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建筑垃圾循环利用现状及基本途径

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[摘要]建筑垃圾是指在建筑物的建设、维修、拆除过程中产生,主要为固体废弃物,包括废混凝土块、沥青混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其他废弃物等。随着城市建设步伐的日益加快,建筑垃圾的产生也越来越多。据有关资料介绍,据对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万m2建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500~600t。若按此测算,我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣就有4000万t。因拆迁产生的建筑垃圾更难以统计。数据显示,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。且绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,耗用大量的征用土地费、垃圾清运等建设经费。同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染,成为城建中的一大公害。据西安市市政部门透露,西安市每天生产建筑垃圾3万t,这些建筑垃圾长期弃废填埋,以致今年在西安市近郊已难觅

建筑垃圾是指在建筑物的建设、维修、拆除过程中产生,主要为固体废弃物,包括废混凝土块、沥青混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其他废弃物等。
随着城市建设步伐的日益加快,建筑垃圾的产生也越来越多。据有关资料介绍,据对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万m2建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500~600t。若按此测算,我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣就有4000万t。因拆迁产生的建筑垃圾更难以统计。
数据显示,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。且绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,耗用大量的征用土地费、垃圾清运等建设经费。同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染,成为城建中的一大公害。据西安市市政部门透露,西安市每天生产建筑垃圾3万t,这些建筑垃圾长期弃废填埋,以致今年在西安市近郊已难觅可供充埋之地。
专家认为,“建筑垃圾如果不加以利用,就是垃圾;如果将建筑垃圾加以聚集、分类利用,建筑垃圾则成为财富。”因此,将建筑垃圾回收利用,就能变废为宝。所谓的利用就是将建筑垃圾中的许多废弃物经过分捡、剔除或粉碎后,作为再生资源重新利用。循环利用建筑垃圾是节约资源、保护生态的有效途径。
从生态经济系统的意义上说,废弃物是“放错了位置的资源”,将其回收利用以生产新型建材,是消除污染,使其资源化的主要方法之一,可以缓解我国城市环境负荷的压力,实现经济和环境的可持续发展。
1国内外建筑垃圾循环利用现状
1.1国外建筑垃圾循环利用现状
建筑垃圾中的许多废弃物经过分捡、剔除或粉碎后,大多可作为再生资源重新利用。综合利用建筑垃圾是节约资源、保护生态的有效途径。在这方面,日本、美国、德国等发达国家进行得比较早,给我们提供了许多先进的经验和处理方法。
日本人将建筑垃圾视为“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。比如港埠设施,以及其他改造工程的基础设施配件可以利用再循环的石料,代替相当量的自然采石场砾石材料。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,生产再生水泥和再生骨料,生产规模最大的可加工生产100t/h。1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》,规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾,必须送往“再资源化设施”进行处理。
