日本建筑垃圾再资源化技术

日本建筑垃圾再资源化技术牟桂芝;大野木•升司【摘要】介绍了日本建筑垃圾的再资源化技术及其再生骨料的质量标准.【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷)，期】2013(000)006【总页数】5页(P65-69)【关键词】日本;建筑垃圾;再资源化;再生骨料;质量标准【作者】牟桂芝;大野木•升司【作者单位】大连东泰产业废弃物处理有限公司，辽宁大连116600;日中环境协力支援中心有限会社，北京100081【正文语种】中文【中图分类】X799.1日本从20世纪60年代末开始着手建筑垃圾的管理，并将建筑垃圾作为再生资源利用，因此十分重视重新利用相关技术的开发。经过几十年的努力，日本建筑垃圾的再生利用取得了明显效果，据2005年日本国土交通省的调查，全国从建设工程排放出的沥青/混凝土的98.6%都得到了再资源化利用，目前97%以上的建筑垃圾都得到了有效利用。1日本建筑垃圾的排出状况日本的国土交通省不定期对建筑废弃物的产生状况进行调查，据2001年的调查结果，建设工程所产生的混凝土块、沥青/混凝土块、建设产生木材三种建筑废弃物占建筑行业废弃物总排放量及最终填埋量的2成左右。1995年至2008年按照工程类别的建筑废弃物的排出量见图1，按照类别的建筑副产物的排放量见图2。以2008年为例，日本全国排放的建筑废弃物总量约为6400万吨。由于相关责任方推进了所排放建筑废弃物的再资源化，所以总体再循环率超过了90%。但是由于新建填埋场逐渐困难，所以期望更进一步提高再循环比率。据2008年建筑废弃物的实际调查结果，其中按照类别建筑废弃物的排放量的统计结果见图3，最终填埋量的统计结果见图4。图1按照工程类别建筑废弃物的排出量图2按照类别建筑副产物的排出量图32008年按照类别建筑废弃物的排出量图42008年按照类别建筑废弃物的最终填埋量从图4数据可以看出，2008年日本全国范围内的建筑废弃物的最终填埋量占总排放量的6.3%，由此可见，日本的建筑废弃物再资源化率得到了明显提高。2再资源化方法目前，日本每年都会产生大约3500万吨的混凝土拆除料，其大半部分是作为碎石而被循环利用，或者作为路基和回填等道路用材料而利用。但是，如图5所示，今后道路用骨料的需求量会逐渐减少，同时在经济高速增长期间，大量建筑物要被拆除，混凝土拆除料的产生量会逐渐增加，如果还是按照以前只是作为路基材料而循环利用，那么混凝土拆除料就会剩余。鉴于此，日本各大研究所正在研发由混凝土拆除料制造骨料，再回用到混凝土用骨料的再资源化方法。图5骨料需求量和混凝土拆除产生量的预测图6为日本国土交通省统计的各年度（1995年、2000年、2002年、2008年）建筑废弃物、沥青/混凝土、混凝土块、建筑产生木材、建筑污泥的再资源化比率。图6建筑废弃物的再资源化率等从图6可以明显看出，主要建筑废弃物的再资源化率逐年提高。其中，典型的建筑垃圾处理企业的再资源化技术如下。（1）大荣环境集团该集团是日本规模较大的废弃物处理企业，拥有13家子公司和6家合作公司，其接收处理的建筑废弃物种类和再资源化技术如下。1） 木屑。首先，把收集来的建设木材、木屑进行预分选、破碎，再利用振动筛详细分类，然后用生物乙醇制造设备进行处理，生成乙醇和木质素粒料等石油替代燃料。或者用生物质气化发电设备进行炭化处理，制造炭化物或焚烧发电。2） 废塑料。