裝修垃圾資源化工藝技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)施論述

雷 慧

（上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200232）

為響應(yīng)“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用規(guī)劃建設(shè)，部分城市逐步開始投資建設(shè)建筑垃圾資源化利用項(xiàng)目。建筑垃圾資源化利用項(xiàng)目分為裝修垃圾和拆除垃圾資源化設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。建設(shè)項(xiàng)目主要收取該地區(qū)產(chǎn)生的裝修垃圾和拆除垃圾，對(duì)裝修垃圾和拆除垃圾進(jìn)行破碎分選等處理，將骨料、金屬等進(jìn)行資源化利用。文章以裝修垃圾資源化利用項(xiàng)目展開論述。裝修垃圾末端處置工藝技術(shù)和運(yùn)營(yíng)管理水平直接影響裝修垃圾資源化利用成效，科學(xué)選擇工藝路線，配備實(shí)用型設(shè)施設(shè)備，提高規(guī)范化運(yùn)營(yíng)管理水平有利于提高裝修垃圾資源化利用率。結(jié)合已建成并投入運(yùn)行的一些企業(yè)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，如果建設(shè)項(xiàng)目前期因工藝設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)事故率較高和處置成本過(guò)高。裝修垃圾處理工藝設(shè)計(jì)是生產(chǎn)線投入運(yùn)行并實(shí)施有效管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要取得地方裝修垃圾總產(chǎn)量和裝修垃圾性質(zhì)特點(diǎn)等重要數(shù)據(jù)，根據(jù)裝修垃圾總產(chǎn)量確定設(shè)計(jì)處理規(guī)模。目前部分項(xiàng)目預(yù)測(cè)規(guī)模偏大，建成使用后不能充分發(fā)揮效益；部分項(xiàng)目由于預(yù)測(cè)規(guī)模滯后，裝修垃圾產(chǎn)量大于處理量，導(dǎo)致裝修垃圾處理率較低，因此合理預(yù)測(cè)裝修垃圾產(chǎn)量規(guī)模十分重要。影響裝修垃圾產(chǎn)量預(yù)測(cè)的因素包括有效運(yùn)距范圍內(nèi)的裝修垃圾基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性、裝修垃圾產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法的科學(xué)性。通常在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用多種方法預(yù)測(cè)，相互驗(yàn)證，最終確定項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)逐年裝修垃圾產(chǎn)量。

1 裝修垃圾性質(zhì)特點(diǎn)分析

裝修垃圾末端處置設(shè)施對(duì)裝修垃圾來(lái)料要求嚴(yán)格，進(jìn)入生產(chǎn)線處理的裝修垃圾經(jīng)過(guò)地方環(huán)衛(wèi)部門預(yù)分類處理，主要成分為磚瓦塊、混凝土塊、金屬、玻璃、竹木、紙塑和紡織品等。運(yùn)輸隊(duì)收運(yùn)垃圾過(guò)程中應(yīng)做好垃圾源頭把控，不得含有工程渣土、拆除垃圾、工程泥漿、生活垃圾、危險(xiǎn)廢物等。

裝修垃圾性質(zhì)特點(diǎn)研究工作主要是對(duì)裝修垃圾成分進(jìn)行分析總結(jié)，充分掌握各種物料組成比例，為工藝設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)，也是工藝方案設(shè)計(jì)前期重要工作。工藝設(shè)計(jì)人員參考《我國(guó)城市建筑垃圾處置和管理現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告》或地方裝修垃圾處置現(xiàn)狀調(diào)研分析報(bào)告，提取裝修垃圾性質(zhì)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步對(duì)若干臨時(shí)堆放點(diǎn)的裝修垃圾進(jìn)行成分監(jiān)測(cè)，獲取裝修垃圾成分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)，合理推算裝修垃圾各類物料成分占比，作為工藝設(shè)計(jì)值使用。

