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城市建筑垃圾办理与资源化处置技术分析
编辑:原创 澳门金沙网上娱乐:澳门金沙网上娱乐 点击数:860 www.4166.com:2014/12/12 8:24:17 【字体:

河南盛天环保再生资源利用有限企业 贾红卫 徐夏婉

摘要:我国正处于城市化进程高速发展时期,在城市建造过程中产生的大量建筑垃圾亟待处置。通过对国外发达国家建筑垃圾处理与办理机制的研究,及对我国一些城市建筑垃圾处置现状、及建筑垃圾处理企业进行分析,提出我国为建筑垃圾资源化处理问题应采取的方案。

关键词:建筑垃圾 资源化处置 办理机制 技术

建筑垃圾资源化是解决城市建筑垃圾问题的唯一途径,通过资源化技术处置,建筑垃圾变废为宝、化害为利成为新型绿色建材,应用于城市建造,从根本上解决建筑垃圾无序堆放和填埋带来的垃圾围城困境。

1建筑垃圾潜藏的危害

建筑垃圾是建造、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物、管网等进行建造、铺设或拆除、修缮过程中所产生的渣土、弃土、弃料、余泥及其他废弃物,在这些建筑垃圾中含有20多种有害物质,如油漆、涂料、沥青等释放出的多环芳烃构化物质,随意堆放和填埋会改变土壤的结构和性质、影响土壤微生物活动、阻断土壤生物链,进而破坏土壤、影响植被生长、污染水体、大气,并且造成的影响难以消解,据九三学社联合北京、河南、江苏、安徽等地省、市委及住建部有关领导组成的调研小组统计,我国每年因此被破坏的良田约10.5万亩。

2国外建筑垃圾办理及处置方式

对于建筑垃圾的办理,国外如美国、日本、法国、丹麦等国家都是采取“建筑垃圾源头消减战略”,对于产生的建筑垃圾则采用科学手段,使之具有再生资源的功能。

2.1美国

美国是较早提出环境标志的国家,美国政府制定的《超级基金法》规定:“任何产生有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意处理,不得擅自随意倾卸”。鼓励建筑垃圾的再生利用,而对建筑垃圾的填埋处理收费较高。如美国在混凝土路面的再生利用方面成绩斐然,1984年至1985年间,仅八个州就拆除和再生混凝土路面160英里。近几年来,联邦和各州政府的有关部门制定了各种利用废料生产建材的筹划。同时,美国还注重激发人们对废物利用的关心。

2.2日本

日本将建筑垃圾视为“建筑副产品”,十分重视将其作为可再生资源而重新开发利用,从1974年起在建筑协会中设立了“建筑废弃物再利用委员会”,在1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》,并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂,1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》。

日本对建筑垃圾的引导方针是:①尽可能不从施工现场排出建筑垃圾;②建筑垃圾要尽可能的重新利用;③对于重新利用有困难的则适当予以处理。目前,日本建筑垃圾的资源化利用率已达到97%以上。

2.3法国

法国拥有健全的建筑垃圾处置模式,法国的CSTB企业是欧洲首屈一指的“废物及建筑业”集团,专门统筹在欧洲的“废物及建筑业”业务。

该企业提出了废物办理整体方案两大目标:一通过对新设计建筑产品的环保特性进行研究,从源头控制工地废物的产量;二在施工、改善及清拆工程中,对工地废物的生产及收集作出预测评估,以确定相关回收应用程序,从而提高废物办理层次。该企业以强大的数据库为基础,使用应用App对建筑垃圾进行从产生到处理的全过程分析控制,以协助在建筑物使用寿命期内的不同阶段作出决策。例如可评估建筑产品的整体环保;可依据有关实行过程、维修类别,以及不同的建筑物清拆类型,对减少某种产品所产生的废物量进行评估;可向顾问人员、总承建商,以及承包机构(客户),就某一产品或产品系列对环保及健康影响提供相关的概览资料;可以对废物办理所需的程序及物料作出预测;可按照废物的最终用途或质量制订运输方案;就任何使用“再造”原料的新工艺,在技术、经济及环境方面的可行性作出评核,而且可估计产品的性能。

