裝修垃圾資源化工藝技術及關鍵設施論述

雷 慧

（上海環境衛生工程設計院有限公司，上海 200232）

為響應“十四五”大宗固體廢棄物綜合利用規劃建設，部分城市逐步開始投資建設建筑垃圾資源化利用項目。建筑垃圾資源化利用項目分為裝修垃圾和拆除垃圾資源化設施建設項目。建設項目主要收取該地區產生的裝修垃圾和拆除垃圾，對裝修垃圾和拆除垃圾進行破碎分選等處理，將骨料、金屬等進行資源化利用。文章以裝修垃圾資源化利用項目展開論述。裝修垃圾末端處置工藝技術和運營管理水平直接影響裝修垃圾資源化利用成效，科學選擇工藝路線，配備實用型設施設備，提高規范化運營管理水平有利于提高裝修垃圾資源化利用率。結合已建成并投入運行的一些企業存在的問題進行分析發現，如果建設項目前期因工藝設計不合理，會導致運行時事故率較高和處置成本過高。裝修垃圾處理工藝設計是生產線投入運行并實施有效管理的一個重要環節，在工藝設計環節需要取得地方裝修垃圾總產量和裝修垃圾性質特點等重要數據，根據裝修垃圾總產量確定設計處理規模。目前部分項目預測規模偏大，建成使用后不能充分發揮效益；部分項目由于預測規模滯后，裝修垃圾產量大于處理量，導致裝修垃圾處理率較低，因此合理預測裝修垃圾產量規模十分重要。影響裝修垃圾產量預測的因素包括有效運距范圍內的裝修垃圾基礎數據的全面性和準確性、裝修垃圾產量預測方法的科學性。通常在實際設計過程中，采用多種方法預測，相互驗證，最終確定項目區范圍內逐年裝修垃圾產量。

1 裝修垃圾性質特點分析

裝修垃圾末端處置設施對裝修垃圾來料要求嚴格，進入生產線處理的裝修垃圾經過地方環衛部門預分類處理，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。運輸隊收運垃圾過程中應做好垃圾源頭把控，不得含有工程渣土、拆除垃圾、工程泥漿、生活垃圾、危險廢物等。

裝修垃圾性質特點研究工作主要是對裝修垃圾成分進行分析總結，充分掌握各種物料組成比例，為工藝設計提供參考數據，也是工藝方案設計前期重要工作。工藝設計人員參考《我國城市建筑垃圾處置和管理現狀調研報告》或地方裝修垃圾處置現狀調研分析報告，提取裝修垃圾性質數據，進一步對若干臨時堆放點的裝修垃圾進行成分監測，獲取裝修垃圾成分監測數據進行對比分析，結合實地調研數據，合理推算裝修垃圾各類物料成分占比，作為工藝設計值使用。

2 裝修垃圾處理工藝論述及關鍵設施配置

2.1 裝修垃圾處理工藝論述

結合裝修垃圾性質特點，設計預處理工藝路線，對裝修垃圾破袋破碎工藝進行論證。裝修垃圾末端處置工藝可借鑒拆除垃圾的“兩級破碎”工藝，區別在于一級破碎設備選型。由于其物料組成與拆除垃圾存在差異性，輕物質、雜質含量較拆除垃圾高，磚混等惰性物料強度較拆除垃圾低，且通常居民家庭裝修垃圾為袋裝化。因此，裝修垃圾預處理工藝的一級破碎重點是破袋破碎，二級破碎或二級以上定為粉碎破碎。

按先破碎再分選原則對裝修垃圾的分選工藝進行論證，由于裝修垃圾中雜質含量高，為進一步提高除雜效果，確定裝修垃圾處理工藝采用幾級分選，一級分選置于兩級破碎之間。由于一級破碎后物料粒度分布仍較廣，市面上常見的風選設備對進料粒度要求一般控制在1∶4以內，因此先設置一道篩分設備，主要將物料按折中粒度進行分離，對篩上篩下物分別進行分選。分選工藝中，為了將小粒徑的物料進行更細致的粒度分離，設定更多級別的分選級數，有利于后續的資源化分類回收利用。裝修垃圾中的磚瓦石塊經過一級破碎后，其物料經皮帶輸送至一級分選。一級分選后粒徑大于100 mm的物料以及二級分選后粒徑大于31.5 mm的物料進入反擊式破碎機進行二次破碎，破碎后粒徑小于31.5 mm。

