2016年以来,政府层面已经充分认识到建筑垃圾处理的重要性。建筑垃圾的资源化利用开始进入大众视野,被各地政府提上日程。建筑垃圾处理的必要性此地不在做过多的阐述。2019年建筑垃圾资源化利用被各地政府提上了日程,各地城投、环投、环保再生企业纷纷入场布局,拉开了中国建筑垃圾资源化利用的大幕。
正常的建筑垃圾处理需要一个完整的工艺处理流程。从建筑垃圾的收集运输开始,到建筑垃圾的消纳、资源化处理以及到最终再生品的再加工和推广是一个完整的产业链,每个环节都相当的重要。现在从整个行业来看,建筑垃圾资源化利用的水平还有待提高,建筑垃圾再生骨料的品质也有待提高。再生骨料的再加工分选可以有效的提高建筑垃圾再生品的产品附加值,很好了缓解了建筑原材料的供应问题,形成了一定意义上的闭环。
1、建筑垃圾处理整体工艺
一般可采用自动螺旋破袋机,可以实现建筑垃圾袋机械化自动化破袋和收集,减小工人劳动强度,改善工作条件。采用先进软/硬质骨料分选设备和轻物质浮选设备,提升再生骨料的品质和价值。采用产尘产噪的设备区间封闭,并进行负压除尘和隔离降噪;喷雾除尘;建筑垃圾在库房内存放,运输和装卸封闭化管理等多方面技术和设备,将粉尘进行收集利用,并把粉尘和噪声对环境的影响控制好,确保达到或超过环评标准。
2.建筑垃圾收集与运输管理
3.建筑垃圾资源化处理
建筑垃圾的处理过程主要分为人工初步分拣→除铁→筛出粉料→多重破碎→轻物质分选系统→再生骨料→再生骨料复选再加工→相关生态链的配套加工(再生砖制砖线、再生混凝土)。目前业内破碎、初步筛分工艺已经相当成熟,基本沿用之前矿山设备的一整套应用体系。从行业现状来看整个生产工艺最核心的环节在于建筑垃圾的智能分选系统和后期建筑再生骨料的分选再加工。分选系统越完善,分选的越精细相应得到的再生品的价值就会越高。欣畅源科技近年来一直致力于建筑垃圾的资源化利用,在分选处理工艺居于全国领先地位。其轻物质浮选系统、砖砼分选系统得到北京建工、北京天源建工、南通天楹、各地城投、环投等一致好评。
具体处理步骤:
步骤一、将原料中的大件柔性薄膜材料和大件木料物质以及特殊垃圾进行清理后分类堆放。
步骤二、由装载机将建筑垃圾倒入缓存斗,缓存斗下部为振动给料机,通过振动给料机将物料均匀的送入破袋机中。同时配喷雾除尘器进行抑尘处理。
步骤三、由于大量建筑垃圾为方便运输会进行装袋处理,所以破袋机自动将装有建筑垃圾的尼龙袋割破使得建筑垃圾外露,破袋处理的建筑垃圾通过输送带送入棒条筛,输送带配有称重传感器,可以在物料输送过程中对物料连续称重。
步骤四、筛分机将物料分为5mm以下物料和5mm以上物料,5mm以上物料通过输送带送入振动给料机,分拣台设置于颚式破碎机入料皮带上,同时设置自动除铁皮带机和负压比重式轻物质风选机,将大块轻质物和长条金属分拣分类,
步骤五、通过步骤四处理后的物料进入鄂式破碎机,破碎后的物料通过输送带送入一次圆振筛中。鄂式破碎机配置布袋除尘系统进行抑尘处理。
步骤六、一次圆振筛将步骤五输送来的物料进行筛分处理,将5mm以下粉料(细集料)与原料分离,5mm以下粉料(细集料)通过输送带送入粉料存储仓。5mm以上物料通过输送带送入浮选系统。
步骤七、浮选系统主要是将风选不宜去除的轻质物进行二次去除,保证骨料中轻质物含量不大于1%,浮选机处理后的物料进入直线脱水筛中,直线脱水筛控制浮选后的骨料含水量。
