皿、苗木皿等;

7)大小均匀、不同直径的石子、混凝土块;

8)再生砂浆,得到不同强度的砂浆,用于工程建设;

9)细砂状的沙粒,可用于建筑材料;

4.拆除垃圾资源化处理工艺流程

4.1工艺流程

结合国内外主流处理工艺,推荐以下工艺流程:一级破碎筛分+一级杂物分选+二级破碎筛分+二级杂物分选,具体为“棒条给料机+颚式破碎+磁选+振动筛+箱式风选+人工分选+反击破碎+磁选+振动筛+折板风选”的主流工艺,把拆除垃圾经过处理后得到三种粒径的骨料回收利用,金属回收外售,灰土填埋或外售处置,剩余可燃物送焚烧厂处置。

拆除垃圾破碎筛分生产线采用集中控制系统,联动及单机控制方案,生产线设置紧急启停控制装置。

61b6f7207a9eb_html_4e71ed13c801589.gif图 建筑垃圾预处理系统工艺流程

4.3本预处理工艺特点

1. 整体处理工艺设计结合了德国和欧洲的经验和中国建筑垃圾的特点,实用、简介,为未来的稳定、安全运行奠定了基础;

2. 核心设备的选择在考虑到经济性的前提下采用高标准,关键设备均可采用国内外知名品牌;

3. 采用风选机代替水力分选机进行轻重物料的分离,克服了水力浮选工艺的不足,无需污水处理装置,节约用水,节约占地,同时避免了物料在高湿度条件下无法进行筛分的缺陷;

4. 根据不同尺寸物料的轻重物料分离采取了适合的箱式风选机和折板风选机,分别用于大尺寸和小尺寸物料的风选,节约投资运行费用。

5.总结

本文结合国内外拆除垃圾处理技术,推荐资源化处理工艺路线,适用于一般项目设计。具体项目设计,还需要结合项目当地拆除垃圾实际组分、投资规模以及政府政策,进一步对工艺路线进行调整优化。

参考文献

【1】《建筑垃圾处理技术标准》CJJ/T 134-2019;

【2】《混凝土用再生粗骨料》GB/T 25177-2010;


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