建筑垃圾的现状及循环利用

建筑垃圾的现状及循环利用目前,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%-40%。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,清运与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。随着我国对于保护耕地和环境保护的各项法律法规的颁布和实施,如何处理和排放建筑垃圾已经成为建筑施工企业和环境保护部门面临的一个重要课题。建筑垃圾大多为固体废弃物,一般是在建设过程中或旧建筑物维修、拆除过程中产生的。不同结构类型的建筑所产生的垃圾各种成分的含量虽有所不同,但其基本组成是一致的,主要由土、渣土、散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块、打桩截下的钢筋混凝土桩头、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其它废物等组成。据有关资料介绍,经对砖混结构、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,在每万平方建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500t-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4000万吨。建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后,大多是可以作为再生资源重新利用的,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,可以代砂,用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等,还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品可见,综合利用建筑垃圾是节约资源、保护生态的有效途径。在这些方面,日本、美国、德国等工业发达国家的许多先进经验和处理方法确定值得借鉴。日本将建筑垃圾视为“建筑副产品”,一十分重视将其作为叮再生资源而重新开发利用。1977年日本政府制定《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,其生产规模最大的每可加工生产100t。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”进行处理日本对于建筑垃圾的主导方针是尽可能不从施工现场排出建筑垃圾建筑垃圾要尽可能的重新利用对于重新利用有困难的则应适当予以处理。东京都在1998年对于建筑垃圾的重新利用率就已达到了56%。美国政府制定的《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”.总体来讲,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,如美国的CYCLEAN卫公司采用微波技术,可以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于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,如德国西门子公司开发的干馏燃烧垃圾处理工艺,可使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,每垃圾经干馏燃烧处理后仅剩下2--3kg的有害重金属物质,有效地解决了垃圾占有大片耕地的问题。我国全国人大于1995年11月通过了《城市固体垃圾处理法》,要求产生垃圾的部门必须交纳垃圾处理费。这是从我国国情和现有技术条件考虑,在现阶段采取的一种限制建筑垃圾大量产生和排放的有效措施,但应该看到这种收费办法,并不能从根本上堵住产生大量建筑垃圾的源头。近些年来,上海、北京等地区的一些建筑公司对建筑垃圾的回收利用作了一些有益的尝试。1990年7月,上海市****建筑工程公司在市中心的“***”和“***”两项工程的7幢高层建筑总建筑面积13万平方时,（均为剪力墙或框剪结构)的施工过程中,将结构施工阶段产生的建筑垃圾,经分拣、剔除并把有用的废渣碎块粉碎后,与标准砂按比例1:1拌和作为细骨料,用于抹灰砂浆和砌筑砂浆,砂浆强度可达以5MPa上,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***集团****公司先后在9万时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多840t,用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石细凝土楼地面和混凝土垫层,使用面积达30000万平方,节约资金3.5万余元。通过建筑垃圾的综合利用,这两家建筑施工企业不仅获得了可观的经济收益,同时还促进了施工现场的文明化、规范化和标准化管理。在施工现场只需配置台或数台粉碎机,即可将建筑垃圾中的废渣就地处理、就地使用完,大大减轻了外运负担。最近,河北******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500kN--700KN。经测算,该项技术较其它常用技术可节约基础投资20%左右。由此可见,综合利用建筑垃圾的途径是多种多样的,应当根据各地的具体情况,因地制宜地开展这项工作。绝大多数建筑垃圾是可以作为再生资源重新利用的。例如:废金属可重新回炉加工,制成各种规格的钢材;废竹木、木屑等可用于制造各种人造板材;碎砖、混凝土块等废料经破碎后,可代替砂直接在施工现场利用,用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、浇捣混凝土等,也可用以制作砌块等建材产品。在建筑垃圾综合利用方面,近年来国内已有很多突破性的成果,例如:孔内深层强夯桩技术就是一种综合利用碎砖瓦和混凝土块的途径。另外在建筑工地上的砖、瓦经过清理可以重复使用。