日本建筑垃圾再資源化技術

牟桂芝，大野木·升司

（1.大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司，遼寧 大連 116600；2.日中環(huán)境協(xié)力支援中心有限會社，北京 100081）

日本從20世紀60年代末開始著手建筑垃圾的管理，并將建筑垃圾作為再生資源利用，因此十分重視重新利用相關技術的開發(fā)。經(jīng)過幾十年的努力，日本建筑垃圾的再生利用取得了明顯效果，據(jù)2005年日本國土交通省的調(diào)查，全國從建設工程排放出的瀝青/混凝土的98.6%都得到了再資源化利用，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狀況

日本的國土交通省不定期對建筑廢棄物的產(chǎn)生狀況進行調(diào)查，據(jù)2001年的調(diào)查結果，建設工程所產(chǎn)生的混凝土塊、瀝青/混凝土塊、建設產(chǎn)生木材三種建筑廢棄物占建筑行業(yè)廢棄物總排放量及最終填埋量的2成左右。1995年至2008年按照工程類別的建筑廢棄物的排出量見圖1，按照類別的建筑副產(chǎn)物的排放量見圖2。

以2008年為例，日本全國排放的建筑廢棄物總量約為6400萬噸。由于相關責任方推進了所排放建筑廢棄物的再資源化，所以總體再循環(huán)率超過了90%。但是由于新建填埋場逐漸困難，所以期望更進一步提高再循環(huán)比率。據(jù)2008年建筑廢棄物的實際調(diào)查結果，其中按照類別建筑廢棄物的排放量的統(tǒng)計結果見圖3，最終填埋量的統(tǒng)計結果見圖4。

圖1 按照工程類別建筑廢棄物的排出量

圖2 按照類別建筑副產(chǎn)物的排出量

圖3 2008年按照類別建筑廢棄物的排出量

圖4 2008年按照類別建筑廢棄物的最終填埋量

從圖4數(shù)據(jù)可以看出，2008年日本全國范圍內(nèi)的建筑廢棄物的最終填埋量占總排放量的6.3%，由此可見，日本的建筑廢棄物再資源化率得到了明顯提高。

2 再資源化方法

目前，日本每年都會產(chǎn)生大約3500萬噸的混凝土拆除料，其大半部分是作為碎石而被循環(huán)利用，或者作為路基和回填等道路用材料而利用。但是，如圖5所示，今后道路用骨料的需求量會逐漸減少，同時在經(jīng)濟高速增長期間，大量建筑物要被拆除，混凝土拆除料的產(chǎn)生量會逐漸增加，如果還是按照以前只是作為路基材料而循環(huán)利用，那么混凝土拆除料就會剩余。鑒于此，日本各大研究所正在研發(fā)由混凝土拆除料制造骨料，再回用到混凝土用骨料的再資源化方法。

圖5 骨料需求量和混凝土拆除產(chǎn)生量的預測

圖6為日本國土交通省統(tǒng)計的各年度（1995年、2000年、2002年、2008年）建筑廢棄物、瀝青/混凝土、混凝土塊、建筑產(chǎn)生木材、建筑污泥的再資源化比率。

圖6 建筑廢棄物的再資源化率等

從圖6可以明顯看出，主要建筑廢棄物的再資源化率逐年提高。其中，典型的建筑垃圾處理企業(yè)的再資源化技術如下。

（1）大榮環(huán)境集團

該集團是日本規(guī)模較大的廢棄物處理企業(yè)，擁有13家子公司和6家合作公司，其接收處理的建筑廢棄物種類和再資源化技術如下。

1）木屑。首先，把收集來的建設木材、木屑進行預分選、破碎，再利用振動篩詳細分類，然后用生物乙醇制造設備進行處理，生成乙醇和木質(zhì)素粒料等石油替代燃料?；蛘哂蒙镔|(zhì)氣化發(fā)電設備進行炭化處理，制造炭化物或焚燒發(fā)電。

2）廢塑料。廢塑料破碎后，與紙屑混合、熱熔融/成型處理（RDF制造設備）后，制造RDF（垃圾衍生燃料）?；蛘呃贸尚推分圃煸O備加工成角料和板材等塑料再生品。也利用焚燒爐焚燒發(fā)電。

3）廢石膏板。石膏板被廣泛用于建筑物的內(nèi)部裝修材料和隔音材料等，所以建設現(xiàn)場或拆除現(xiàn)場會產(chǎn)生大量廢石膏板。廢石膏板的再循環(huán)利用方法是先進行破碎處理，使紙和石膏分開。一般的再循環(huán)方法是把分離后的二水石膏用于地基改良材料的原材料，分離后的紙作為發(fā)電燃料進行熱循環(huán)，或者用于RDF的原料。大榮環(huán)境集團是用干燥爐把二水石膏加熱，制造無水石膏，此制造設備在日本屈指可數(shù)。

4）混凝土塊?；炷潦侨毡尽督ㄔO再循環(huán)法》所規(guī)定的特定建設材料。經(jīng)過粗破碎、破碎兩次處理后大小為0～40mm，然后去除異物，用振動篩篩分，作為再生碎石用于瀝青鋪設道路的上層和下層路基材料而再資源化。此外，去除異物時被分離出的金屬類，也可以作為有用資源進行再利用。

5）建筑污泥。建筑產(chǎn)生的污泥利用日光干燥設備和壓力脫水設備干燥至一定的含水率，作為再生土再利用。

6）廢石棉。石棉對人體有害，可誘發(fā)肺癌等，所以日本從2006年開始禁止使用石棉。石棉有飛散型和非飛散型兩種。飛散型石棉是利用氣化改質(zhì)設備進行熔融，使之變?yōu)椴Ａ罟腆w（熔渣）后再資源化。非飛散型石棉填埋到管理型最終處置場（危險廢棄物填埋場），徹底防止其流向自然環(huán)境。