废塑料破碎后，与纸屑混合、热熔融/成型处理（RDF制造设备）后，制造RDF（垃圾衍生燃料）。或者利用成型品制造设备加工成角料和板材等塑料再生品。也利用焚烧炉焚烧发电。3） 废石膏板。石膏板被广泛用于建筑物的内部装修材料和隔音材料等，所以建设现场或拆除现场会产生大量废石膏板。废石膏板的再循环利用方法是先进行破碎处理，使纸和石膏分开。一般的再循环方法是把分离后的二水石膏用于地基改良材料的原材料，分离后的纸作为发电燃料进行热循环，或者用于RDF的原料。大荣环境集团是用干燥炉把二水石膏加热，制造无水石膏，此制造设备在日本屈指可数。4） 混凝土块。混凝土是日本《建设再循环法》所规定的特定建设材料。经过粗破碎、破碎两次处理后大小为0~40mm，然后去除异物，用振动筛筛分，作为再生碎石用于沥青铺设道路的上层和下层路基材料而再资源化。此外，去除异物时被分离出的金属类，也可以作为有用资源进行再利用。5） 建筑污泥。建筑产生的污泥利用日光干燥设备和压力脱水设备干燥至一定的含水率，作为再生土再利用。6）废石棉。石棉对人体有害，可诱发肺癌等，所以日本从2006年开始禁止使用石棉。石棉有飞散型和非飞散型两种。飞散型石棉是利用气化改质设备进行熔融，使之变为玻璃状固体（熔渣）后再资源化。非飞散型石棉填埋到管理型最终处置场（危险废弃物填埋场），彻底防止其流向自然环境。（2） 株式会社U^/^^-^T该公司是专门处理建筑废弃物的企业，可处理的建筑废弃物种类有瓦砾类、玻璃屑、混凝土屑和陶瓷屑、废塑料类、金属屑、木屑、纸屑、纤维屑。其再资源化方法如下。1）金属。利用金属切割机切割为碎片后，作为钢材原料。2）瓦砾类、混凝土、沥青/混凝土、陶瓷类。利用瓦砾类切断机切割后填埋到安全型填埋场（一般填埋场）和管理型填埋场（危险废弃物填埋场）。3）废石膏板。利用石膏板切割机切割后，制造石膏板，也可以作为石膏原料，或者填埋到管理型填埋场（危险废弃物填埋场）。4）瓦楞纸板、可燃物。首先利用可燃/废塑料破碎机进行破碎，然后用可燃物捆包机捆包后焚烧发电或用于造纸原料。5） 废塑料类。首先利用可燃废塑料破碎机进行破碎，然后用可燃物捆包机捆包后焚烧发电；或者利用废塑料捆包机捆包后，用于制造再生塑料，或者填埋到安全型填埋场（一般填埋场）。6） 木屑。利用木屑破碎机破碎后，作为燃料。该公司使用的设备规格、构造等见表1。（3） JFE环境株式会社该公司为废弃物处理企业，可处理建筑废弃物以及废弃物的收集、搬运工作。该公司的建筑废弃物再资源化流程见图7，再生产品见图8，使用的设备见图9。表1设备规格及构造设备名称设备概要（输出功率）处理方式主要构造木屑破碎机55kWx2破碎双轴螺旋式可燃/废塑料破碎机200kWx2破碎二重破碎式废塑料破碎机37kWx1破碎双轴剪断式重物破碎机45kWx1破碎反击（impack）式砂类粉碎机132kWx1破碎摇摆锤式瓦砾类切割机55kWx1破碎液压剪断式金属切割机55kWx1破碎液压剪断式可燃物捆包机37kWx1压缩捆包油任式废塑料捆包机45kWx1压缩捆包油任式石膏板切割机37kWx1切断液压剪断式混炼机250kWx1熔融双轴螺旋挤压式图7建筑废弃物的再资源化流程图8再生产品图9使用的设备3再生骨料的质量标准日本在《建设循环法》中明确指出建筑业所产生的特定建设材料必须进行回收利用。在这些法令规定之下，日本建设省于1992年开始以《建设副产物之减量、再生利用技术的开发》为主题，着手进行研究、开发及制定了相关规范、标准，并相继在各地建立了以处理废混凝土为主的再生加工厂。