建筑垃圾處置中除土環(huán)節(jié)的技術改造

摘要：針對某建筑垃圾處置廠生產(chǎn)線現(xiàn)有的生產(chǎn)情況，為提高該生產(chǎn)線的處理能力，同時提高渣土的質量，需要對原有生產(chǎn)線進行技術改造，以實現(xiàn)渣土中含雜率的降低和渣土中骨料的進一步回收。該技術改造從技術、經(jīng)濟和實際操作上都具備較高的可行性，可以大大提高生產(chǎn)線的處置能力，同時提高產(chǎn)品附加值。

關鍵詞：建筑垃圾；資源化處置；除土環(huán)節(jié)；技術改造

0" "引言

建筑垃圾處置是一個新興的處置行業(yè)，針對性的處置工藝和設備都在探索研發(fā)中，加之物料性質多變，所以需要對建筑垃圾處置要全方位的把控，了解物料性質和產(chǎn)品動態(tài)，有針對性的設計處置工藝。在對建筑垃圾處置工藝摸索過程中，發(fā)現(xiàn)除土和除雜兩個環(huán)節(jié)是工藝處置過程中的重中之重。但是在對建筑垃圾處置的研究之初，處置工藝多關注除雜環(huán)節(jié)的設計，卻忽略了除土環(huán)節(jié)[1]。建筑物在拆除裝運過程中，會將大量渣土混進建筑垃圾，渣土占建筑垃圾總量的30%～55%。在處置線前端必須有相應的除土環(huán)節(jié)，否則會影響處置線的處置能力及效率。渣土中的雜質難以去除。在除土過程中，最好不要將細骨料混入渣土之中，否則會降低產(chǎn)品的價值。因此有必要對建筑垃圾處置中除土環(huán)節(jié)的技術進行改造[2-3]。

1" "建筑垃圾處置案例解析

1.1" "項目概述

2017年7月，北京都市綠源環(huán)?？萍加邢薰窘ǔ赏懂a(chǎn)了北京市第一個正式規(guī)劃的建筑垃圾資源化項目，年處理能力100萬t建筑垃圾。處置設計產(chǎn)能為250t/h，來料以混凝土塊建筑垃圾為主，原料含雜率約為3%，經(jīng)過一級破碎破和重篩分選之后，產(chǎn)生0～15mm渣土的量（包括很多超粒徑的片狀和針狀物料）約占進料量的30%，產(chǎn)生量約為75t/h。

1.2" "除土工藝流程

建筑垃圾經(jīng)過預分揀及初始破碎達到入料要求（＜600mm）后進入振動棒條篩進行分流，篩上物料（100mm以上）經(jīng)過破碎機破碎到120mm后，與篩下物料（100mm以下）一起進入重篩分級，重篩篩下渣土（15mm以下）進入渣土倉。處置線前端除土工藝流程如圖1所示。

但這種處置方式在一定程度上增加了渣土的量，一級破碎后0～15mm骨料也混入渣土中，加之該除土環(huán)節(jié)沒有除雜功能，很多超15mm粒徑片狀物料也會透過條縫篩網(wǎng)進入篩下。因此會出現(xiàn)2種現(xiàn)狀：渣土產(chǎn)生量大，約75t/h，損失一部分骨料，需回收提高其附加值；渣土含雜率較高，含雜量約1.5%。

1.3" "渣土的用途

處置對于渣土目前利用模式是，是摻和其他材料及膠凝劑等做成無機料使用，但由于渣土含雜率太高，客戶對無機料產(chǎn)品滿意度下降。為增加該部分無機料的產(chǎn)品質量，目前最緊迫的需求是降低渣土的含雜率。

2" "除土環(huán)節(jié)的技術改造研究

2.1" "技改的總體思路

渣土技術改造的總體思路是對0～15mm渣土進行再次篩分分級，讓細粒徑物料進入渣土倉，粗粒徑物料經(jīng)過除雜后制成再生骨料再利用，以提高其使用價值。

2.2" "技改方案原則

技改方案需遵循以下4個原則：一是盡量利用原有設備，減少新設備的采購，降低技改投入。二是盡量利用原有場地，保證后期檢修需要。三是技改工藝與原有處置線處理能力相匹配。四是技改后處置線滿足后續(xù)生產(chǎn)需求，保持對來料處置的靈活性。