美国政府则制定了《超级基金法》,规定:“任何生产有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾卸”。从而在源头上限制了建筑垃圾的产生量,促使各企业自觉地寻求建筑垃圾资源化利用途径〔1〕。
美国的CYCLEAN公司采用微波技术,可以100%的回收利用再生旧沥青路面料,其质量与新拌沥青路面料相同,而成本可降低1/3,同时节约了垃圾清运和处理等费用,大大减轻了城市的环境污染;对已经过预处理的建筑垃圾,则运往“再资源化处理中心”,采用焚烧法进行集中处理。在荷兰,建筑业每年产生的废物大约为14×106t,大多数是拆毁和改造旧建筑物的产物(石块、金属、塑料和木材的杂乱物)。目前,已有70%的建筑废物可以被再循环利用,但是荷兰政府希望将这个百分比增加到90%。因此,他们制定了一系列法律,建立限制废物的倾卸处理、强制再循环运行的质量控制制度。
德国将建筑垃圾分成土地开挖、碎旧建筑材料、道路开挖和建筑施工工地垃圾,按不同用途再循环利用达70%以上。德国西门子公司开发的干馏燃烧垃圾处理工艺,可将垃圾中的各种可再生材料十分干净地分离出来,再回收利用,对于处理过程中产生的燃气则用于发电,垃圾经干馏燃烧处理后有害重金属物质仅剩下2~3kg/t,有效地解决了垃圾占用大片耕地的问题〔2〕。
瑞典具有先进的建筑垃圾破碎机,这种机械集筛分、破碎、除铁、运输为一体,自身有履带、板车直接开到工地,将建筑垃圾筛分、破碎后又可直接运到建筑工地利用。
总之,这些国家大多施行的是“建筑垃圾源头削减策略”,即在建筑垃圾形成之前,就通过科学管理和有效的控制措施将其减量化。对于产生的建筑垃圾则采用科学手段,使其具有再生资源的功能。

1.2国内建筑垃圾循环利用现状
长期以来,我国的建筑垃圾再利用没有引起很大重视,通常是未经任何处理就被运到郊外或农村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理。随着我国城镇建设的蓬勃发展,建筑垃圾的产生量也与日俱增。目前,我国每年的建筑垃圾数量已在城市垃圾总量中占有很大比例,成为废物管理中的难题。上海、北京等城市的一些建筑公司在对建筑垃圾的回收利用方面作了一些尝试。
比较早的上海市第二建筑工程公司在市中心的“华亭”和“霍兰”两项工程的7幢高层建筑施工过程中,将结构施工阶段产生的建筑垃圾,经分拣、剔除并将有用的废渣碎块粉碎后,与标准砂按1:1的比例拌合作为细骨料,用于抹灰砂浆和砌筑砂浆。共计回收利用建筑废渣480t,节约砂子材料费1.44万元和垃圾清运费3360元,扣除粉碎设备等购置费,净收益1.24余万元。1992年6月,北京城建集团一公司先后在9万m2不同结构类型的多层和高层建筑的施工过程中,回收利用各种建筑废渣840多吨,用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土楼地面和混凝土垫层,使用面积达3万多平方米,节约资金3.5万余元〔3〕。
河北工专新兴科技服务总公司开发成功一种“用建筑垃圾夯扩超短异型桩施工技术”,在综合利用建筑垃圾方面有了突破性进展。该项技术是采用旧房改造、拆迁过程中产生的碎砖瓦、废钢渣、碎石等建筑垃圾为填料,经重锤夯扩形成扩大头的钢筋混凝土短桩,并采用了配套的减隔振技术,具有扩大桩端面积和挤密地基的作用。单桩竖向承载力设计值可达500~700kN。经测算,该项技术较其他常用技术可节约基础投资20%左右2007年3月,东莞市科绿盛环保工程技术有限公司成立,专门对建筑垃圾资源化进行科学处置、再利用。他们利用半年多的时间,进行了一系列的研究与创新,形成了一套较为成熟的建筑垃圾资源化成套技术装备,从研发到生产都有独立自主知识产权。目前,科绿盛开发的技术已经处于国内的领先水平。
最近,针对建筑垃圾的循环利用,河南黎明路桥重工有限公司一直致力于将建筑垃圾变废为宝的重工设备的研制,并于近期取得了突破性进展,公司新推出的移动破碎站,不仅整套设备灵活,可以随时到达现场,对建筑垃圾破碎,不需运输,节约成本和时间,而且,移动破碎站不需要再配电力设备,有附带的电机组完成作业,整套设备占地面积也小,可以随时进入加工现场,完成破碎作业后随时开往另一作业现场。
相信有了移动破碎站,建筑垃圾的循环利用将不再是纸上谈兵。
2我国建筑垃圾循环利用存在的问题
长期以来,我国的建筑行业都是采用传统方式施工,原料消耗大,加上管理的落后,从而产生大量的建筑垃圾。虽然已开始进行新型建材开发和利用,但规模和数量还非常有限。对建筑垃圾的利用刚刚起步,还没有一套适合我国国情的建筑垃圾资源化手段。
