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摘要:本文通过建筑垃圾的定义、产生处置利用情况着重对对策方面进行一些探讨:结合我国的实际状况,分析了建筑垃圾的产生、处置现状及存在的问题,并找出处理处置利用方法,为建筑垃圾的处理利用实践提供科学的参考依据。
关键词:建筑垃圾;处理处置;直接利用;建筑材料;循环利用
1概况
1.1定义
狭义界定是指建筑垃圾是旧建筑物及构筑物拆除以后废弃物部分。
广义界定建筑垃圾应包括以下六个部分:
(1)建筑物拆除下来的砖;
(2)旧建筑拆除后不能再使用的废弃部分;
(3)建筑物建造施工过程中产生的废弃物,如未用完的材料、落地砂浆、混凝土、有色金属制品、钢筋头、塑料制品、小五金等;
(4)建筑物建造施工中,开挖基础的基坑土、边坡土或碎石等;
(5)家庭装修过程中产生的各类废料;
(6)道路翻修产生的废料。
1.2产生概况
中国每年的新建筑面积达到20亿平方米,全球40%的水泥和钢材都用在了中国的建筑工地上。在这个建筑大工地的背后,每年还产生着数以亿吨计的建筑垃圾,它的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。据住建部公布的最新规划,到2020年中国还将新建住宅300亿平方米,由此产生的建筑垃圾至少达到50亿吨【1】。目前,我国建筑垃圾的产生量已占到城市垃圾总量的40%。
2 处理处置技术
2.1处理处置原则
建筑垃圾减量化,开展清洁生产;建筑垃圾资源化,采取管理和技术从建筑垃圾中回收有用的物质和能源,包括物质回收、物质转换、能量转换;建筑垃圾无害化,包括分选出建筑垃圾中的有毒有害成分和建造[作者简介:谢志峰(1980-),男,讲师,主要从事固体废物处理方面研究和教学工作。]专用的建筑垃圾填埋场对分选出有毒有害成分后的建筑垃圾进行填埋处置。
2.2处理处置概况
在我国,建筑垃圾的资源化利还处于初级阶段。其基本思路均为将建筑垃圾进行分选,从而进行分类利用。能够利用的利用,不便于利用的在保证无害化的前提下进行填埋处置。在实际的应用方面,真正规模化利用建筑垃圾的报道目前国内还很少。
2.3建筑垃圾预处理
预处理一般包括以下三个阶段:
2.3.1 建筑垃圾的粗分
如果在源头上对建筑垃圾进行分类收集,可以大大提高主要成分的回收利用价值。如建筑垃圾大致可分为混凝土块、钢筋、玻璃、塑料、木材等几类,可以在现场将它们分开堆放,施工过程中也可以在现场放置不同的垃圾桶以区分。在我国的一些大城市,已经出现了一些专业的拆房公司,可以进行建筑垃圾的分类收集。
2.3.2 建筑垃圾的破碎
破碎作业的对象主要是混凝土材料和石材,目的是减小颗粒尺寸,增大其形状的均匀度,以便后续处理工序的进行。例如,破碎作业能使建筑垃圾的粒度变小、变均匀,在垃圾物料间的空隙减小,容量增加,因而节省储存空间,运输时增加运量;同时也提高了后续分离处理的效率和质量,破碎处理后的建筑垃圾还有利于高密度的填埋处理,节省填埋场空间。
2.2.3 建筑垃圾的分选
建筑垃圾分选是实现其资源化、减量化的重要一环,通过分选将有用的充分选出来加以利用,将有害的充分分离出来,还有一个重要功能是将建筑垃圾分成不同的粒度级别,供不同的再生利用工艺使用。分选包括手工捡选、筛分、重力分选、磁力分选,浮力分选、光学分选等。
2.3建筑垃圾的处理处置
目前我国建筑垃圾的处理处置仍以填埋为主,以北京为例【2】,目前的处理模式是:施工开挖的土地填埋处置,碎旧建材中高附加值金属回收利用,无机质垃圾及杂质混装填埋,施工垃圾大部分回填,很少一部分与生活垃圾混装进行填埋或者焚烧。
2.4建筑垃圾的利用
2.4.1建筑垃圾的再生利用
