日本建筑垃圾再資源化技術(shù)

日本建筑垃圾再資源化技術(shù)牟桂芝;大野木?升司【摘要】介紹了日本建筑垃圾的再資源化技術(shù)及其再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).【期刊名稱(chēng)】《中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)》【年(卷)，期】2013(000)006【總頁(yè)數(shù)】5頁(yè)(P65-69)【關(guān)鍵詞】日本;建筑垃圾;再資源化;再生骨料;質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)【作者】牟桂芝;大野木?升司【作者單位】大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司，遼寧大連116600;日中環(huán)境協(xié)力支援中心有限會(huì)社，北京100081【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】X799.1日本從20世紀(jì)60年代末開(kāi)始著手建筑垃圾的管理，并將建筑垃圾作為再生資源利用，因此十分重視重新利用相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)幾十年的努力，日本建筑垃圾的再生利用取得了明顯效果，據(jù)2005年日本國(guó)土交通省的調(diào)查，全國(guó)從建設(shè)工程排放出的瀝青/混凝土的98.6%都得到了再資源化利用，目前97%以上的建筑垃圾都得到了有效利用。1日本建筑垃圾的排出狀況日本的國(guó)土交通省不定期對(duì)建筑廢棄物的產(chǎn)生狀況進(jìn)行調(diào)查，據(jù)2001年的調(diào)查結(jié)果，建設(shè)工程所產(chǎn)生的混凝土塊、瀝青/混凝土塊、建設(shè)產(chǎn)生木材三種建筑廢棄物占建筑行業(yè)廢棄物總排放量及最終填埋量的2成左右。1995年至2008年按照工程類(lèi)別的建筑廢棄物的排出量見(jiàn)圖1，按照類(lèi)別的建筑副產(chǎn)物的排放量見(jiàn)圖2。以2008年為例，日本全國(guó)排放的建筑廢棄物總量約為6400萬(wàn)噸。由于相關(guān)責(zé)任方推進(jìn)了所排放建筑廢棄物的再資源化，所以總體再循環(huán)率超過(guò)了90%。但是由于新建填埋場(chǎng)逐漸困難，所以期望更進(jìn)一步提高再循環(huán)比率。據(jù)2008年建筑廢棄物的實(shí)際調(diào)查結(jié)果，其中按照類(lèi)別建筑廢棄物的排放量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖3，最終填埋量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖4。圖1按照工程類(lèi)別建筑廢棄物的排出量圖2按照類(lèi)別建筑副產(chǎn)物的排出量圖32008年按照類(lèi)別建筑廢棄物的排出量圖42008年按照類(lèi)別建筑廢棄物的最終填埋量從圖4數(shù)據(jù)可以看出，2008年日本全國(guó)范圍內(nèi)的建筑廢棄物的最終填埋量占總排放量的6.3%，由此可見(jiàn)，日本的建筑廢棄物再資源化率得到了明顯提高。2再資源化方法目前，日本每年都會(huì)產(chǎn)生大約3500萬(wàn)噸的混凝土拆除料，其大半部分是作為碎石而被循環(huán)利用，或者作為路基和回填等道路用材料而利用。但是，如圖5所示，今后道路用骨料的需求量會(huì)逐漸減少，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期間，大量建筑物要被拆除，混凝土拆除料的產(chǎn)生量會(huì)逐漸增加，如果還是按照以前只是作為路基材料而循環(huán)利用，那么混凝土拆除料就會(huì)剩余。鑒于此，日本各大研究所正在研發(fā)由混凝土拆除料制造骨料，再回用到混凝土用骨料的再資源化方法。圖5骨料需求量和混凝土拆除產(chǎn)生量的預(yù)測(cè)圖6為日本國(guó)土交通省統(tǒng)計(jì)的各年度（1995年、2000年、2002年、2008年）建筑廢棄物、瀝青/混凝土、混凝土塊、建筑產(chǎn)生木材、建筑污泥的再資源化比率。圖6建筑廢棄物的再資源化率等從圖6可以明顯看出，主要建筑廢棄物的再資源化率逐年提高。其中，典型的建筑垃圾處理企業(yè)的再資源化技術(shù)如下。（1）大榮環(huán)境集團(tuán)該集團(tuán)是日本規(guī)模較大的廢棄物處理企業(yè)，擁有13家子公司和6家合作公司，其接收處理的建筑廢棄物種類(lèi)和再資源化技術(shù)如下。1） 木屑。首先，把收集來(lái)的建設(shè)木材、木屑進(jìn)行預(yù)分選、破碎，再利用振動(dòng)篩詳細(xì)分類(lèi)，然后用生物乙醇制造設(shè)備進(jìn)行處理，生成乙醇和木質(zhì)素粒料等石油替代燃料?；蛘哂蒙镔|(zhì)氣化發(fā)電設(shè)備進(jìn)行炭化處理，制造炭化物或焚燒發(fā)電。2） 廢塑料。廢塑料破碎后，與紙屑混合、熱熔融/成型處理（RDF制造設(shè)備）后，制造RDF（垃圾衍生燃料）?；蛘呃贸尚推分圃煸O(shè)備加工成角料和板材等塑料再生品。也利用焚燒爐焚燒發(fā)電。3） 廢石膏板。石膏板被廣泛用于建筑物的內(nèi)部裝修材料和隔音材料等，所以建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)或拆除現(xiàn)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生大量廢石膏板。