國內外建筑垃圾處理回收利用技術比較

1、國內外建筑垃圾處理回收利用技術比較1引言隨著城市化進程加快，城市改造和建筑工業(yè)的迅速發(fā)展，混凝土作為水泥、砂子、卵石與碎石等天然資源的最大消費者，全球混凝土產業(yè)現(xiàn)在正以每年約80億噸的速度消耗天然骨料。與此同時，一些老舊建筑物、構筑物、城市基礎設施的老化和服務年限的到期，使得越來越多的土木工程建設項目報廢拆除，而產生大量的建筑拆除廢料和垃圾。據1996年在英國召開的混凝土會議資料，全世界從19912000年的十年間，廢棄的混凝土（包括鋼筋混凝土工廠不合格白產品）總量將超過10億噸。美國混凝土廢料的產量也從1998年的1億噸增加到現(xiàn)在的1.5億噸2。德國聯(lián)邦統(tǒng)計局20世紀90年代中前期的大量統(tǒng)計

2、數據表明，德國每年產生的廢料總量近3億噸，而這個數字還在不斷增加?，F(xiàn)在德國每年的廢料總量估計可達4億噸，其中建筑廢料占總重量的75%3。我國臺灣省每年建筑拆除廢料約726萬m3,香港建筑產業(yè)每天產出的施工和拆除廢料就達3萬7千噸，這比市政固體廢料要高出大約四倍4。上海市2002年排放的建筑垃圾總量在2000萬噸左右，而廢棄混凝土約占渣土總量的40%,即800萬噸左右。我國大陸每年建筑垃圾的產量還沒有權威的統(tǒng)計數字，估計其數值要達到幾十億噸。如何處理這些越來越多的建筑廢料的各國政府棘手的問題之一。而將建筑廢料經過回收處理后再重新利用，為該問題提供了一個合理的解決辦法。這樣既能保護天然資源，又能降

3、低建筑垃圾對環(huán)境的影響。2建筑垃圾的回收與處理建筑垃圾是指建造、修繕和拆除建筑物時所產生的廢棄物，包括砂石、磚瓦、混凝土塊、廢木料、玻璃、石棉、紙屑、纖維屑、廢塑料、金屬類及其它。依照不同地區(qū)人們生活習慣和所用建筑材料、建筑物結構形式（磚混、框架，框架剪力墻等）、使用用途（如醫(yī)院、學校、住宅、辦公大樓、廠房等）的不同，建筑廢料的種類、組成及數量差異較大。筆者對建筑拆除廢料進行過專項調查。調查了一棟5層的住宅建筑（砌體結構），一棟5層的辦公樓（混凝土框架結構）和一棟工業(yè)廠房（鋼筋混凝土排架結構）。調查結果見圖1。美國5和香港地區(qū)6建筑廢料組成比例見圖2。對鋼筋混凝土結構而言，建筑垃圾廢料中混凝土

4、的含量達到60%以上。如果能夠回收和利用這些材料，這將對節(jié)約能源、保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展有重要作用?？梢钥闯銎渲袕U棄混凝土占有絕對比重，達廢料總量的60%以上。目前國內外建筑廢料的回收處理方法，多數是針對廢棄混凝土。建筑廢料的回收處理就是把不同的破碎設備、篩分設備、傳送設備及除去雜質的設備合理地組合在一起的生產工藝過程。再生材料的質量與回收過程和處理方法關系密切，所以生產過程需要一套經濟適用的分選、破碎、篩分、潔凈的技術處理方法，處理過程應經過系統(tǒng)規(guī)劃，并合理選擇質量較高的處理設備。建筑廢料處理的基本硬件要求包括橋式起重機（搬運碎石和產出的骨料）、儲備空間（貯存不同類型的廢料和再生產品）、預處理

