德国建筑垃圾资源化回收利用研究
摘要：本文从法律法规、工艺技术、质量管理、再生利用等角度详细阐述了德国建筑垃圾资源化产业现状，旨在为健全法律、技术、管理模式的制定提供参考。
关键词：建筑垃圾；资源化；回收利用
中图分类号：X799.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0052-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.031
Abstract： This article expounds the present situation of the construction waste resource industry in Germany from many angles， such as laws， technology， quality management and recycling， and points out that perfect law， mature technology， strict management and sound market are the key to success.
Key words： Construction waste；Resources；Recycling
1 定义
《生活垃圾处理技术条例》中将建筑垃圾被定义为：正在建筑建造和拆除过程中产生的，没有污染和被污染的开挖土、建筑废弃物（惰性材料）以及其他大件废料和特殊废品。具体分为以下四类：1.建筑工地垃圾：在施工活动中产生的非矿物质垃圾，含少量杂质。典型的建筑工地垃圾有建筑辅料和包装材料，如木材、保温材料、塑料、纸板、金属等。2.拆建建筑垃圾：在施工活动中产生的矿物质垃圾，含少量杂质，包括水泥、砖块、玻璃、石膏等。3.开挖土：未受污染的、天然的或已经使用过的土壤和岩石，包括表土、沙砾、岩石等。4.道路破碎物：用于道路建设中的与沥青结合或未结合的矿物质，主要包括瀝青、焦油结合物、铺路石和石、砂、砾石等[1-2]。
2 德国建筑垃圾基本情况
德国建筑垃圾回收利用起步于二战后，当时面临大规模建设需求和建筑材料供应紧张的矛盾，德国从建筑废墟着手，大量重复利用建筑垃圾用于建设。据有关统计，从1955-2012年间，德国已资源化利用超1200万m3建筑垃圾，建造17.5万套住房。德国建筑垃圾重量约占垃圾总量的80%，体积的60%。据德国统计部，2005年后德国建筑垃圾产生量保持平稳，维持在20万吨/年左右，其中建筑工地垃圾占1%，拆建建筑垃圾占25.2%，开挖土占63%，道路破碎物占9.8%。
3 法律基础
3.1 循环经济和垃圾法（KrW-/AbfG）
《垃圾循环经济法》1996年首次颁布，2005年修订，是德国建设循环型社会的总纲性专项法律，旨在将废物管理理念转变为资源管理理念。其强调生产者的责任和意识，要求生产者对其产品的整个生命周期负责。根据《循环经济与废物法》第四条，建筑垃圾应：1.避免产生，特别是减少产量和有害物质含量。2.a资源化利用，b能源化利用。根据该法律，建筑垃圾的制造者和拥有者必须在法律框架下，对建筑垃圾进行高价值、无害化的回收处置。
3.2 生活垃圾处理技术条例（TA-Siedlungsabfall）
该条例对建筑垃圾的收集和处理处置做出了明确的规定。根据该条例，建筑垃圾必须按照建筑工地垃圾、拆建建筑垃圾、开挖土和道路破碎物分类收集、运输，有沾染了有害物质的建筑垃圾也必须分类。
4 回收工艺和设备
4.1 工艺流程
建筑垃圾的回收工艺大体相同，其中拆建建筑垃圾回收复杂程度适中且具有代表性，本文以拆建建筑垃圾回收为例介绍工艺流程。
混凝土、砖石、天然石材、石膏、砂浆和瓷砖是拆建建筑垃圾的主要组成部分，一般占60%～80%之间。沥青以少数结合物的形式存在，占重量的1%～10%，金属、木材、塑料等杂质也含其中。