2.4丹麦

丹麦在1989年与芬兰、瑞典等北欧国家实施了统一的北欧环境标志。丹麦政府非常重视建筑垃圾的回收利用,建立了一个以技术、科学和组织结构,以及办理工具密切结合的联系系统,确保了对主要废弃物流动的控制和对建筑垃圾的循环利用。如今约有90%的建筑垃圾得到了重新循环利用。

3我国建筑垃圾处置现状

3.1我国建筑垃圾现状

随着城市化进程的加快,新改建项目增多,建筑垃圾大量产生,据统计每年我国产生约15.5亿吨,约占城市垃圾总量的30%~40%,并逐年增长,预计到2020年将达到50亿吨左右。另外自然灾害如地震等因素也会产生大量的建筑垃圾,在2008年的汶川地震中就产生了约3亿吨的建筑垃圾。而我国绝大部分建筑垃圾未经处理,就被运往郊外或农村进行露天堆放或直接填埋。建筑垃圾侵占土地,污染水体、大气和土壤,影响市容和环境卫生,已经成为城市健康发张不容忽视的问题。

3.2我国建筑垃圾处置办理现状

我国现今还没有建筑垃圾资源化利用的专项法律,相关的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律,没有覆盖建筑垃圾资源化利用从源头到末端的全部6环节,缺少配套法规。我国各地建筑垃圾目前还是以简单堆放和填埋为主,建筑垃圾处置处于较低水平,在垃圾的分类收集、综合处置和循环利用方面尚处于起步阶段。

3.3国内一些城市建筑垃圾办理模式

3.3.1北京

北京是我国较早开始建筑垃圾办理劳动的城市之一,并制定了《北京市固定式建筑垃圾资源化处置设施建造导则》、《北京市有关规范建筑垃圾运输车辆标准标识的通告》、《北京市有关加强建筑垃圾再生产品应用的意见》、《有关发布实施北京市建筑垃圾分类存放、分类运输标准和分类设施设置规范暂行规定的通告》等多项规定。

北京市建筑垃圾来源主要有:旧建筑的拆除、市政工程的动迁以及重大基础设施的改造、新建建筑的施工,虽然北京较早开始进行建筑垃圾的办理劳动,并设立了多个消纳场,但这些消纳场对建筑垃圾只是进行简单的填埋并没有对其资源化处置。并且这些消纳场设置在五环以外,是一些由于历史原因遗留的大坑或窑洞经整理、安装简单设施便投入使用。北京市建筑垃圾处置还处在较低水平。

3.3.2西安

西安是我国较早进行建筑垃圾市场化运作、资源化处置的城市之一,在2003年西安就有几家建筑垃圾资源化处置企业开始进行运营。西安建筑垃圾处置采用的是特许经营模式,通过公布招标,从建筑垃圾处置行业中筛选出办理经验以及运营机制良好的企业,另一方面西安市政府对从事建筑垃圾处理相关产业通过政府提供资金、免税、或其他税收优惠、低息贷款、贷款担保等形式进行补偿扶持,使建筑垃圾资源化处理相关企业得到健康发展。

3.3.3香港

早在上世纪七八十年代香港就开始建筑垃圾资源化劳动,其建筑垃圾办理策略为:避免废弃物产生、尽量减少废物、回收再用、废物处理及废弃物处置。通过在交通方便地点辟设足够多的公众填土区及趸船转运站、填埋区收费筹划、建筑垃圾分类、建筑垃圾循环改造回收再用、改善建筑结构设计等方式尽可能减少建筑垃圾的产生以及提高建筑垃圾循环利用力度,香港政府并相应的制定《废物处置条例》、《海上倾倒物料条例》等法律,通过立法管制建筑垃圾的处置劳动。

3.4我国建筑垃圾资源化处置技术

我国建筑垃圾的处置方式为:简单堆放或填埋、再生骨料、再生砖、再生墙体材料、再生砂浆、再生混凝土。

3.4.1简单堆放或填埋

目前,简单堆放和填埋是建筑垃圾的主要处理方式,据不完全统计,我国每年产生建筑垃圾在10亿吨左右。每年大量建筑垃圾未经任何处理便被运往郊区或乡村,露天堆放或填埋,不仅浪费宝贵的土地资源、巨额的清运费用,同时影响环境卫生,造成巨大的能源和资源浪费,另一方面清运和堆放过程中的以撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成严重的环境污染。