5、設備（振動錘等，用于破碎大塊廢料）、裝卸設備（填料和裝卸料）、初步篩分裝置（在破碎前去除土、石膏、砂等雜質）、初步破碎機（一般是顆式破碎機）、電磁系統(tǒng)（從碎石中分離出鐵質）、篩分設備（用于分離較小粒徑的骨料）、二次破碎和篩分設備（分別將骨料破碎成需要的粒徑和分成不同的部分）。廢棄混凝土的再回收處理一般有兩種方法。一是把廢棄混凝土運到處理廠加工；二是在現(xiàn)場對廢棄混凝土進行處理。目前德國、日本等國家對廢棄混凝土較成熟的回收處理方法7。3建筑垃圾的應用將建筑廢料經過回收處理后再重新利用，為該問題提供了一個合理的解決辦法。這樣既能保護天然資源，又能降低建筑垃圾對環(huán)境的影響?？v觀世界上建筑廢料利用較好的

6、國家的使用情況，建筑廢料的再利用大致可以分為三個級別：（1）低級利用，如一般性回填；（2）中級利用，如用作建筑物或道路的基礎材料（建筑物基礎除外）；（3）高級利用，如作為粗細骨料配制混凝土用于建筑結構構件（如砌塊）、道路面層、制造水泥等。目前世界上各國建筑廢料的回收利用率不同，發(fā)達國家的利用率較高，發(fā)展中國家利用率較低或沒有利用。美國伊利諾伊州建筑材料回收委員會的WilliamTurley報告指出，每年有一億噸廢棄混凝土被以再生骨料的形式被循環(huán)利用，占全部骨料總量的5%（美國每年骨料總用量超過20億噸）。再生骨料中約68%用于道路基層和基礎，6%用于拌制新混凝土，9%用于拌制瀝青混凝土，3%用

7、于邊坡防護，7%的用于一般回填，其他應用為7%oM.G.Winter和C.Henderson對蘇格蘭156處垃圾掩埋處理場地進行的調查結果表明，建筑廢料的回收率為48%,其余的52%仍是以掩埋的方式處理掉。在回收的廢料中，低級利用占絕對比重，達回收廢料總重的94%,而中級和高級利用率很低，分別僅占2%和4%。日本是建筑廢料回收利用較好的國家，1990年、1993年和1995年廢棄混凝土的利用率到達48%、67%和65%;1995年的65%中，20%用于道路配料，80%作為填方。新加坡19961998年統(tǒng)計資料顯示，每年生產約30萬噸建筑廢料，其中約63%回收利用，其余37%則掩埋掉。中國香港地

8、區(qū)2000年的建筑拆除廢料的再利用率為80%,臺灣地區(qū)預計2005年廢棄混凝土利用率達到50%,2009年達到100%。中國大陸建筑廢料回收再利用方面的報道較少，建筑廢料的利用率較低，一般用作回填和公路建筑。在西方國家，回收處理后的建筑廢料已廣泛應用于回填、公路建設、道路及鐵軌的墊層等，有資料表明在振動樁基、擋墻和邊坡穩(wěn)定等加固工程中也有應用。但是，與天然材料相比，再生材料的強度弱，吸水性高，耐久性差，這在一定程度上限制了其在結構構件中的應用。國外大量試驗研究表明，在一定條件下，再生材料完全可以用于結構中。日本、美國、德國、荷蘭、英國等發(fā)達國家在試驗的基礎上已經建立起相應的規(guī)范、指南（如日本的

9、JISTRA0006JapaneseIndustrialStandardTechnicalReportA0006和德國鋼筋混凝土委員會頒布的再生骨料混凝土指南BetonmitrezykliertemZuschlag）,以規(guī)范再生材料在建筑結構中的應用。目前日本和德國已經有了再生材料結構應用的成功范例（如德國達姆施特塔的ViblerWeg和Waldspirale建筑，日本的ACROSShin-Osaka建筑）。國內建筑垃圾處理技術在我國，近些年來，深圳、杭州、昆明等地區(qū)對建筑垃圾的回收利用作了一些大膽的嘗試，而且獲得了非常好的效果！深圳華威環(huán)保建材有限公司是由在建筑行業(yè)有三十余年積淀的深圳市越眾

