作為建筑垃圾中更難處置的裝修垃圾，其自身成分復(fù)雜，且難于人為前端分類，這是目前國內(nèi)裝修垃圾整體資源化處理率較低的原因。我國城市發(fā)展在從高速向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，裝修垃圾產(chǎn)量與城市化發(fā)展程度成正相關(guān)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(shù)的研究及應(yīng)用將是實(shí)現(xiàn)裝修垃圾整體再生資源化利用率穩(wěn)步提高的關(guān)鍵。
唐波 ? 中國城市建設(shè)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(jù)國家住建部信息，我國城市建筑垃圾年產(chǎn)生量超過20億噸，是生活垃圾產(chǎn)生量的5~6倍，約占城市固體廢物總量的40%，進(jìn)入“十四五”時(shí)期，我國建筑垃圾產(chǎn)生量將達(dá)到峰值，預(yù)計(jì)會突破30億噸。當(dāng)前我國建筑垃圾資源化利用率約為40%，與一些發(fā)達(dá)國家還存在差距。相較于傳統(tǒng)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(fù)雜，且難于人為前端分類，這也是目前國內(nèi)裝修垃圾整體資源化處理率較低的原因。我國城市發(fā)展在從高速向高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，裝修垃圾產(chǎn)量與城市化發(fā)展程度成正相關(guān)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(shù)的研究及應(yīng)用將是實(shí)現(xiàn)裝修垃圾整體再生資源化利用率穩(wěn)步提高的關(guān)鍵。
裝修垃圾資源化利用的必要性
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根據(jù)《建筑垃圾處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T134-2019），裝修垃圾是指裝飾裝修房屋過程中產(chǎn)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(gè)體裝修方案、房屋原狀等因素影響，裝修垃圾成分變化浮動(dòng)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(jià)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T134-2019）中明確，裝修垃圾產(chǎn)生量基數(shù)為0.5~1.0t/(戶?a)，與拆除垃圾相比，裝修垃圾雖然產(chǎn)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(chǎn)量受城市規(guī)劃的影響，裝修垃圾產(chǎn)生量隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，具有源源不斷的輸出需求，是影響居民生活環(huán)境的重要一環(huán)，如不經(jīng)過妥善處理，將對居民生活和環(huán)境帶來不便與危害。已有研究表明，未經(jīng)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(dǎo)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(fā)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(fā)展。
較之拆除垃圾相對成熟的預(yù)處理工藝技術(shù)路線，裝修垃圾預(yù)處理工藝技術(shù)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(shè)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(biāo)。
與拆除垃圾相比，裝修垃圾資源化處理的主要區(qū)別在于其自身更加復(fù)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(yán)重的環(huán)境影響。因此，制定符合我國特點(diǎn)的裝修垃圾處理工藝路線，并結(jié)合實(shí)際工程分析國內(nèi)建筑裝修垃圾處理技術(shù)存在的經(jīng)驗(yàn)與不足，對實(shí)現(xiàn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T134-2019）中明確提出建筑垃圾應(yīng)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(yīng)分類收集、分類運(yùn)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(yùn)輸、分類處理處置。裝修垃圾處理及利用優(yōu)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(guān)專業(yè)企業(yè)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(nèi)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(yán)重。為了減輕裝修垃圾對社區(qū)的危害和減輕垃圾處理的負(fù)擔(dān)，回收有用資源，對裝修垃圾進(jìn)行科學(xué)分類，是提高資源化處理程度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》中明確政府應(yīng)“建立建筑垃圾分類處理制度，制定防治工作規(guī)劃，推進(jìn)源頭減量，建立建筑垃圾回收利用體系”。
住建部也發(fā)文強(qiáng)調(diào)積極推進(jìn)建筑垃圾分類及資源化利用，加快形成與城市發(fā)展需求相匹配的建筑垃圾處理設(shè)施體系，通過前端分揀分類和末端處置設(shè)施建設(shè)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(jī)非金屬類、木材類、塑料類和其他類的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)以末端處理及資源化利用為導(dǎo)向更加細(xì)化的分類，提高裝修垃圾終端處置的效率。
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(jīng)過分選、破碎等工藝加工而成，用于后續(xù)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(chǎn)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(chǎn)非燒結(jié)砌塊或非燒結(jié)磚。因裝修垃圾的再生骨料成分復(fù)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(jī)混合料和再生骨料磚，再生無機(jī)料用于修建公路時(shí)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(hù)坡磚等。
輕物質(zhì)類的資源化利用途徑探討
