绍兴市建筑垃圾分类回收系统及其模型构建

路畅翔LU Chang-xiang；朱则洪ZHU Ze-hong；谢艺XIE Yi；陈家海CHEN Jia-hai；王帅WANG Shuai

（绍兴文理学院土木工程学院，绍兴 312000）

0 引言

随着社会的不断进步与发展以及人们生活质量的不断提高，绍兴市民们在努力提高经济增长、提升社会经济发展水平的同时，人文精神和环保意识也在不断提升，观念在不断进步，可持续发展的道路已经成为了绍兴未来发展的方向。城市化进程的加快和建筑行业的加速发展，与之而来的建筑垃圾产量也在急速增长，建筑垃圾已经成为了绍兴市产生垃圾组成中占比最大的部分。对此，如何将建筑垃圾资源化成为了实现可持续发展的关键。所以说，对建筑垃圾回收再利用进行研究是十分必要的。

1 建筑垃圾的定义

许多不同的国家以及不同的地区对建筑垃圾有不一样的概念定义和解释，例如：日本对将本国的建筑垃圾定义为“由拆解建筑物所产生的破碎混泥土块和其他相关联的碎块废弃物，是不易分散的产业废弃物之一”。其他不包括在“建筑废材”名单中的有：木制品、玻璃制品、塑料制品等废材。

我国将人们在进行旧建筑拆除、修缮，新建筑建设、装修等土木工程生产建设活动中产生的废弃混凝土、废旧砖石砌块、渣土和其他建筑废弃物统称为建筑垃圾。按产生来源，可将其分为拆迁垃圾、装修垃圾、工程渣土、工程泥浆等；也可按照其组成将其分为废弃混凝土块、废弃砂浆、废弃沥青快、砖瓦碎块、碎石块、废弃金属、废塑料、废木材、泥浆和渣土等。

2 建筑垃圾的组成

建筑废弃物仅仅指建筑装修、多余、损坏和没用的建筑材料。

①工程活动中开挖土地产生的多余渣土可分为深层土和表层土。其中前者可以用于土地回填或人工造景，后者可用于农业种植。

②对于现有已建成道路的开挖活动会产生路面开挖废弃物。根据路基和路面材质的不同会产生废弃混凝土块或废弃沥青块。

③对现有旧建筑进行修缮拆除所产生的垃圾主要包括废弃混凝土、废弃砌块及砖瓦、废弃塑料、废弃竹木、废弃金属等，数量巨大且极具回收利用价值。

④建筑施工垃圾包括剩余混凝土、废弃碎料以及修缮装修产生的废料。剩余混凝士主要是工程建设中多余而没有被使用混凝土，也包括由于各种原因（如天气因素）末及时使用或不能再继续使用的混凝土。废弃碎料包括建筑建设过程中产生的素混凝土、抹灰砂浆等矿物材料，以及竹材、金属和塑料等。修缮装修产生的废料主要包括废弃钢筋、铁丝等各种金属废料，各种材料的包装箱、包装袋，散落的砂浆和混凝士碎块、黄砂、石子等。

3 建筑垃圾分类回收利用模型构建

本段关于建筑垃圾分类回收系统的讲述为广义上的建筑废弃物再利用模型构架，它由：产生收集系统、分拣调配系统、筛分处理系统和再分配系统组成。

①产生收集系统。

建筑垃圾具有产生量大、排放集中的特征，如果像其他再生资源回收网络体系一样建立“回收站——中转站——处理站”的回收处理系统，不仅延长了处理过程，而且可能给建筑垃圾的回收处理增加不必要的运输成本。考虑将各建筑垃圾产生源直接作为收集点，主要实施建筑垃圾就地分类回收利用。

②分拣调配系统。

分拣调配系统主要是将建筑垃圾集中在特定场所分类堆放，根据需要向外运输。分拣调配系统网点的布置应考虑现有及未来可能的建筑分布情况，在兼顾建筑集群的同时保证网点均匀分布，满足大规模的回收也方便小规模回收建筑垃圾。