数据显示,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。且绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,耗用大量的征用土地费、垃圾清运等建设经费。同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题又造成了严重的环境污染,据统计,发达国家建筑垃圾资源化的利用率已达60%-90%,而我国尚不足5%,造成了极大的资源浪费。在我国建筑垃圾循环利用的技术和大型机械设备研发制造方面还很落后,几乎是从空白开始的。目前,日本、瑞典和德国在这方面的技术是最先进的,但设备造价十分高昂,建设年产50万吨建筑垃圾处置工厂,其总设备投资不低于人民币1.2亿元,而且其应用产品市场附加值不高。如果单纯靠引进国外技术和设备进行产业化,对国内企业来说是不切实际的。反观国内,在这一领域研究机构大多停留在探索阶段,目前主要是跟踪国外技术,所以我国建筑垃圾循环再利用的关键是根据中国的实际情况做技术引进和创新,研发和制造建筑垃圾循环利用的一系列整套设备。
3我国建筑垃圾循环利用的基本途径
3.1从源头上加以控制
大力开发和推广节能降耗的建筑新技术和新工艺,从而减少建筑垃圾的产生。在建筑物的设计过程中,考虑提高建筑物的耐久性,采用尽量少产生建筑垃圾的结构设计,使用环保型建筑材料,考虑建筑物将来进行维修和改造时建筑垃圾产生量少,考虑建筑物在将来拆除时的再生问题〔2〕。
3.2贯穿建筑全过程
在建筑过程中坚决杜绝偷工减料、以次充好、随意更改设计方案等降低工程质量的现象发生,保证建筑物的质量和耐久性,减少不必要的维修、加固甚至重建工作。注意废料的直接再利用,例如碎砖、混凝土块等废料经破碎后,可以代砂,直接在施工现场利用,减少需被转移的建筑垃圾产生量。同时,制定相关的建筑垃圾产出标准作为法律依据,使政府可以对建筑垃圾的产生量予以控制〔2〕。3.3分类处理循环使用
就地产生和运出场外的建筑垃圾,对其进行分拣、集中,将其中可作为原材料再生利用的成分进行分选加工再利用。例如废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属,经分拣、集中、重新回炉后可以再加工制成各种规格的钢材;废竹木、木屑等则可用于制造各种人造板材;混凝土废料用于制作砌块、铺道砖、花格砖等。从而实现由传统的建筑原料——建筑物——建筑垃圾向建筑原料——建筑物——建筑垃圾——再生原料的循环模式的转变。这些需要政府部门、环保部门、建筑建材行业等各部门共同努力,采取各项优惠政策,大力扶持创办建筑垃圾的加工企业,大力开发和推广再生材料产品;采取积极措施,鼓励对建筑垃圾的再利用。逐步实施建筑垃圾经再加工后,作为建材产品的循环再利用。
3.4大力研发建筑垃圾循环利用技术和机械设备
建筑垃圾不同于生活垃圾和工业垃圾,其80%以上是废混凝土、废砖、废砂浆等建筑材料,毒性轻微或无毒,虽然不须经过复杂的处理过程就可资源化循环利用,但需要收集、筛选、破碎、输送转运系统一整套大型机械设备。建筑垃圾的回收处理,实际上就是把功能不同的破碎设备、筛选设备、传送设备及除去杂质的设备合理地组合在一起的生产工艺过程。运用这些大型机械设备将建筑垃圾破碎后的混凝颗粒、砖石碎片及沙颗粒,运到应用人行道及自行车道、石块路面套层、生产建筑材料及混凝土场地中,作为建筑业的第二资源。目前,建筑垃圾之所以没有很好地循环再利用,关键就是缺乏处理设备,只好进口但很昂贵。据报导西安市政部门在西北首家引进瑞士的建筑垃圾破碎机,该机械年产40万t,投资回收将近一年时间,但去除购置成本和价格因素仍可获利650万元。经济效益可观大有市场〔4〕。
4结语
综上所述,建筑垃圾作为各种建材产品废料的混合物,未加处理直接填埋,不仅破坏了人类赖以生存的自然环境,而且也是资源的巨大浪费。要想从根本上解决我国建筑垃圾存在的问题,实现我国建筑垃圾的循环再利用,应大力进行建筑垃圾循环利用的技术创新和研发制造建筑垃圾循环利用的处理设备。采取建筑周期全过程的管理模式,形成建筑原料——建筑物——建筑垃圾——再生原料的循环模式。在建筑过程中让原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用,并将其对自然环境的影响降低到尽可能小的程度,从而形成高利用、低排放的新型建筑模式,在保护环境的同时也取得了更大的经济利益。
参考文献
1王志伟.建筑垃圾的开发和利用〔J〕.建筑技术开发,2000,27(6):33.
2张成尧.建筑垃圾综合利用及管理的现状和进展〔DB/OL〕.http://www.studa.net/ All Rights Reserved 2008.106.
3陆凯安.建筑垃圾综合利用势在必行〔J〕.再生资源研究,1999,(2):33~34.
4周沐辉.建筑垃圾摇身变宝〔N〕.西安华商报,2008-11-31(3版).




来源:环境工程
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