建筑垃圾資源化摘要：我國正處于經濟建設的發(fā)展時期，大量的施工建設和拆遷改造工程每年不可避免地產生了數(shù)億噸的建筑垃圾，如不盡快有效加以處理和利用，必將給社會、環(huán)境和資源帶來種種不利的影響。建筑垃圾是一種成分復雜的固體廢棄物，具有數(shù)量大、地域性強、附加值低等特點，其資源化利用牽涉面廣、政策性強、管理難度大，盡快并且科學合理地處置建筑垃圾已成為關系我國發(fā)展建設和人民生活的重要問題之一。利用建筑垃圾制作再生骨料和建筑垃圾制磚是資源化建筑垃圾的兩種有效途徑，亦是造福人類的偉大工程。關鍵詞：建筑垃圾資源化再生骨料制磚RECYCLINGOFCONSTRUCTIONWASTEAbstract:Whitthedevelopmentofeconomic,hundredsofmillionsoftonsofconstructionwastewereproducedbythenumbersofconstructionanddemolitionreconstructionproject,inevitably.Iftherehavenoeffectivemeasuresbetakentosolvetheproblemssoonaspossible,itwouldcauseavarietyofadverseeffectsonsociety,environmentandresources.Constructionwasteisakindofcomplexsolidwaste,withlargenumber,strongregional,lowaddedvalue,difficulttomanagecharacteristics,andthepolicyofresourceutilizationisstrong.It’snecessarytodealwithconstructionwasteinascientificandreasonablewayassoonaspossible,bothforthedevelopmentofChinaandpeople'slivingconditions.thispaperintroducetwowaystochangetheconstructionwasteintorecycledaggregatesandbricks.Constructionwasterecyclingisagreatprojectforthebenefitofmankind.Keywords:constructionwaste,recycling,recycledaggregates,bricks引言建筑垃圾又稱建筑廢棄物，是指對各類建筑物、構筑物、管網(wǎng)等進行建設、鋪設、拆除、修繕過程中所產生的廢棄混凝土、磚石、渣土及其他廢棄物［11。近年來，我國城市發(fā)展建設速度之快，令人矚目。但隨著城市化進程步伐的加快，帶來的建筑副產品——建筑垃圾也逐漸增多，引發(fā)了一系列的環(huán)境問題。截至2011年，我國城市固體生活垃圾存量已達70億噸，建筑垃圾總量約21億?28億噸，每年新產生建筑垃圾超過3億噸。我國已經成為世界建筑垃圾排放最多的國家，預計到2020年我國新增排放建筑垃圾將超過10億噸［2］。我國經濟還比較落后，工程建設中還以砂、石、磚等傳統(tǒng)材料為主。每年因取土制磚要有十幾萬畝良田遭到破壞，由于采砂、采石每年要有大片的山林草場被毀。其結果是，一方面是人類的建設生產的大量垃圾危害著人類的生存；另一方面是人類對建材的需求在破壞著人類的環(huán)境。地球上許多資源是不可再生資源，作為建筑材料最大宗的水泥和混凝土材料，其原材料同樣也存在短缺問題。