③筛分处理系统。

建筑垃圾分类处理系统的主要功能是将建筑垃圾中可回收再利用的建筑垃圾与不利于后续处理或暂不能处理的物质分离开来。根据处理方法的不同，可分拆解、破碎、分拣、磁吸等的物理筛分手段和包括：分解、萃取、复合、结晶等的化学处理手段。分类处理站对来自转运调配系统的建筑垃圾经过处理后按照再分配要求，将建筑垃圾运往各个再分配场所。

④再分配系统。

再分配系统是将分选过后的建筑垃圾分别流向不同回收利用去向或方式的系统。钢铁、混凝土块体等需要经过回收再制造以重新利用的建筑垃圾进入各自回收处理生产工厂；暂不能处理的物质进入垃圾处理厂或进行填埋。

4 建筑垃圾分类回收利用技术

本段关于建筑垃圾分类回收系统的研究为狭义上建立从建筑垃圾分选、物料破碎、物料筛选到物料利用的可操作流程及具体步骤。

首先，房屋拆迁、房屋装修、道路改造等过程中产生的建筑垃圾由车辆运输至处理场。优先处理金属材料等可直接回收的物质，建筑垃圾中的木质材料和塑料材料被运至处理现场进行人工分拣和分类，并直接送往相应的场所进行处理。大块废混凝土、废砖、大理石等材料应破碎、筛选成工程所需的不同粒径再生骨料。生产用水经活性炭反渗透净化后回用，既可节约用水，又可防止污水再次污染环境。

①建筑垃圾分选。

建筑垃圾进入处理区域后，由装载机将垃圾送入人工粗选系统，由人工操作垃圾粗选系统对垃圾进行粗选，将袋装垃圾实施破袋，把垃圾中的软性纤维物（如破布、编织袋、破棉絮等）、木块、废钢筋及其它不易破碎物质实施分离，重点将纯混凝土大块分离。

②小块物料进料。

经过粗选的小块垃圾由装载机送入振动上料机实施去泥和均匀给料，泥土、粉尘等杂物由输送带集中输出。建筑骨料输入破碎机。

③大块物料破碎。

大块物料输送至破碎机破碎，然后送至振动给料机。

④鄂式破碎机破碎。

由建筑骨料进入颚式破碎机破碎，出料口排出的物料进入人工分拣输送皮带，由人工将垃圾中的杂物分类拣出。

⑤磁选及反击式破碎。

分拣皮带上方设计配置自卸式皮带除铁器，将垃圾中金属等带磁性物质与垃圾有效分离。

⑥圆四层振动筛。

筛分机配置5mm、10mm、20mm 及30mm 四道筛网，分别将物料筛分成粒径0-5mm、5-10mm、10-20mm、20-30mm 的物料，大于30mm 的物料经输送机返送回破碎机进行重新细碎。

⑦无机物利用。

0-5mm 细骨料可作为建筑回填土或用于路基，5-10mm 细骨料用于生产建筑砌块，如实心标砖、多孔砖、市政用砖、空心砌块及异形砖等砖型。10-20mm 粗骨料和20-30mm 粗骨料用于商用混凝土或PC 水泥预制构件的生产。

下面具体讲述各种类型建筑垃圾是如何实现再利用的：

①旧混凝土的再利用。

在建筑垃圾组成成分中，废弃混凝土和废弃砂浆占据的比例能达到80%，大量混凝土和砂浆被废弃的同时又有同样大量的混凝土和砂浆生产使用需求。如果能发展成熟的混凝土回收技术，将废旧混凝土块和砂浆经过破碎后用来生产再生混凝土与再生水泥，对旧混凝土的回收利用将具有十分重要的意义。

②旧沥青的再利用。

为节约能源，合理利用资源，研究和采用旧沥青面层再利用技术是人们重视的问题之一。将部分施工活动中（如道路翻修、屋面拆除等）产生的沥青或沥青混凝土混合物破碎、筛分再掺和一定比例的新沥青、骨料和一些外加剂，可形成再生沥青混凝土，用于新的道路建设。