2.3" "渣土物料組成分析

確定技改的總體思路后，需要對渣土物料進行試驗分析，得出渣土的產(chǎn)生量、渣土各粒徑的質量及含雜率，以便確定技改后端設備的選型和參數(shù)。此外要通過試驗來驗證技改后的實際效果。

根據(jù)工藝設計和試驗要求，本次試驗需要對渣土產(chǎn)生量及渣土成分和粒度的組成做數(shù)據(jù)分析，經(jīng)過試驗研究后得到以下數(shù)據(jù)。渣土物料組成分布表見表1。物質量組成分析中，對雜質沒有進行粒徑分析，因雜質含量少，對無機成分影響較小，默認雜質各粒徑占比與無機成分相同。由表1的試驗數(shù)據(jù)分析得出：技改前渣土的含雜率為1.53%，渣土在7mm左右時，物料上下分布約各占50%，分級粒徑選取7mm。通過上料皮帶稱及渣土出料皮帶稱數(shù)據(jù)得出，當上料速度在250t/h左右時，產(chǎn)生渣土的量約為72t/h。考慮到物料成分的波動，篩分設備選型處置能力應不小于80t/h。

2.4" "技改方案

按照處置線現(xiàn)場實際情況結合市面上現(xiàn)有設備情況，有3種技改方案。

2.4.1" "技改方案一

技改方案一工藝流程如圖2所示。將重型篩更換為重型弛張篩篩，下層篩網(wǎng)孔徑由15mm減小至7mm。更換為重型弛張篩的目的是提高細小、含土量較高、粘性大的物料的透篩性，以提高振動篩的篩分效率。

2.4.2" "技改方案二

技改方案二工藝流程如圖3所示。重型篩篩下物0～15mm物料經(jīng)過弛張篩篩分，除去0～7mm渣土后，7～15mm物料送至反擊破緩沖倉，后續(xù)進行負壓除雜，然后進入產(chǎn)品倉。此方案將新增的弛張篩及物料轉載皮帶置于預分揀車間，保留了出料端的旋轉布料皮帶。

2.4.3" "技改方案三

工藝流程跟技改方案二一致，區(qū)別在于場區(qū)布置不同。此方案需要拆除渣土倉上旋轉布料機，將新增的弛張篩安置于此處，弛張篩篩下進渣土倉，篩上物料從高空運至二破緩沖倉。

2.5" "3種技改方案對比

2.5.1" "技術工藝對比

方案一需要將重型篩更換重型弛張篩，對比方案二和方案三新增馳張篩，有幾個比較突出的問題：一是重型馳張篩篩下層篩孔從15mm調整為7mm，篩下物料的出料比例約占15%，會嚴重影響重型弛張篩的篩分效率和處理能力。二是更換篩孔尺寸后，進入正壓分選設備的物料粒徑由15～120mm變?yōu)榱?～120mm，最大物料與最小物料粒徑的比增加了一倍，為此對正壓分選風力的控制要求更加嚴格，影響了正壓除雜的效率。同時，方案一和方案二保留了渣土倉上的旋轉布料機，渣土倉能更大化的利用空間，有利于成品料的布料?？傮w上，在技術工藝方面，方案二比較好。

2.5.2" "費用預算對比

方案一需要更換重型弛張篩、設備工作臺及相應的溜槽，設備費及安裝費預估89.5萬元。方案二需要新增弛張篩、3條轉載皮帶及物料提升機，設備費及安裝費預估123萬元。方案三需要新增弛張篩、1條轉載皮帶及利用改造原有設備，設備費及安裝費預估106萬元。在費用投入上，方案一優(yōu)勢巨大。

2.5.3" "技改工程量對比

方案一因僅更換一臺設備，改造簡易，不占用其他空間，工程量較小且不影響后期設備檢修。重型馳張篩安裝高度低，便于維修，整體使用效果最好。改造及新增設備相對較少，改造相對集中化，空間利用率高，不影響其他設備的檢修。

