建筑裝飾垃圾組成及再生利用研究

宰正浩

摘要：對(duì)上海某處理廠的裝飾生活垃圾成分進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，主要成分為灰沙漿、混凝土、輕質(zhì)磚等。提出了選擇合適的機(jī)械設(shè)備及處理系統(tǒng)對(duì)建筑裝飾垃圾進(jìn)行預(yù)處理、重力分選，并進(jìn)行揚(yáng)塵控制，得到處理后的幾種材料給出了資源化利用的方向，以期為建筑裝飾垃圾的再生利用提供參考。

關(guān)鍵詞：裝飾垃圾成分； 重力分選； 資源化

中圖分類(lèi)號(hào)：X799.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2017）14-0070-03

1 引言

上海建筑垃圾非法傾倒至蘇州太湖、南通海門(mén)事件發(fā)生后，上海陷入建筑垃圾處置難的困境，大量建筑垃圾滯留在中轉(zhuǎn)分揀場(chǎng)所，數(shù)十萬(wàn)噸裝修垃圾積壓在居民小區(qū)，給城市生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定破壞[1]。裝修垃圾的處理應(yīng)用符合3R原則，即減量化（reducing），再利用（reusing）和再循環(huán)（recycling）原則[2]。吳燕華等認(rèn)為建筑垃圾的資源再生利用，不是某個(gè)企業(yè)能夠獨(dú)立完成的，政府部門(mén)應(yīng)較多參與進(jìn)來(lái)，加大優(yōu)惠采購(gòu)政策等[3]。樊興華等提出在建筑垃圾產(chǎn)業(yè)中引入 PPP模式可實(shí)現(xiàn)政府和企業(yè)雙贏的效果[4]。實(shí)際上裝飾垃圾處理后再利用的途徑很多，如利用混合建筑垃圾制備再生透水磚，可以實(shí)現(xiàn)廢物資源化再生利用，亦可以改善城市路面透水性能，具有重大的節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的現(xiàn)實(shí)意義[5]。

2 取樣方案及方法

2.1 抽樣方案

樣品取自上海浦東某裝飾垃圾處理廠，連續(xù)一周從進(jìn)廠運(yùn)輸車(chē)直接卸袋拆包分揀，每次7～10包，單位為kg，同序號(hào)為同次樣；塑料類(lèi)包括編織袋；灰沙和沙漿合為一類(lèi)；紅磚及陶瓷包括凝結(jié)表面的砂漿；樣品48袋，總計(jì)48組數(shù)據(jù)，總重6326.7 kg。

2.2 統(tǒng)計(jì)分析

用Matlab軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出每袋中各成分的均值、方差，結(jié)果如表1，各成分的百分比見(jiàn)圖1。

3 再生利用研究

本技術(shù)主要由4部分內(nèi)容組成：①預(yù)處理部分；②重力分選部分；③揚(yáng)塵控制及儲(chǔ)存要求；④主要分選物的后續(xù)處理及再生利用方向。

3.1 主要機(jī)械設(shè)備選擇

建筑裝飾垃圾再生利用系統(tǒng)的選擇參照了煤炭企業(yè)顆粒分選的方法，并通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查確定具體方案。主要機(jī)械設(shè)備情況見(jiàn)表2，處理系統(tǒng)運(yùn)行見(jiàn)圖2。

3.2 初步處理及再生利用

因一般城市居民裝修垃圾均采用袋裝的方式進(jìn)入處置點(diǎn)，對(duì)進(jìn)入處置點(diǎn)的裝修垃圾首先采用人工方法予以拆袋作業(yè)，同時(shí)分揀出油漆桶等特定物；經(jīng)過(guò)人工拆包后的建筑裝飾垃圾（簡(jiǎn)稱毛垃圾）由斗式鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)進(jìn)入到上部裝有震動(dòng)隔篩的料斗，進(jìn)入料斗后經(jīng)過(guò)隔篩的分選，將大于一定尺寸的（尺寸按照破碎設(shè)備進(jìn)料要求確定）物料選出，另行處理，篩下物由輸送設(shè)備運(yùn)入顎式破碎機(jī)，該破碎機(jī)的特點(diǎn)是，對(duì)毛垃圾中的硬性物料的破碎效果大于軟性物料的破碎效果，利用該特點(diǎn)，經(jīng)上述破碎后的物料，由于毛垃圾的所含的可燃物（如竹、木、塑料等有機(jī)物）不易被上述選定的破碎機(jī)破碎，而其他硬物料（磚、石等）均已被破碎至一定尺寸（50～90 mm）以下，進(jìn)入篩分機(jī)（可在滾筒篩與震動(dòng)篩二種中予以選擇），篩上物大部分為可燃物料，經(jīng)收集后集中送至垃圾焚燒廠予以焚燒處理，篩下物由于已經(jīng)上述處理成一定規(guī)格且已分選出大部分有機(jī)物，可直接予以如工程填筑等簡(jiǎn)單利用。一次分選后的物料及相應(yīng)的去向見(jiàn)表3。

