装修垃圾资源化工艺技术及关键设施论述

雷 慧

（上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232）

为响应“十四五”大宗固体废弃物综合利用规划建设，部分城市逐步开始投资建设建筑垃圾资源化利用项目。建筑垃圾资源化利用项目分为装修垃圾和拆除垃圾资源化设施建设项目。建设项目主要收取该地区产生的装修垃圾和拆除垃圾，对装修垃圾和拆除垃圾进行破碎分选等处理，将骨料、金属等进行资源化利用。文章以装修垃圾资源化利用项目展开论述。装修垃圾末端处置工艺技术和运营管理水平直接影响装修垃圾资源化利用成效，科学选择工艺路线，配备实用型设施设备，提高规范化运营管理水平有利于提高装修垃圾资源化利用率。结合已建成并投入运行的一些企业存在的问题进行分析发现，如果建设项目前期因工艺设计不合理，会导致运行时事故率较高和处置成本过高。装修垃圾处理工艺设计是生产线投入运行并实施有效管理的一个重要环节，在工艺设计环节需要取得地方装修垃圾总产量和装修垃圾性质特点等重要数据，根据装修垃圾总产量确定设计处理规模。目前部分项目预测规模偏大，建成使用后不能充分发挥效益；部分项目由于预测规模滞后，装修垃圾产量大于处理量，导致装修垃圾处理率较低，因此合理预测装修垃圾产量规模十分重要。影响装修垃圾产量预测的因素包括有效运距范围内的装修垃圾基础数据的全面性和准确性、装修垃圾产量预测方法的科学性。通常在实际设计过程中，采用多种方法预测，相互验证，最终确定项目区范围内逐年装修垃圾产量。

1 装修垃圾性质特点分析

装修垃圾末端处置设施对装修垃圾来料要求严格，进入生产线处理的装修垃圾经过地方环卫部门预分类处理，主要成分为砖瓦块、混凝土块、金属、玻璃、竹木、纸塑和纺织品等。运输队收运垃圾过程中应做好垃圾源头把控，不得含有工程渣土、拆除垃圾、工程泥浆、生活垃圾、危险废物等。

装修垃圾性质特点研究工作主要是对装修垃圾成分进行分析总结，充分掌握各种物料组成比例，为工艺设计提供参考数据，也是工艺方案设计前期重要工作。工艺设计人员参考《我国城市建筑垃圾处置和管理现状调研报告》或地方装修垃圾处置现状调研分析报告，提取装修垃圾性质数据，进一步对若干临时堆放点的装修垃圾进行成分监测，获取装修垃圾成分监测数据进行对比分析，结合实地调研数据，合理推算装修垃圾各类物料成分占比，作为工艺设计值使用。

2 装修垃圾处理工艺论述及关键设施配置

2.1 装修垃圾处理工艺论述

结合装修垃圾性质特点，设计预处理工艺路线，对装修垃圾破袋破碎工艺进行论证。装修垃圾末端处置工艺可借鉴拆除垃圾的“两级破碎”工艺，区别在于一级破碎设备选型。由于其物料组成与拆除垃圾存在差异性，轻物质、杂质含量较拆除垃圾高，砖混等惰性物料强度较拆除垃圾低，且通常居民家庭装修垃圾为袋装化。因此，装修垃圾预处理工艺的一级破碎重点是破袋破碎，二级破碎或二级以上定为粉碎破碎。

按先破碎再分选原则对装修垃圾的分选工艺进行论证，由于装修垃圾中杂质含量高，为进一步提高除杂效果，确定装修垃圾处理工艺采用几级分选，一级分选置于两级破碎之间。由于一级破碎后物料粒度分布仍较广，市面上常见的风选设备对进料粒度要求一般控制在1∶4以内，因此先设置一道筛分设备，主要将物料按折中粒度进行分离，对筛上筛下物分别进行分选。分选工艺中，为了将小粒径的物料进行更细致的粒度分离，设定更多级别的分选级数，有利于后续的资源化分类回收利用。装修垃圾中的砖瓦石块经过一级破碎后，其物料经皮带输送至一级分选。一级分选后粒径大于100 mm的物料以及二级分选后粒径大于31.5 mm的物料进入反击式破碎机进行二次破碎，破碎后粒径小于31.5 mm。

为满足风选设备对进料粒度分布的要求，一级筛分设备孔径选择100 mm。鉴于装修垃圾含杂量高，反击式破碎机对进料要求较高，对于粒径大于100 mm的物料采用风选、除铁、智能分选设备去除轻物质、铁金属后再进入二级破碎，小于100 mm的物料直接进入二级分选。