拆建建筑垃圾的回收工艺流程如图1所示。在经过来料检测后，物料首先按照45mm的粒径进行初步筛分。粒径小于45mm的组分经过磁选机选出铁后，可筛分为0～4mm和4～45mm粒径的两种产品。粒径大于45mm的组分则须通过破碎机粉碎，通过磁选机分离铁，然后按照45mm再次筛分，粒径大于45mm的组分经人工挑拣出杂质后再次进入破碎机粉碎，小于45mm的组分再次按照0～4mm、4～8mm、8～16mm、16～32mm和32～45mm进行产品分类，在经过风选进一步净化后用于资源化利用。
4.2 回收步骤和设备
如工艺流程所示，建筑垃圾的回收步骤主要包括来料检测、初步筛选、破碎、磁选、机械筛选和产品分类6个环节。（1）来料检测：检测的目的是为了判断回收的建筑垃圾是否满足回收处理的基本要求。分为3个阶段：第一阶段是感官试验，即通过人的感官和嗅觉辨别，并通过来源判断是否可以回收再利用。如果来源地不清楚，就要进行第二阶段：检测来料的性质，如导电性、pH值、溶解有机物含量等。如果仍怀疑来料含有超标的重金属，则进入第三阶段。在第三阶段中，镁、钙、钾、钠、氯等化合物含量，以及重金属如铬、镉、铅、锌、苯酚、多环芳烃、多氯联苯等的含量将被测定。如果有害物质的含量超出规范围，将不能进行回收利用。（2）初步筛选：在初步筛选中，小粒和中粒组分（<45mm）将被分离不进行下一步破碎。而粗粒组分（>45mm）将被筛分在进行破碎。这里滚轴筛应用最为普遍，通过辊轴旋转，筛上的物料层可同时实现了透筛和传输。（3）破碎：初步筛选分离的粗粒组分（>45 mm）将通过破碎机粉碎至粒径小于45mm，然后和上一步骤分离的中、细粒径组分混合。应用较多的是冲击式破碎机和反击式破碎机。（4）磁选：使用磁选机，铁磁材料（铁、钴）可从等非铁磁性的材料进行分离。永磁和筒式磁选机在这里都有应用。磁选皮带纵向（末端）或者横向（中端）于输送带设置，用于磁选粒径小于50mm的铁粒。
5 资源化利用途径
在德国，再生建筑材料的资源化利用途径因粒径的不同而有较大区别，具体如下表1所示为例：
6 质量控制
德国质量检测将由国家认证的第三方机构进行。再生建筑垃圾将按照德国工业标准DIN 1045-2、4226-100和欧标206-1的规定测试是否到达到再利用标准。通过检测后，即归为符合使用标准的建筑材料，而不再是建筑垃圾。其物质组成、纯净度、有害物质含量、硬度、吸水性等数据都会按照德国工业标准DIN522099和DIN4226在该批检测的建筑垃圾证书上予以明确，而不合格的原料将被退回不得再利用。
7 结语
归纳而言，完善的法律、成熟的技术、严格的管理和健全的市场是德国建筑垃圾资源化回收利用产业成功的关键。首先，法律明确了垃圾的责任人和处理原则，规定建筑垃圾必须分类回收，为后期的处理和资源化利用奠定了坚实的基础；其次，建筑垃圾处理技术工艺和设备发展十分成熟，可根据市场和法律变化为建筑垃圾的提供了最经济合理的处理方法；再次，政府授权第三方机构的严格监管保证了再生建筑资源的质量并疏通了其进入市场的渠道；最后，多样的资源化利用途径和成熟的再生资源市场是德国建筑垃圾资源化回收利用发展的最根本保证和推手[3-4]。
参考文献
[1]曾晖.建筑废弃物生态化管理实现路径研究[J].资源节约与环保，2013，（11）：12-13.
[2]李俊，牟桂芝，大野木升司.日本建筑垃圾再资源化相关法规介绍[J].中国环保产业，2013，（08）：55-56.
[3]林叶，胡鸣明，何琼.信息不对称对建筑废弃物资源化回收产业的影响研究[J].建筑经济，2013，（04）：33-34.
[4] 陈昌礼，赵振华.我国城市建筑垃圾减量化资源化的关键问题及对策分析[J].建筑技术，2011，（09）：88-89.
