建筑垃圾無害化處理和資源化利用新出路

曾 博 (成都建工資源循環利用有限公司 四川 成都 610000)

前言

目前,我國正處于城市化發展的關鍵階段,在這一背景下完善建筑垃圾的合理處置與利用,對于保護環境、促進產業結構轉型升級意義重大。不過,建筑垃圾無害化處理與資源化利用難度較高,這與建筑垃圾種類繁多、資源利用技術不成熟等因素有關。為了解決上述問題,需要尋找到實現建筑垃圾無害化處理與資源化利用的新方法,這也是本研究的主要目的。

1 建筑垃圾無害化處理

建筑垃圾的現狀

1.1.1 建筑施工垃圾

在施工現場不同結構建筑物所產生的施工垃圾含量存在不同,但是主要成分基本相似,包括混凝土、石磚、混凝土碎石以及非金屬料、竹制或者木材等等。根據相關調查,建筑垃圾的主要分為如表1所示。

表1 建筑施工垃圾組成

1.1.2 建筑拆除垃圾

與建筑施工垃圾相比,建筑拆除垃圾數量更多,主要與建筑物結構有關。例如在磚混結構中,瓦礫、磚塊等建筑垃圾的占比普遍大于80%。其余還包括碎玻璃、渣土、木料等材料,且當前主要拆除的建筑物多為磚混結構民居。框架結構、剪力墻結構中的混凝土塊占比約為50%,同時還具有大量的磚塊、金屬以及塑料制品等金屬材料,常見于樓宇建筑以及工業廠房等幾種類型建筑物中。

建筑垃圾的無害化處理方式

在建筑垃圾無害化處理中,通常會根據建筑垃圾類型采取相應的處理措施,主要包括以下幾方面。

(1)在木材、竹材的無害化處理中,所有拆卸下的木材或者竹材在其整體結構無明顯破壞的情況下依然可以直接當竹材、木材使用;而針對施工中所產生的多余木料,可在清理表面后根據其尺寸大小做利用。例如將其直接加工成樓梯、扶手或者裝飾飾條等;或者向材料中添加復合劑形成復合板材,減少后續建筑工程項目中對竹材與木材的需求量。建筑垃圾中的木屑、鋸末以及碎木等材料的利用價值不高,一般作為燃料堆肥料或者防侵蝕工程的覆蓋物等。

(2)廢舊磚瓦的利用。從我國城市化發展的進程來看,從上世紀五六十年代快速興起的磚混結構建筑物已經進入到了拆遷、改建的階段,此類建筑物在拆除過程中會產生大量的陶瓦材料或者黏土磚等,一般上述建筑材料在經過長期的使用之后其強度會明顯下降,所以在無害化處理中可將其粗分之后破碎,破碎后的材料可具有輕型砌塊材料的功能;或者此類材料也可用于加工成面磚材料、免燒砌筑水泥材料等;或者選擇向黏土磚碎顆粒中添加一定量的石灰用于道路工程項目建設。

(3)瀝青材料的無害化處理。一般在屋面拆除或者道路翻修之后會出現大量的混凝土與瀝青混合物,在無害化處理中可以將其做分選、分離之后,所產生的瀝青材料具有循環利用的價值。例如,老舊瀝青在經過破碎篩分之后,向其中添加一定的新骨料或者再生劑等,再按照特定的比重進行攪拌、混合之后,即可形成具有一定性能的再生瀝青材料,該材料可以用于道路面層或者基層的鋪筑與施工等。同時屋面施工中所產生的瀝青材料也就有可回收利用的價值,利用在采用熱拌施工或者冷拌施工工藝之后,工程項目對純凈瀝青的需求量顯著降低。

(4)舊混凝土的應用。根據本文表1所統計的數據可以發現,在建筑工程項目中混凝土材料的占比較高,是常見的建筑垃圾,也是無害化處理難度較高的部分。根據目前無害化處理的經驗可以發現,大部分建筑混凝土在經過破碎處理之后可用于生產可再生混凝土或者再生水泥等;或者部分材料可以作為路基材料;或者在與石灰等材料混合使用后用于夯擴樁等。

建筑垃圾的填埋處理也是無害化處理的重要組成部分,針對部分無利用價值或者利用價值較低的材料通常會采用焚燒與填埋處理的方法,但是在具體操作過程還需要工作人員深入了解填埋場或者焚燒廠的位置以及對周圍交通、生態環境的影響、封場后土地開發利用等因素,合理篩選場地。通過合理的選址可以有效減少建筑垃圾對環境的影響,具有必要性。

建筑垃圾的清運

在將建筑垃圾分類之后,可按照結余混凝土、建筑碎料、木材、金屬以及其他廢料等標準進行劃分,根據類型分類堆放之后,經專業人員運輸清理,其中的重點內容包括:(1)所有建筑垃圾采用露天堆放的方法,并且垃圾上應及時蓋上苫布,避免雨淋或者揚塵而造成更大范圍的污染。(2)建筑垃圾堆放區應確保自身具有3天以上建筑垃圾臨時存儲的能力,在無專業提升設施的情況下,建筑垃圾的堆放高度應控制在3m 以內;(3)建筑垃圾堆放場地的地坪標高可控制在15cm 以上,并且在堆放區域內應設置排水溝渠,滿足建筑垃圾清運的導排雨水需求。

