引言
    建筑垃圾属于城市固体废弃物的一种，据估算，我国每年将产生建筑垃圾约15.5亿吨。根据统计，我国建筑垃圾的数量己经占到了城市垃圾总量的30~40%^[1]。目前，我国建筑垃圾处置资源化利用率低，且以回填、制砖等低附加值途径为主，大部分建筑垃圾仍采用露天堆存、填埋等粗放处理方式，占用土地、污染环境、影响市容卫生且导致安全隐患，已影响到城市生态环境的协调发展，成为城市发展的一大障碍^[2-4]。
    建筑垃圾中一般含有废混凝土、废砖瓦、渣土、废金属、废木材、废塑料、废织物等多种物质，组分繁多，需要科学的设计方法和系统的处理工艺，才能实现建筑垃圾资源化处理。建筑垃圾的处理工艺一般包括分选、破碎、筛选等过程，中间设置风选、磁选、人工拣选、水力浮选等除杂环节，去除建筑垃圾中的杂物，最终生产出合格的再生骨料。因此，建筑垃圾资源化处理工艺技术决不是简单等同于矿山常见的“破碎筛分”。

1 建筑垃圾处置工艺技术

    国外许多国家已经把城市建筑垃圾资源化利用作为环境保护和社会发展的重要目标。目前，美国、德国、荷兰、日本、韩国等发达国家都较早着手研究废混凝土的处理与再生利用，通过法律法规明确必须对建筑垃圾进行资源化循环利用，建筑垃圾再生骨料生产工艺已经相对成熟和完善。但是，不同国家的建筑物结构、材料构成、拆除前源头分类的精细程度、再生骨料应用途径等都有所不同，因此，各国建筑垃圾再生骨料生产工艺也不尽相同。
    欧美国家的建筑物以框架和框剪结构为主，砖混类结构的建筑垃圾明显少于我国，而且建筑物拆除前，进行了相对比较严格的源头分类，建筑垃圾组分相对单一稳定。日本的商业建筑物以框架结构为主，民用建筑多用轻质建材，木材等的含量较高，建筑垃圾资源化利用率高。韩国建筑垃圾资源化处置技术相较于我国发展较早，据调研，韩国国内现有各类建筑垃圾资源化处置企业超过300家，仅首尔周边就建设了100余家。
    长期以来，我国的建筑垃圾再利用没有引起足够重视，通常是未经任何处理就被运到郊外，采用露天堆放或填埋的方式进行处理，环境污染较为严重。近些年我国处于建筑业大发展时期，建筑垃圾产量急剧增长，容纳城市垃圾的填埋场已捉襟见肘，建筑垃圾的再利用已到迫在眉睫的地步。针对我国建筑垃圾基本无源头分类、杂质含量较多且组分复杂等基本国情，通过参考借鉴国外再生骨料生产工艺，研究并选择适合我国建筑垃圾再生骨料生产的工艺技术至关重要。

