黃 蒙 肖林源
(中國新型建材設計研究院浙江杭州310003)
建筑垃圾循環利用現狀的研究
黃蒙肖林源
(中國新型建材設計研究院浙江杭州310003)
建筑垃圾是指對各類建筑物和構筑物及其輔助設施等進行建設、改造、裝修、拆除、鋪設等過程中產生的各類固體廢物。主要包括渣土、廢舊混凝土、碎磚瓦、廢瀝青、廢舊管材、廢舊木材等。本文介紹了目前建筑垃圾處理面臨的嚴重問題,探討了解決方案并提出了建議。
建筑垃圾;循環經濟;破碎
近年來中國都處于基本建設的高峰期,大量的拆除和建設工程導致了建筑垃圾數量的快速增長。據不完全統計,目前中國城市的存量建筑垃圾已超過30×108t,每年至少還有3×108t的增量。建筑垃圾的產生數量和當地的基本建設規模相關:總體而言,在快速發展的地區每年人均產生建筑垃圾遠遠超過發展相對滯后的地區。對杭州、西安等國內發達城市和地區的數據按常住人口計算折算,人均年產生建筑垃圾數量均超過了1t,這已經遠遠超過了同期生活垃圾的產生數量。而縱觀世界范圍,目前大部分發達國家和地區,由于城鄉基本建設已經達到較高的水準,很少再有大規模的拆建工程,所以其按常住人口計算的年均建筑垃圾數量反而比較低,例如美國東北部各州,近年來只有人均0.19 t/a~0.42 t/a的產生量。
目前絕大部分建筑垃圾都是未經任何處理,便被施工單位運往郊外或鄉村,露天堆放或回填掩埋,這不可避免地在占據大量土地資源的同時,對空氣、土壤、水源和植被也造成了嚴重污染,特別對于歐洲、日本和我國中東部等人口密集,土地資源相對匱乏的地區,問題就尤為嚴重了。
從循環經濟角度考慮,除了將建筑垃圾中的鋼材等金屬材料回爐熔煉外,廢舊塑料,玻璃和木材等如果進行適當的篩選也是可以作為工業原料循環利用的。但最主要的是占建筑垃圾70%左右廢磚、石、混凝土塊其實也都是可以破碎為再生粗細骨料代替天然砂石料,或進一步利用其各組分的特點生產出新的建材產品的。而對剩下的某些確實無法再生利用的物質,則需要進行相應的無害化處理后,再進行填埋。目前,日本等建筑垃圾處理比較先進的國家,通過以上方法,對建筑垃圾的資源化利用率已經達到85%以上。
我國對建筑垃圾循環利用的研究雖然起步較晚,部分地區曾出現過建筑垃圾包圍城市的嚴重局面。但近年來,中國環境治理有了較大的發展,客觀也上推動了城鎮垃圾處理水平的提高。
國內已有不少破碎機械生產廠家研發推出了的建筑垃圾處理機組,各廠家的機組規格、價格、自動化程度和可靠性等參差不齊。但基本的工作步驟都是通過二次破碎(通常是顎式破碎機+反擊式破碎機等),除輕物質(木塊、塑料等)和除鐵,最后經篩分得到不同規格的骨料。通常還可以按照客戶要求添加最簡單的噴霧或專用的環保除塵裝置。也有部分廠家的機組中使用了可以一次性破碎的專用建筑垃圾破碎機,但其對進料粒度有一定的要求(通常小于500mm),而出料粒度的一次合格率也相對較低,所以對效率和可靠性會有一定影響。
目前國內的建筑垃圾處理機組主要有固定式和移動式兩種類型。固定式機組通常的處理能力為30t/h~1000 t/h,而移動式的建筑垃圾處理設備處理能力為50 t/h~200 t/h。
考慮到建筑垃圾體積和重量都很大,不適合長途運輸。移動式建筑垃圾處理設備適用于短時間有大量建筑垃圾產生的拆建工程,可以對建筑垃圾的就地處理,產生的再生骨料和再生砂粉,雖然再生骨料的空隙率、吸水率和強度等指標不如天然骨料,但卻可以就近用于道路和基礎工程,或通過摻入外加劑后按比例添加到低級別的再生混凝土(C30及以下)和再生砂漿中使用。這將大大減少建筑垃圾的外運和建筑工程施工中必需的原材料天然砂石的使用和運輸量。
固定式建筑垃圾處理站,通常用于在合理運輸范圍內有一定人口和建設規模的城市地區。經測算,一套小時處理量100t~200t的機組,通過適當調整相關設備的數量和規格,就基本能夠滿足一個50~100萬人口的城市地區的建筑垃圾處理。經過破碎篩分處理后的建筑垃圾,會產生大量的再生骨料和再生砂,除了用于路基工程、再生混凝土和再生砂漿外,其中的再生細骨料(粒徑0.15mm~0.5mm)和粉料(粒徑<0.15mm)還可以和石灰、電石渣和添加劑通過合適的配比用蒸壓工藝生產出各方面性能達到或超過黏土實心磚的新型墻體磚。國內外的科研機構還在不斷研發對處理后的建筑垃圾的其他多元化利用。
客觀地講,目前我國的建筑垃圾的處理技術已經基本成熟,但卻依然存在著循環利用比例偏低,很多已建成的處理機組開工嚴重不足的問題。原因之一是建筑垃圾本身成分比較復雜,分類收集的程度不高,很多時候需要事先經過分門別類才能循環利用,而垃圾的分類過程往往較為繁瑣低效。但其最根本原因是建筑垃圾的循環利用屬于低附加值的微利行業,沒有政府的政策扶持甚至適當的資金資助,垃圾處理企業往往難以為繼,而如果不考慮對環境造成的惡劣影響,目前建設單位采用堆放填埋等粗放的處理方式費用往往更低廉,所以勢必導致對建筑垃圾的循環利用沒有積極性。如果能從這兩方面入手解決,相信我國的建筑垃圾循環利用的比例會越來越高,這必將對資源的有效利用和對環境的改善產生深遠的影響。
[1]建筑垃圾處理技術規范CJJ l34—2009.
[2]Construction&Demolition Waste Management in the Northeast in 2006.The Northeast Waste Management Official’s Association(NEWMOA).www.newmoa.org.
[3]李繼業.建筑節能工程材料.化學工業出版社,2011.
[4]何水清.低碳利廢建材的生產與應用.化學工業出版社,2012.
黃蒙(1970—),男,碩士,工程師,主要從事建材機械工藝和設備的研發設計工作。