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    好文推薦 | 裝修垃圾資源化利用途徑的探討

    分類:固廢觀察 > 固廢處理    發布時間:2024年2月26日 9:44    作者:固廢觀察    文章來源:

    作為建筑垃圾中更難處置的裝修垃圾,其自身成分復雜,且難于人為前端分類,這是目前國內裝修垃圾整體資源化處理率較低的原因。
    我國城市發展在從高速向高質量轉變,裝修垃圾產量與城市化發展程度成正相關性,其處置需求也日漸迫切。

    裝修垃圾的源頭分類的管理、末端處置技術的研究及應用將是實現裝修垃圾整體再生資源化利用率穩步提高的關鍵。


     唐波 中國城市建設研究院有限公司

    固廢科技第6期|2024年1月5日


    建筑垃圾可分為工程渣土、工程泥漿、工程垃圾、拆除垃圾和裝修垃圾五類,根據國家住建部信息,我國城市建筑垃圾年產生量超過20億噸,是生活垃圾產生量的5~6倍,約占城市固體廢物總量的40%,進入“十四五”時期,我國建筑垃圾產生量將達到峰值,預計會突破30億噸。當前我國建筑垃圾資源化利用率約為40%,與一些發達國家還存在差距。

    相較于傳統建筑拆除垃圾以及建筑工程渣土,作為建筑垃圾中更為難于處置的裝修垃圾,其自身成分復雜,且難于人為前端分類,這也是目前國內裝修垃圾整體資源化處理率較低的原因。我國城市發展在從高速向高質量轉變,裝修垃圾產量與城市化發展程度成正相關性,其處置需求也日漸迫切。裝修垃圾的源頭分類的管理、末端處置技術的研究及應用將是實現裝修垃圾整體再生資源化利用率穩步提高的關鍵。


    裝修垃圾資源化利用的必要性

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    根據《建筑垃圾處理技術標準》(CJJ/T134-2019),裝修垃圾是指裝飾裝修房屋過程中產生的廢棄物。其主要成分包含金屬、混凝土、磚瓦、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石膏、涂料、土等廢棄物。受個體裝修方案、房屋原狀等因素影響,裝修垃圾成分變化浮動較大,一般包括磚塊、混凝土塊、木塊、刨花、灰土、廢陶瓷、廢五金和廢雜物等。其中,可用于骨料資源化利用的成分(如磚塊、混凝土塊等)約占40~60%,可適度資源化的成分(如陶瓷、玻璃、木塊、板材、塑料等)約占15~35%,廢五金等高價值可回收物成分約占3~9%,灰土類組分約占10~18%,其余為墻紙、織物、石棉等一般廢棄物。


    《建筑垃圾處理技術標準》(CJJ/T134-2019)中明確,裝修垃圾產生量基數為0.5~1.0t/(戶?a),與拆除垃圾相比,裝修垃圾雖然產生量較少,但其來源廣且分散,并且不同于建筑拆除垃圾的產量受城市規劃的影響,裝修垃圾產生量隨著城市化進程的推進,具有源源不斷的輸出需求,是影響居民生活環境的重要一環,如不經過妥善處理,將對居民生活和環境帶來不便與危害。已有研究表明,未經分離處理的簡易堆放裝修垃圾中,混凝土和水泥混合物可檢測到重金屬As、Cr、Hg、Zn。



    裝修垃圾的隨意堆置或與生活垃圾共混處置,不僅侵占大量土地資源,還會導致其中

    重金屬等污染物隨降雨及生活垃圾滲濾液的浸出并發生遷移,污染周圍水體和土壤。近年我國對于裝修垃圾的處理思路已從簡易堆放、填埋逐步向適度資源化處理方向發展。



    較之拆除垃圾相對成熟的預處理工藝技術路線,裝修垃圾預處理工藝技術研究尚處于起步階段,其資源化利用水平仍然很低,裝修垃圾的源頭分類的管控、末端設施處理能力、資源化利用途徑還有極大的提升空間。裝修垃圾的資源化處理程度的提高,也必將大幅提升我國建筑垃圾整體資源化率指標。


    與拆除垃圾相比,裝修垃圾資源化處理的主要區別在于其自身更加復雜的成分組成、隨之帶來的分選難度以及處理不徹底所造成的更加嚴重的環境影響。因此,制定符合我國特點的裝修垃圾處理工藝路線,并結合實際工程分析國內建筑裝修垃圾處理技術存在的經驗與不足,對實現裝修垃圾處理的“無害化、減量化、資源化”,具有十分重要的意義。


