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目前,我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%-40%,年建筑垃圾產生量近20億噸且逐年增長。有數(shù)據表明,每新建1萬平方米建筑就會產生500噸-600噸,而每拆除1萬平方米建筑則會產生7000噸~13000噸,到2020年,我國還將新增建筑面積約300億平方米,以500-600噸/萬平方米的標準推算,新產生的建筑垃圾量之大令人震驚。然而,我國建筑垃圾的處理利用率僅為5%左右,絕大部分垃圾未經處理直接進行露天堆放或填埋處理。
1.鎮(zhèn)江市建筑垃圾現(xiàn)狀
1.1占用大量土地
現(xiàn)有建筑垃圾除建筑工程自身回收利用外多采用簡單的填埋處理,鎮(zhèn)江每年填埋處理的建筑垃圾占地面積超過810畝。2013年鎮(zhèn)江市區(qū)近五年累計拆遷量超1000萬平方米,由此產生的建筑垃圾約超700萬噸。僅2012年鎮(zhèn)江市建筑垃圾年產量就接近900萬噸。鎮(zhèn)江市最大的生產、生活垃圾填埋場――城東垃圾填埋場年處理量不過38萬噸,另外兩個主要用來傾倒建筑垃圾的場所――秀山填埋場、金山創(chuàng)意產業(yè)園(通過回填增加園區(qū)面積)也早已飽和。建筑垃圾的隨意堆放、填埋,占用大量土地。
1.2影響市容市貌
2013年市區(qū)崗子下旭輝時代城樓盤外建筑垃圾霸占人行道,致使行人出行不便。位于鎮(zhèn)江市中心的蘇寧廣場也曾被報道其東墻外垃圾成堆,嚴重影響市容市貌。
2.鎮(zhèn)江建筑垃圾利用存在的問題
2.1管理體制不健全
鎮(zhèn)江市政府對建筑垃圾資源化利用支持力度不夠,政策法規(guī)不健全,建筑廢棄物資源化企業(yè)的成長環(huán)境非常艱難。且由于政府指定的建筑垃圾消納場容量有限、管理存在盲點、職能缺乏連貫性,大多數(shù)的建筑垃圾被施工單位采用違規(guī)途徑私下處理。
2.2回收利用主要型及方式單一
經走訪多處工地不難發(fā)現(xiàn)建筑垃圾的回收利用局限于鋼筋和混凝土模板的低級回收。施工單位僅回收部分長短、大小適宜的鋼筋和模板,并加工成所需的尺寸,其他剩余邊角料仍作垃圾處理。
在建筑垃圾回收類型中,鋼筋廢金屬材料和渣土、棄土、余泥所占比例較大,其中施工單位多分揀價值高的鋼筋及廢金屬材料。其余大部分被當作垃圾處理,增大了垃圾資源化、無害化處理的難度。
2.3回收利用利潤低
經實地調查,發(fā)現(xiàn)87%的被調查者了解的建筑垃圾資源化企業(yè)數(shù)量在10家以下,專業(yè)回收機構數(shù)量少未能形成規(guī)模效應,難以實現(xiàn)盈利,因此投資商對回收建筑垃圾不感興趣。
2.4建筑垃圾回收產業(yè)運營成本高、競爭力弱
建筑垃圾資源化企業(yè)與普通建材企業(yè)相比面臨更高的成本。除建筑垃圾的分揀、破碎、攪拌、養(yǎng)護和特殊的產品檢測方面的成本外。根據我國實際情況,還需考慮企業(yè)自行尋找、運輸建筑垃圾的成本(如鎮(zhèn)江25家新型墻材企業(yè)可回收利用建筑垃圾進行資源化處理,但其中大多數(shù)企業(yè)仍為籌措原料從外地大規(guī)模購進砂石),以及這一過程中所采取的防塵、降噪措施的成本。在市場競爭力方面相較天然材料產品有先天劣勢,銷量有限,企業(yè)運營非常困難。
3.建筑垃圾回收利用技術及主要再生產品
3.1生產環(huán)保型磚塊