(1)砖、瓦经清理重复使用。
(2)废砖、瓦、混凝土经破碎筛分分级、清洗后作为再生骨料配制低标号再生骨料混凝土,用于地基加固、道路工程垫层、室内地坪及地坪垫层和非承重混凝土空心砌块、混凝土空心隔墙板、蒸压粉煤灰砖等生产。再生骨料组份中含有相当数量的水泥砂浆,致使再生骨料孔隙率高、吸水性大、强度低。这些都将导致所配混凝土拌合物流动性差,混凝土收缩值增大,抗压强度偏低,限制了该混凝土的使用范围。
(3)废钢筋、钢门窗、铸铁管、铁钉、黑白铁皮等经分拣后送钢铁厂或有色金属冶炼厂回炼。
(4)废陶瓷洁具、瓷砖经破碎筛分、配料压制成型生产烧结地砖或透水地砖。
(5)废玻璃分拣后送玻璃厂或微晶玻璃厂做生产原料。
(6)木门窗、木屋架可重复利用或经加工再利用,或用于制造中密度纤维板【3】。
(7)废油毡填埋处理。
(8)基坑土及边坡土送烧结砖厂生产烧结砖,碎石经破碎、筛分、清洗后做混凝土骨料。
2.4.2直接利用途径
(1)作为回填材料直接利用
利用建筑垃圾替代耕地用土作回填材料建筑垃圾的主要成分是混凝土、石灰、砂石、渣土等,一般不存在“二次污染”的問题,可以用做工程回填,如修筑建设用地、城市造景、填海、筑堤坝、构件的回填材料或铺设道路等。建筑垃圾中能用于覆盖生活垃圾的成分约占60%。因此利用建筑垃圾作生活垃圾覆土可保护大量的耕地。
(2)作为建材产品直接利用
用建筑垃圾加固软土地基。其原理是利用建筑垃圾中的废旧固体无机材料形成散状材料桩,通过重锤冲击使桩与桩间土相互作用,形成复合地基,进而达到提高地基承载力的作用。
(3)利用建筑垃圾造景
利用建筑垃圾“堆山造景”国内外已不乏先例。如天津市用3 年时间完成了一个“山水相绕、移步换景”的特色景观,占地约 40 万m2,利用建筑垃圾500 万m3。
3 建筑垃圾处置的对策和途径思考
3.1建立完善机制,优化管理模式
依托环卫部门,建立完善的管理机构,利用市场经济杠杆,调动社会力量共同参与建筑垃圾的管理和监督,并动态监测和跟踪分析建筑垃圾各个方面的情况,为相关规划和政策的制定提供决策依据。
要建立完善的法律法规,凡利用建筑垃圾生产出的材料和产品,国家应在税收政策上给予优惠。
同时,采取建筑周期全过程的管理模式。改变传统的建筑原料—建筑物—建筑垃圾的线性模式,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、持久的利用,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。
3.2加强建筑垃圾综合利用的研究和开发
科研工作应该包括以下主要方面:建筑垃圾综合利用的分选技术创新与设备研发;建筑垃圾减量化的综合措施;研究回填材料的组成、结构与性能以及对周围环境的影响;采用循环再生骨料开发绿色建材。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要少,考虑建筑物在将来拆除时的再生问题。【4】
3.3探索在施工中控制建筑垃圾的方法
(1)从施工人员角度减少建筑垃圾的方法。技术人员做好预算,减少过剩的建筑材料建筑垃圾转化率。材料员认真审批进料单,避免材料进料过多而造成的浪费。施工人员在保证质量和节约用料的前提下,减少不必要的维修、加固甚至重建工作。
(2)从管理方法方面减少建筑垃圾的产生。如采用商品砂浆,将钢筋制作外包给专门的钢筋加工中心,就能大大减少建筑垃圾和废钢筋的产生。
(3)从施工工艺方面减少建筑垃圾。采用可以循环使用的钢模板代替木模板,就能减少废木料的产生;采用装配式代替现场制作,也是减少建筑垃圾的好办法等。