10、投資控股股份有限公司投資成立，專業(yè)從事建筑廢料再生利用，是集研發(fā)、生產、銷售及科教于一體的高科技環(huán)保企業(yè)。2007年8月，在深圳市委市政府的大力支持下，公司投資一億三千多萬元，高標準，高起點建設了深圳市塘朗山建筑廢料綜合利用廠，占地面積12萬平方米，公司引進鄭州中意礦山機械有限公司YPS移動式建筑垃圾破碎站，建筑垃圾經過原料激活、物理處理、合理級配、充分攪拌、強力振壓、精心養(yǎng)護等深加工工藝，生產出各種新型環(huán)保建材，實現(xiàn)資源再生利用，變廢為寶。云南偉明凱興機械工程有限公司引進鄭州中意礦機生產的移動式建筑垃圾處理設備，該設備是目前國內最先進的建筑垃圾的處理設備，且公司擁有該設備的自主知識產權。與此

11、同時研發(fā)出的新型移動式制磚機，涉及資源再利用環(huán)保免燒磚制作。其主要是建筑垃圾現(xiàn)場處理后，利用建筑垃圾破碎后產生的骨料制作各種型號砌磚、免燒科。移動式建筑垃圾處理設備公司的該移動式制磚設備能滿足大規(guī)模建筑垃圾資源化處理和利用的需要，它具有工藝流程短、回收利用率高、設備簡單、投資省、環(huán)境污染小、移動性能好等特點。新型移動式制磚機旨在于克服只能在固定場所制磚的缺陷。提供一種用電省，對制磚材料要求低建筑垃圾再生磚從純經濟學的角度來看，再生產品只有在成本與質量方面可以與天然骨料競爭的條件下，建筑廢料的回收再利用才是有吸引力的。一般來講，在原生材料和垃圾處理場地短缺的地方使用再生材料，可以節(jié)約建筑廢料和原

12、生材料的運輸成本，而在最終產品的質量方面也沒有任何削弱，這使再生材料有較強的競爭力。一些國家（日本、英國等）還通過調整稅收政策和立法等措施來鼓勵再生材料產業(yè)的發(fā)展。4建筑垃圾回收利用急需解決的問題從節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等方面考慮，建筑垃圾的回收與利用勢在必行。要全面實施對建筑垃圾的再生利用，必須要著重解決好下列問題（1）加強對建筑垃圾回收利用的科學研究。建筑垃圾的回收利用主要是以再生骨料的形式。再生骨料的強度、表觀密度和堆積密度、吸水率、壓碎指標、骨料的彈性模量、雜質含量等直接影響對再生混凝土的物理力學性能產生影響。再生骨料的來源的多樣性和地方差異性，決定了再生骨料性能的不穩(wěn)定性及試驗結果的

13、離散性。應加強對用于生產再生骨料的廢棄混凝土的特性對再生骨料及再生骨料混凝土性能的影響的研究；加強對再生骨料的顆粒的組成對再生混凝土的影響；加強對再生骨料的加工處理方法對骨料性能的影響。加強對再生骨料力學性能的檢測方法研究。由于再生骨料的離散性，直接影響著再生混凝土的特性。必須加強對再生混凝土物理性能和力學性能的研究應更加深入進行。如再生骨料不同摻量對再生混凝土強度、彈性模量、本構關系等力學性能的影響；不影響混凝土物理力學性能和質量標準的再生骨料摻量的研究；再生混凝土耐久性能的研究。如再生混凝土的抗凍融性、抗侵蝕和碳化性能等；對再生混凝土變形性能的研究，如收縮和徐變等；加強對再生混凝土結構性能的研究。（2）制定相應的配套