所有的建筑垃圾運輸單位需在當地相關管理部門批準的基礎上參與清理工作,并滿足以下工作要求:(1)所有運輸建筑垃圾的裝置應定期接受年審;(2)運輸單位可以提供當地相關部門頒發的運營證;(3)獲得建筑垃圾運營性運輸服務的資質。

最后所有建筑垃圾運輸車輛應嚴格按照規定路線以及時間規范行駛,確保可以將建筑材料運輸至指定地點,此時需要注意的是:(1)在車輛運輸中應注意規避交通高峰時間,降低對道路交通的影響。(2)所制定的建筑材料運輸路線經得到當地主管部門的批準。(3)運輸單位將建筑垃圾傾倒在統一的處理地點后,應獲取受納場所管理單位簽發的回執,交送當地建筑垃圾主管部門查驗。

2 建筑垃圾資源化利用分析

隨著建筑行業的進一步發展,建筑垃圾的資源化利用問題已經得到社會的廣泛關注,為順應未來發展要求,則需要了解各種新型建筑材料的資源化利用方法。從目前而言,建筑垃圾資源化處理被認為是實現可持續發展戰略的重要組成部分,因此建筑垃圾再生產品與應用則被認為是其中的關鍵點。

所謂再生利用,是指利用建筑垃圾自身的基礎材料、建筑材料、構件以及再生水泥混凝土等幾種類型,具體包括:

二灰碎石

在再生利用中應根據二灰碎石與水泥穩定顆粒的物理性能制定利用工藝,從功能上來看,上述材料在整個建筑工程項目中具有良好的膠結作用,且生成的水化物在施工過程中會因為一系列脫水作用而產生膠結性能,因此就可以產生與粉煤灰等材料類似的作用。在該原材料的資源化利用期間,可先將徹底清理材料中的雜物之后再進行破碎,之后將不同級配的混凝土材料根據設計方案混配即可,再添加少量的粉煤灰以及石灰等添加劑,在經過上述處理之后即可加工成“二灰碎石”,該材料可以用于道路基層施工,并且施工效果顯示該材料具有強化道路承載力的功能。同時在公路工程中,在水泥穩定基層的基礎上使用二灰碎石材料,有助于顯著提升水泥基層的穩定性,取得了滿意效果。從技術應用角度來看,西安等相關地區已經開始進一步推廣二灰碎石材料在道路基層功能中的應用。

砌塊與空心磚的處理

建筑垃圾在加工過程中會形成細骨料,并且破碎中所出現的微粉中含有大量水泥顆粒,該物質具有良好的活性特性,再加之其膠結性能滿意,所以可以用于生產墻板、空心磚等材料,而上述材料也可以用于取代傳統的黏土磚,具有滿意效果。在具體操作中,在將建筑垃圾最終的廢棄混凝土塊做破碎、清洗等一系列處理之后,再向其中添加特定比例的再生骨料,之后即可按照設計方案向其中添加粉煤灰、水泥等,在經過上述處理后砌塊即可進入自動生產線,用于生產樓道樓梯磚塊、空心砌塊等,滿足建筑工程項目的施工與要求。

再生混凝土的施工

在廢棄的混凝土中,再生骨料具有與天然石子類似的力學性能以及物理性能,所以在未來建筑工程項目中,可將建筑垃圾中的廢棄混凝土塊進行加工處理后,再按照特定的比例將其加工成再生骨料,通過該骨料配置混凝土之后可將其加工成再生混凝土。現階段該類型混凝土主要被應用在低強度混凝土中,包括基礎結構、非承重和結構部位等。或者是將其中的細骨料、粗骨料等按照比重組合后,加工成具有更高強度的再生混凝土,可以滿足更多工程項目的施工要求。

用公園城市市政水泥制品取代傳統天然石材也是實現資源回收利用的重要一環,根據市政工程項目中所產生的水泥垃圾進行二次加工后,可以制作成可以用于工程項目的材質,以鋼化花崗石為例,該材料主要包括玻璃水泥、石塊碎料、高標號水泥等,具不褪色、立體感強、價格低廉等優點,滿足建筑工程項目要求。

3 全面推動建筑垃圾資源化利用的對策分析

進一步加快城市建筑垃圾資源化工作

在當前城市化發展的背景下,通過實現建筑垃圾資源化能夠產生良好的經濟效益與環境效益,因此為提高建筑垃圾資源化的處理效果,應做好科學技術研究,并能夠圍繞資源化利用中存在的問題做好技術研究,形成新的發展戰略。同時在工作開展過程中,也應該做好相關技術人員的培訓,保證工作人員的知識儲備以及解決資源化利用中實際問題的能力。根據相關學者的研究經驗,在未來工作中應重點關注以下問題。