    裝修垃圾資源化利用途徑探討

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    《建筑垃圾處理技術標準》(CJJ/T134-2019)中明確提出建筑垃圾應從源頭分類,按照工程渣土、工程泥漿、工程垃圾、拆除垃圾和裝修垃圾,應分類收集、分類運輸、分類處理處置,拆除垃圾和裝修垃圾宜按金屬、木材、塑料、其他等分類收集、分類運輸、分類處理處置。

    裝修垃圾處理及利用優先考慮資源化利用,土類建筑垃圾可作為制磚和道路工程等用原料;廢舊混凝土、碎磚瓦等宜作為再生建材用原料;廢瀝青宜作為再生瀝青原料;廢金屬、木材、塑料、紙張、玻璃、橡膠等,宜由有關專業企業作為原料直接利用或再生。


    裝修垃圾源頭分類提高資源化利用水平探討


    目前國內建筑垃圾源頭分類不到位,尤其裝修垃圾與生活垃圾混合排放問題嚴重。為了減輕裝修垃圾對社區的危害和減輕垃圾處理的負擔,回收有用資源,對裝修垃圾進行科學分類,是提高資源化處理程度的關鍵環節。《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》中明確政府應“建立建筑垃圾分類處理制度,制定防治工作規劃,推進源頭減量,建立建筑垃圾回收利用體系”。



    住建部也發文強調積極推進建筑垃圾分類及資源化利用,加快形成與城市發展需求相匹配的建筑垃圾處理設施體系,通過前端分揀分類和末端處置設施建設共同提高裝修垃圾資源化率。


    裝修垃圾“五分類”體系的建立,為“大類粗分,定向處置”提供了基本抓手。在金屬類、無機非金屬類、木材類、塑料類和其他類的基礎上,鼓勵以末端處理及資源化利用為導向更加細化的分類,提高裝修垃圾終端處置的效率。




    再生骨料的資源化利用途徑探討

    再生骨料是指由裝修垃圾中的混凝土、砂漿、石塊或磚瓦等經過分選、破碎等工藝加工而成,用于后續再生利用的顆粒。再生骨料制備是裝修垃圾再生利用的第一步,再生骨料可用于生產再生骨料混凝土、再生骨料砂漿、再生骨料砌塊和再生骨料磚等。在我國,再生骨料主要用于取代天然骨料來配制普通混凝土或普通砂漿,或者作為原材料用于生產非燒結砌塊或非燒結磚。

    因裝修垃圾的再生骨料成分復雜,含有瓷磚、磚塊、石膏板等,則粉碎后的粒料主要作為再生無機混合料和再生骨料磚,再生無機料用于修建公路時作為路基墊層來使用;再生骨料磚的種類主要有綠道磚、廣場磚、透水磚、植草磚、河道護坡磚等。


    輕物質類的資源化利用途徑探討


    裝修垃圾經過破碎分選后的輕物質主要為塑料、纖維類、竹木等通常情況下,該類物質主要是運送至生活垃圾焚燒發電廠進行處置,通過調研,該類物質的熱值相對較高,氯元素含量較低,適合制備RDF燃料,另外國內也有項目將輕物質篩分后加工而成再生模板材料。

    《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》(發改委2022年2月11日)——《水泥行業節能降碳改造升級實施指南》明確指出,水泥行業未來工作方向將積極開展節能低碳技術發展路線研究,加大技術攻關力度,加快先進適用節能低碳技術產業化應用。其中,包括推廣大比例替代燃料技術,利用生活垃圾、固體廢棄物和生物質燃料等替代煤炭,減少化石燃料的消耗量,提高水泥窯協同處置生產線比例。建筑裝修垃圾分選后輕物質制備的RDF燃料有檢測數據表明其低位發熱量高于4000kcal,其可作為水泥行業替代燃料需求的優質采購對象。


    金屬類的資源化利用途徑探討


    裝修垃圾中分選出的金屬類物質主要分為有色金屬和黑色金屬兩種,廢舊金屬主要通過火法富集、濕法溶解、微生物吸附等工藝實現資源回收利用,既減少對自然環境的破壞,又降低金屬冶煉成本。