（2）株式會社リサイクル·ピア

該公司是專門處理建筑廢棄物的企業(yè)，可處理的建筑廢棄物種類有瓦礫類、玻璃屑、混凝土屑和陶瓷屑、廢塑料類、金屬屑、木屑、紙屑、纖維屑。其再資源化方法如下。

1）金屬。利用金屬切割機切割為碎片后，作為鋼材原料。

2）瓦礫類、混凝土、瀝青/混凝土、陶瓷類。利用瓦礫類切斷機切割后填埋到安全型填埋場（一般填埋場）和管理型填埋場（危險廢棄物填埋場）。

3）廢石膏板。利用石膏板切割機切割后，制造石膏板，也可以作為石膏原料，或者填埋到管理型填埋場（危險廢棄物填埋場）。

4）瓦楞紙板、可燃物。首先利用可燃/廢塑料破碎機進行破碎，然后用可燃物捆包機捆包后焚燒發(fā)電或用于造紙原料。

5）廢塑料類。首先利用可燃廢塑料破碎機進行破碎，然后用可燃物捆包機捆包后焚燒發(fā)電；或者利用廢塑料捆包機捆包后，用于制造再生塑料，或者填埋到安全型填埋場（一般填埋場）。

6）木屑。利用木屑破碎機破碎后，作為燃料。

該公司使用的設備規(guī)格、構造等見表1。

（3）JFE環(huán)境株式會社

該公司為廢棄物處理企業(yè)，可處理建筑廢棄物以及廢棄物的收集、搬運工作。

該公司的建筑廢棄物再資源化流程見圖7，再生產(chǎn)品見圖8，使用的設備見圖9。

表1 設備規(guī)格及構造

圖7 建筑廢棄物的再資源化流程

圖8 再生產(chǎn)品

圖9 使用的設備

3 再生骨料的質(zhì)量標準

日本在《建設循環(huán)法》中明確指出建筑業(yè)所產(chǎn)生的特定建設材料必須進行回收利用。在這些法令規(guī)定之下，日本建設省于1992年開始以《建設副產(chǎn)物之減量、再生利用技術的開發(fā)》為主題，著手進行研究、開發(fā)及制定了相關規(guī)范、標準，并相繼在各地建立了以處理廢混凝土為主的再生加工廠。日本的再生骨料分為三個等級（分別為H級、M級、L級），H級為加熱碾磨法制成，完全去除了老砂漿，所以該再生骨料可以和天然骨料同時使用，不受任何限制；M級多為破碎方法制成，含有老砂漿，允許在基礎墊層、施工道路等次要位置使用；L級雜質(zhì)含量更多，允許在回填標高等位置使用。主要產(chǎn)品標準如下。

（1）關于混凝土副產(chǎn)物按用途類別的暫行質(zhì)量標準（草案）

該標準自1994年4月11日起實施。該標準中按照再生骨料的質(zhì)量，把再生骨料分為3種粗骨料和2種細骨料，同時，按照混凝土的用途類別，規(guī)定了可以使用的再生骨料。再生骨料的質(zhì)量標準見表2。

（2）再生骨料H的質(zhì)量標準

JISA5021 混凝土用再生骨料H。（社）日本混凝土工學協(xié)會2005年3月20日制定。其質(zhì)量標準見表3。

（3）再生骨料L的質(zhì)量標準

JISA5023使用再生骨料L的再生骨料混凝土，（社）日本混凝土工學協(xié)會2006年3月制定。其質(zhì)量標準見表4。

（4）再生骨料M的質(zhì)量標準

日本工業(yè)規(guī)格（草案）使用再生骨料M的再生骨料混凝土。其質(zhì)量標準見表5。

表2 再生骨料的質(zhì)量標準

表3 再生骨料H的質(zhì)量標準

表4 再生骨料L的質(zhì)量標準

表5 再生骨料M的質(zhì)量標準

（5）建筑構造用再生骨料的質(zhì)量標準

建筑構造用再生骨料認定標準（新建筑技術認定）。（財）日本建筑中心1999年制定。其質(zhì)量標準見表6。

表6 建筑構造用再生骨料的質(zhì)量標準

（6）TR A0006使用再生骨料的質(zhì)量標準

標準情報TR A0006使用再生骨料的混凝土，（社）日本混凝土工學協(xié)會制定，2000年由通商產(chǎn)業(yè)大臣發(fā)布。其質(zhì)量標準見表7。

表7 TR A0006使用再生骨料的質(zhì)量標準

（7）再生粗骨料的質(zhì)量標準

預制（pre cast）無鋼筋混凝土用再生粗骨料的質(zhì)量規(guī)格（草案）。（社）日本混凝土工學協(xié)會北海道支部再循環(huán)研究委員會制定。其質(zhì)量標準見表8.

表8 再生粗骨料的質(zhì)量標準

（8）再生骨料混凝土的質(zhì)量標準

使用電力設施拆除混凝土的再生骨料混凝土的設計施工指針（草案），2005年6月土木學會制定。其質(zhì)量標準見表9。

表9 再生骨料混凝土的質(zhì)量標準

4 結語

本文介紹了日本建筑垃圾的排出狀況、再資源化技術以及再生骨料的質(zhì)量標準，以期能對國內(nèi)建筑垃圾的再資源化技術及產(chǎn)品研發(fā)提供參考。