(4)推广绿色建材。采用轻骨料混凝土隔墙板、粉煤灰小型空心砌块、钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板、石膏空心砌块等,均可以减少建筑垃圾的产生。
3.4走回收循环再利用之路
在建设过程中或旧建筑物维修和拆除过程中产生的建筑垃圾多为固体,其中含有大量有利用价值的材料。建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后,大多数可以作为再生资源重新利用。比如,废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属,经分拣、集中和重新回炉后,可以再加工制造成各种规格的钢材;废竹木材则可以用于制造人造木材;砖、石、混凝土等废料经破碎后,可以代替砂用于砌筑砂浆、抹灰砂浆和混凝土垫层等,还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。【5】又比如,建筑废渣也可以应用在公路、铁路的路基、软弱土路基处理、粉土路基、黏土路基、淤泥路基和过水路基等等方面,可以用作改善路基加固土。另外,建筑废渣可用于建筑工程地基与基础的稳定土基础、粒料改善土基础、回填土基础、地基换填处理和楼地面垫层等,还可用于机场跑道、城市广场、街巷道路工程的结构层、稳定层等。
(本论文得到河北建材职业技术学院院级课题《材料类专业固体废物处理课程教学研究》(编号Y09004)基金资助)
参考文献:
[1] 蒿奕颖. 从中英比较调查看我国建筑垃圾减量化设计的现状及潜力[J],建筑科学,2010(6)
[2] 崔素萍. 北京市建筑垃圾处置现状与资源化, 中国硅酸盐学会房建材料分会2006年学术年会固体废弃物在城镇房屋建筑材料的应用研究论文集
[3]李转学, 浅谈建筑垃圾再生利用的途径[J].,河南建材,2010(3)
[4] 王志伟. 建筑垃圾的开发和利用[J].建筑技术开发,2000(6):33~34
[5] 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
关键词:建筑垃圾;处理处置;直接利用;建筑材料;循环利用
1概况
1.1定义
狭义界定是指建筑垃圾是旧建筑物及构筑物拆除以后废弃物部分。
广义界定建筑垃圾应包括以下六个部分:
(1)建筑物拆除下来的砖;
(2)旧建筑拆除后不能再使用的废弃部分;
(3)建筑物建造施工过程中产生的废弃物,如未用完的材料、落地砂浆、混凝土、有色金属制品、钢筋头、塑料制品、小五金等;
(4)建筑物建造施工中,开挖基础的基坑土、边坡土或碎石等;
(5)家庭装修过程中产生的各类废料;
(6)道路翻修产生的废料。
1.2产生概况
中国每年的新建筑面积达到20亿平方米,全球40%的水泥和钢材都用在了中国的建筑工地上。在这个建筑大工地的背后,每年还产生着数以亿吨计的建筑垃圾,它的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。据住建部公布的最新规划,到2020年中国还将新建住宅300亿平方米,由此产生的建筑垃圾至少达到50亿吨【1】。目前,我国建筑垃圾的产生量已占到城市垃圾总量的40%。
2 处理处置技术
2.1处理处置原则
建筑垃圾减量化,开展清洁生产;建筑垃圾资源化,采取管理和技术从建筑垃圾中回收有用的物质和能源,包括物质回收、物质转换、能量转换;建筑垃圾无害化,包括分选出建筑垃圾中的有毒有害成分和建造[作者简介:谢志峰(1980-),男,讲师,主要从事固体废物处理方面研究和教学工作。]专用的建筑垃圾填埋场对分选出有毒有害成分后的建筑垃圾进行填埋处置。
2.2处理处置概况