日本的再生骨料分为三个等级（分别为H级、M级、L级），H级为加热碾磨法制成，完全去除了老砂浆，所以该再生骨料可以和天然骨料同时使用，不受任何限制；M级多为破碎方法制成，含有老砂浆，允许在基础垫层、施工道路等次要位置使用；L级杂质含量更多，允许在回填标高等位置使用。主要产品标准如下。（1）关于混凝土副产物按用途类别的暂行质量标准（草案）该标准自1994年4月11日起实施。该标准中按照再生骨料的质量，把再生骨料分为3种粗骨料和2种细骨料，同时，按照混凝土的用途类别，规定了可以使用的再生骨料。再生骨料的质量标准见表2。（2）再生骨料H的质量标准JISA5021混凝土用再生骨料H。（社）日本混凝土工学协会2005年3月20日制定。其质量标准见表3。（3） 再生骨料L的质量标准JISA5023使用再生骨料L的再生骨料混凝土，（社）日本混凝土工学协会2006年3月制定。其质量标准见表4。（4） 再生骨料M的质量标准日本工业规格（草案）使用再生骨料M的再生骨料混凝土。其质量标准见表5。表2再生骨料的质量标准注：不考虑冻结融解耐久性时再生骨料混凝土的种类I种H种B种再生粗骨料种类1种2种3种吸水率（%）3.0以下3.0以下5.0以下7.0以下质量损失（%）12.0以下40.0以下12.0以下（40.0以下）注）一再生细骨料种类一1种2种吸水率（%）—5以下10.0以下质量损失（%）-10以下-用途钢筋混凝土、无钢筋混凝土等无钢筋混凝土等平整地面用混凝土等适合构造物的例子桥梁下部、护墙、隧道内衬等混凝土块、道路附属物基础、集水井基础、重力式护墙、重力式桥座、斜面框、填充混凝土、砂防水裤及附带工程平整地面用混凝土、填平用混凝土、不需要强度的回填混凝土、地面用混凝土、其它建筑物的非构造体设计基准强度的目标值18~21N/mm216~18N/mm216N/mm2表3再生骨料H的质量标准项目再生粗骨料再生细骨料绝干密度（g/cm3）2.5以上2.5以上吸水率（%）3.0以下3.5以下微粉含量（%）1.0以下7.0以下氯化物含量（%）0.04以下0.04以下表4再生骨料L的质量标准项目再生粗骨料再生细骨料吸水率（%）7.0以下13.0以下微粉含量（%）2.0以下10.0以下表5再生骨料M的质量标准项目再生粗骨料再生细骨料绝干密度（g/cm3）2.3以上2.3以上吸水率（%）5.0以下7.0以下微粉含量（%）1.5以下7.0以下（5）建筑构造用再生骨料的质量标准建筑构造用再生骨料认定标准（新建筑技术认定）。（财）日本建筑中心1999年制定。其质量标准见表6。表6建筑构造用再生骨料的质量标准项目再生粗骨料再生细骨料绝干密度（g/cm3）2.5以上2.5以上吸水率（％）3.0以下3.5以下微粉含量（％）1.0以下7.0以下氯化物含量（%）—0.04以下（6） TRA0006使用再生骨料的质量标准标准情报TRA0006使用再生骨料的混凝土，（社）日本混凝土工学协会制定，2000年由通商产业大臣发布。其质量标准见表7。表7TRA0006使用再生骨料的质量标准项目再生粗骨料再生细骨料吸水率（%）7.0以下10.0以下微粉含量（％）2.0以下10.0以下（7） 再生粗骨料的质量标准预制（precast）无钢筋混凝土用再生粗骨料的质量规格（草案）。（社）日本混凝土工学协会北海道支部再循环研究委员会制定。其质量标准见表8.表8再生粗骨料的