3.3 二次重力分選

對(duì)一次分選后產(chǎn)生的不可燃物，即可進(jìn)一步處理，以提高其利用價(jià)值。經(jīng)過(guò)前道的預(yù)處理，物料的最大粒徑已得到控制，大部分的可燃物已被去除，該部分物料經(jīng)過(guò)輸送設(shè)備進(jìn)入重力分選設(shè)備。

重力分選設(shè)備選自煤炭行業(yè)的選煤設(shè)備，該設(shè)備用于原煤中精煤與矸石的分選。分選設(shè)備的基本構(gòu)造和分選原理：設(shè)備主體是一懸掛于鋼構(gòu)機(jī)架的平面床體，床面是具有一定縱向和橫向傾角的震動(dòng)平臺(tái)，床面是由通孔充氣板組成，高壓空氣通過(guò)床面下的氣室對(duì)床面充氣，床面的一側(cè)裝有激振器，使床面產(chǎn)生固定方向的激振力，床面的頂部裝設(shè)吸塵罩蓋，與除塵裝置相聯(lián)。待選物料由床面一側(cè)上方的給料裝置均勻給料，物料經(jīng)床面水平激振力布滿床面，利用氣固流化床的擬流體性質(zhì)，使物料在流化床中形成具有一定密度的均勻穩(wěn)定氣固懸浮體，使物料中小于床層密度的組分上浮、大于的下沉，設(shè)于床面的擋料板使上浮的輕物料排出床面由底下的輸送設(shè)施運(yùn)出；沉于床面底部的重物料，通過(guò)床面激振力的推送至床面的另端排出；位于輕重之間的中比重物料，則從中間排出；由于物料經(jīng)床面底部高壓空氣吹充，其中的粉料隨氣流經(jīng)吸塵罩通過(guò)管道，進(jìn)入除塵器分離成為第四種分選物。

經(jīng)過(guò)預(yù)處理的毛垃圾再經(jīng)上述重力分選后，分成不同的4種物料：以石子、混凝土塊等組分為主的重物料，以紅磚及墻體料等組分為主的中比重物料，以各類(lèi)可燃物、保溫材料及細(xì)砂等組分為主的輕比重物料，以及經(jīng)抽吸分離的細(xì)粉料。

對(duì)上述經(jīng)本重力分選設(shè)施分選過(guò)后的重、中、輕三種物料的基本需要如表4所示，可對(duì)其中的一類(lèi)重新將其所含物料的相對(duì)不同比重進(jìn)行再分選，以達(dá)到分選料能符合需要為止。

將上述物料分別儲(chǔ)存，再按不同需要進(jìn)行處理或直接作為原料利用。

3.4 系統(tǒng)揚(yáng)塵控制

由于本技術(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是重力分選，物料的含水率會(huì)直接影響分選效率和結(jié)果，整體采用干法處置，揚(yáng)塵是干法處置必須解決的。干霧抑塵技術(shù)是通過(guò)“云霧”化的水霧來(lái)捕捉粉塵，讓水霧與空氣中的粉塵顆粒結(jié)合，形成粉塵和水霧的團(tuán)聚物，受重力作用而沉降下來(lái)，實(shí)現(xiàn)源頭抑塵，可以有效解決局部封閉/半封閉狀態(tài)下無(wú)組織排放粉塵的處理難題，如進(jìn)料斗和給料機(jī)等裝卸區(qū)域的除塵。

利用上述干霧抑塵的基本機(jī)理和以此構(gòu)建起的抑塵系統(tǒng)，在各揚(yáng)塵點(diǎn)適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b干霧抑塵組件，以起到系統(tǒng)揚(yáng)塵控制的效果。也可以用其他除塵裝置或系統(tǒng)替代或部分替代干霧抑塵技術(shù)。

3.5 后續(xù)處理及利用方法

經(jīng)過(guò)上述預(yù)處理及重力分選后，產(chǎn)生如下各類(lèi)物料以及各類(lèi)物料的應(yīng)用方向見(jiàn)表5。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)上海市建筑裝飾垃圾的分析，得出了各主要成分所占的比例，實(shí)踐證明，選擇合適的機(jī)械設(shè)備和處理系統(tǒng)對(duì)裝飾垃圾進(jìn)行預(yù)處理，以及重力分選，所形成的產(chǎn)品可以用于回收利用或進(jìn)一步加工成建筑工程材料，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，對(duì)解決當(dāng)前垃圾圍城具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜歡政. 通過(guò)區(qū)域協(xié)同破解上海建筑垃圾處置難題[J]. 科學(xué)發(fā)展， 2017（2）：41～43.

[2]楊子勝，馬 凱，魏霖陽(yáng)，等. 基于3R原則的建筑垃圾處理策略研究[J].價(jià)值工程， 2017（6）：126～128.

[3]吳燕華，黃榮松. 集美區(qū)建筑垃圾處理現(xiàn)狀調(diào)查及對(duì)策研究[J]. 福建建材， 2017（2）：93～94.

[4]樊興華，高晶晶，薛振華.基于PPP模式的建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)研究[J].低溫建筑技術(shù)，2017（3）：134～136.

[5]吳雪菲. 廣州市建筑垃圾再生材料生產(chǎn)透水磚的應(yīng)用研究[J]. 廣東化工， 2016（10）：111～112.