步骤八、脱水后的物料通过输送带送入砖砼分选系统组。
步骤九、软/硬骨料分选系统组将混合骨料智能分拣为软(砖)骨料和硬(砼和瓷砖)骨料。
步骤十、分选后的砖骨料通过输送带送入反击破碎机,破碎后的砖骨料通过输送带送入圆振筛,圆振筛将物料筛分为0-10mm、10-25mm和25mm以上等三种骨料。三种骨料通过输送带分选送入存储仓中。
步骤十一、分选后的硬骨料通过输送带送入反击破碎机,破碎后的硬骨料通过输送带送入圆振筛,圆振筛将物料筛分为0-10mm、10-25mm和25mm以上等三种骨料。三种骨料通过输送带分选送入存储仓中。
中间再生材料已经制备完成并进入储备料仓,准备进入再生产品的生产系统或准备出售。
4.建筑垃圾再生品的及其推广
在建筑废弃物综合利用方面,以深圳、上海、北京为代表《技术标准》规定了在建筑工程基础砖胎膜、内部空间分隔墙,道路桥梁工程垫层、基层,轨道交通工程地下室底板垫层、地下室顶板回填层,市政管线及综合管廊工程管沟垫层、电缆沟盖板,园林工程人行道地面砖、广场地面砖,水利工程河床防护砌体、排水棱体等部位应采用建筑废弃物综合利用产品。
经营权方面,长沙、河南等地也陆续出台了相关制度提高准入门槛,实行特许经营制度来规范建筑垃圾的清运与处置工作。《长沙市建筑垃圾资源化利用特许经营工作方案》指出对于辖区范围内的拆除垃圾(含道路沥青垃圾)、工程垃圾、装修垃圾的资源化处置实行特许经营,并设定一定年限(15至30年),并严格按照特许经营合同对特许经营企业日常处置行为进行监督。探索把拆除、转运、处理等各个环节一并纳入建筑垃圾资源化利用特许经营范围,形成全链条封闭处置模式。计划在天心区、岳麓区、开福区、雨花区、望城区、长沙县的工业园区各建设一个建筑垃圾处置基地,每个资源化处置场按照年处置300W吨兼职垃圾进行设计和建设。采用弹性供地等方式分期供地,先期保障工地100亩左右,芙蓉区建筑垃圾转送至长沙县建筑垃圾处置基地资源化利用。
5、本设计建筑垃圾处理工艺特色---再生骨料的轻物质分选
即使在破碎之前,运用了人工和负压比重轻物质分选。但是,由于轻物质种类、形状、大小有多种,数量也比较多,轻物质仍然分选不干净。在破碎之后,用建筑垃圾生产出的建筑再生骨料还会还有数量较多的轻物质(有机物),只有将这些轻物质去除干净,才能将这些再生骨料用于相关产品上,并且保证产品质量。本项目将采用公司生产的轻物质浮选机,完成轻物质分选工作。欣畅源科技生产的轻物质浮选机分选产量和纯度都很高,且实现分选用水自动循环利用,实现污水零排放,在国内处理领先地位。采用先进砖/砼分选设备和轻物质水选设备,提升再生骨料品质,拓展再生骨料应用领域,是本项目的一个特点,具体工艺指标如下所示:
★分选精度:建筑垃圾中轻物质去除率达95%以上,浮选后骨料轻物质含量不高于0.5%;
★处理能力:每小时处理能力不低于100吨/小时;
★处理骨料粒径范围为5mm-100mm;
★分选能耗指标:浮选每吨混合料能耗不高于1kwh;
★程序控制系统:操控需要便捷,支持程序化控制系统。可傻瓜式一键启动,支持手机APP远程操作,监控系统运行详情;
★实现浮选箱自动清洁功能,确保每班稳定运行。每班结束后,系统可以自动清洗浮选箱;
★轻物质去除范围广:浮选机不仅可以高效去除密度小于水的密度的轻物质,对于密度大于水的轻物质,也可以有效去除;