例如:废弃砖、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、室内地坪以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。废钢筋等经过分拣后送至钢铁厂或有色金属冶炼厂回炼。建筑垃圾的资源化是指采用管理和技术手段从建筑垃圾中回收有用的物质和能源。它包括以下3方面内容:①物质回收从建筑垃圾中回收二次物质。例如:从建筑垃圾中回收废塑料、废金属料、废竹木、废纸板等。②物质转换利用废屋面沥青料做沥青道路的铺筑材料等。③能量转换从建筑垃圾处理过程中回收能量,生产热能或电能。例如:通过建筑垃圾中的废塑料、废纸板和废竹木的焚烧处理回收热量或进一步发电,利用建筑垃圾中的废竹木作燃料生产热能。再生混凝土技术是将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定的比例混合形成再生骨料,部分或全部代替天然骨料配制新混凝土的技术。再生骨料按来源可分为道路再生骨料和建筑再生骨料,按粒径大小可分为再生粗骨料和再生细骨料。再生骨料混凝土的特性为:①再生混凝土的导热系数小,热工性能好,若用于围护结构,可明显增强建筑物的保温隔热效果。②再生混凝土的密度小、自重低,用来生产砌块、空心砖、墙板,取代传统的实心粘土砖,成为良好的填充墙材料,具有明显的经济、环境效益。针对再生骨料混凝土具有的特性,认为其适合在框架结构填充墙中推广应用。废弃的混凝土块破碎后,可充当混凝土骨料,节省碎石及卵石的采购费用;可在公路工程中被建造成为重力式挡土墙;可加入粉煤灰加工后,生产无普通水泥的混凝土,用作填料和路基。一些直接与建筑垃圾打交道的建筑、建材单位,尝试将建筑垃圾通过物理手段变成细骨料、砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、混凝土填层等,而且取得了成功。据悉,上海一家建筑企业,将结构施工阶段的建筑垃圾分拣后粉碎,与砂料拌合作细骨料,用于抹灰浆与砌筑砂浆,砂浆强度达到5MPa以上;北京一家城建企业回收800多t各种建筑垃圾,成功地用于砌筑砂浆、内墙和顶棚抹灰、细石混凝土楼面及混凝土垫层。现有砖混结构及砖瓦结构拆迁后产生的大量废旧粘土砖经破碎后,可充当填充砌块骨料或室内地面骨料,用以节省砂石和陶粒的采购费用;废粘土砖经石灰稳定后,可用作道路基层材料。目前一些高校、科研院所,(例如北京建工学院、沈阳建工学院等)已经开展利用城市垃圾制取烧结砖和再生混凝土技术的研发。他们经过多年的系统研究,已形成成套技术。即将解体混凝土和废弃砖瓦进行再生资源化处理后,作为混凝土骨料、轻骨料,生产普通混凝土或高性能混凝土砌块,这种再生混凝土强度可达C30。从建筑物拆卸下来的废旧木材,一部分可以直接当木材重新利用。例如:较粗的立柱、椽、托架以及木质较硬的橡木、红杉木、雪松等。对于建筑施工产生的多余木料(木条),清除其表面污染物后,根据尺寸大小直接利用,而不用降低其使用等级。可加工成楼梯、栏杆(或栅栏)、室内地板、护壁板和饰条等。建筑垃圾中的碎木、锯末和木屑,可作为燃料堆肥原料和侵蚀防护工程中的覆盖物。将清洁的木料磨碎、染色后,在风景区需做侵蚀防护的土壤上,(湖边、溪流的护堤),摊铺一定的厚度,既可使土壤不受侵蚀破坏,又可造景美化。不含有毒物质的碎木、锯末和木屑,如未经防腐处理的废木料、无油漆的废木料,可直接作为燃料利用其燃烧释放的能量。建筑垃圾中的碎木、锯末和木屑还可以作为堆肥原料使用。对建筑垃圾(废旧水泥、砖、砂、石白灰等)进行分拣、剔除、粉碎等特殊加工,生产出下列的系列产品。1)地面硬化系列(广场砖、人行道砖、马路芽砖、植草砖、小区砖、各种色彩的楼道、楼梯砖,可仿玉、大理石、花冈岩等产品)。2)墙体系列(实心砖、空心砖、砌块、大型墙体系列,可面着色彩砖)。3)地基系列(地基三合土、路基三合土)。4)防浪护堤桩。5)公路防护墙。6)防尘毡、人造草皮、防水毡、保水毡、植树皿、苗木皿等。7)大小均匀、不同直径的石子、混凝土块,主要可用于楼房混凝土构造建筑所有的建材,也可用于公路、道路建设。8)细砂状的沙粒,可用于建筑材料,也可用于道路或其它建设。9)细土,可用于城市绿化用土,也可用于建材。建筑垃圾的循环利用实施方法主要有2种，即法规和政策方式。法规方法主要是指填埋禁令，例如，为了完成2010年建筑垃圾减量88%的目标，美国的马萨诸塞州环保局提出在2003年末禁止未经加工处理的建筑垃圾进行填埋处置，禁令涉及的物料包括建筑垃圾中的废沥青、废砖、废混凝土和废木料等。另外，为了确保建筑垃圾能够得到最大程度的循环利用，一些国家在法规中规定了建筑垃圾分类要求，如丹麦政府在1995年发布公告，要求地方政府在遵守《环境保护法》的前提下制定地方法，规定建筑垃圾产生量超过一定规模的拆毁工程需要预先提交建筑垃圾处理计划，并要求对一些组分进行现场分类和循环利用。政策方式主要体现在税收上，如丹麦和荷兰通过对建筑垃圾征收填埋税，极大地促进了建筑垃圾的循环利用，目前两国的建筑垃圾循环利用率都超过了90%。另外，为了降低建筑垃圾再生产品的成本，提升相对于天然建材的竞争力，一些国家对天然材料进行征税，同时，对循环利用活动实行税收减免或奖励的措施。如在荷兰，如果承包商在工程中使用再生材料替代天然材料，政府会给予一定的奖金以示鼓励；而丹麦和英国为了进一步缩小建筑垃圾再生产品和天然材料的成本差距，颁布了天然材料征税计划。而有些国家如美国，还通过一些工程示范和再生建材市场扶植政策，推动建筑垃圾的循环利用。我国涉及建筑垃圾管理的法规主要有1995年颁布并于2004年修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（中华人民共和国主席令第31号）以及于2005年6月生效的《城市建筑垃圾管理规定》（中华人民共和国建设部令第139号）。另外，上海、北京、青岛、成都等城市的地方政府也于近几年制定了相应的建筑垃圾管理规定。借鉴发达国家的建筑垃圾管理及循环利用经验，今后在建筑垃圾管理上发展方向：技术方面，借鉴发达国家和地区的经验，加大对建筑垃圾循环利用技术研发的支持力度，通过工程实际应用，探索适合我国国情的建筑垃圾循环利用技术。政策体系建设方面，可采取的措施有：1）制定合理的建筑垃圾填埋处置标准、处置设施以及再生产品技术标准等，完善建筑垃圾法律法规框架体系；2）通过拨款、低息和无息贷款等优惠政策，加大对建筑垃圾循环利用企业的政策扶植；同时运用填埋税等经济杠杆促使建筑垃圾向循环利用方向发展3）以政府重大项目作为示范工程，优先使用建筑垃圾再生产品，不仅可以通过示