1建筑垃圾資源化概述如果簡單的采取傳統(tǒng)的方式，以填埋或者露天處理建筑垃圾為主，主要有三大危害：一是會對環(huán)境造成嚴重的污染，包括會污染到空氣、水體、土壤，同時對城市的市容與環(huán)境衛(wèi)生也有很大的負面影響；二是傳統(tǒng)建筑垃圾填埋的處理方式無疑會占用大量的土地，建筑垃圾填埋的地方越來越少，并且會使填埋區(qū)長久不能復耕；三是建筑垃圾的棄置同時也是資源的巨大浪費囹。所以如何正確的處置建筑垃圾，是當前城市化迅速發(fā)展所面臨的一個重大問題，經過多年的不斷努力探索，人們已經發(fā)現(xiàn)建筑垃圾并非真的就是垃圾，對其加以正確的處理就是寶貴的資源，因此建筑垃圾資源化走進的越來越多人的視野。所謂的建筑垃圾資源化是指以建筑棄料（以廢棄的混凝土、磚、砌塊沙灰為主的建筑垃圾，不包括建筑棄土）為原料進行再生產品制造。建筑垃圾資源化利用能夠改變傳統(tǒng)的建筑垃圾處理模式，形成循環(huán)使用模式，讓建筑棄料得到合理利用，減少對自然環(huán)境的影響，真正做到建筑垃圾減量、資源化、再利用。建筑垃圾資源化包括物質回收、物質轉換、能量轉換三個方面內容⑶。建筑垃圾的資源化必須遵循以下四個原則：1） 資源化的技術必須是可行的；2） 資源化的經濟效果比較好，有較強的生命力；3） 資源化所處理的建筑垃圾應盡可能在排放源附近處理利用，以減少建筑垃圾在貯放運輸?shù)确矫娴耐顿Y；4） 資源化產品應當符合國家相應產品的質量標準，因而具有與之競爭的能力。在建筑垃圾中，舊建筑物拆除和建筑施工產生的垃圾在建筑垃圾中占絕大部分，除廢混凝廢磚瓦等無機硬質組分外，建筑垃圾還含有渣土、廢金屬、有機垃圾、織物、木材等雜質。對于分選雜質的進一步資源化處置，其發(fā)展方向如下：1） 渣土：根據(jù)渣土的性質，可用于綠化、回填等方式；2） 廢金屬：建筑垃圾中含有少量的金屬，經過磁選后，可以作為鋼鐵冶煉回用；3） 木材、木屑：廢舊木材一部分可直接當木材重新利用，碎木、鋸末、木屑等可作為燃料堆肥原料或直接作為燃料利用；4）有機垃圾等可燃物：有機垃圾如塑料、織物等在滿足焚燒熱值前提下，可以進入垃圾焚燒爐發(fā)電。2建筑垃圾資源化2.1再生骨料除雜工藝技術傳統(tǒng)砂石生產需要進行破碎、篩分、整形等工藝，建筑垃圾生產再生骨料工藝同樣需要，建筑垃圾處置除具備上述工藝外，還需要除雜，因此，建筑垃圾處置難度要遠勝于傳統(tǒng)砂石生產建筑垃圾的分選除雜可分為機械和人工分選兩種途徑：機械分選根據(jù)建筑垃圾中雜物在尺寸、磁性、比重等物理特性的不同進行高效分離，如渣土預篩分、磁選、風選、水力浮選、干式除微粉等；人工分選主要針對不規(guī)則性狀的織物、廢橡膠、生活垃圾等一般機械手段難以分離的雜物在建筑垃圾處理過程中，因其所含雜質種類繁雜，除雜過程往往是多種分選方法并用［4］。2.1.1揀選1） 渣土預篩分建筑垃圾中含有部分渣土（含小顆粒），如果直接進入破碎生產工藝，將增大再生骨料的破碎量、導致骨料指標性能惡化，因此采用預篩分裝置對建筑垃圾進行渣土預篩分，通過棒條振動（篩分）給料機，在給料的同時對建筑垃圾進行預篩分，根據(jù)需求，控制粒徑20~50mm范圍較為合適。2） 人工揀選人工揀選一般作為建筑垃圾處理過程中的初級分類手段，是指依靠人工肉眼分辨進行挑選，自動化程度低，但由于部分成分如織物、膠鞋等雜物依靠機械方法無法分類或去除，人工揀選又是不可或缺的環(huán)節(jié)人工揀選一般包括源頭分類和皮帶揀選，源頭分類主要在進入生產工序前分離肉眼、人力可分離的雜物，皮帶揀選是在生產工藝中設置一條慢速帶式輸送機，人工在帶式輸送機兩側二次揀選未被機械分選去除的雜物。3） 磁選除雜技術建筑物拆除后，除裸露的廢鋼筋、較大體積的鋼板、鋼梁、地腳螺栓等人工處置回收外，包裹夾雜在混凝土塊中的廢鋼筋則需要經過破碎處理后，通過磁選的方法實現(xiàn)分選建筑垃圾磁選工藝一般安排在各級破碎工序之后，以跨帶式磁選機與永磁滾筒磁選機相配合的磁選工藝最為常見。