廢石膏板的再循環(huán)利用方法是先進(jìn)行破碎處理，使紙和石膏分開(kāi)。一般的再循環(huán)方法是把分離后的二水石膏用于地基改良材料的原材料，分離后的紙作為發(fā)電燃料進(jìn)行熱循環(huán)，或者用于RDF的原料。大榮環(huán)境集團(tuán)是用干燥爐把二水石膏加熱，制造無(wú)水石膏，此制造設(shè)備在日本屈指可數(shù)。4） 混凝土塊?；炷潦侨毡尽督ㄔO(shè)再循環(huán)法》所規(guī)定的特定建設(shè)材料。經(jīng)過(guò)粗破碎、破碎兩次處理后大小為0~40mm，然后去除異物，用振動(dòng)篩篩分，作為再生碎石用于瀝青鋪設(shè)道路的上層和下層路基材料而再資源化。此外，去除異物時(shí)被分離出的金屬類(lèi)，也可以作為有用資源進(jìn)行再利用。5） 建筑污泥。建筑產(chǎn)生的污泥利用日光干燥設(shè)備和壓力脫水設(shè)備干燥至一定的含水率，作為再生土再利用。6）廢石棉。石棉對(duì)人體有害，可誘發(fā)肺癌等，所以日本從2006年開(kāi)始禁止使用石棉。石棉有飛散型和非飛散型兩種。飛散型石棉是利用氣化改質(zhì)設(shè)備進(jìn)行熔融，使之變?yōu)椴Ａ罟腆w（熔渣）后再資源化。非飛散型石棉填埋到管理型最終處置場(chǎng)（危險(xiǎn)廢棄物填埋場(chǎng)），徹底防止其流向自然環(huán)境。（2） 株式會(huì)社U^/^^-^T該公司是專(zhuān)門(mén)處理建筑廢棄物的企業(yè)，可處理的建筑廢棄物種類(lèi)有瓦礫類(lèi)、玻璃屑、混凝土屑和陶瓷屑、廢塑料類(lèi)、金屬屑、木屑、紙屑、纖維屑。其再資源化方法如下。1）金屬。利用金屬切割機(jī)切割為碎片后，作為鋼材原料。2）瓦礫類(lèi)、混凝土、瀝青/混凝土、陶瓷類(lèi)。利用瓦礫類(lèi)切斷機(jī)切割后填埋到安全型填埋場(chǎng)（一般填埋場(chǎng)）和管理型填埋場(chǎng)（危險(xiǎn)廢棄物填埋場(chǎng)）。3）廢石膏板。利用石膏板切割機(jī)切割后，制造石膏板，也可以作為石膏原料，或者填埋到管理型填埋場(chǎng)（危險(xiǎn)廢棄物填埋場(chǎng)）。4）瓦楞紙板、可燃物。首先利用可燃/廢塑料破碎機(jī)進(jìn)行破碎，然后用可燃物捆包機(jī)捆包后焚燒發(fā)電或用于造紙?jiān)稀?） 廢塑料類(lèi)。首先利用可燃廢塑料破碎機(jī)進(jìn)行破碎，然后用可燃物捆包機(jī)捆包后焚燒發(fā)電；或者利用廢塑料捆包機(jī)捆包后，用于制造再生塑料，或者填埋到安全型填埋場(chǎng)（一般填埋場(chǎng)）。6） 木屑。利用木屑破碎機(jī)破碎后，作為燃料。該公司使用的設(shè)備規(guī)格、構(gòu)造等見(jiàn)表1。（3） JFE環(huán)境株式會(huì)社該公司為廢棄物處理企業(yè)，可處理建筑廢棄物以及廢棄物的收集、搬運(yùn)工作。該公司的建筑廢棄物再資源化流程見(jiàn)圖7，再生產(chǎn)品見(jiàn)圖8，使用的設(shè)備見(jiàn)圖9。表1設(shè)備規(guī)格及構(gòu)造設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備概要（輸出功率）處理方式主要構(gòu)造木屑破碎機(jī)55kWx2破碎雙軸螺旋式可燃/廢塑料破碎機(jī)200kWx2破碎二重破碎式廢塑料破碎機(jī)37kWx1破碎雙軸剪斷式重物破碎機(jī)45kWx1破碎反擊（impack）式砂類(lèi)粉碎機(jī)132kWx1破碎搖擺錘式瓦礫類(lèi)切割機(jī)55kWx1破碎液壓剪斷式金屬切割機(jī)55kWx1破碎液壓剪斷式可燃物捆包機(jī)37kWx1壓縮捆包油任式廢塑料捆包機(jī)45kWx1壓縮捆包油任式石膏板切割機(jī)37kWx1切斷液壓剪斷式混煉機(jī)250kWx1熔融雙軸螺旋擠壓式圖7建筑廢棄物的再資源化流程圖8再生產(chǎn)品圖9使用的設(shè)備3再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)日本在《建設(shè)循環(huán)法》中明確指出建筑業(yè)所產(chǎn)生的特定建設(shè)材料必須進(jìn)行回收利用。在這些法令規(guī)定之下，日本建設(shè)省于1992年開(kāi)始以《建設(shè)副產(chǎn)物之減量、再生利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)》為主題，著手進(jìn)行研究、開(kāi)發(fā)及制定了相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，并相繼在各地建立了以處理廢混凝土為主的再生加工廠(chǎng)。日本的再生骨料分為三個(gè)等級(jí)（分別為H級(jí)、M級(jí)、L級(jí)），H級(jí)為加熱碾磨法制成，完全去除了老砂漿，所以該再生骨料可以和天然骨料同時(shí)使用，不受任何限制；M級(jí)多為破碎方法制成，含有老砂漿，允許在基礎(chǔ)墊層、施工道路等次要位置使用；L級(jí)雜質(zhì)含量更多，允許在回填標(biāo)高等位置使用。主要產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)如下。（1）關(guān)于混凝土副產(chǎn)物按用途類(lèi)別的暫行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（草案）該標(biāo)準(zhǔn)自1994年4月11日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)中按照再生骨料的質(zhì)量，把再生骨料分為3種粗骨料和2種細(xì)骨料，同時(shí)，按照混凝土的用途類(lèi)別，規(guī)定了可以使用的再生骨料。