我国现行城市工程建筑垃圾处理工艺探讨

世界经济的全球化发展促使城市化水平持续上升，城市建设的快速推进和城市规模的日益扩大，给城市和社会带来了新的污染源——建筑垃圾。城市建筑垃圾的处置已经取代城市生活垃圾的处置，成为城市管理的首要问题。
1建筑垃圾处置现状
1.1建筑垃圾主要成分及废料率
城市工程建筑垃圾的来源很多，比较常见的有拆迁垃圾、施工垃圾和装潢垃圾。尽管来源不同，并因建筑用途、结构类型、装修程度、施工工艺的不同垃圾成分会发生变化，但其主要组成成分基本相同，主要包括混凝土、砖和砌块、砂浆、陶瓷和瓦片、金属、木材、塑料、纸、玻璃等。在这几种固体建筑垃圾中，混凝土、砌块、砂浆瓷砖、钢筋、木模板占废弃物总重量的80％以上。根据学者李景茹的调查研究，建筑垃圾中的不同成分在不同建筑类型中的废料率差异较大（见表1）。
表1不同类型建筑垃圾中不同成分的废料率统计表(%)

1.2建筑垃圾排量及回收率
国内外研究表明，建筑垃圾来源于工程建筑的各个阶段，不同阶段产生的建筑垃圾成分也不相同。具体而言，在建筑物建造过程中，建筑物的设计方案、工人的技术操作素养、建筑材料以及施工过程的管理对建筑垃圾的产生量具有重要影响；在建筑物的装修过程中，建筑垃圾主要来源于材料切割后的剩余；在拆毁过程中，建筑垃圾产生量的变化则主要由建筑物的结构或功能类型所决定。此外，不同建筑类型的建筑垃圾成分回收率也与工程类型有一定的关系，学者罗清海就采用调查的方式对不同建筑工程类型的垃圾产生量和回收率进行了研究（见表2）。
表2不同建筑工程类型的垃圾产生量和回收率统计表

从表2可以看出，拆迁工程中砖石和陶瓷所占比重达到40.5％，并且有38％的砖石被回收，主要用于砌筑围场、工棚等临时建筑；施工工程和装潢工程中，混凝土、砖石的回收主要用于回填和场地平整以及铺设路基。此外，三类建筑工程中，金属、塑料等建筑垃圾的回收率普遍较高，主要是由工人收集后送废品回收站。
1.3建筑垃圾引发的环境问题
据不完全统计，我国每年建成的房屋面积高达16～20亿m2，房屋的新建施工和旧房拆除以及新房装潢必然产生大量垃圾。此外，各种改建工程、市政基础设施建设工程、公用设施建设工程也产生大量建筑垃圾。这些建筑垃圾的堆放必然会破坏生态环境，对环境产生危害，并且这种危害具有累积性和持续性，甚至可能产生系列次生危害。如：①侵占土地。巨大数量的建筑垃圾的堆放要侵占大量土地。据统计，我国每年因建筑垃圾堆放而被侵占的土地面积约为1608～2412hm2，这对我国社会的发展将产生重大影响；②污染水体。建筑垃圾无论是露天堆放还是挖坑填埋，都会因渗漏而对周边的水环境产生影响，尤其是大量水溶性有害物及其次生污染物渗入地下水层或是流入江河、湖泊，导致地表和地下水污染；③污染大气。建筑垃圾中可能存在一些挥发性污染物、放射性污染物以及在堆放条件下可能产生次生有害气体，这些有害物质会污染大气；④污染土壤。建筑垃圾中的有害物质在堆放或填埋过程中产生的次生有害物质会改变土壤的物理结构和化学性质，破坏土壤的初始结构，对土壤产生污染，从而妨碍植物生长，甚至可能通过生物链影响禽畜、人体健康。
2建筑垃圾处理工艺
2.1建筑垃圾回收再利用
（1）金属垃圾。一直以来，建筑工程中的金属垃圾因其相对容易的回收处理工艺和丰厚的市场回报，而处于较高的回收率水平，一般可以达到70％以上。回收后的金属经过高炉熔化后，既可以直接用于产品生产，也可以经过其他工艺处理成为其他产品。
（2）塑料垃圾。科学研究表明塑料产品在自然界中自然降解能力极为低下，并对环境往往造成能以恢复的“硬伤”。工程建筑垃圾中，塑料的回收率仅次于金属，达到40％以上。回收的塑料垃圾，因其稳定的化学性质和低廉的生产成本受到市场的广泛认可。
（3）木材垃圾。现代拆迁工程建筑垃圾中木料垃圾的比重很小，施工工程中木料的使用量比较大，但产生的建筑垃圾比重较小，装潢工程中木料垃圾的比重最大。目前，对木料垃圾的回收再利用主要集中在优质和块形较好的木料上，块形不规则木料的再利用还有待进一步研究。

