建筑垃圾加工技术及设备选型

建筑垃圾规模化加工技术及设备选型分析报告

随着城市建设的深入发展，各类建筑垃圾的产生量也逐渐增多，如何处理和利用这些垃圾成为人们普遍关注的问题。建筑垃圾主要成分是：渣土、废钢筋、散落的砂浆和混凝土、碎砖和碎混凝土块、搬运过程中散落的黄砂、石子和块石等，这些材料约占建筑施工垃圾总量的80％。经考证发现，这些废弃物经过分捡、剔除或粉碎后，大多可作为再生资源重新利用。

1、建筑垃圾预处理

预处理是指建筑垃圾在制成再生产品之前的一系列准备措施，一般包括以下三个阶段：

1.1建筑垃圾的粗分

如果在源头上对建筑垃圾进行分类收集，可以大大提高主要成分的回收利用价值。建筑垃圾大致可分为混凝土块、钢筋、玻璃、塑料、木材等几类，可以在现场将它们分开堆放。

1.2建筑垃圾的破碎

破碎作业的对象主要是混凝土材料和石材，目的是减小颗粒尺寸，增大其形状的均匀度，以便后续处理工序的进行。例如，破碎作业能使建筑垃圾的粒度变小、变均匀，在垃圾物料间的空隙减小，容量增加，因而节省储存空间，运输时增加运量；对破碎后的建筑垃圾进行筛选、风选、磁选等分离处理时，由于建筑垃圾的粒度均匀，流动性增加，因而能较大的提高分选效率和质量，破碎处理后的建筑垃圾还有利于高密度的填埋处理，节省填埋场空间。

破碎处理要用到破碎机，由于破碎方法不同而且处理的物料性质也有很大的差异，为适应实际工作的需要，破碎机形式是多种多样的，按照它的作业对象或结构及工作原理，可分以下三种：

粗碎机：用于大块物料的第一次破碎，能处理的最大物料块直径允许达1米以上，主要以压碎方式工作，粉碎比不大，一般小于6。

中碎机：处理的物料粒径通常不大于350mm，主要以击碎或压碎方式工作。这一类破碎机通常包括细碎的作业在内，粉碎比比较大，一般为3～20，个别可达30 以上。

细磨机：用于磨碎粒径在2～60mm 的物料颗粒，其产品尺寸不超过0.1～0.3mm，最细可达0.1mm 以下，粉碎比可达1000 以上。

1.3建筑垃圾的分选

建筑垃圾分选是实现其资源化、减量化的重要一环，通过分选将有用的充分选出来加以利用，将有害的充分分离出来，还有一个重要功能是将建筑垃圾分成不同的粒度级别，供不同的再生利用工艺使用。分选的基本原理是利用物料物理性质或化学性质上的差异，将其分选开。例如利用垃圾中的磁性和非磁性差别进行分离，利用粒径尺寸差别进行分离，利用比重差别进行分离等。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体垃圾进行分选。分选包括手工捡选、筛分、重力分选、磁力分选，浮力分选、光学分选等，下面分别解释。

a、筛分

筛分是利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在晒面上，完成粗、细物料分离的过程，该分离过

程可看做是由物料分层和细粒透筛两个阶段。在建筑垃圾处理中常用的筛分设备有固定筛、振动筛和滚筒筛三种类型。

固定筛：筛面由许多平行排列的筛条构成，可以水平安装或倾斜安装，其特点是构造简单、不好用动力，设备费用低和维修方便，故在分选过程中广泛运用，固定筛又可分为格筛和棒条筛两种。格筛一般安装在粗碎机之前，作用是确保入料粒度适宜。棒条筛用于筛分粒度大于50 ㎜的粗粒废物，一般用于粗碎和中碎之前，安装时倾角应大于废物对筛面的摩擦角，一般为30°～35°，以确保物料沿筛面下滑。棒条筛筛孔尺寸为要求晒下物料粒度的 1.1～1.2 倍，其筛条宽度应大于固体废物中最大粒度的 2.5 倍。

