我國建筑固體廢物分類技術和設備處理處置的研究

摘 要：我國建筑固體廢物分類技術和設備處理處置的研究旨在降低建筑廢棄物數量，提高資源利用效率，減少環境污染。分類技術包括物理、化學和生物分類方法，而處理處置設備包括破碎機、分選設備、磁選設備、壓縮設備和焚燒設備等。當前，我國在此領域已取得一些研究成果，并通過政策法規推動廢物減量化、資源化和無害化處理，從而促進可持續發展目標的實現。

關鍵詞：建筑固體廢物；分類技術；設備；處理處置 文章編號：2095-4085（2024）09-0037-03

0 引言

我國在建筑固體廢物分類技術和設備處理處置的研究方面已取得了一定進展。國內的研究機構和企業致力于開發高效、低成本的建筑固體廢物分類技術和設備［1］。政府也出臺了相關的政策和法規，以支持和推動建筑廢物分類處理的實施。

1 研究背景和意義

1.1 建筑固體廢物處理的重要性

建筑固體廢物處理的重要性主要體現在以下幾方面。

（1）環境保護。建筑行業是廢物產生的主要源頭之一，大量的建筑固體廢物如果得不到正確處理和處置，會對土壤、空氣和水資源造成污染［2］。正確處理建筑固體廢物可以減少環境污染的風險，保護生態環境。

（2）資源利用。建筑固體廢物中包含許多可再利用的資源，如鋼鐵、混凝土、木材等。通過科學的分類和處理，可以提高廢物資源的回收利用率，減少對新資源的需求，推動資源循環利用。

（3）可持續發展。建筑固體廢物處理的有效實施符合可持續發展的原則。減少廢物的產生和負面影響，可最大程度地提高資源利用效率。通過簡化廢物處理過程、降低能源消耗和排放，有助于實現經濟、社會和環境可持續發展。

（4）社會影響。建筑固體廢物的合理處理不僅可以改善人們的生活環境，還為民眾提供了更好的健康和安全保障。有效的建筑固體廢物分類與處理可以提升社會形象，增強社區和城市的可持續發展能力。

1.2 可持續發展的目標和需求

建筑固體廢物分類技術和設備處理處置的研究與可持續發展的目標和需求緊密相關。

（1）資源充分利用?？沙掷m發展的目標之一是高效利用資源，減少對自然資源的依賴。建筑固體廢物中包含大量可再利用的材料，如鋼鐵、混凝土、木材等。通過分類技術和設備處理處置，能夠實現對這些廢物的回收和再利用，達到資源循環利用的目標［3］。

（2）減少廢物產生?？沙掷m發展要求減少廢物的產生量。通過優化建筑設計和施工管理，減少廢棄材料的使用以及廢物產生的可能，可以有效控制建筑固體廢物的數量，實現廢物減量化。

（3）環境保護?？沙掷m發展要求保護環境、減少環境污染。建筑固體廢物中的有害物質，如有機化合物、重金屬等，如果處理不得當，會對土壤、水體和空氣造成污染。因此，分類技術和設備處理處置的研究需關注廢物對環境的潛在危害，應通過有效的處理方法降低其對環境的負面影響。

（4）政策與法規支持。為促進可持續發展目標在建筑固體廢物處理領域的實現，政府制定了相關的政策和法規，鼓勵和支持建筑行業采取有效措施進行廢物分類、回收和處理。這些政策和法規提供了需求和推動，為改進技術和設備的研究和應用提供了有力支持。

2 建筑固體廢物分類技術

2.1 物理分類技術

建筑固體廢物的物理分類技術是通過物理方法，將廢物根據其不同的特性進行分類和分離。

（1）篩分和分選技術。這種技術利用不同粒徑的廢物顆粒在不同篩孔或分選設備中通過篩分和分選的原理，將廢物按照顆粒大小進行分類。大顆粒的廢物可用于填埋或建筑材料的再利用，小顆粒的廢物可用于渣土加工或再生制品的制備。

（2）震動篩和氣流分選技術。這種技術通過震動篩或氣流分選設備，將廢物根據其密度、形狀和顏色等特性進行分離。廢物通過篩孔或經過氣流作用后，不同特性的廢物會在設備中分離出來，以便進一步的處理和利用。這些物理分類技術可以根據廢物的不同特性進行組合和調整，以實現最佳的分類效果。物理分類技術能夠對建筑固體廢物進行初步分離，并為后續的處理和回收提供了基礎。同時，這些技術也有助于降低廢物的體積和減少對填埋場的需求，推動資源的可持續利用。建筑固體垃圾的篩分和分選技術是通過篩分和分選設備將廢物根據其不同的物理特性和形態進行分類和分離。