    目前國內的裝修垃圾在運往終端處置廠前,其大多數的金屬已被分揀出外售,運往末端處置廠的金屬占比相對較低,如采取多種手段分選得到不同類別的金屬與其投入運行成本不成正比,故現階段其主要通過磁選機分選出的鐵類金屬后統一外售至有關專業企業作為原料直接利用或再生。


    玻璃類的資源化利用途徑探討


    針對裝修垃圾中的廢玻璃,結合國內外廢玻璃回收及資源化利用情況,將廢玻璃定向加工為某種成品產品,例如玻璃骨料、玻璃污水管、玻璃貼面、玻璃瀝青等,生產以上產品,回收應用技術仍存在眾多問題,不同的應用對廢玻璃原料的選擇很苛刻,產品應用領域也不夠廣泛,很難形成產業化,而且其工藝流程鏈較長,產品單一,容易受市場需求波動影響,裝修垃圾成分復雜,如單獨的將玻璃類分選出來的難度及成本相對較高,故玻璃類大部分隨著破碎分選過程中進入再生骨料中,和再生骨料一起用于生產再生無機料和再生磚。


    灰分渣土的資源化利用途徑探討


    裝修垃圾破碎分選過程中會產生大量的灰土,目前國內關于灰土的處理方式主要為外運作為園林綠化用土或者填埋。結合國內現有施工及工藝技術研究成果,可以考慮與建筑渣土協同資源化處置,通過外加一定配比的固化液進行混勻,制備流態固化土產品,可用于地下管廊、建筑物深基礎基槽回填,狹小空間、異形空間的回填土;做為復合地基的增強體使用,固化土樁墻結構形成止水帷幕使用,施工墊層材料使用,固化地面使用,市政道路或者施工道路的基層材料使用等。其生產工藝主要如下圖所示:




    另外在我國南方地區,將工程渣土和水廠污泥協同處置生產輕質陶粒的新型工藝已大量應用,這將同時解決污水廠污泥及工程渣土兩大廢物的處理難題,使得多源廢物協同處置的經濟效益最大化。


    裝修垃圾預處理工藝路線

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    結合裝修垃圾不同類別的資源化利用方式,裝修垃圾較之拆除垃圾成分更為復雜的特點,通過國內近些年的應用與發展,目前我國裝修垃圾處理工藝主流為多級篩分破碎,旨在回收裝修垃圾中的混凝土、磚瓦等骨料類物質,此類成分約占裝修垃圾總量的50~60%;經分選的可燃物可作為RDF制備原料,或者外送焚燒;預處理分選系統篩下物主要為惰性渣土、灰分類物質,根據生產需要,部分可用于再生建材生產使用,剩余部分外送填埋處置;預處理系統選別的可回收物包括金屬類(含有色金屬、鋁合金等)、木塑類以及其他可回收物。

    裝修垃圾預處理第一步是破碎還是篩分形成目前兩種主流工藝即“先篩后破”和“先破后篩”,具體詳見下圖一和圖二。



    ▲圖一   裝修垃圾“先破后篩”預處理工藝參考圖




    圖二  裝修垃圾“先篩后破”預處理工藝參考圖


    另根據項目建設水平,在人工分選階段可選配智能機械手分選單元,其是軟硬件完美結合的集成單元,傳感器對各種物料流進行持續監控,智能化、可升級的學習控制軟件對傳感器數據進行實時分析,優質耐用的工業機器手臂快速、準確地對各種形狀和大小的來料碎片進行選取,可將裝修垃圾中的可焚燒類物質、可填埋雜物以及各類金屬等可回收物進行最終選別;機械分選階段可選配光電分選設備、渦流分選機等設備,渦流分選機能夠分選鋁,銅,黃銅,合金等有色金屬和干燥的可回收物等,光電分選設備能給將混凝土和紅磚料進行識別分離。智能化設備的增加能更進一步提高分選效率。


    結束語

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    裝修垃圾是一種分散、面廣、具有一定危害性的垃圾。與拆除垃圾相比,裝修垃圾雖然量少,但是組分相對復雜。為了減輕裝修垃圾對社區的危害和減輕垃圾處理的負擔,回收有用資源,對裝修垃圾進行科學分類,是提高資源化處理程度的關鍵環節。

    “五分類”體系的建立,為“大類粗分,定向處置”提供了基本抓手。在金屬類、無機非金屬類、木材類、塑料類和其他類的基礎上,我們可以通過更加細化的分類,提高裝修垃圾終端處置的效率和資源化利用率。

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