3.4.2再生骨料

建筑垃圾经破碎、筛分等工序即变成混凝土再生粗细骨料,再生混凝土骨料可用于建筑工程基础和路面垫层中,也可用于制作非承重结构构件、砌块砂浆等再生产品。

我国正处于高速发展的时代,每年都有大量的道路修建工程。据了解,2017年我国新建公路58672公里,其中高速公路9910公里,2017年新建公路约8万公里。

经研究建筑垃圾再生骨料可代替天然砂石用于道路基层、底基层的铺设,相比于天然砂石建筑垃圾再生骨料每方可节约成本20元左右。建筑垃圾再生骨料的应用于道路,不仅可以节约大量建造成本,同时减少对天然材料的开采,节省原材料的运输费用,缓解交通运输压力。

公路交通行业建筑垃圾综合利用案例举例:上海虹桥机场扩建工程维修地基处理工程—长宁区老青沪公路以北、吴翟路以东及跑道西侧,该工程将建筑垃圾作为垫层;陕西省西咸北环线高速公路建造中产生的建筑垃圾,直接被综合利用生产成再生产品,应用到路基、路面基层(底基层)、沥青路面下面层、水泥混凝土、路面砖等工程中,该工程中,再生产品做填料占路基工程填料总量的40%,做路面基层和底基层材料占原材料总量的30%左右;西安2017年成功举办了世界园艺博览会,世园会园区道路就是用再生骨料铺设的,园区内的道路质量与普通道路没有任何差别;沧州市黄烨大街工程、解放路翻修等工程的修建,均使用了建筑垃圾再生骨料,目前沧州市已有20多个道路的修建运用了建筑垃圾再生骨料。

3.4.3再生砖

建筑垃圾再生骨料可被用来生产各种再生路面砖,包括标砖、透水砖、植草砖、水工砖、砌块、盲道砖等。由于再生骨料性能稳定、透水性好、遇水不冻涨不收缩、不具备塑性等性能,由其生产的再生砖性能指标均可达到国家或行业标砖。

3.4.4再生墙体材料

建筑垃圾经处理后可用来生产再生砌块、墙板等再生墙体材料,利用建筑垃圾生产混凝土砌块和板材对建筑节能和墙体革新以及废旧混凝土高效回收利用具有重要的现实意义。

建筑垃圾与粉煤灰、废矿渣等一起资源化生产新型墙材,与传统的墙材生产相比,不需烧煤、不需粘土、不产生污水、废气、烟雾、灰尘,整个生产过程零污染物排放。我国是能源生产大国,能源消费大国。在我国的能源结构中煤炭是主体,煤炭在能源生产结构中占77%,在能源消费结构中占67%。在能源消费中建筑材料的生产能耗占全社会总能耗的15%。据分析,每烧1立方米的实心黏土砖需要耗费120公斤的煤,现在,我国既有建筑面积已经超过420亿平方米,每年新增建筑面积20亿平方米,如果在建造工程中全部使用再生墙材,每年可节约煤炭资源为7000多万吨标准煤,节约土地50万亩。再生建材的使用有利用我国资源节约型、环境友好型社会的建造。

3.4.5再生砂浆

利用建筑垃圾再生细骨料制备再生砂浆是目前建筑垃圾作为原材料进行循环在利用研究的主方向之一。目前,建筑垃圾生产再生砂浆技术已走出实验室试验阶段,开始进行工厂试验阶段,经试验证明再生砂浆具有较高的强度,可配置M15以下砌筑砂浆和抹灰砂浆,加入特殊材料后,还可用来生产保温、隔音等砂浆。另外,建筑垃圾破碎后磨细的微粉具有活性,可起到掺和料作用,使再生砂浆的浆体包裹性能和强度都得到一定的提高,减少水泥、掺和料的用量,降低生产成本。并且,再生砂浆密度小于普通砂浆,有利于提高建筑物的热工性能。