2.2 化學分類技術

建筑垃圾的化學分類技術主要利用化學反應和物質特性的差異，將廢物中的有害物質進行轉化和分離。其中，有害物質轉化和分離技術是一種常見的化學分類技術，其核心目標是將有害物質從建筑垃圾中分離出來，以減少對環境和人體健康的潛在危害。

（1）化學處理。通過化學反應，將有害物質轉化為穩定的、無害的或低毒的物質。例如，通過氧化、還原、中和等反應，可以將有機污染物、重金屬離子等有害物質轉化為較為穩定和無害的形式，從而減少其對環境和人體的危害。

（2）萃取分離。利用溶劑、絡合劑或吸附劑等物質的選擇性吸附能力，將有害物質從廢物中萃取出來并分離。例如，通過溶劑萃取將有機污染物從建筑垃圾中提取出來，從而實現有害物質的分離和減量化。

（3）離子交換。利用離子交換材料的吸附和釋放能力，將廢物中的有害金屬離子與交換材料上的離子進行置換，從而實現有害物質的分離。離子交換技術可以有效地去除廢物中的重金屬離子，減少其對環境的污染。

（4）膜分離。利用膜的選擇性滲透性能，將廢物中的有害物質通過膜的分離作用分離出來。膜分離技術可以用于分離廢物中的溶解性有機物、重金屬離子等有害物質，從而實現資源的回收和減少有害物質的排放。這些有害物質轉化和分離的技術能夠有效地處理建筑垃圾中的有害物質，減少其對環境和人體的危害。

2.3 生物分類技術

建筑垃圾的生物分類技術是利用生物學和微生物學的原理，通過生物處理和轉化方法對建筑垃圾進行分類和分解。

（1）堆肥。堆肥是一種利用生物降解廢物的過程，將有機廢物與適宜的條件（如適度濕度、 氧氣和適宜的溫度）結合，通過生物分解作用轉化為有機肥料。

（2）污水處理。建筑垃圾中可能還包含污水和廢水，生物處理技術常用于處理污水和廢水中的有機物和微生物。

（3）厭氧消化。厭氧消化是一種通過厭氧發酵過程將有機廢物轉化為沼氣的方法。在建筑垃圾中，可以利用厭氧消化反應器，將有機廢物與微生物接種在一起，形成良好的發酵環境，微生物會將有機物降解為沼氣和消化液，從而實現生物分類和有機廢物資源化利用。

3 建筑固體廢物處理處置設備

3.1 廢物破碎機

廢物破碎機是一種常見的建筑固體廢物處理處置設備，旨在將廢物進行粉碎和破碎，使其變得更易處理和利用。廢物破碎機通常使用機械力量對廢物進行壓碎、撞擊或切割，將大塊的廢物破碎成更小的顆?；蛩槠?。廢物破碎機廣泛應用于建筑垃圾、混凝土、磚石、木材、塑料、玻璃等各種建筑固體廢物的處理過程中。具體的破碎機型號和操作原理會根據廢物的種類和處理要求而有所不同。選擇適合的廢物破碎機可以提高建筑固體廢物處理的效率和資源利用率。

3.2 分選設備

分選設備是建筑固體廢物處理處置的重要設備之一，用于將廢物按照不同的性質和種類進行分類和分離。主要的分選設備包括以下幾種。

（1）振動篩。利用振動力將廢物分為不同的粒度，常用于將細顆粒的廢物和雜質進行分離。

（2）磁選機。利用磁性差異將廢物中的磁性物質和非磁性物質進行分離，常用于金屬和非金屬廢物的處理。

（3）氣流分選機。利用氣流的力量將廢物分為不同密度和重量的組分，常用于將輕質和重質廢物分離。

（4）光學分選機。利用光學傳感器和計算機視覺技術，通過光學信號對廢物進行識別和分離，常用于彩色廢物、塑料瓶、玻璃等的分選。

（5）重力分選機。根據物體的密度和特性，利用重力的不同，將廢物按照密度分離，常用于廢物中的小顆粒和碎屑的處理。

3.3 磁選設備

磁選設備是一種常用于建筑固體廢物處理處置的分選設備，通過利用物質的磁性差異將廢物中的磁性物質和非磁性物質進行分離。磁選設備的主要工作原理是利用磁場對物質的磁性進行作用，使磁性物質在磁場的作用下被吸附或排斥，從而實現分離和篩選。