4） 風選除雜技術風力分選以空氣為分選介質，在氣流作用下使固體按比重和粒度大小進行分選按氣流作用的方向可分為吸風式和鼓風式兩種，吸風式在建筑垃圾輸送或篩分過程中設置吸風口，利用負壓實現(xiàn)輕質物、細微顆粒等的分離鼓風式是將較輕的物料向上帶走或水平方向帶向較遠的地方，而重物料則由于上升氣流不能支持而沉降，或由于慣性在水平方向拋出較近的距離，被氣流帶走的輕物料再進一步從氣流中分離出來。5） 水力除雜技術建筑垃圾中混雜的廢塑料、廢木材、輕質磚等輕質物比重小于水，利用其在水中的可浮性實現(xiàn)分離進入浮選工藝的建筑垃圾原料應進行初級破碎及渣土預篩分同時，浮選應與人工揀選、風選、磁選等除雜工藝相配合，不宜承擔過高的除雜負荷。6） 干式除粉技術建筑垃圾再生骨料在破碎、篩分、強化及整形等工藝處理時，會產生一定量的微粉，再生骨料用于制備混凝土或砂漿時，微粉含量過多會影響再生混凝土的強度及耐久性，為增加產品附加值，需要進行微粉去除目前，在機制砂行業(yè)國內普遍使用濕式洗砂機去除微粉，需配套水循環(huán)系統(tǒng)，導致投資高、成本高和二次污染十式除粉技術尤其是氣力分級機與振動風篩等十式技術已成為微粉去除工藝技術裝備的發(fā)展趨勢。氣力分級機可有效去除再生細骨料中的微粉，利用重選和氣力分級相結合的原理物料因重力下落，下落過程中受到一次風力作用，使得骨料與微粉分離，風力帶動細小顆粒經過篩網(wǎng)，大于75um的顆粒被截留，微粉隨同空氣一并被后續(xù)的除塵系統(tǒng)收集；在重力下落的末端，有二次風力作用于物料，使得細小顆粒在蝸殼型腔室內形成旋流，進行二次分離，使得微粉去除更加徹底，如圖1所示。圖1氣力分級機原理圖 圖2振動風簿原理圖振動風篩利用振動篩分和氣力分級相結合的原理物料在下落過程中受到垂直于料層的氣流作用，微粉被夾帶進氣流；骨料繼續(xù)下落，與篩網(wǎng)接觸進行振動篩分，期間微粉進一步分離，進入氣流；氣流夾帶微粉有組織的進入后續(xù)的除塵系統(tǒng)而被收集；清潔骨料被篩分成不同的粒級，可根據(jù)需要調整篩網(wǎng)的數(shù)量及孔徑，如圖2所示。2.1.2破碎破碎是建筑垃圾再生骨料生產技術的核心之一，不僅關系到生產能力#能源消耗，更關系到建筑垃圾再生骨料的粒形、粒度分布、粉料率等，都直接影響到再生骨料產品的質量和經濟效益。物料的破碎方法主要根據(jù)物料的物理機械性質、物料塊入料的尺寸和所要求的破碎比來選擇。建筑垃圾物料強度中等偏軟，裂縫較多，破碎方法可以選擇擠壓式、沖擊式破碎，常見的擠壓式破碎機有顎式破碎機、圓錐破碎機等，沖擊式破碎有反擊式破碎機、立式沖擊破碎機、錘式破碎機等。1） 顎式破碎機：物料的破碎在兩塊顎板間進行，破碎機的可動顎板繞懸掛軸或可動軸對固定顎板作周期性地往復運動，當可動顎板靠近固定顎板時，位于兩顎板間的物料受以擠壓為主的作用力而破碎；當可動顎板離開固定顎板時，已破碎的物料在重力作用下由破碎機排料口排出。建筑垃圾破碎工藝中，顎式破碎機通?？捎糜诔跫壠扑?，具有入料粒度大、生產能力高、破碎效率高、損耗低等優(yōu)點。2） 圓錐式破碎機：借助于旋擺運動的圓錐面，周期地靠近固定錐面，使夾于兩個錐面間的物料受到擠壓和彎曲達到破碎目的。圓錐破碎機可破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石，破碎比大、效率高、能耗低，產品粒度均勻。建筑垃圾破碎工藝中，圓錐式破碎機可用于中級破碎和細碎，相較于沖擊式破碎，其破碎后產品中粉料含量少，針片狀顆粒含量較高。3） 反擊式破碎機：利用沖擊作用進行破碎，由帶有打擊板且作高速旋轉的轉子以及懸掛在機體內的反擊板組成。進入破碎機的物料在轉子的回轉區(qū)域內受到打擊板的沖擊，并被高速拋向反擊板，再次受到沖擊，又從反擊板反彈到打擊板上，繼續(xù)重復上述過程。物料不僅受到打擊板、反擊板的沖擊而被破碎，還有物料之間的相互撞擊而被破碎。