2 建筑垃圾处理设计方法

    目前，我国建筑拆除现场不对建筑垃圾进行系统分类。国内建筑垃圾资源化处置工艺一般包含破碎、磁选、风选、筛分等工序，根据建筑垃圾类型、再生产品需求的不同而有所不同，尚无针对混杂建筑垃圾资源化系统处置的成熟工艺技术，普遍存在缺乏系统除杂手段、处理效率低、产品质量不稳定等问题。
    综合各国建筑垃圾再生骨料生产工艺，结合我国建筑垃圾现有情况，针对我国建筑垃圾的特性，合理选择分选手段，科学设置除杂过程，在实现生产合格骨料的基础上，更加规范化、系统化地优化生产工艺，才能真正符合我国建筑垃圾资源化处理的迫切需求。
2.1 破碎-筛分设计方法
    破碎和筛分处理，是建筑垃圾再生骨料生产的主要过程。
    破碎设备、筛分流程的选择关系到再生骨料的粒形、粒度分布、粉料率等，最终影响到再生骨料产品的质量和经济效益。颚式破碎机通常可用于建筑垃圾的初级破碎，具有入料粒度大、生产能力高、破碎效率高、损耗低等优点；圆锥式破碎机可用于中级破碎和细碎，其优点在于破碎后产品中粉料含量少，其缺点在于针片状颗粒含量较高。反击式破碎机常被用作于单段式破碎或与颚式破碎机联合使用，其优点是入料粒度大、破碎效率高、产品粒形好，可减少破碎级数，简化生产流程，但存在损耗高，产品粉料率高、噪音大等问题；立轴冲击式破碎机具有细碎、粗磨功能，可用于细碎或骨料整形，优点是破碎效率高，通过非破碎物料能力强，受物料水份含量影响小，产品粒形优异，针片状含量极低。
    建筑垃圾再生骨料制备过程中的筛分环节主要体现在两个方面：
    一是用于建筑垃圾中渣土等杂物的分离，二是用于破碎后骨料的分级。常用筛分设备主要有：振动筛、滚筒筛、棒条筛等。
2.2 分选-除杂设计方法
    建筑垃圾的破碎，一般需要经过粗破和细破两个破碎阶段。如果建筑垃圾中混合的杂物不能在破碎前尽量去除，经过破碎后的杂物更加难以去除。因此在建筑垃圾进行破碎前，应尽可能将杂物提前去除。如大块的木头、织物等在粗破入料前，可以适当的利用人工清理，减轻后续除杂的负荷和成本；建筑垃圾中混入的渣土也应该在粗破之前预筛除，避免混合到后续的骨料中，影响最终的产品质量。原则上，细破之前应该将建筑垃圾中混入的杂物去除干净，如果大块轻质杂物进入细破过程，会反复破碎形成小块的颗粒物，更加不易清除。
    建筑垃圾在筛分过程中也需要及时进行分选除杂。在筛分前，应尽量设置分选除杂手段，如利用风选将轻质杂物吹出去或吸出来，利用磁选装置去除钢筋等金属物质，有利于后续的骨料筛分顺利进行。此外，一般情况下，建筑垃圾再生骨料微粉含量较高，根据产品用途的不同，可以选择设置除粉装置，尤其降低细骨料中的微粉含量。
    建筑垃圾一般的分选除杂手段如下所述：
    （1）风选：风力分选是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物按比重和粒度大小进行分选，按气流作用的方向可分为吸风式和鼓风式两种，吸风式风选原理与除尘器类似，在建筑垃圾输送或筛分过程中设置吸风口，利用负压实现轻质物的分离，再经过旋风除尘器、布袋除尘器等实现杂物捕集，鼓风式风选原理是利用鼓风气流将轻质物吹离出骨料。根据目标分离物的不同，吸、出风口风速一般控制在15~50m/s。
    （2）磁选：建筑垃圾中的磁性物几乎全部为混凝土建筑结构中的钢筋，建筑物拆除后，裸露的废钢筋、较大体积的钢板、钢梁、地脚螺栓等可气割处理后人工分拣，包裹夹杂在混凝土块中的废钢筋则需要经过破碎处理后，通过磁选的方法实现分选。建筑垃圾磁选工艺一般安排在各级破碎工序之后，以跨带式磁选机与永磁滚筒磁选机相配合的磁选工艺最为常见。
    （3）水力浮选：建筑垃圾中混杂的废塑料、废木材、废纸张、加气混凝土等轻质物比重小于水，利用其在水中的可浮性与混凝土、砖瓦等分选，由于建筑垃圾中含有一定量的渣土，需配套水循环系统，定期清除水中的泥沙。为避免泥沙快速堆积，进入浮选工艺的建筑垃圾原料中渣土含量不宜过高，且粒度适中。
    （4）微粉去除：再生骨料用于制备混凝土或砂浆时，微粉含量，即粒径小于75um的细微颗粒过多会影响再生混凝土的强度及耐久性，在机制砂行业，国内普遍使用湿式洗砂机去除微粉，需配套水循环系统，投资高、占地大、处理成本高、还容易引起二次污染。目前干式除粉装置已经开始应用与机制砂行业，如气力分级机、振动风筛等干式设备。
2.3 整体工艺流程设计
    根据国内建筑垃圾的特点，结合目前建筑垃圾的处理技术，建筑垃圾处理可考虑如下工艺流程参考设计：
    （1）建筑垃圾在破碎之前应进行渣土预筛分。根据拆除建筑物的不同，建筑垃圾中混入的渣土量有所不同，可利用上料过程，通过棒条筛将渣土提前筛除，避免混入到后续破碎的骨料中，不易去除且影响骨料的品质。
    （2）根据建筑垃圾集中处理量较大的特点，一般应设计两道或三道破碎流程。刚拆除完的建筑垃圾粒度较大，需要经过粗破、细破以及整形破碎等过程，最终制取合格的再生粗细骨料。
    （3）国内建筑垃圾中所含杂质多，成分复杂，需要系统的分选除杂配置，才能保证最终高质量的再生制品。在建筑垃圾经过粗破处理后，大块杂物、部分钢筋等已经暴露出来，应尽量在筛分之前将钢筋去除，在倒料、筛料过程中，利用风选装置将轻质杂物初步选出，大块的木头、织物等较重且不易去除的杂物还需要人工拣选环节，尽量在细破之前将杂物去除。在细破过程中，如果轻质杂物仍然较多，应考虑设置水力浮选装置，利用水的浮力将漂浮的轻质物清除干净。
    此外，针对建筑垃圾再生粗、细骨料中粉料量较大的特点，可以设计干式的除粉装置，在实现取得合格再生骨料的前提下，避免设计复杂的湿法水循环系统，节约用水，避免二次污染。
 

3 结语

    建筑垃圾资源化处理设计方法的核心内容是分选-除杂工艺，结合我国目前建筑垃圾的混杂特点，分选工序直接决定着再生骨料产品的品质，应予以充分重视。目前分选除杂工艺主要包括人工拣选、风选、磁选、水力浮选以及微粉去除装置等。具体的生产工艺设计应根据最终产品的用途来决定。我国建筑垃圾的资源化利用还处于起步阶段，设计出高水平的建筑垃圾资源化处理生产线，还需要在具体实践中探索和总结，积累经验。
 
参考文献
[1] 杜婷，张勇，昌永红. 国外建筑垃圾的处理对我国的借鉴[J].湖南城建高等专科学校学报,2002 (2):  25-36.
[2] 冷发光，何更兴，张仁瑜等. 国内外建筑垃圾资源化现状及发展趋势[J]. 商品混凝土,2009(3)：20-23.
[3] 杨得志，张雄. 建筑固体废弃物资源化战略研究[J]. 中国建材, 2006(5):83-84.
[4] 薛丽洋，谢娜，张明泉等. 工业和建筑固体废弃物再生研究[J]. 环境工程,2012,30(1):87-90.