為滿足風選設備對進料粒度分布的要求，一級篩分設備孔徑選擇100 mm。鑒于裝修垃圾含雜量高，反擊式破碎機對進料要求較高，對于粒徑大于100 mm的物料采用風選、除鐵、智能分選設備去除輕物質、鐵金屬后再進入二級破碎，小于100 mm的物料直接進入二級分選。

二級分選主要作用是對一級分選后篩下物料進行分離除雜。篩出0～5 mm的殘渣進行填埋處理。其余粒徑大于5 mm的物料進入磁選或渦流選，分離出可回收利用的金屬和粒徑小于31.5 mm的物料進入到三級篩分。三級分選的目的是將物料粒徑進一步細化，通過篩分機分選得10～31.5 mm的再生骨料，0～10 mm的物料進入四級分選。三級分選設備有振動篩、風選機等。四級分選將物料進一步除雜，對0～10 mm粒徑的物料進行分選除雜，分選得0～5 mm和5～10 mm的骨料進行資源化利用。部分地區裝修垃圾特性存在差異化，對裝修垃圾處理工藝設計到三級分選即可完成資源化分選。

2.2 關鍵工藝設施配置和性能特點介紹

裝修垃圾處理工藝初步設計完成后需選擇實用型的設施設備，主要分為破碎類和分選類設備。市場上主流的破碎類設備有顎式破碎機、反擊式破碎機、液壓破碎機等。文章僅對破碎工藝設備進行展開介紹。反擊式破碎機主要由底座、上架、后上架、轉子、棘輪、翻蓋開啟裝置等零部件組成。

電動機通過三角皮帶帶動轉子軸，物料由于旋轉轉子上的板錘的高速沖擊而破碎，被拋向反擊襯板再次破碎，從反擊面上彈回到板錘作用區重新破碎。反復進行直到物料被破碎至所需粒度，物料從進料口到第一破碎帶，再進入第二破碎腔。破碎后的礦石粒度小于錘頭與反擊板間的縫隙時，從機內下部排出，即為破碎后的產品。

液壓破碎機主要由輥輪組成、輥輪支撐軸承、壓緊和調節裝置以及驅動裝置等部分組成。物料由上部給入，破碎在兩個輥子間形成的空隙中進行，破碎物料借重力自行排出。

反擊式破碎機如圖1所示。

圖1 反擊式破碎機

顎式破碎機、反擊式破碎機、液壓破碎機等三種破碎機性能特點進行工藝方案對比，如表1所示。

表1 破碎工藝方案對比

以顎式破碎機進行預破碎，帶有柔性物料的裝修垃圾極其容易造成破碎機堵塞，且清理時間長。以反擊式破碎機進行預破碎，對物料進料尺寸要求較高，且大塊織物等易造成破碎機堵料等情況。因此裝修垃圾選擇液壓破碎機較為適用，通過調整其空隙尺寸，既滿足惰性物料的通過防止過度粉碎，又能將編織袋扯破。

3 國內典型裝修垃圾處理工藝舉例簡介

上海市某建筑垃圾資源化利用項目占地面積48 180 m2，設計處理對象為全區范圍的裝修垃圾，年處理規模為50 萬t，日處理規模為1 500 t。該項目處理對象為裝修垃圾，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目工藝流程

裝修垃圾經分選等預處理后，產生再生骨料，部分高品質再生骨料資源化利用制成免燒磚，預計年產免燒磚9 萬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渣部分由物資回收公司回收利用，部分不可利用的送入焚燒廠處置，不可燃類的殘渣進入填埋場填埋處置。

4 裝修垃圾資源化產物及處置方式

裝修垃圾資源化處理需要經過破碎、磁選、風選、篩分等工藝處理，主要產生各種粒徑再生骨料、金屬、輕質可燃物和殘渣。殘渣基本不具備利用價值，可填埋處置。金屬可由專門的公司回收利用。輕質可燃物（紙塑、竹木等）優先考慮資源化利用，由專門的公司回收利用，不具備資源化價值時直接進入焚燒廠焚燒處置。各種粒徑再生骨料為裝修垃圾資源化項目的主要產品，經處理分選的骨料一般分為四種粒徑進行回收利用。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 結語

裝修垃圾資源化處理項目的生態效益、社會效益和經濟效益顯著，可減少環境污染、節約天然資源、組織相關企業形成新興產業、提供就業崗位，裝修垃圾處理工程項目實施較好的企業可作為示范工程在其他區進行推廣應用。采用資源化處理技術，可以從根本上解決裝修垃圾對環境的危害，產生巨大的環境效益。