★系统环保性能良好:浮选机排出物为四种,去除轻物质后的干净骨料,不含砂石的泥水,轻物质以及泥水中提取的泥沙。这种泥水方便由水循环系统处理,实现泥水分离和水循环利用。浮选系统工作时候,地面干净,无泥水积累。
★提供完整水循环利用方案,确保环保和节约水资源和运行成本。
6、本设计建筑垃圾处理工艺特色-砖砼分选提高再生骨料附加值
建筑再生骨料中主要成分是质地较硬的瓷砖和砼骨料以及质地较软的砖骨料。砼和瓷砖骨料强度高、吸水系数小、传热系数大;而砖骨料含有很多微孔,吸水系数大,保温性能好。这两种骨料性质和应用场合各不相同:因此,如果能将瓷砖骨料和砼骨料与砖骨料分选开来,可以在使用过程中,充分利用它们各自的性能优点,提升骨料品质和应用价值,扩大骨料应用范围。硬质骨料可以用于生产透水砖、混凝土构件等;而质地较软的砖骨料用来生产保温砖、保温层等效果很好。本项目将采用欣畅源自主研制的“欣畅源”牌软/硬骨料分选机完成软、硬两种骨料的分选功能。这使得本项目在软/硬质骨料分选工艺处于全国先进水平,这提升了本项目建筑垃圾资源化应用水平,具体工艺指标如下所示:
全国建筑垃圾资源化利用最佳实用技术
建筑垃圾砖砼分选系统
★分选精度:系统稳定高效,分离后的砼纯度不低于95%,砖纯度达到85%以上;
★产量要求:系统运行稳定,每小时处理能力不低于10-25吨/小时(针对粒径范围为5mm-40mm的情况);
★处理能力要求:本系统处理物料粒径可根据需求灵活配置。
★分选能耗控制:分选能耗不得超过2kW/t;需要有效的节省处理成本;
★程序控制系统:操控需要便捷,支持程序化控制系统。可傻瓜式一键启动,一键停止,支持手机APP远程操作监控系统运行详情;大批量处理时,支持中央控制系统系统化集群化管控。
回首2019,展望2020,建筑垃圾资源化利用行业在明年将得到长足的推进,整个行业进入高速发展期。届时科学的处理方式将会显得尤为重要,提高骨料的纯净度,增加骨料附加值,完善处理工艺配套才能在激烈的行业竞争中立于不败之地脱颖而出,科技才是第一生产力。欢迎各位领导、同仁交流指正。
据统计,中国每年产生超过4亿吨生活垃圾。如果算上建筑垃圾,这个数字将超过30亿吨。建筑垃圾是新建、改建、扩建和拆除建筑物过程中产生的渣土、弃土、弃料、淤泥及其他废弃物的总称,目前也是我国城市单一品种排放数量最大、最集中的固体垃圾。
在建筑垃圾治理体系中,推进建筑垃圾减量化一直是其中的重要内容。修订后的《固废法》要求政府制定包括源头减量在内的建筑垃圾(污染环境)防治工作规划后,住建部很快在《关于推进建筑垃圾减量化的指导意见》(下简称《意见》)中提出了“2020年年底,各地区建筑垃圾减量化工作机制初步建立”的近期工作目标,并围绕施工现场这一建筑垃圾减量化工作的主战场制定了《施工现场建筑垃圾减量化指导手册(试行)》(下简称《手册》)。
结合2018年以来的建筑垃圾治理试点工作经验,新政围绕存量治理与增量控制双管齐下,旨在有效减少工程全寿命期的建筑垃圾排放。
1、建筑垃圾存量治理
当前,我国存量建筑垃圾已达200余亿吨,建筑垃圾“围城”、“堆山”、“填河”等现象愈演愈烈。对占用公共用地、影响城市环境的存量建筑垃圾进行消纳治理,是建筑垃圾减量化的当务之急。