裝修垃圾經(jīng)過破碎分選后的輕物質(zhì)主要為塑料、纖維類、竹木等通常情況下，該類物質(zhì)主要是運(yùn)送至生活垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行處置，通過調(diào)研，該類物質(zhì)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(nèi)也有項(xiàng)目將輕物質(zhì)篩分后加工而成再生模板材料。《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南（2022年版）》（發(fā)改委2022年2月11日）——《水泥行業(yè)節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南》明確指出，水泥行業(yè)未來工作方向?qū)⒎e極開展節(jié)能低碳技術(shù)發(fā)展路線研究，加大技術(shù)攻關(guān)力度，加快先進(jìn)適用節(jié)能低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。其中，包括推廣大比例替代燃料技術(shù)，利用生活垃圾、固體廢棄物和生物質(zhì)燃料等替代煤炭，減少化石燃料的消耗量，提高水泥窯協(xié)同處置生產(chǎn)線比例。建筑裝修垃圾分選后輕物質(zhì)制備的RDF燃料有檢測數(shù)據(jù)表明其低位發(fā)熱量高于4000kcal，其可作為水泥行業(yè)替代燃料需求的優(yōu)質(zhì)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(zhì)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(shí)現(xiàn)資源回收利用，既減少對自然環(huán)境的破壞，又降低金屬冶煉成本。目前國內(nèi)的裝修垃圾在運(yùn)往終端處置廠前，其大多數(shù)的金屬已被分揀出外售，運(yùn)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(yùn)行成本不成正比，故現(xiàn)階段其主要通過磁選機(jī)分選出的鐵類金屬后統(tǒng)一外售至有關(guān)專業(yè)企業(yè)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(jié)合國內(nèi)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(chǎn)品，例如玻璃骨料、玻璃污水管、玻璃貼面、玻璃瀝青等，生產(chǎn)以上產(chǎn)品，回收應(yīng)用技術(shù)仍存在眾多問題，不同的應(yīng)用對廢玻璃原料的選擇很苛刻，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也不夠廣泛，很難形成產(chǎn)業(yè)化，而且其工藝流程鏈較長，產(chǎn)品單一，容易受市場需求波動(dòng)影響，裝修垃圾成分復(fù)雜，如單獨(dú)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(jìn)入再生骨料中，和再生骨料一起用于生產(chǎn)再生無機(jī)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(chǎn)生大量的灰土，目前國內(nèi)關(guān)于灰土的處理方式主要為外運(yùn)作為園林綠化用土或者填埋。結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有施工及工藝技術(shù)研究成果，可以考慮與建筑渣土協(xié)同資源化處置，通過外加一定配比的固化液進(jìn)行混勻，制備流態(tài)固化土產(chǎn)品，可用于地下管廊、建筑物深基礎(chǔ)基槽回填，狹小空間、異形空間的回填土；做為復(fù)合地基的增強(qiáng)體使用，固化土樁墻結(jié)構(gòu)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(chǎn)工藝主要如下圖所示：
另外在我國南方地區(qū)，將工程渣土和水廠污泥協(xié)同處置生產(chǎn)輕質(zhì)陶粒的新型工藝已大量應(yīng)用，這將同時(shí)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(xié)同處置的經(jīng)濟(jì)效益最大化。
裝修垃圾預(yù)處理工藝路線
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結(jié)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(fù)雜的特點(diǎn)，通過國內(nèi)近些年的應(yīng)用與發(fā)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(zhì)，此類成分約占裝修垃圾總量的50~60%；經(jīng)分選的可燃物可作為RDF制備原料，或者外送焚燒；預(yù)處理分選系統(tǒng)篩下物主要為惰性渣土、灰分類物質(zhì)，根據(jù)生產(chǎn)需要，部分可用于再生建材生產(chǎn)使用，剩余部分外送填埋處置；預(yù)處理系統(tǒng)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(yù)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(yù)處理工藝參考圖
▲圖二 裝修垃圾“先篩后破”預(yù)處理工藝參考圖
另根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)水平，在人工分選階段可選配智能機(jī)械手分選單元，其是軟硬件完美結(jié)合的集成單元，傳感器對各種物料流進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，智能化、可升級的學(xué)習(xí)控制軟件對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，優(yōu)質(zhì)耐用的工業(yè)機(jī)器手臂快速、準(zhǔn)確地對各種形狀和大小的來料碎片進(jìn)行選取，可將裝修垃圾中的可焚燒類物質(zhì)、可填埋雜物以及各類金屬等可回收物進(jìn)行最終選別；機(jī)械分選階段可選配光電分選設(shè)備、渦流分選機(jī)等設(shè)備，渦流分選機(jī)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(shè)備能給將混凝土和紅磚料進(jìn)行識別分離。智能化設(shè)備的增加能更進(jìn)一步提高分選效率。
結(jié)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(fù)雜。為了減輕裝修垃圾對社區(qū)的危害和減輕垃圾處理的負(fù)擔(dān)，回收有用資源，對裝修垃圾進(jìn)行科學(xué)分類，是提高資源化處理程度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“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(jī)非金屬類、木材類、塑料類和其他類的基礎(chǔ)上，我們可以通過更加細(xì)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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