据测算建造工程每平方材料用量为:外墙抹灰面积=0.7~1倍建筑面积,内墙抹灰面积=1.7倍建筑面积,室内抹灰面积=3~3.4倍建筑面积,由于我国增处于城市建造关键时期,每年新建建筑面积在10亿平方以上,因此市场对砂浆的需求量巨大,再生砂浆具有广阔的发展前景和应用价值。

3.4.6再生混凝土

我国对再生骨料混凝土的研究起步较晚,但已成为混凝土研究的热点之一,有多家研究院和高校开展了再生混凝土的研究劳动,并取得了一定的研究成果。

由于再生骨料与天然骨料相比性能较差,配制的混凝土劳动性和耐久性难以满足工程要求。要推动再生骨料混凝土的广泛应用,必须对再生骨料进行强化处理。研究表明,利用颗粒整形强化技术强化得到的高品质再生骨料配制的混凝土的力学性能、耐久性能等已经接近天然骨料混凝土,从根本上解决了再生骨料的各种缺陷,完全可以取代天然骨料应用于结构混凝土中。

3.4.7堆山造景

建筑垃圾堆山造景是一种可行性很高的利用方式,建筑垃圾经过碾压、堆放、种植乔木、灌木等进行美化等便有丑陋的建筑垃圾变为绿色的小山,成为市民休闲锻炼的一个好去处。这种处理方式已在我国各地采纳:天津文景山公园(500万立方建筑垃圾)、朔州市朔城区金沙植物园(1000万立方米建筑垃圾)、濮阳市西环濮水公园(90余万立方米)、石家庄市选定了生态绿地、柏林公园和时光公园等12处进行建筑垃圾堆山造景。

4郑州市建筑垃圾处置现状

4.1郑州市建筑垃圾现状

近年来郑州市建造加速推进,城市外延式开发与旧城改造并举,城中村改造、合村并城、地铁及市政交通建造等工程导致大量建筑垃圾急剧产生。据2017年12月中国环境卫生协会建筑垃圾办理与资源化劳动委员组织中国建筑设计研究院、废弃物资源化国家工程研究中心、北京建筑大学等机构的专家学者对郑州市建筑垃圾现状的调查资料,近年来郑州市每年所产生的建筑废弃物约在1亿吨左右。而郑州市区建筑垃圾产生高峰还将持续10~15年,此间建筑垃圾的产生量将以10%的速度递增,预计到2020年郑州市建筑废弃物的累计堆存量将达到12亿吨。

然而目前郑州市建筑垃圾的处理利用率较低且方式粗放,除少部分渣土被回填和资源化利用外,大部分的建筑垃圾被运往郊外直接倾倒在沟壑中,甚至还有一部分因运输距离远、运费高,直接被倾倒在黄河滩地或者城市路边、空地,建筑垃圾的随意倾倒严重影响市容环境卫生。

4.2郑州市建筑垃圾处置

为提高城市整体形象,进一步加强大气污染防治劳动,有效遏制灰霾天气,全面提高空气质量,郑州市加大了对建筑垃圾处置的监管劳动。

目前郑州市建筑垃圾资源化利用最有影响力的企业是河南盛天环保再生资源利用有限企业。该企业被郑州市认定为“郑州市城市垃圾资源化工程技术研究中心”、“郑州市固体建筑废弃物资源化工程研究中心”、“郑州市建筑废弃物资源化利用示范基地”、“河南省建筑垃圾处理及资源化利用示范基地”,该企业并与国家固体废弃物工程研究中心、中国建筑设计研究院、昆明理工大学、北京建筑大学、郑州大学、华北水利水电大学等国内知名高校和研究机构保持良好的协作关系,并参与制定了《再生骨料应用技术规范》、《再生骨料地面砖、透水砖》、《工程施工废弃物再生资源利用技术规范》、《道路用建筑垃圾再生骨料无机混合料》等国家或行业相关标准的起草与制定,在建筑垃圾处置行业具有一定的影响力。

该企业起步较早,发展迅速,在郑州市龙湖经济开发区建成了河南首家“建筑废弃物研究示范基地”,年处理建筑垃圾达200多万方,年产各种新型环保建材240万方,目前在全国处于领先水平。2018年,企业在郑州市郑上路西段新建一个占地100亩的国家级示范性厂区,项目总投资2.3亿元,建成投产后,年处理建筑垃圾可达300多万方;年产道路路基材料、砂浆、墙体材料等各种新型环保建材360万方。