消纳治理即确保建筑垃圾被倾倒至指定场所,而非倾倒、抛撒或堆放于其他场所。相应的,《手册》从施工现场端予以了规范:出场建筑垃圾应运往符合要求的建筑垃圾处置场所或消纳场所。针对消纳治理基础设施状况,修订后的《固废法》也要求政府做好消纳设施和场所布局及建设工作。此外,地方政策还因地制宜设置了弹性要求,如《湖南省人民政府办公厅关于加强城市建筑垃圾管理促进资源化利用的意见》明确:对城区和城乡结合部现存的渣土堆,短期内不能清理的,各地应在安全加固、地形整理基础上进行绿化。
在加快建筑垃圾消纳治理的同时,建立健全建筑垃圾开发和再利用体系也是存量治理的路径之一。建筑垃圾并非“一无是处”,其中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后可作为再生资源重新利用,如砖、瓦可重复使用,且废砖、碎瓦可作为再生骨料。
为提高建筑垃圾的资源化利用率,《意见》明确:施工单位应充分利用混凝土、钢筋、模板、珍珠岩保温材料等余料,在满足质量要求的前提下,根据实际需求加工制作成各类工程材料,实行循环利用。事实上,施工单位在地形整理、工程填垫等环节合理利用建筑垃圾,能够直接实现就地减量。当然,《意见》也对不具备就地利用条件的施工现场做出规定,要求其按规定及时转运到建筑垃圾处置场所进行资源化处置和再利用。
2、建筑垃圾增量控制
为减少建筑垃圾的产生,《意见》要求各参建主体积极开展绿色策划、实施绿色设计、推广绿色施工,在工程建设全周期控制建筑垃圾增量。
绿色策划即在项目构成和总体设想中推动建筑垃圾增量控制常态化。从建造方式看,绿色建筑、装配式建筑以及全装修交付等建设方式的应用能够减少施工现场建筑垃圾的产生,也是建筑行业现代化的必经之路;从建造用材看,可再生、可循环利用的绿色建材和施工周转工具能够提高建材利用效率,是实现建筑垃圾减量化的长远选择。另外,为减少因施工质量、“错漏碰缺”等原因造成的返工而浪费建筑材料、产生建筑垃圾,《意见》还鼓励建设单位推进建筑信息模型(BIM)等技术在工程设计和施工中的应用,并创新组织模式加强设计与施工的深度协同。
绿色设计即在工程设计中为建筑垃圾增量控制提供体系化依据。《意见》一方面要求设计单位推进功能模块和部品构件标准化,通过细节的统一化、系列化、通用化、组合化、模块化避免或减少施工过程中拆改、变更产生建筑垃圾;另一方面要求设计单位深化设计,保证设计深度满足施工需要,减少施工过程设计变更。
绿色施工即在工程施工过程中将建筑垃圾增量控制落到实处。为落实各方建筑垃圾减量化责任,《意见》要求施工单位在建筑垃圾源头减量(源头减量措施包括设计深化、施工组织优化、永临结合、临时设施和周转材料重复利用、施工过程管控等)、分类收集与存放、就地处置、排放控制等方面采取相应措施;也引导各参建主体采用先进技术、工艺、设备和管理措施,应用技术力量实现建筑垃圾减量化。其中,围绕《意见》提出的“鼓励以末端处置为导向对建筑垃圾进行细化分类”,《手册》也制定了施工现场建筑垃圾的分类收集与存放细则,这也将为建筑垃圾资源化利用以及垃圾分类提供助力。另外,《手册》还从施工现场建筑垃圾减量化专项方案的编制、源头减量、就地处置、排放控制等维度进行了部署。
存量治理与增量控制齐头并进,方能够做好建筑垃圾减量化工作,促进绿色建造和建筑业转型升级。在此基础上,建筑垃圾治理体系也应加紧完善:通过在建筑垃圾收集、运输、资源化利用和处置管理全周期落实建筑垃圾减量化,我国建筑垃圾治理能力才能得到整体提升,建筑业也将为节约资源、保护环境做出应有贡献。