2.5.4" "其他問題

方案一中更換的重型弛張篩在市面上屬于新型研發(fā)設備，實際使用效果待考證。方案二設備改造相對集中化，空間利用率高，不影響其他設備的檢修。方案三廠房內布置皮帶，影響了一部分設備的檢修，拆除渣土倉旋轉布料機，渣土倉利用率降低，弛張篩和架空皮帶安裝高度高，不利于檢修。方案一改造周期約需要10d，方案二和方案三改造周期約需要20d。

2.5.5" "技改方案確定及實施

通過技術專家組論證，考慮到方案一中重型弛張篩性能的不確定性。通過比較方案二和方案三，優(yōu)先確定方案二。該方案在技術效果、場區(qū)布置及可操作性上都具有很大優(yōu)勢，在經(jīng)濟投入上雖稍多，但是通過后端產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量完全可以彌補該投入費用差。整個技改項目的實施放在生產(chǎn)淡季進行，新增弛張篩、3條轉載皮帶及物料提升機，輔助非標溜槽、工作臺及控制和配電系統(tǒng)，改造周期18d，調試2d，共計花費118.4萬元。

3" "技改效果驗證

3.1" "技改后效果驗證

技術改造后，對生成的0～7mm渣土和7～15mm再生骨料進行試驗檢測。由試驗數(shù)據(jù)分析得出，技改后0～15mm渣土的含雜率為0.63%，7～15mm再生骨料的含雜率為0.84%，相較于技改前0～15mm渣土的含雜率1.53%有明顯降低，效果顯著。

技術改造后，通過上料皮帶稱及各出料皮帶稱數(shù)據(jù)得出，當上料速度在250t/h左右時，產(chǎn)生0～7mm渣土的量約為34t/h，產(chǎn)生7～15mm骨料的量約為37t/h。

3.2" "技改后經(jīng)濟效益分析

3.2.1" "直接經(jīng)濟價值

技改后產(chǎn)生的7～15mm混凝土塊再生骨料銷售價格為45元/t，渣土銷售價格皆為0。按設計產(chǎn)能100萬t/a計算，技改后回收約14.8萬t再生骨料。按生產(chǎn)線實際運行平均產(chǎn)能40萬t/a計算，技改后回收約5.92萬t再生骨料，每年增加產(chǎn)品附加值約266.4萬元，經(jīng)濟投入回收周期約為6個月，經(jīng)濟效益可觀。

3.2.2" "間接經(jīng)濟價值

0～7mm渣土中含雜率降低，會增強在無機料中的使用效果，提高無機料銷售量和銷售價格，增加客戶滿意度。7～15mm骨料經(jīng)過技改后回到生產(chǎn)線中，減少了渣土的產(chǎn)生量，渣土倒運次數(shù)減少，倒運機械臺班也相應減少，每年減少5.44萬t渣土的轉運，節(jié)省了機械費用開支。

4" "結束語

為提高建筑垃圾生產(chǎn)線的處理能力，同時提高渣土的質量，本文針對某建筑垃圾處置廠生產(chǎn)線現(xiàn)有的生產(chǎn)情況，對原有生產(chǎn)線進行技術改造，以實現(xiàn)渣土中含雜率的降低和渣土中骨料的進一步回收。該技術改造從技術、經(jīng)濟和實際操作上都具備較高的可行性，可以大大提高生產(chǎn)線的處置能力，同時提高產(chǎn)品附加值[4-5]。

在設計建筑垃圾資源化處置的工藝技術流程時，要全方面統(tǒng)籌進行考慮，對接收的建筑垃圾進行物質量分析，不僅要精細化除雜，也要著重考慮除土問題，這直接影響到整條處置線的處置能力和產(chǎn)品質量。技改方案是在原有生產(chǎn)線的基礎上進行改造，實施具有一定的局限性，技改后在生產(chǎn)運行過程中，有很多環(huán)節(jié)需要多加維護和保養(yǎng)?？傮w來看，該技術改造在實際運行中效果比較理想，可為同類技術改造提供借鑒和參考。

參考文獻

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