关于建筑垃圾资源化利用项目设计要点的分析研究

来源:用户上传      作者:于子豪　曲垚　徐栋梁　郭强

　　摘要：本文首先简单阐述了建筑垃圾资源化利用项目的基本设计内容及流程。其次，笔者对容易出现问题的设计要点进行详细解释和分析。最后，结合现有的建筑垃圾资源化利用项目，提出了现阶段建筑垃圾资源化利用项目在设计过程中存在的问题，并提出合理化建议，为后续全国类似的建筑垃圾综合利用项目的设计起到参考和借鉴作用。
　　关键词：建筑垃圾;预处理;资源化利用;项目设计
　　中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）06-00-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.019
　　The research of designing key points in construction waste disposing and recycling project
　　Yu Zihao，Qu Yao，Xu Dongliang，Guo Qiang
　　（China Urban Construction Design&Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100120，China）
　　Abstract：First of all，the study expounds the designing contents and processes in construction waste disposing and recycling project，following the explanations and analysis of designing key points.After that，the paper illustrates series of problems and suggestions in recent construction waste disposing and recycling projects，in order to make a refence for further similar projects.
　　Key words：Construction and demolition waste;Disposing;Recycling;Project designing
　　建筑垃圾被称为“放错位置的资源”，如今面临无处安放的尴尬局面。2015年新修订的《环境保护法》突出表明建筑垃圾对环境危害的治理势在必行。加强建筑垃圾回收管理，完善建筑垃圾管理体系，提高综合利用水平，成为城市快速发展过程中亟须解决的难题。
　　建筑垃圾的资源化利用率极高，95%的建筑垃圾可以充分替代不可再生的天然砂石等资源，国家已经充分认识到建筑垃圾可资源化的属性，并逐步开展建筑垃圾循环再利用项目。
　　然而，在已建成的建筑垃圾综合利用项目中总是存在着一些问题，其中有一个不可回避的共性原因是前期设计不合理，导致运行时事故率较高和处置成本过高。鉴于此，本文将重点探讨固定式建筑垃圾资源化处理项目的设计要点和注意事项。
　　1 设计内容及流程的探讨
　　完整的设计内容和流程对于建筑垃圾资源化利用项目的设计来说是至关重要的，它体现了设计理念的系统性、逻辑性和规范性。主要的设计内容包括以下几个方面。
　　1.1 建筑垃圾产生量预测
　　建筑垃圾产生量的预测是项目建设规模确定的重要依据，对整个工程设计的工艺选择、总体布局、工程投资等方面起着决定性的影响。产生量预测过大会导致项目建设规模过大，从而造成经济和资源的浪费;产生量预测量过小会导致项目处理能力过于饱和，不利于未来的城市规划。
　　1.2 再生产品方案与市场分析
　　再生建筑材料的种类众多，我国目前常用的再生产品有再生混凝土砖[1]、再生烧结砖[2]、无机道路材料[3]、预拌砂浆[4]、干混砂浆[5]、再生沥青[6]等。项目再生产品方案的选择需要结合项目所在地建筑材料市场的分析，优先使用产品附加值大、经济价值高、市场更好的产品，这有利于项目的产生经济收益，维持项目的正常运行。
　　1.3 工程建设规模的确定
　　工程建设规模的确定的主要参考因素有：建筑垃圾产生量预测、再生产品方案的分析、项目投资规模、配套技术、国家和当地政策法规、当地城市及环卫专项规划、产品市场等。工程规模的确定可以为后续建筑垃圾处理工艺的选择和辅助公用工程的设计提供设计依据和基础设计参数。
　　1.4 厂址选择与评价
　　厂址选择需要比较的方面主要有：地质水文条件、交通条件、地理位置、基础设施条件、城市上位相关规划、社会稳定性等。在考虑项目功能、投資等条件，选择更为适合的项目厂址。一个好的项目厂址可以为后续项目设计、建设、施工和运营提供方便，间接影响着再生产品的价格和市场。
　　1.5 建筑垃圾处理工艺比选及确定
　　建筑垃圾处理工艺的比选主要考虑建筑垃圾的组分、源头分类程度、再生骨料的品质要求、污染物排放标准等。在建筑垃圾处理工艺的选择之前，需要先对当地建筑垃圾的情况进行调研。在工艺选择的时候要注重整体处理效果，而并非注重单一处理工艺。
　　1.6 建筑垃圾处理厂主体工程
　　主体工程设计主要是包括生产主厂房、原料储存库、再生骨料储存库等在内的主要建构筑物的设计。需要根据生产规模、设备的运行空间、建筑单体功能要求、工艺要求、安全规范、经济节能等要求，严格地对建筑单体进行设计。