4）建筑模板垃圾。在工程建筑项目中，往往要用到多种模板。由于模板为周转材料，在利用的过程中并不会转化为建筑实体，也就是说不会被消耗。因此，建筑施工单位可以将建筑模板收集起来重复利用。
2.2建筑垃圾用于基建
（1）人工造景，美化城市。建筑垃圾相对生活垃圾来说，具有稳定性较强、污染水平较低等优点。由于建筑垃圾的堆放会造成大量土地被占用，因此近些年来国内一些沿海城市正在积极探索利用建筑垃圾进行堆山造景，这样既可以保护环境卫生、节约土地资源，又可以给城市建筑垃圾的处理、堆放提供一条废弃资源再生利用的新途径，同时还为可以为城市创造一个新的生活休闲点和旅游风景点，极大地改变城市的形象，实现美化城市的目的。
（2）填充路基。传统路基填充主要采用外运砂石的方式进行，这增加了项目的建设成本。城市建筑垃圾粉碎后即可以直接用于路基填充，这样既处置了建筑垃圾，又节约了项目建设成本，实现了建筑垃圾“变废为宝”的双重功效。
（3）水利工程建设。现代大型堤坝建设需要巨大的土石方量，巨大数量的土石挖掘不仅会破坏土壤表层，还会造成局部小气候不稳定。因此，可以充分利用城市工程建筑垃圾进行水利工程堤坝建设，以提高建筑垃圾的利用效率。
2.3建筑垃圾填埋处理
目前，我国建筑垃圾的数量不断膨胀，其总量已占到城市垃圾总量的30％～40％，也就是说每年产生的建筑垃圾达4000～5000万t。一直以来，由于建筑垃圾污染的隐形性，建筑垃圾的处理未能引起社会的关注，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，采用露天堆放或填坑的方式进行处置。这种处置方式对环境造成的影响及其危害性也未能引起有关部门的重视。其实，国外研究表明露天堆放或填坑方式处理后建筑垃圾对填埋场周围地表水和地下水造成了不同程度的污染。
首先，要正确选取垃圾填埋场，并做好有关地基承载力、水环境效应和渗滤液特性等方面的实验工作；其次，要对建筑垃圾进行预处理，即要先将建筑垃圾进行分选与破碎处理，对其中的可利用组分如金属、塑料、木料、模板等进行回收利用后，再运往建筑垃圾填埋场进行填埋处置；再次，按要求对建筑垃圾填埋场压实封场；最后，加强填埋场后期监控与管理，做好填埋场周边的空气、土壤和水体的环境监测工作，以尽量控制或降低垃圾填埋场对周边环境产生的污染。
3建筑垃圾处理原则
目前，我国区域间经济发展水平与城市化水平极不均衡，尽管各地建筑垃圾排量及其成分差异较大，但都应充分认识到建筑垃圾对环境的影响具有长期性和累积性。因此，我们必须积极探讨建筑垃圾处理工艺，提高建筑垃圾利用率，按照“减量化、资源化、无害化”原则加强建筑垃圾处理，提高建筑垃圾的处置效率以及由此产生的环境效益、经济效益和社会效益。
3.1减量化
建筑垃圾的减量化处理是多方面的，它不仅要求尽量减少建筑垃圾的数量和体积，还要求尽可能地减少其种类、消除或降低其有害成分的浓度等。常用的减量化措施主要有：一是开展清洁生产，提高施工技术，减少垃圾来源；二是节约生产，提高工程施工管理水平；三是利用新技术改善建材，防止或减少次生污染；四是加强城市规划实施力度、提高建筑设计水平，延长建筑使用寿命。
3.2资源化
建筑垃圾资源化是指通过提高建筑工程管理水平和使用新技术从建筑垃圾中回收有用的物质和能源，其利用方式主要有：一是直接利用，如可以将建筑垃圾作为工程填埋土方，可以将形态良好的砌块、金属、木材搭建临时工棚等；二是再生利用，对建筑垃圾中有再利用价值的成分，如金属、塑料、竹木、纸板、玻璃等实施回收再利用；三是能量转换，对含有机质等可燃物的建筑垃圾，可以通过焚烧处理回收热量。
3.3无害化

建筑垃圾的无害化是指通过相关处理流程消除建筑垃圾中的有害成分，主要包括两方面的内容：一是筛选建筑垃圾中的有毒有害成分，如含汞荧光灯泡，含铅铬电池、铅管以及油漆、杀虫剂、清洁剂等其它有毒化学物质，并对其分别作无害化处置，以尽量降低建筑垃圾的危害性；二是建造专用的建筑垃圾填埋场，对建筑垃圾进行分选处理后实施填埋，以防止或减少垃圾长期堆放过程中产生次生物理、化学污染。
参考文献
1李景茹，米旭明，丁志坤等.新建工程建筑废弃物产出水平调查分析［J］.建筑经济，2010（1）
2罗清海，陈晓明，王衍金等.工程建筑垃圾处置的调查和分析［J］.中国资源综合利用，2009（6）
3丁雪芬.废弃混凝土在建筑工程上的回收利用［J］.混凝土，2003（2）
4白延涛.土木工程建筑可持续发展之路浅析［J］.经济管理，2009（6）