(1)在城市化建設中所使用的磚塊等原材料主要是通過燒制的加工方法,在生產過程中會產生大量的二氧化碳并污染周圍環境。若能夠采用新型技術,例如在渣土磚的基礎上開發環保磚,這種方法可以合理利用建筑工程項目中的渣土與廢料等,這種改進方法可以實現建筑垃圾資源化發展目標,也有助于提升建筑材料的耐久性能與穩固性,成為提升工程項目施工質量的關鍵點。

(2)目前很多建筑垃圾(如土塊、廢石等)具有重新利用的價值,例如在對各種垃圾進行分類處理后可將其篩選為兩種集料,例如粗集料常用于道路工程中,而細集料則可以廣泛用于建筑工程項目中,有助于減少沙子與石灰的使用量,對于控制工程項目的總成本具有重要意義。

(3)在積極引進現代化高新技術的基礎上,保證建筑垃圾的資源利用率,如提升再生混凝土材料的占比可以進一步減少工程項目的原材料損耗,具有必要性。

政府的扶持必不可少

在強化建筑垃圾資源化過程中,讓建筑垃圾循環利用是一項具有深遠影響的舉措。在這種情況下,需要積極發揮政府部門在建筑資源利用中的作用,在獲得政府部門相關政策扶持的基礎上,提供必要的優惠政策與管理辦法,如鼓勵本地區相關企業或者技術人員學習先進處理以及建筑垃圾回收辦法等,提升資源的循環利用效果。同時政府部門可進一步提升在相關行業的投入成本管理,重視建筑垃圾二次應用的研發,尤其是在經濟與制度上提供支持,提升建筑垃圾資源二次利用的處理技術水平,最終在全社會形成一個必要的氛圍。

同時在法律政策支持上,也需要政府部門進一步完善相關法律規范制度與管理體系,堅持在法律約束的基礎上有針對性地引導建筑資源化利用工作。例如在建筑垃圾分類管理中,可通過相關規章制度明確分類管理的相關規范內容以及管理要求等,促使施工企業在日常施工中能夠積極落實,保證建筑垃圾管理目標實現。要在全社會上營造推廣建筑垃圾資源化改造的浪潮,圍繞建筑垃圾資源化利用的技術規范以及配套的垃圾回收機制等有針對性的處理建筑垃圾,提升建筑垃圾資源化利用的技術水平。在此基礎上,政府部門可在相關規章制度的基礎上完善工作,明確建筑垃圾分類的區域以及管理規范等,提出本地區建筑垃圾分類管理的基本要求,加快整個行業產業鏈的構建,最終保證建筑垃圾資源化發展。也有研究認為,在下一階段工作中應該進一步完善其考核機制,考核管理中應針對資源化利用的準入機制、建筑垃圾管理等工作結合在一起,將各種建筑垃圾的利用情況納入考核機制,推動工作正常開展。

部分地區為推動建筑垃圾無害化處理工作正在全面推廣BOT 模式,該模式基礎設施投資、建設和經營的一種方式,以政府和私人機構之間達成協議為前提,由政府向私人機構頒布特許,允許其在一定時期內籌集資金建設某一基礎設施并管理和經營該設施及其相應的產品與服務。在具體操作中可以鼓勵具有豐富建筑垃圾無害化處理經驗的企業或者部門專門負責采集工作,保證垃圾無害化處理效果,在該模式下政府需要設置處置費即可。同時根據成都、長沙等地區的經驗,針對建筑垃圾無害化處理行業的發展要求采取了相應的政策補償機制,例如通過減少稅收等方法降低企業所承擔的壓力,為加快技術變革奠定基礎。

完善配套管理機制

從管理角度來看,在完善配套的管理機制后有助于引導建筑垃圾資源化的利用工作,所以需要工作人員能夠了解工作開展規范,努力構建完整的建筑垃圾管理體系,堅持通過完善管理機制的方法推動資源利用目標的實現。例如可在當前管理機制的基礎上引入監督管理機制,該機制的主要目的是了解建筑垃圾資源化利用過程,并引導獎懲機制順利開展,在充分激發各方建筑垃圾資源化利用積極性的基礎上,將獎懲機制深入到日常工作中,并針對發現的任何不合規、不合理操作問題進行懲處,通過這種工作模式有助于倒逼當地企業開展資源化在利用工作,最終提升整體工作效果。

做好引導規劃

從行業打大戰的角度來看,建筑垃圾資源化利用尚處于起步階段,所以在規劃引導中,要求工作人員能夠從資源化利用的現狀出發轉變工作模式,本階段中要求工作人員能夠合理運用當前建筑垃圾資源化運用體系,了解本地區建筑工程項目中的建筑垃圾重量、垃圾分類等關鍵資料,并根據垃圾處理工藝等進行布局,并提供相應的人才支持,保證工作目標的實現。

結束語

建筑垃圾無害化處理與資源化利用是一項復雜工作,為確保工作質量達到預期,則需要工作人員能夠從工作現狀入手不斷優化工作流程,了解資源化利用中的先進技術以及各項支持引導政策的作用,在發揮政府部門合理引導機制的基礎上,推動本地區建筑垃圾無害化處理以及資源化利用工作順利進行,最終全面提升建筑垃圾處理效果。