二级分选主要作用是对一级分选后筛下物料进行分离除杂。筛出0～5 mm的残渣进行填埋处理。其余粒径大于5 mm的物料进入磁选或涡流选，分离出可回收利用的金属和粒径小于31.5 mm的物料进入到三级筛分。三级分选的目的是将物料粒径进一步细化，通过筛分机分选得10～31.5 mm的再生骨料，0～10 mm的物料进入四级分选。三级分选设备有振动筛、风选机等。四级分选将物料进一步除杂，对0～10 mm粒径的物料进行分选除杂，分选得0～5 mm和5～10 mm的骨料进行资源化利用。部分地区装修垃圾特性存在差异化，对装修垃圾处理工艺设计到三级分选即可完成资源化分选。

2.2 关键工艺设施配置和性能特点介绍

装修垃圾处理工艺初步设计完成后需选择实用型的设施设备，主要分为破碎类和分选类设备。市场上主流的破碎类设备有颚式破碎机、反击式破碎机、液压破碎机等。文章仅对破碎工艺设备进行展开介绍。反击式破碎机主要由底座、上架、后上架、转子、棘轮、翻盖开启装置等零部件组成。

电动机通过三角皮带带动转子轴，物料由于旋转转子上的板锤的高速冲击而破碎，被抛向反击衬板再次破碎，从反击面上弹回到板锤作用区重新破碎。反复进行直到物料被破碎至所需粒度，物料从进料口到第一破碎带，再进入第二破碎腔。破碎后的矿石粒度小于锤头与反击板间的缝隙时，从机内下部排出，即为破碎后的产品。

液压破碎机主要由辊轮组成、辊轮支撑轴承、压紧和调节装置以及驱动装置等部分组成。物料由上部给入，破碎在两个辊子间形成的空隙中进行，破碎物料借重力自行排出。

反击式破碎机如图1所示。

图1 反击式破碎机

颚式破碎机、反击式破碎机、液压破碎机等三种破碎机性能特点进行工艺方案对比，如表1所示。

表1 破碎工艺方案对比

以颚式破碎机进行预破碎，带有柔性物料的装修垃圾极其容易造成破碎机堵塞，且清理时间长。以反击式破碎机进行预破碎，对物料进料尺寸要求较高，且大块织物等易造成破碎机堵料等情况。因此装修垃圾选择液压破碎机较为适用，通过调整其空隙尺寸，既满足惰性物料的通过防止过度粉碎，又能将编织袋扯破。

3 国内典型装修垃圾处理工艺举例简介

上海市某建筑垃圾资源化利用项目占地面积48 180 m2，设计处理对象为全区范围的装修垃圾，年处理规模为50 万t，日处理规模为1 500 t。该项目处理对象为装修垃圾，采用分选、破碎+骨料综合利用的处理工艺，如图2所示。

图2 某厂装修垃圾处理项目工艺流程

装修垃圾经分选等预处理后，产生再生骨料，部分高品质再生骨料资源化利用制成免烧砖，预计年产免烧砖9 万t，其余骨料作为回填材料、路基材料、填海材料等。分选的塑料木材等可燃物以及残渣部分由物资回收公司回收利用，部分不可利用的送入焚烧厂处置，不可燃类的残渣进入填埋场填埋处置。

4 装修垃圾资源化产物及处置方式

装修垃圾资源化处理需要经过破碎、磁选、风选、筛分等工艺处理，主要产生各种粒径再生骨料、金属、轻质可燃物和残渣。残渣基本不具备利用价值，可填埋处置。金属可由专门的公司回收利用。轻质可燃物（纸塑、竹木等）优先考虑资源化利用，由专门的公司回收利用，不具备资源化价值时直接进入焚烧厂焚烧处置。各种粒径再生骨料为装修垃圾资源化项目的主要产品，经处理分选的骨料一般分为四种粒径进行回收利用。按目前建筑垃圾处理厂资源化路线，可作为再生骨料、回填材料、制再生砖、制水泥砂浆等。

5 结语

装修垃圾资源化处理项目的生态效益、社会效益和经济效益显著，可减少环境污染、节约天然资源、组织相关企业形成新兴产业、提供就业岗位，装修垃圾处理工程项目实施较好的企业可作为示范工程在其他区进行推广应用。采用资源化处理技术，可以从根本上解决装修垃圾对环境的危害，产生巨大的环境效益。