日本建筑垃圾再資源化技術(shù)

牟桂芝，大野木·升司

（1.大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司，遼寧 大連 116600；2.日中環(huán)境協(xié)力支援中心有限會(huì)社，北京 100081）

日本從20世紀(jì)60年代末開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)的開發(fā)。經(jīng)過幾十年的努力，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年按照工程類別的建筑廢棄物的排出量見圖1，按照類別的建筑副產(chǎn)物的排放量見圖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，其中按照類別建筑廢棄物的排放量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖3，最終填埋量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖4。

圖1 按照工程類別建筑廢棄物的排出量

圖2 按照類別建筑副產(chǎn)物的排出量

圖3 2008年按照類別建筑廢棄物的排出量

圖4 2008年按照類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，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，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。或者用生物質(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）。或者利用成型品制造設(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。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。混凝土是日本《建設(shè)再循環(huán)法》所規(guī)定的特定建設(shè)材料。經(jīng)過粗破碎、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，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)社リサイクル·ピア

該公司是專門處理建筑廢棄物的企業(yè)，可處理的建筑廢棄物種類有瓦礫類、玻璃屑、混凝土屑和陶瓷屑、廢塑料類、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、混凝土、瀝青/混凝土、陶瓷類。利用瓦礫類切斷機(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?/p>

5）廢塑料類。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圖7，再生產(chǎn)品見圖8，使用的設(shè)備見圖9。

表1 設(shè)備規(guī)格及構(gòu)造

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年開始以《建設(shè)副產(chǎn)物之減量、再生利用技術(shù)的開發(fā)》為主題，著手進(jìn)行研究、開發(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。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)見表5。

表2 再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表3 再生骨料H的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表4 再生骨料L的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表5 再生骨料M的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（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)見表6。

表6 建筑構(gòu)造用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（6）TR A0006使用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)情報(bào)TR A0006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)見表7。

表7 TR A0006使用再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（7）再生粗骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)制（pre cast）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)見表8.

表8 再生粗骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

（8）再生骨料混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

使用電力設(shè)施拆除混凝土的再生骨料混凝土的設(shè)計(jì)施工指針（草案），2005年6月土木學(xué)會(huì)制定。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表9。

表9 再生骨料混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了日本建筑垃圾的排出狀況、再資源化技術(shù)以及再生骨料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以期能對(duì)國(guó)內(nèi)建筑垃圾的再資源化技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)提供參考。