建筑垃圾固化改性高效道路化应用技术
来源项目
入选2022年上海市交通建设工程创新技术
技术分类
固体废物处理处置-城市垃圾-建筑垃圾
适用对象及范围
土体复合稳定技术可将各类建筑固废（开挖土方产生的工程渣土、地下钻孔桩基施工产生的建筑泥浆等）经过干化和复合稳定剂处理后就地固化填筑，应用于道路基层、底基层、垫层等道路结构层。
解决的难点问题
1.开发了工程泥浆、建筑渣土等建筑固废的干化改性预处理技术，添加专用药剂协同机械搅拌，可有效降低工程泥浆物料的含水率、板结性和粘性，并大幅减少动力燃料的成本消耗，节约厂区用地，提升固废原料干化效率。
2.研发了矿物基土体硬化剂，可与改性工程泥浆颗粒表面发生物化反应，增强颗粒间吸附力，填充泥浆骨架形成坚硬的板体，并降低内孔隙率从而硬化固化形成低碳型自密实填筑材料，可代替传统宕渣、稳定沙砾、二灰碎石等应用于路基填筑、道路垫层、路面基层施工等多种路用场景。
3.固废基低碳型自密实填筑材料性能良好，其抗压强度、密实度、回弹模量、弯沉值、CBR等超过传统材料，并具有良好的水稳定性和抗冻融性；较传...
基本原理
建筑垃圾固化改性高效道路化应用技术是通过将建筑固废原料、专用固化剂以及无机结合料（水泥或石灰）稳定形成半刚性材料，作为新建、改建公路工程的再生复合稳定料，应用于底基层、基层、垫层以及不同用途的路面建设等。本团队研发的专用固化剂与改性建筑固废可发生物理、化学反应，使其具有一定的路用性能。
其主要技术原理为：1.矿物基土体硬化剂可以改变建筑固废（工程渣土、泥浆类）的表面电性，破坏其颗粒的吸附水膜，降低颗粒间的排斥力，并提高颗粒间的吸附力；2.矿物基土体硬化剂与改性工程渣土颗粒表面发生化学反应，激发土壤生成不溶于水的坚硬物质，填充于骨架中，形成坚硬的板体；3.经过粉碎、拌和、压实等物理外力作...
技术描述（创新点及优势）
本项目研发的再生复合稳定料产品以无原料成本的大体量建筑固废为主要原料，所用厂拌法和路拌法生产工艺整体能耗低，仅需消耗少量离子型专用固化剂（掺量≤0.02%）和少量胶凝材料（水泥掺量≤5%）。综合生产成本远低于市面上现有水稳料等传统道路材料，且离子型专用固化剂类型丰富，适用于工程渣土、建筑泥浆等多种建筑固废。
技术推广应用情况
应用于浙江台州泥饼预处理固化改性及道路材料厂拌项目，占地3380m2，具备年产60万吨道路材料产能，可协同处置淤泥质固废50万吨；应用于广东佛山固化土生态绿色停车场项目，占地4000m2，成功以工程渣土、城市建筑垃圾、矿渣、工业废渣以及不同类型的土壤作为主要材料，辅以少量的胶凝材料构筑结构层；应用于安徽滁州疯狂拖拉机农场项目，占地8500m2，工程渣土作道路基层材料时，采用局部换填和掺入22%碎石、8%水泥、70%工程渣土和0.02%“萃路克”固化剂相结合的方式，成功增加机械碾压时的物料稳定性、提升道路结构层强度，实现综合处理。
应用案例名称
浙江远新环保科技有限公司75 t/h泥饼预处理固化改性及300 t/h道路材料厂拌项目
案例地址
浙江省台州市椒江区
案例规模
浙江台州城市固废集中厂拌处理道路应用示范项目位于台州市椒江区，占地面积3380m2，具备年产60万吨道路材料产能，可协同处置建筑固废50万吨，共建有1条泥饼预处理固化改性生产线及道路材料生产线。
项目投运时间
2023年4月30日——至今
验收情况
中伟远新(台州)环保科技有限公司向江苏同萃和科技有限公司订购的75 t/h泥饼预处理固化改性生产线及300 t/h道路材料生产线，已于2023年4月30日安装调试完毕并试运行成功。项目符合合同要求，已完成验收。
工艺流程
工程渣土和建筑泥浆类的建筑固废道路化应用主要包括固化改性和资源化生产2个板块5个流程（图1），流程如下：
1.物料改性工段：渣土来料经挖掘机输送至配料机料斗，按照配比要求，药剂及其他物料经计量秤斗计量后，与工程渣土原料一起投加进入单轴搅拌系统进行充分搅拌，搅拌均匀的物料下放至皮带输送机，将其输送至翻抛工段。
2.翻抛堆放工段：存放在堆放场的工程渣土，根据资源化处置消纳量需求，经翻抛机翻抛后，运送至不同资源化利用车间。
3.上料输送：固化改性后的工程渣土固废来料经挖掘机输送至配料机料斗，固废原料进料斗控制固废颗粒的进料，螺旋输送机或斗式提升系统输送固化剂，按照配比要求，药剂及其他物料经计量秤斗计量后，与固废原料一起投加进入搅拌系统；
4.药剂拌合：采用双卧轴搅拌系统，对固废原料、改性药剂、辅助原料等物料进行混合搅拌，物料拌合均匀后，搅拌机下放式出料并由支架下方车辆接收，单辆车每接收一次出料即走，不可等待二次接收，后立即转运物料至堆放区；
5.下料输送：自卸车将固化固废混合料逐堆下放至成品堆放区；改良后的工程渣土产品由装载机装入自卸车，填料出厂。
污染防治效果和达标情况