再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。（2）再生骨料H的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)JISA5021混凝土用再生骨料H。（社）日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)2005年3月20日制定。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。（3） 再生骨料L的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)JISA5023使用再生骨料L的再生骨料混凝土，（社）日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)2006年3月制定。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。（4） 再生骨料M的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)日本工業(yè)規(guī)格（草案）使用再生骨料M的再生骨料混凝土。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表5。表2再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)注：不考慮凍結(jié)融解耐久性時(shí)再生骨料混凝土的種類(lèi)I種H種B種再生粗骨料種類(lèi)1種2種3種吸水率（%）3.0以下3.0以下5.0以下7.0以下質(zhì)量損失（%）12.0以下40.0以下12.0以下（40.0以下）注）一再生細(xì)骨料種類(lèi)一1種2種吸水率（%）—5以下10.0以下質(zhì)量損失（%）-10以下-用途鋼筋混凝土、無(wú)鋼筋混凝土等無(wú)鋼筋混凝土等平整地面用混凝土等適合構(gòu)造物的例子橋梁下部、護(hù)墻、隧道內(nèi)襯等混凝土塊、道路附屬物基礎(chǔ)、集水井基礎(chǔ)、重力式護(hù)墻、重力式橋座、斜面框、填充混凝土、砂防水褲及附帶工程平整地面用混凝土、填平用混凝土、不需要強(qiáng)度的回填混凝土、地面用混凝土、其它建筑物的非構(gòu)造體設(shè)計(jì)基準(zhǔn)強(qiáng)度的目標(biāo)值18~21N/mm216~18N/mm216N/mm2表3再生骨料H的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目再生粗骨料再生細(xì)骨料絕干密度（g/cm3）2.5以上2.5以上吸水率（%）3.0以下3.5以下微粉含量（%）1.0以下7.0以下氯化物含量（%）0.04以下0.04以下表4再生骨料L的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目再生粗骨料再生細(xì)骨料吸水率（%）7.0以下13.0以下微粉含量（%）2.0以下10.0以下表5再生骨料M的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目再生粗骨料再生細(xì)骨料絕干密度（g/cm3）2.3以上2.3以上吸水率（%）5.0以下7.0以下微粉含量（%）1.5以下7.0以下（5）建筑構(gòu)造用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建筑構(gòu)造用再生骨料認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)（新建筑技術(shù)認(rèn)定）。（財(cái)）日本建筑中心1999年制定。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表6。表6建筑構(gòu)造用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目再生粗骨料再生細(xì)骨料絕干密度（g/cm3）2.5以上2.5以上吸水率（％）3.0以下3.5以下微粉含量（％）1.0以下7.0以下氯化物含量（%）—0.04以下（6） TRA0006使用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)情報(bào)TRA0006使用再生骨料的混凝土，（社）日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)制定，2000年由通商產(chǎn)業(yè)大臣發(fā)布。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表7。表7TRA0006使用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目再生粗骨料再生細(xì)骨料吸水率（%）7.0以下10.0以下微粉含量（％）2.0以下10.0以下（7） 再生粗骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制（precast）無(wú)鋼筋混凝土用再生粗骨料的質(zhì)量規(guī)格（草案）。（社）日本混凝土工學(xué)協(xié)會(huì)北海道支部再循環(huán)研究委員會(huì)制定。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表8.表8再生粗骨料的