當物料的粒度小于反擊板與打擊板之間的間隙時即可被卸出。建筑垃圾破碎工藝中，反擊式破碎機常被用作于單段破碎或與領式破碎機聯(lián)合使用，其優(yōu)點是入料粒度大，破碎效率高，產品粒形好，可減少破碎級數(shù)，簡化生產流程，但存在損耗高、產品粉料率高、噪音大等問題。4） 立軸沖擊式破碎機：分料器將物料分成兩部分，一部分物料直接進入高速旋轉的葉輪內，在離心力的作用下，與另一部分以傘狀形式分流在葉輪四周的物料進行撞擊，由此物料在葉輪和機殼中形成渦流式多次相互撞擊、摩擦而粉碎。建筑垃圾破碎工藝中，立軸沖擊式破碎機具有細碎、粗磨功能，可用于細碎或骨料整形，優(yōu)點是破碎效率高，通過非破碎物料能力強，受物料水份含量影響小，產品粒形優(yōu)異，針片狀顆粒含量極低。2.1.3篩分技術及裝備在建筑垃圾再生骨料生產技術中，篩分的功能一般體現(xiàn)在兩個方面：一是用于建筑垃圾中渣土等雜物的分離；二是用于破碎后骨料的分級。常用設備主要包括振動篩、滾筒篩、棒條篩等。1） 振動篩：按照振動軌跡的不同，可分為圓振動篩和直線振動篩，具有結構簡單、處理能力大、篩分效率高、機械性能好等優(yōu)點。相較于圓振動篩，直線振動篩有較大的加速度，更適用于水分較高、粒度較細物料的篩分。2） 滾筒篩：當物料進入滾筒裝置后，由于滾筒裝置的傾斜與轉動，使篩面上的物料翻轉與滾動，從而實現(xiàn)篩分功能。滾筒篩具有處理能力大、運行平穩(wěn)、結構簡單、噪聲較低、維修方便、篩分效率高等特點。但建筑垃圾的進料粒度有一定要求，一般限定進料粒度300mm以下。3）棒條篩：又稱為棒條振動給料機，振動電機為激振源，使機體在彈簧支撐上作強迫振動，并帶動物料在料槽上作滑動及拋擲運動，從而使物料不斷前移以達到給料的目的。當物料通過槽體出料端的棒條時，小于棒條間隙的物料可透過棒條間隙直接落下，實現(xiàn)渣土篩分的要求，起到預篩分的作用；大于棒條間隙的物料繼續(xù)前進，由出料端進入下道工序，保證均勻給料。通過以上三個步驟可得到建筑垃圾再生骨料，根據(jù)需求還可以進一步整形強化，其目的是剝除再生骨料的水泥砂漿，優(yōu)化再生骨料。再生骨料，可替代天然砂石骨料用于再生混凝土、再生干混砂漿、再生無機混合料、再生混凝土制品等綠色建材的生產，從而實現(xiàn)建筑垃圾的資源化處置。再生骨料加入添加劑，可使再生骨料混凝土性能達到甚全超越普通混凝土。2.2建筑垃圾制磚建筑垃圾制磚[5],首要工藝也是先將建筑垃圾破碎篩分，得到一定粒徑的骨料，而后經加藥攪拌等步驟加工成磚，以邯鄲市建筑垃圾制磚廠為例。該廠經兩次破碎篩分得到粒徑為0.5mm?3mm的細骨料，以及粒徑為3mm?5mm的粗骨料，后經配料（粉煤灰和水泥）、攪拌（水）、成型、養(yǎng)護得到成品再經檢驗即可出廠。具體的技術要求如下：1） 要提高機械化水平和生產能力，在坯體制成后，應有升降裝置。為此，焊制了100多個能夠滑動的鐵架與之配套，并且建造了4條30m長的人工蒸養(yǎng)室，鋪設了軌道，采用平板車接送托板。2） 原料配比是用建筑垃圾生產新型墻體材料的核心技術。膠凝材料的選擇、建筑垃圾中某些原料對產品性能的影響以及原料的顆粒級配對新型墻體材料的產品質量均有不同程度的影響。3） 最初考慮的是三種原料：水硬性膠凝材料水泥、白灰、石膏。這些膠凝材料不僅涉及產品的性能。還影響生產成本。通過綜合分析，最終選擇了水泥。4） 在原料配比中，要求建筑垃圾中的土質成分（粒徑為5mm?10mm）不超過3%，粗顆粒（粒徑為3mm?5mm）不超過30%，細顆粒（粒徑為0.5mm?3mm）不超過30%，粉體（粒徑為0.5mm以下）不超過30%。若粉體過多，會影響強度，干縮較大，也不易成型；若細顆粒過多，坯體中的水分不易排出。5） 用建筑垃圾生產新型墻材，主要成分是建筑垃圾。為了提高制品的后期強度，需要一些硅質原料，粉煤灰中二氧化硅的含量