本技术装备可实现建筑固废道路资源化产品从原料端到工艺端直至应用端的全生命周期低碳减排，具有固废来源广、固废掺比高、减污降碳等诸多显著优势。可实现高掺量、多品类建筑固废道路材料产品的稳定化生产，道路材料可全面应用于现有道路设计中的路基、垫层、底基层、基层等多重结构，节省原材料成本达20%~50%，原料改性建筑固废质量掺比最高达94%，可年处置建筑固废50万吨，包括工程渣土、建筑泥浆等，协同生产道路材料60万吨/年，最终得到的产品强度等级达二级及二级以下公路基层强度要求以上，满足《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-2017)中道路基层7 d无侧限抗压强度标准（3~5 MPa）。
二次污染治理情况
本项目废水为清洗和生活污水，污水经厂内化粪池和台州市水处理发展有限公司达标处理后外排《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）I级A标。污染物排量为：CODCr 6 kg/a，BOD 50001 kg/a，氨氮约1kg/a，废水排放量为0.4 t/d。
废气主要为扬尘粉尘，经布袋除尘理后，通过≥15 m的排气筒DA001、DA002排放，满足《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2013）。
固废主要为废布袋、废润滑油、废液压油、废油桶、废包装材料、生活垃圾。废布袋等主要通过收集后委外处置或出售；生活垃圾则定期由环卫部门清运处理。
噪声主要是机械运行、货物装卸、运输噪声，一般在70~90 dB。据测，厂界昼间噪声符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）1类标准要求。
碳排放情况
浙江台州城市固废集中厂拌处理道路应用示范项目共建有1条75 t/h泥饼预处理固化改性生产线及1条300 t/h道路材料生产线，具备年产60万吨道路材料产能，可协同处置建筑固废50万吨。其中，单条再生复合稳定材料生产线配置1套生产系统，每套系统的出料量为300 t/h，每天按照10 h计算，具备日产3000吨再生复合稳定材料的生产能力。
改性道路填料中配比为：泥饼90%，石子2~6%，水泥4%~8%，固化药剂0.014%~0.02%（外掺）。传统道路水稳料配比约为：水泥15%、卵石60%、粗砂25%。
据此计算，采用建筑固废替代传统水稳料用作道路填料，可减少水泥熟料用量9.9万 t/a，...
能源、资源节约和综合利用情况
1.全流程节能减耗：利用建筑固废代替传统道路水稳料，可少用/不用粉煤灰、石灰、石粉等材料，可极大减少高碳原料，间接减排温室气体。后端施工费可节约10%~30%，工期可缩短50%，极大提升施工效率。
2.固废变废为宝：通过专用药剂配方，道路材料由“亲水性”变为“憎水性”，结构更为紧实，实现建筑固废（工程渣土、建筑泥浆等）高掺量利用，年消纳总量达50万吨，年产固废基道路材料60万吨；
3.经济效益再提升：每吨道路材料生产成本约60元/t，相较于传统水稳料，可节省原料成本20%~50%，按年产60万吨道路材料计，原材成本可减少达千万元。现选用特定地区有处置补贴的固废原材，按补贴约20元/t计...
投资费用
1.工程投入费用：工程费用投入约600万元，主要用于基础设施改造及办公厂房建设，包括厂区设计建设，供电系统改造，铺设电缆/管道，三废排放线路建设等。
2.设备投入费用：设备投入约220万元，采购多斗智能配料装置，强力混粉机，双卧轴强制式搅拌装置，螺旋输送机等系列固废道路资源化技术产线关键设备。
3.单位处理能力的投资费用：项目总投入约820万元，按照年产60万吨道路材料，项目运行周期10年计，每吨道路材料的投资费用约1.37元/吨。
运行费用
以年产60万吨道路材料产能，协同处置建筑固废50万吨的道路材料生产线来计算：
1.原料成本：原料包含原状淤泥质固废、干化剂、建筑垃圾骨料、固化药剂、胶凝材料五项，共计吨成本54元。
2.基本成本：共包含电费，水费，人工费，管理费四项：每吨道路材料用电量0.25千瓦时，吨成本0.25元；每吨道路材料用水量0.015立方米，吨成本0.03元；人工费每人20元/小时，吨成本0.5元；管理费吨成本2元，税金成本每吨2.29元。
3.固定成本：折旧费按照10年，以折旧率为10%计算，每吨道路材料的折旧成本为0.4元。
综合各方面成本消耗，以每吨道路材料（密度视配方而定）为例的生产成本为59.47...
经济收益
本项目以工程渣土、建筑泥浆等各类建筑固废为主要原料，代替高碳排的传统道路水稳料，生产建筑垃圾固化改性道路填料，实现了建筑废料到资源化产品的跨越。项目运行的经济效益显著，一方面，由于原料成本低以及能耗低，产品售价将远低于市场现有的产品，市场竞争优势大。以1条泥饼预处理固化改性生产线及1条道路材料生产线计算，具备年产90万吨再生复合稳定料的能力，最高年消纳建筑固废量可达50万m3。以市场上每吨再生复合稳定料售价120元/吨计算，项目产值可达10800万元/年，根据生产每吨再生复合稳定料的运行成本59.47元，项目成本为5352.3万元/年，因而盈利为5447.7万元/年，盈利率50.44%...
微信公众号