为适应郑州市建筑垃圾处置需求,该企业筹划在郑州城市四周各建一个建筑垃圾处置基地,在郑州各区各建一个建筑垃圾消纳场,将其范围内不能在现场直接处置的建筑垃圾全部运输到消纳场地进行资源化处置;总计将建造10条年处置200万吨的固定式建筑垃圾破碎线、6条年处置120万吨的移动式建筑垃圾破碎生产线、10条50万吨的干混砂浆生产线、9条30万方的湿混砂浆生产线、一条20万方再生混凝土砌块生产线,届时可年生产再生骨料2700万吨,其中420万吨用于生产干混砂浆,350万吨用于湿混砂浆,30万吨用于生产再生混凝土砌块,1900万吨再生骨料主要用于道路垫层、底基层、基层的修建。

5 结束语

当前我国对建筑垃圾的处理中存在以下问题:(1)建筑垃圾分类收集的程度不高,绝大部分依然是混合收集,增大了垃圾资源化、无害化处理的难度;(2)建筑垃圾回收利用率低,全国大多数城市对每年产生的大量建筑垃圾至今没有专业的回收机构;(3)我国建筑垃圾处理及资源化利用技术水平落后;缺乏新技术、新工艺,而且设备落后。(4)建筑垃圾处理投资少,法规不健全,建造工编辑的环境意识不高;(5)施工技术落后,大量的手工操作,是产生建筑垃圾的主要原因。

为彻底解决我国城市建筑垃圾处置劳动,我国政府在对建筑垃圾处理问题上注意以下几个重要问题:

(1)高度重视,切实加强组织领导。建筑垃圾的处理和回收利用是一个系统工程,涉及到社会的各个层面,该如何处理就需要有组织进行协调解决,各建筑施工有关单位要站在讲政治、讲大局、讲稳定的高度,进一步统一思想,提高认识,分工负责,齐抓共管;要建立健全渣土设置与办理专项方案,对工地内建筑渣土的产生、防尘办法、处置等实行统一领导,统一办理。

(2)提高建筑垃圾的技术处理水平。目前,我国建筑垃圾的处理仍停留在较低水平。城市建筑垃圾除废旧钢筋等部分材质被回收外,大多是将未经处理的建筑垃圾直接运往郊外或乡村,采用露天堆放或以直接填埋的方式进行处理。缺乏对建筑垃圾的有效技术处理。尤其是对建筑垃圾做混凝土骨料必需破碎、筛分分级、清洗堆存的技术国内企业还有待加强研究。城市相关部门应尽快帮助协调并依靠企业技术研发解决在建造垃圾处理等方面存在的技术问题。

(3)降低建筑垃圾对环境的污染。我国建筑垃圾处理技术及回收利用率较低,建筑垃圾大部分被运往垃圾填埋场堆放或填埋,不但占用了大量宝贵的耕地,而且对土壤、水源、植被等自然环境造成了相当大的危害。同时,在运输过程中给城市环境造成了严重污染,严重影响了城市环境和城市形象。所以对于那些分拣出来不能利用的垃圾要合理处置,把对环境的污染降到最低。

(4)政府要为建筑垃圾处理提供资金保障。建筑垃圾废料不是商品,本身是没有价值的,只有经过加工处理再利用后才会产生新的价值。在建筑垃圾的回收处理利用过程中,常常使处理单位无利润可图,缺少了积极性,直接影响利用劳动的进行,因此必须由政府通过某种渠道在利用过程中给予经济补助。

(5)建立健全合理的金沙线上娱乐。近些年来,我国对建筑垃圾回收再利用的重要性虽已有清醒认识,但还没有引起足够的重视。国家还没有建立完善的相关法律法规,对违反规定的处罚条例,禁止填埋可利用的建筑垃圾及规定建筑垃圾必须进行分类收集和存放的条款还不完善。所以,应出台相关金沙线上娱乐,实行有效地奖惩制度。

建筑垃圾资源化处置是建筑垃圾妥善解决的唯一途径,其将是我国在今后一段时间研究的一个重要课题。

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