收稿日期：2018-03-30
作者简介：罗家强（1985-），男，硕士，工程师，研究方向为静脉产业园和固体废弃物处理处置等方面。
关键词：建筑垃圾；资源化；回收利用
中图分类号：X799.1 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0052-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.031
Abstract： This article expounds the present situation of the construction waste resource industry in Germany from many angles， such as laws， technology， quality management and recycling， and points out that perfect law， mature technology， strict management and sound market are the key to success.
Key words： Construction waste；Resources；Recycling
1 定义
《生活垃圾处理技术条例》中将建筑垃圾被定义为：正在建筑建造和拆除过程中产生的，没有污染和被污染的开挖土、建筑废弃物（惰性材料）以及其他大件废料和特殊废品。具体分为以下四类：1.建筑工地垃圾：在施工活动中产生的非矿物质垃圾，含少量杂质。典型的建筑工地垃圾有建筑辅料和包装材料，如木材、保温材料、塑料、纸板、金属等。2.拆建建筑垃圾：在施工活动中产生的矿物质垃圾，含少量杂质，包括水泥、砖块、玻璃、石膏等。3.开挖土：未受污染的、天然的或已经使用过的土壤和岩石，包括表土、沙砾、岩石等。4.道路破碎物：用于道路建设中的与沥青结合或未结合的矿物质，主要包括瀝青、焦油结合物、铺路石和石、砂、砾石等[1-2]。
2 德国建筑垃圾基本情况
德国建筑垃圾回收利用起步于二战后，当时面临大规模建设需求和建筑材料供应紧张的矛盾，德国从建筑废墟着手，大量重复利用建筑垃圾用于建设。据有关统计，从1955-2012年间，德国已资源化利用超1200万m3建筑垃圾，建造17.5万套住房。德国建筑垃圾重量约占垃圾总量的80%，体积的60%。据德国统计部，2005年后德国建筑垃圾产生量保持平稳，维持在20万吨/年左右，其中建筑工地垃圾占1%，拆建建筑垃圾占25.2%，开挖土占63%，道路破碎物占9.8%。
3 法律基础
3.1 循环经济和垃圾法（KrW-/AbfG）
《垃圾循环经济法》1996年首次颁布，2005年修订，是德国建设循环型社会的总纲性专项法律，旨在将废物管理理念转变为资源管理理念。其强调生产者的责任和意识，要求生产者对其产品的整个生命周期负责。根据《循环经济与废物法》第四条，建筑垃圾应：1.避免产生，特别是减少产量和有害物质含量。2.a资源化利用，b能源化利用。根据该法律，建筑垃圾的制造者和拥有者必须在法律框架下，对建筑垃圾进行高价值、无害化的回收处置。
3.2 生活垃圾处理技术条例（TA-Siedlungsabfall）
该条例对建筑垃圾的收集和处理处置做出了明确的规定。根据该条例，建筑垃圾必须按照建筑工地垃圾、拆建建筑垃圾、开挖土和道路破碎物分类收集、运输，有沾染了有害物质的建筑垃圾也必须分类。
4 回收工艺和设备
4.1 工艺流程
建筑垃圾的回收工艺大体相同，其中拆建建筑垃圾回收复杂程度适中且具有代表性，本文以拆建建筑垃圾回收为例介绍工艺流程。
混凝土、砖石、天然石材、石膏、砂浆和瓷砖是拆建建筑垃圾的主要组成部分，一般占60%～80%之间。沥青以少数结合物的形式存在，占重量的1%～10%，金属、木材、塑料等杂质也含其中。