在我国,建筑垃圾的资源化利还处于初级阶段。其基本思路均为将建筑垃圾进行分选,从而进行分类利用。能够利用的利用,不便于利用的在保证无害化的前提下进行填埋处置。在实际的应用方面,真正规模化利用建筑垃圾的报道目前国内还很少。
2.3建筑垃圾预处理
预处理一般包括以下三个阶段:
2.3.1 建筑垃圾的粗分
如果在源头上对建筑垃圾进行分类收集,可以大大提高主要成分的回收利用价值。如建筑垃圾大致可分为混凝土块、钢筋、玻璃、塑料、木材等几类,可以在现场将它们分开堆放,施工过程中也可以在现场放置不同的垃圾桶以区分。在我国的一些大城市,已经出现了一些专业的拆房公司,可以进行建筑垃圾的分类收集。
2.3.2 建筑垃圾的破碎
破碎作业的对象主要是混凝土材料和石材,目的是减小颗粒尺寸,增大其形状的均匀度,以便后续处理工序的进行。例如,破碎作业能使建筑垃圾的粒度变小、变均匀,在垃圾物料间的空隙减小,容量增加,因而节省储存空间,运输时增加运量;同时也提高了后续分离处理的效率和质量,破碎处理后的建筑垃圾还有利于高密度的填埋处理,节省填埋场空间。
2.2.3 建筑垃圾的分选
建筑垃圾分选是实现其资源化、减量化的重要一环,通过分选将有用的充分选出来加以利用,将有害的充分分离出来,还有一个重要功能是将建筑垃圾分成不同的粒度级别,供不同的再生利用工艺使用。分选包括手工捡选、筛分、重力分选、磁力分选,浮力分选、光学分选等。
2.3建筑垃圾的处理处置
目前我国建筑垃圾的处理处置仍以填埋为主,以北京为例【2】,目前的处理模式是:施工开挖的土地填埋处置,碎旧建材中高附加值金属回收利用,无机质垃圾及杂质混装填埋,施工垃圾大部分回填,很少一部分与生活垃圾混装进行填埋或者焚烧。
2.4建筑垃圾的利用
2.4.1建筑垃圾的再生利用
(1)砖、瓦经清理重复使用。
(2)废砖、瓦、混凝土经破碎筛分分级、清洗后作为再生骨料配制低标号再生骨料混凝土,用于地基加固、道路工程垫层、室内地坪及地坪垫层和非承重混凝土空心砌块、混凝土空心隔墙板、蒸压粉煤灰砖等生产。再生骨料组份中含有相当数量的水泥砂浆,致使再生骨料孔隙率高、吸水性大、强度低。这些都将导致所配混凝土拌合物流动性差,混凝土收缩值增大,抗压强度偏低,限制了该混凝土的使用范围。
(3)废钢筋、钢门窗、铸铁管、铁钉、黑白铁皮等经分拣后送钢铁厂或有色金属冶炼厂回炼。
(4)废陶瓷洁具、瓷砖经破碎筛分、配料压制成型生产烧结地砖或透水地砖。
(5)废玻璃分拣后送玻璃厂或微晶玻璃厂做生产原料。
(6)木门窗、木屋架可重复利用或经加工再利用,或用于制造中密度纤维板【3】。
(7)废油毡填埋处理。
(8)基坑土及边坡土送烧结砖厂生产烧结砖,碎石经破碎、筛分、清洗后做混凝土骨料。
2.4.2直接利用途径
(1)作为回填材料直接利用
利用建筑垃圾替代耕地用土作回填材料建筑垃圾的主要成分是混凝土、石灰、砂石、渣土等,一般不存在“二次污染”的問题,可以用做工程回填,如修筑建设用地、城市造景、填海、筑堤坝、构件的回填材料或铺设道路等。建筑垃圾中能用于覆盖生活垃圾的成分约占60%。因此利用建筑垃圾作生活垃圾覆土可保护大量的耕地。
(2)作为建材产品直接利用
用建筑垃圾加固软土地基。其原理是利用建筑垃圾中的废旧固体无机材料形成散状材料桩,通过重锤冲击使桩与桩间土相互作用,形成复合地基,进而达到提高地基承载力的作用。
(3)利用建筑垃圾造景
利用建筑垃圾“堆山造景”国内外已不乏先例。如天津市用3 年时间完成了一个“山水相绕、移步换景”的特色景观,占地约 40 万m2,利用建筑垃圾500 万m3。
3 建筑垃圾处置的对策和途径思考
3.1建立完善机制,优化管理模式
依托环卫部门,建立完善的管理机构,利用市场经济杠杆,调动社会力量共同参与建筑垃圾的管理和监督,并动态监测和跟踪分析建筑垃圾各个方面的情况,为相关规划和政策的制定提供决策依据。