2 裝修垃圾處理工藝論述及關(guān)鍵設(shè)施配置

2.1 裝修垃圾處理工藝論述

結(jié)合裝修垃圾性質(zhì)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)預(yù)處理工藝路線，對(duì)裝修垃圾破袋破碎工藝進(jìn)行論證。裝修垃圾末端處置工藝可借鑒拆除垃圾的“兩級(jí)破碎”工藝，區(qū)別在于一級(jí)破碎設(shè)備選型。由于其物料組成與拆除垃圾存在差異性，輕物質(zhì)、雜質(zhì)含量較拆除垃圾高，磚混等惰性物料強(qiáng)度較拆除垃圾低，且通常居民家庭裝修垃圾為袋裝化。因此，裝修垃圾預(yù)處理工藝的一級(jí)破碎重點(diǎn)是破袋破碎，二級(jí)破碎或二級(jí)以上定為粉碎破碎。

按先破碎再分選原則對(duì)裝修垃圾的分選工藝進(jìn)行論證，由于裝修垃圾中雜質(zhì)含量高，為進(jìn)一步提高除雜效果，確定裝修垃圾處理工藝采用幾級(jí)分選，一級(jí)分選置于兩級(jí)破碎之間。由于一級(jí)破碎后物料粒度分布仍較廣，市面上常見的風(fēng)選設(shè)備對(duì)進(jìn)料粒度要求一般控制在1∶4以內(nèi)，因此先設(shè)置一道篩分設(shè)備，主要將物料按折中粒度進(jìn)行分離，對(duì)篩上篩下物分別進(jìn)行分選。分選工藝中，為了將小粒徑的物料進(jìn)行更細(xì)致的粒度分離，設(shè)定更多級(jí)別的分選級(jí)數(shù)，有利于后續(xù)的資源化分類回收利用。裝修垃圾中的磚瓦石塊經(jīng)過(guò)一級(jí)破碎后，其物料經(jīng)皮帶輸送至一級(jí)分選。一級(jí)分選后粒徑大于100 mm的物料以及二級(jí)分選后粒徑大于31.5 mm的物料進(jìn)入反擊式破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎，破碎后粒徑小于31.5 mm。

為滿足風(fēng)選設(shè)備對(duì)進(jìn)料粒度分布的要求，一級(jí)篩分設(shè)備孔徑選擇100 mm。鑒于裝修垃圾含雜量高，反擊式破碎機(jī)對(duì)進(jìn)料要求較高，對(duì)于粒徑大于100 mm的物料采用風(fēng)選、除鐵、智能分選設(shè)備去除輕物質(zhì)、鐵金屬后再進(jìn)入二級(jí)破碎，小于100 mm的物料直接進(jìn)入二級(jí)分選。

二級(jí)分選主要作用是對(duì)一級(jí)分選后篩下物料進(jìn)行分離除雜。篩出0～5 mm的殘?jiān)M(jìn)行填埋處理。其余粒徑大于5 mm的物料進(jìn)入磁選或渦流選，分離出可回收利用的金屬和粒徑小于31.5 mm的物料進(jìn)入到三級(jí)篩分。三級(jí)分選的目的是將物料粒徑進(jìn)一步細(xì)化，通過(guò)篩分機(jī)分選得10～31.5 mm的再生骨料，0～10 mm的物料進(jìn)入四級(jí)分選。三級(jí)分選設(shè)備有振動(dòng)篩、風(fēng)選機(jī)等。四級(jí)分選將物料進(jìn)一步除雜，對(duì)0～10 mm粒徑的物料進(jìn)行分選除雜，分選得0～5 mm和5～10 mm的骨料進(jìn)行資源化利用。部分地區(qū)裝修垃圾特性存在差異化，對(duì)裝修垃圾處理工藝設(shè)計(jì)到三級(jí)分選即可完成資源化分選。

2.2 關(guān)鍵工藝設(shè)施配置和性能特點(diǎn)介紹

裝修垃圾處理工藝初步設(shè)計(jì)完成后需選擇實(shí)用型的設(shè)施設(shè)備，主要分為破碎類和分選類設(shè)備。市場(chǎng)上主流的破碎類設(shè)備有顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、液壓破碎機(jī)等。文章僅對(duì)破碎工藝設(shè)備進(jìn)行展開介紹。反擊式破碎機(jī)主要由底座、上架、后上架、轉(zhuǎn)子、棘輪、翻蓋開啟裝置等零部件組成。