③旧砖、瓦的再利用。

旧砖、瓦的最基础的再利用方法是制造再生混凝土骨料。可通过添加外加剂、改变颗粒级配等方法弥补旧砖、瓦制成的再生骨料与混凝土再生骨料相比，粘聚性较强但流动性差的不足。

如今人们对旧砖、瓦再利用的研究发展迅速，例如可以将废旧粘土砖粉碎后压制成免烧砖。

④旧木材、木屑的再利用。

木材具有轻质、高强、易于加工等优点，可以用来制造细木工板芯条、制作木质人造板、实木制品和建筑构件等。

⑤旧钢铁的再利用。

钢铁的生产源头是对铁矿石中的铁元素进行提炼，一方面来说：钢厂对铁矿石的提取效率不到60%；另一方面来说，铁矿的储量是有限的，而且开采铁矿也会对生态环境产生不利影响。而相比之下，对建筑垃圾中的废弃钢铁回收利用效率可以达到90%以上，且工序简单，节省人力物力。

⑥旧玻璃的再利用。

废旧玻璃的回收再利用同样具有周期短、投资少、工艺简单等优点，具有广阔的开发前景。旧玻璃可以制成玻璃砂、砂布等；也可以用来生产各类建筑用板材，如地面砖、人造大理石板等。

对于以上部分木材、玻璃等装饰及陈腐垃圾的处理可以总结为以下流程，如图1 所示。

图1 装修、陈腐垃圾处理工艺

5 体系建设条件分析

从现实基础方面分析，欲建立成熟大型的建筑垃圾分类回收系统，应当具备以下三项前提条件——建筑垃圾材料具有稳定长期来源、回收建筑材料应用市场有需求以及较为成熟的建筑垃圾回收处理技术。我们认为此三项前提条件绍兴市均已初步具备。

目前，绍兴市正在积极推进城镇化建设及旧城改造建设，随着城镇化进程及旧城改造的推进，会产生大量的建筑垃圾，如何对其合理规范的处置已经成为困扰和制约城市发展的重要因素，并且，绍兴市区正在建设城市轨道交通，也会产生大量的废弃泥浆（渣土）。据估算，绍兴市区每年产生的建筑垃圾达2000 多万吨，因此，推进建筑垃圾规范化管理、引导建筑垃圾市场化处理、促进建筑垃圾资源化利用工作十分必要。

绍兴是一座有着深厚文化底蕴的历史名城。现今，绍兴作为环杭州湾大湾区的主要城市之一，迎来了又一次的高速发展机遇。作为绍兴优势产业的建筑业也进入了转型升级阶段。这些条件和机遇是优质建筑垃圾材料来源的有力支撑。

建筑垃圾回收处理技术最早于德国开始发展，中国开始发展建筑垃圾回收利用技术时间并不长，但有了借鉴学习的例子和目标，我国相关的技术和设备已经开始趋于成熟，并不逊色于外国。

我国如今对再生资源回收利用的进步缓慢，建筑垃圾的综合利用率不到5%。随着我国《绿色施工导则》等有关规范出台以及“建筑废渣综合利用”等科技成果的推广，对我国建筑垃圾资源化利用的发展有了一定的推动作用。

6 小结

建筑垃圾经过分选、粉碎后，大部分可回收再利用，并且回收利用建筑废料具有生产成本低、利用率高、环境和经济效益优异等宝贵优点。可见建筑垃圾不是真正的垃圾，只是没有放对地方的“黄金”。

从目前国内外的研究和现状看，建筑垃圾回收利用过程中还存在一些缺陷和不足。如何实现建筑垃圾无害化、资源化是人们正在面对并要努力解决的问题。中国作为作为世界上最大的发展中国家，建筑垃圾产量巨大，而资源转化率和利用率相对较低，这个问题应该引起更多的关注。我们距离建筑垃圾完全回收利用全面实现无废化的目标还有很长的路要走。