　　2 设计要点分析
　　以下内容在建筑垃圾综合利用项目设计中比较容易出现问题，故将以下设计要点着重分析和说明。
　　2.1 建筑垃圾产生量预测计算方法
　　目前常用的建筑垃圾产生量预测方法有人均产生量预测法、新建—拆除面积预测法、生活垃圾与拆除建筑垃圾比值预测法、多元线性回归方程预测法。这其中最常用的方法为新建—拆除面积预测法，该方法也被编进《建筑垃圾处理技术标准》（CJJT134-2019）中。因此，笔者建议如没有建筑垃圾统计数据，则按照新建—拆除面积预测法来计算建筑垃圾的产生量。 　　建筑垃圾的产生量宜按工程渣土、工程泥浆、工程垃圾、拆除垃圾和装修垃圾分类计算，计算方法如下：
　　（1）工程渣土、工程泥浆应根据现场地形、设计资料及施工工艺等综合确定。
　　（2）工程垃圾产生量可按下面公式进行估算：
　　Mg = Rg mg
　　式中：Mg—某城市工程垃圾日产生量，t/a。Rg—城市新增建筑面积，104m2/a。mg—单位面积建筑垃圾产生量基数（t/104m2），可取300～800[7～8]。
　　（3）拆除垃圾产生量可按下面公式进行估算：
　　Mc = Rc mc
　　式中：Mc—某城市拆房垃圾日产生量，t/a。Rc—城市拆房面积，104m2/a。mc—单位面积建筑垃圾产生量基数（t/104m2），可取8000～13000。
　　（4）装修垃圾产生量可按下面公式进行估算：
　　Mz = Rz mz
　　式中：Mz—某城市装修垃圾日产生量，t/a。Rz—城市居民户数，户。mz—单位户数装修垃圾产生量基数，t/（户·a），可取0.5～1.0t/（户·a）。
　　2.2 设备比选分析
　　基于建筑垃圾处理的主要三个阶段（破碎、筛分、分选），分析比较每个阶段所用的设备，具体如表1～3[9]。
　　3 设计项目案例
　　北京某建筑垃圾综合利用项目年处理规模100万t，同时还资源化利用23万t/a的焚烧炉渣。建筑垃圾处理工艺为一条固定式建筑垃圾处理设施，并配一条可移动式处理设施作为备用线。移动式处理设施可以适应部分建筑拆卸场地分布分散、运距较远的特点，节省运费，源头减量。
　　固定式建筑垃圾处理设施的工艺流程如图1。
　　建筑废弃物处理带来的粉尘污染对周边环境带来极大影响，本工程就工艺除尘、局部抽风除尘、设施密闭、加湿除尘和厂房全面通风这几部分设计思路进行除尘。本项目利用焚烧炉渣和建筑垃圾再生骨料混合生产再生混凝土砖和道路无机材料，既消纳了城市拆迁和建设过程中产生的建筑废弃物，又为焚烧厂的炉渣提供了较好地处理处置途径，是一个具有示范意义的项目。
　　4 问题及建议
　　在项目设计过程中容易出现的问题如下。
　　4.1 设备厂家工艺方案对工程误导性强
　　现阶段，建筑垃圾资源化利用项目的处理工艺大多是由生产设备厂家提供，设备厂家的辅助专业人员大多配备不齐全，从而会导致工程系统的单体处理效果较好，但整体处理效果以及适应和灵活性较差。
　　4.2 重视后端资源化，轻视前端无害化
　　业主企业更看重后端资源化利用工艺的发展，从而获得较大的经济效益，前端建筑垃圾预处理工艺则相对看轻。这会使项目在设计过程中产生较多的环保隐患。
　　为解决现有项目中所面临的问题，本文提出了以下建议供参考。
　　（1）政府部门需不断完善建筑垃圾行业内的相关标准和规范，以适应工程建设的要求。
　　（2）建筑垃圾行业的发展也要借鉴其他固废处理及相关成熟行業的发展经验和教训。
　　（3）业主单位应该充分重视设计工作的重要性，委托具有设计资格和相关经验的正规设计公司承接设计工作，同等重视前端无害化处理和后端资源化利用。
　　5 结语
　　建筑垃圾综合利用项目的前端处理和后端资源化同样重要，既要解决建筑垃圾减量化、无害化，还需解决建筑垃圾资源化的问题。因此在项目前期设计阶段，需要将工艺、辅助专业和建材行业各自的优势综合考虑。此外，与建筑垃圾综合利用行业相关的标准和规范需尽快完善，为本行业的持续稳定发展提供保障。
　　参考文献
　　[1]刘园园，李慧.再生混凝土多孔砖的试验研究[J].建筑工程技术与设计，2015（3）：671.
　　[2]张琨健.建筑垃圾及固体废弃物制备新型烧结墙体材料的研究[J].砖瓦，2016（5）：5-11.
　　[3]熊磊，吴丽珍.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技术[J].交通节能与环保，2016（6）：50-52.
　　[4]曾亮，符子安，康文文.建筑垃圾制备再生砂浆的试验研究[J].江西建材，2015（12）：75-78.
　　[5]钟开红.利用建筑垃圾和工业废渣制备干混砂浆的研究[J].广州建筑，2009，37（6）：20-23.
　　[6]吴英彪，石津金，张秀丽，等.建筑垃圾再生集料在道路工程中的应用[J].建设科技，2014（1）：45-48+51.
　　[7]王红娜.西安市建筑垃圾资源化利用研究[D].西安：长安大学，2014.
　　[8]陈家珑，高振杰，周文娟，等.对我国建筑垃圾资源化利用现状的思考[J].中国资源综合利用，2013，35（3）：25-29.
　　[9]王罗春，赵由才.建筑垃圾处理与资源化[M].化学工业出版社，2004.
　　收稿日期：2020-05-02
　　作者简介：于子豪（1993-），男，汉族，硕士，初级，研究方向为环境卫生工程。
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