電動(dòng)機(jī)通過(guò)三角皮帶帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸，物料由于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上的板錘的高速?zèng)_擊而破碎，被拋向反擊襯板再次破碎，從反擊面上彈回到板錘作用區(qū)重新破碎。反復(fù)進(jìn)行直到物料被破碎至所需粒度，物料從進(jìn)料口到第一破碎帶，再進(jìn)入第二破碎腔。破碎后的礦石粒度小于錘頭與反擊板間的縫隙時(shí)，從機(jī)內(nèi)下部排出，即為破碎后的產(chǎn)品。

液壓破碎機(jī)主要由輥輪組成、輥輪支撐軸承、壓緊和調(diào)節(jié)裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成。物料由上部給入，破碎在兩個(gè)輥?zhàn)娱g形成的空隙中進(jìn)行，破碎物料借重力自行排出。

反擊式破碎機(jī)如圖1所示。

圖1 反擊式破碎機(jī)

顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、液壓破碎機(jī)等三種破碎機(jī)性能特點(diǎn)進(jìn)行工藝方案對(duì)比，如表1所示。

表1 破碎工藝方案對(duì)比

以顎式破碎機(jī)進(jìn)行預(yù)破碎，帶有柔性物料的裝修垃圾極其容易造成破碎機(jī)堵塞，且清理時(shí)間長(zhǎng)。以反擊式破碎機(jī)進(jìn)行預(yù)破碎，對(duì)物料進(jìn)料尺寸要求較高，且大塊織物等易造成破碎機(jī)堵料等情況。因此裝修垃圾選擇液壓破碎機(jī)較為適用，通過(guò)調(diào)整其空隙尺寸，既滿足惰性物料的通過(guò)防止過(guò)度粉碎，又能將編織袋扯破。

3 國(guó)內(nèi)典型裝修垃圾處理工藝舉例簡(jiǎn)介

上海市某建筑垃圾資源化利用項(xiàng)目占地面積48 180 m2，設(shè)計(jì)處理對(duì)象為全區(qū)范圍的裝修垃圾，年處理規(guī)模為50 萬(wàn)t，日處理規(guī)模為1 500 t。該項(xiàng)目處理對(duì)象為裝修垃圾，采用分選、破碎+骨料綜合利用的處理工藝，如圖2所示。

圖2 某廠裝修垃圾處理項(xiàng)目工藝流程

裝修垃圾經(jīng)分選等預(yù)處理后，產(chǎn)生再生骨料，部分高品質(zhì)再生骨料資源化利用制成免燒磚，預(yù)計(jì)年產(chǎn)免燒磚9 萬(wàn)t，其余骨料作為回填材料、路基材料、填海材料等。分選的塑料木材等可燃物以及殘?jiān)糠钟晌镔Y回收公司回收利用，部分不可利用的送入焚燒廠處置，不可燃類的殘?jiān)M(jìn)入填埋場(chǎng)填埋處置。

4 裝修垃圾資源化產(chǎn)物及處置方式

裝修垃圾資源化處理需要經(jīng)過(guò)破碎、磁選、風(fēng)選、篩分等工藝處理，主要產(chǎn)生各種粒徑再生骨料、金屬、輕質(zhì)可燃物和殘?jiān)?。殘?jiān)静痪邆淅脙r(jià)值，可填埋處置。金屬可由專門的公司回收利用。輕質(zhì)可燃物（紙塑、竹木等）優(yōu)先考慮資源化利用，由專門的公司回收利用，不具備資源化價(jià)值時(shí)直接進(jìn)入焚燒廠焚燒處置。各種粒徑再生骨料為裝修垃圾資源化項(xiàng)目的主要產(chǎn)品，經(jīng)處理分選的骨料一般分為四種粒徑進(jìn)行回收利用。按目前建筑垃圾處理廠資源化路線，可作為再生骨料、回填材料、制再生磚、制水泥砂漿等。

5 結(jié)語(yǔ)

裝修垃圾資源化處理項(xiàng)目的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著，可減少環(huán)境污染、節(jié)約天然資源、組織相關(guān)企業(yè)形成新興產(chǎn)業(yè)、提供就業(yè)崗位，裝修垃圾處理工程項(xiàng)目實(shí)施較好的企業(yè)可作為示范工程在其他區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。采用資源化處理技術(shù)，可以從根本上解決裝修垃圾對(duì)環(huán)境的危害，產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。