磁選設備廣泛應用于建筑廢物處理中，特別是在處理含有金屬材料的建筑固體廢物時具有重要作用。通過磁選設備，可以將可回收的金屬材料如鐵、鋼等從廢物中分離出來，以便進行再利用和回收。同時，磁選設備還可以在廢物處理過程中減少有害或不可再生的磁性物質的污染和影響。

3.4 壓縮設備

壓縮設備在建筑固體廢物處理處置中起著重要的作用，它可以將廢物進行壓縮，減小廢物的體積，便于存儲、運輸和處理。常見的壓縮設備有垃圾壓縮機、車載垃圾壓縮器、纖維壓縮機及塑料壓縮機，這些壓縮設備可以根據不同的廢物種類和處理需求進行選擇和應用。通過壓縮廢物，不僅可以減少廢物的體積占用，還可以提高廢物處理的效率和資源利用率。

4 研究進展和應用案例

4.1 國內外研究進展概述

4.1.1 國內研究進展

（1）技術研究。國內的研究機構和大學致力于開發高效、低成本的建筑固體廢物分類技術。研究范圍涉及物理分類、化學分類、生物分類等方面，旨在提高分類的準確性和資源化利用率。

（2）設備開發。隨著建筑垃圾處理處置需求的增加，國內企業積極研發建筑固體廢物分類設備，如篩分設備、破碎設備、氣流分選設備等。

（3）政策法規支持。中國政府出臺了一系列關于建筑固體廢物分類處理的政策法規，鼓勵和支持分類技術和設備的研發與應用。例如，發布了《湖南省人民政府辦公廳關于加強城市建筑垃圾管理促進資源化利用的意見》（湘政辦發［2019］4號），提出了分類處理的要求和目標。

4.1.2 國際研究進展

（1）循環經濟理念。國際上的研究關注建筑固體廢物的循環利用，通過改變設計、建造和拆除過程中的材料選擇和使用方式，以及建立閉環供應鏈系統，實現建筑廢物的最大化再利用。

（2）新技術應用。國際上出現了一些創新技術和設備，如光學分選技術、智能分選系統等。這些技術利用先進的傳感器、機器視覺和人工智能等技術，提高了分類的準確性和效率。

（3）國際合作與交流。各國之間積極開展建筑固體廢物分類處理的經驗交流與合作，分享最新的研究成果和技術進展，共同應對全球建筑廢物管理的挑戰。

4.2 在我國的應用案例分析

我國建筑固體廢物分類技術和設備處理處置已經開始得到實際應用。如湖南省建筑固體廢物分類與資源化利用項目（如圖1）。該項目在長沙市實施，通過引進先進的建筑廢棄物分類和處理設備，實現建筑固體廢物的資源化利用。

通過篩分、選撿、破碎、磁選、再次篩分后制磚、制砂、再生混凝土骨料等工藝，將建筑垃圾中的磚石、鋼筋、混凝土等可回收材料進行分類和回收利用，有效降低了資源的消耗［4］。實現了建筑固體廢物的高效處理和資源化利用，在減少建筑垃圾對環境的影響和提高資源利用率方面取得了顯著效果。

5 結論

在中國的一些地區和項目中，建筑固體廢物分類技術和設備處理處置已經開始得到實際應用，并取得了一定的成果。通過科學合理地進行分類和處理，可以有效減少建筑廢物對環境的影響，實現資源的循環利用，促進可持續發展。

參考文獻：

［1］姜健，蔣承杰，蔣學.建筑固體廢棄物資源化利用及可行性技術［J］.科技通報，2013，29（3）：212-216.

［2］王地春，張智慧，劉睿劼，等.建筑固體廢棄物治理全生命周期環境影響評價-以廢舊粘土磚為例［J］.工程管理學報，2013，27（4）：1-5.

［3］趙慶志，張書畢.建筑固體廢棄物綜合利用的排頭兵-訪廣東高新環保建材有限公司［J］.廣東建材，2012（9）：32-33.

［4］鄧壽昌，酈偉，王正平，等.建筑固體廢棄物的再生利用與循環經濟體系的建立［J］.中南林業科技大學學報（社會科學版），2009，3（6）：58-61，65.