要建立完善的法律法规,凡利用建筑垃圾生产出的材料和产品,国家应在税收政策上给予优惠。
同时,采取建筑周期全过程的管理模式。改变传统的建筑原料—建筑物—建筑垃圾的线性模式,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、持久的利用,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。
3.2加强建筑垃圾综合利用的研究和开发
科研工作应该包括以下主要方面:建筑垃圾综合利用的分选技术创新与设备研发;建筑垃圾减量化的综合措施;研究回填材料的组成、结构与性能以及对周围环境的影响;采用循环再生骨料开发绿色建材。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要少,考虑建筑物在将来拆除时的再生问题。【4】
3.3探索在施工中控制建筑垃圾的方法
(1)从施工人员角度减少建筑垃圾的方法。技术人员做好预算,减少过剩的建筑材料建筑垃圾转化率。材料员认真审批进料单,避免材料进料过多而造成的浪费。施工人员在保证质量和节约用料的前提下,减少不必要的维修、加固甚至重建工作。
(2)从管理方法方面减少建筑垃圾的产生。如采用商品砂浆,将钢筋制作外包给专门的钢筋加工中心,就能大大减少建筑垃圾和废钢筋的产生。
(3)从施工工艺方面减少建筑垃圾。采用可以循环使用的钢模板代替木模板,就能减少废木料的产生;采用装配式代替现场制作,也是减少建筑垃圾的好办法等。
(4)推广绿色建材。采用轻骨料混凝土隔墙板、粉煤灰小型空心砌块、钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板、石膏空心砌块等,均可以减少建筑垃圾的产生。
3.4走回收循环再利用之路
在建设过程中或旧建筑物维修和拆除过程中产生的建筑垃圾多为固体,其中含有大量有利用价值的材料。建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后,大多数可以作为再生资源重新利用。比如,废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属,经分拣、集中和重新回炉后,可以再加工制造成各种规格的钢材;废竹木材则可以用于制造人造木材;砖、石、混凝土等废料经破碎后,可以代替砂用于砌筑砂浆、抹灰砂浆和混凝土垫层等,还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。【5】又比如,建筑废渣也可以应用在公路、铁路的路基、软弱土路基处理、粉土路基、黏土路基、淤泥路基和过水路基等等方面,可以用作改善路基加固土。另外,建筑废渣可用于建筑工程地基与基础的稳定土基础、粒料改善土基础、回填土基础、地基换填处理和楼地面垫层等,还可用于机场跑道、城市广场、街巷道路工程的结构层、稳定层等。
(本论文得到河北建材职业技术学院院级课题《材料类专业固体废物处理课程教学研究》(编号Y09004)基金资助)
参考文献:
[1] 蒿奕颖. 从中英比较调查看我国建筑垃圾减量化设计的现状及潜力[J],建筑科学,2010(6)
[2] 崔素萍. 北京市建筑垃圾处置现状与资源化, 中国硅酸盐学会房建材料分会2006年学术年会固体废弃物在城镇房屋建筑材料的应用研究论文集
[3]李转学, 浅谈建筑垃圾再生利用的途径[J].,河南建材,2010(3)
[4] 王志伟. 建筑垃圾的开发和利用[J].建筑技术开发,2000(6):33~34
[5] 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