振动筛：振动筛是许多工业部门应用广泛的一种设备，它的特点的是振动方向与筛面垂直或近似垂直，振动次数600～3600r/min，振幅0.5～1.5 ㎜，物料在筛面上发生离析现象，密度大而力粒度小的颗粒进入下层达到筛面。振动筛的适宜倾角一般为8°～40°，倾角小会使物料移动缓慢，倾角太大又会使物料移动过快而为筛透。振动筛由于筛面强烈振动，消除了堵塞筛孔的现象，有利于湿物料的筛分，可用于建筑垃圾粗、中、细粒的筛分，振动筛主要有共振筛和惯性筛两种。

滚筒筛：也称作转筒筛，为一缓慢旋转（一般转速控制在10～15r/min）的圆柱形筛分面，筛筒轴线倾角一般3°～5°安装，最常用的筛面是冲击筛板，也可以是各种材料编织成的筛网，但不适用于筛分线状物料。筛分时，物料由稍高一端送入，随即跟着转筒在筛内

不断翻转，细颗粒最终透过筛孔面透筛。滚筒筛的倾斜角决定了物料的轴向运行速度，而垂直于筒轴的物料行为则由转速决定。

b、重力分选

重力分选的方法有很多，按照其作用原理可分为风力分选、跳汰分选、重介质分选、惯性分选等。

风力分选：是重力分选的一种。是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的方法。

惯性分选：惯性分选又称为弹道分选，是用高速传输带、旋流器或气流等水平方向抛射粒子，利用由密度、粒度不同而形成的惯性不同差异，粒子沿抛物线运动轨迹不同的性质，达到分离目的的方法。普通的惯性分选器有弹道分选器、旋风分离器、振动板以及倾斜的传输带、反弹分选器。

c、磁体分选

磁体分选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分离物料的一种方法。磁选机中常用的磁铁有两类：电磁，永磁，其中永磁较为常用，最常用的几种磁选设备介绍如下：CTN 型永磁圆筒式磁选机：可回收建筑垃圾中的铁和粒度≤0.6mm 的强磁性颗粒。

磁力滚筒：这种设备主要用于建筑垃圾的破碎设备之前，以除去废物中的铁器，防止损坏破碎设备。

悬吊磁铁器：也是用来除去建筑垃圾中的铁器，保护破碎设备.

除上述介绍的几种分选方法以外，还存在摩擦分选、跳弹分选、

光电分选等几种方式，需根据需要灵活布置。

2、建筑垃圾预处理系统工艺

以上都是单个设备的工作原理与特点，而建筑垃圾预处理通常都是由几种设备组成联合处理工艺流程，达到最大程度的利用的目的。这种破碎、筛分、分选的系统工艺，直接关系到处理效率、处理成本和效果。其处理流程比较典型，考虑到建筑垃圾中混有大量钢筋、玻璃和轻质的木料、塑料等，在工艺流程中设置了磁选和风选分离工序，以除去铁质材料和轻质材料。该处理过程需要配置两台颚式破碎机，进行混凝土块的粗碎和二次破碎；比较特别是该流程使用了双层筛网筛分机，效率较高，初次筛分采用 5 ㎜和40 ㎜筛网，将骨料分为0～5 ㎜、5～40 ㎜、40 ㎜以上三种粒径，其中40 ㎜以上骨料进入二次破碎、一次筛分循环；5～40 ㎜粒径骨料进入二次筛分，二次筛分使用10 ㎜和20 ㎜两种筛网，将骨料分为5～10 ㎜、10～20 ㎜、20～40 ㎜三种粒径。该工艺流程分选效果良好，各级别颗粒分离细致，缺点是使用设备较多，投资规模较大。

3、目前应用广泛的建筑垃圾处理站类型及设备

3.1移动建筑垃圾处理设备

a、移动式破碎站

移动式破碎站和挖掘机配合完成喂料和破碎，这两种机械的可随意移动性使得建筑垃圾破碎能够连续满负荷进行。

b、移动式筛分站

移动式筛分站和移动式破碎站以及运输车配合将破碎后骨料进行筛分，可实现现场建筑垃圾转换为分类骨料。

3.2固定式筑垃圾处理站

建筑垃圾被作为再生资源可成为资源循环的新起点，今后必将会成为循环经济的重要组成部分。对建筑废弃物回收加工利用，不但能解决资源短缺问题，同时还可以降低垃圾排放，正可谓"一举两得"。