拆建建筑垃圾的回收工艺流程如图1所示。在经过来料检测后，物料首先按照45mm的粒径进行初步筛分。粒径小于45mm的组分经过磁选机选出铁后，可筛分为0～4mm和4～45mm粒径的两种产品。粒径大于45mm的组分则须通过破碎机粉碎，通过磁选机分离铁，然后按照45mm再次筛分，粒径大于45mm的组分经人工挑拣出杂质后再次进入破碎机粉碎，小于45mm的组分再次按照0～4mm、4～8mm、8～16mm、16～32mm和32～45mm进行产品分类，在经过风选进一步净化后用于资源化利用。
4.2 回收步骤和设备
如工艺流程所示，建筑垃圾的回收步骤主要包括来料检测、初步筛选、破碎、磁选、机械筛选和产品分类6个环节。（1）来料检测：检测的目的是为了判断回收的建筑垃圾是否满足回收处理的基本要求。分为3个阶段：第一阶段是感官试验，即通过人的感官和嗅觉辨别，并通过来源判断是否可以回收再利用。如果来源地不清楚，就要进行第二阶段：检测来料的性质，如导电性、pH值、溶解有机物含量等。如果仍怀疑来料含有超标的重金属，则进入第三阶段。在第三阶段中，镁、钙、钾、钠、氯等化合物含量，以及重金属如铬、镉、铅、锌、苯酚、多环芳烃、多氯联苯等的含量将被测定。如果有害物质的含量超出规范围，将不能进行回收利用。（2）初步筛选：在初步筛选中，小粒和中粒组分（<45mm）将被分离不进行下一步破碎。而粗粒组分（>45mm）将被筛分在进行破碎。这里滚轴筛应用最为普遍，通过辊轴旋转，筛上的物料层可同时实现了透筛和传输。（3）破碎：初步筛选分离的粗粒组分（>45 mm）将通过破碎机粉碎至粒径小于45mm，然后和上一步骤分离的中、细粒径组分混合。应用较多的是冲击式破碎机和反击式破碎机。（4）磁选：使用磁选机，铁磁材料（铁、钴）可从等非铁磁性的材料进行分离。永磁和筒式磁选机在这里都有应用。磁选皮带纵向（末端）或者横向（中端）于输送带设置，用于磁选粒径小于50mm的铁粒。
5 资源化利用途径
在德国，再生建筑材料的资源化利用途径因粒径的不同而有较大区别，具体如下表1所示为例：
6 质量控制
德国质量检测将由国家认证的第三方机构进行。再生建筑垃圾将按照德国工业标准DIN 1045-2、4226-100和欧标206-1的规定测试是否到达到再利用标准。通过检测后，即归为符合使用标准的建筑材料，而不再是建筑垃圾。其物质组成、纯净度、有害物质含量、硬度、吸水性等数据都会按照德国工业标准DIN522099和DIN4226在该批检测的建筑垃圾证书上予以明确，而不合格的原料将被退回不得再利用。
7 结语
归纳而言，完善的法律、成熟的技术、严格的管理和健全的市场是德国建筑垃圾资源化回收利用产业成功的关键。首先，法律明确了垃圾的责任人和处理原则，规定建筑垃圾必须分类回收，为后期的处理和资源化利用奠定了坚实的基础；其次，建筑垃圾处理技术工艺和设备发展十分成熟，可根据市场和法律变化为建筑垃圾的提供了最经济合理的处理方法；再次，政府授权第三方机构的严格监管保证了再生建筑资源的质量并疏通了其进入市场的渠道；最后，多样的资源化利用途径和成熟的再生资源市场是德国建筑垃圾资源化回收利用发展的最根本保证和推手[3-4]。
参考文献
[1]曾晖.建筑废弃物生态化管理实现路径研究[J].资源节约与环保，2013，（11）：12-13.
[2]李俊，牟桂芝，大野木升司.日本建筑垃圾再资源化相关法规介绍[J].中国环保产业，2013，（08）：55-56.
[3]林叶，胡鸣明，何琼.信息不对称对建筑废弃物资源化回收产业的影响研究[J].建筑经济，2013，（04）：33-34.
[4] 陈昌礼，赵振华.我国城市建筑垃圾减量化资源化的关键问题及对策分析[J].建筑技术，2011，（09）：88-89.
收稿日期：2018-03-30
作者简介：罗家强（1985-），男，硕士，工程师，研究方向为静脉产业园和固体废弃物处理处置等方面。