建筑垃圾中的渣土可制成渣土磚;廢磚石破碎處理后與普通水泥砂漿混合添加輔助材料可生產輕質砌塊;廢棄水泥、磚、石、沙、玻璃等經配制處理,再加溫加壓,可制作成空心磚、實心磚、廣場磚等。目前鎮(zhèn)江市區(qū)的有些人行道路鋪設的磚塊雖然采用了建筑廢棄物等再生材料,但建筑垃圾再生產品與傳統(tǒng)材料制成的產品相比,抗凍性、抗壓強度、保溫性都有待提高,因此應用范圍有一定限制。國內外已有的一些技術均需要添加一定比例的輔助材料,但這就導致了生產成本的增加。如何解決環(huán)保磚綜合性能和性價比的問題,還需要進一步研究。
3.2生產再生骨料
建筑垃圾中的廢舊混凝土塊、磚石、砂漿等經過破碎篩分、粉磨等工序加工后即可作為再生骨料的材料來源。加工后所得的粗骨料可直接用于地基加固、道路和飛機跑道的墊層、室內地坪墊層;細骨料可用于砌筑砂漿和抹灰砂漿。
3.3生產再生混凝土
建筑垃圾中廢棄混凝土塊經加工處理后,將集料按一定比例混合形成再生骨料,經配置加工可生成再生混凝土。由于再生骨料的孔隙率大、吸水率大、堆積密度小、壓碎指標值高、堅固性差,導致其工作性差、強度低、干縮大、剛度低、碳化快、抗凍性能差和抗氯離子滲透性差。目前再生混凝土多只用于制備路基材料、小型混凝土空心砌塊、花格磚等低強度等級的低性能混凝土。為了提高再生混凝土使用的普及率、拓寬應用領域,必須研發(fā)新型加工技術以提高再生混凝土的各項性能。
4.對策及建議
我國正面臨著資源短缺和生態(tài)環(huán)境破壞嚴重等問題,而大量天然建筑材料的開采、建筑廢棄物的簡單處理更進一步加劇了形勢的嚴峻性。為了盡可能地做到節(jié)約資源、綠色環(huán)保就必須利用建筑垃圾,開發(fā)再生產品,使其資源化。這是我國堅持中國特色社會主義道路,大力發(fā)展循環(huán)經濟,進行城市化建設中必然面臨且急需解決的問題,同樣這也是一個城市必須承擔的責任和義務。為此提出如下建議:
4.1加強政策扶持力度
國家要確立科學發(fā)展,綠色發(fā)展的理念,并制定相應的產業(yè)發(fā)展配套政策。由于建筑垃圾資源化不完全是市場行為,具有一定公益性質,因而不能要求從事建筑垃圾資源化的企業(yè)完全自負盈虧,國家應完善相關扶持政策,吸引民間資本進入這一行業(yè),并從土地供應、稅收優(yōu)惠、財政補貼等方面給予支持與扶持,讓相關企業(yè)發(fā)展起來,使其進入良性循環(huán)。
4.2加強管理力度和執(zhí)行力度
首先政府要正視建筑垃圾的利用問題是事關民生和社會可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題,要制定政策對私自處理填埋垃圾的行為進行輿論譴責;運用市場化手段對私下違規(guī)處理建筑垃圾的企業(yè)收取環(huán)境資源處理費;通過綜合治理的辦法,出臺切實可行的配套管理辦法。同時加強各級政府環(huán)保部門的組織領導,并明確分工,加強考核,避免職責模糊情況的出現(xiàn)。
4.3發(fā)揮“看得見的手”的作用
鎮(zhèn)江市政府相關部門應分工協(xié)調,在政府公共建筑建設過程中,鼓勵施工企業(yè)使用建筑垃圾再生產品,讓建筑垃圾有產出就有銷路,使建筑垃圾資源化企業(yè)可以及時得到原材料的補充。
4.4引進先進技術
同濟大學、上海建材工業(yè)設計研究院等單位組成的上海ET生態(tài)環(huán)境材料產學研聯(lián)合體研究開發(fā)了封閉模塊組合式建筑垃圾處理再生骨料回收系統(tǒng),解決了建筑垃圾資源化中的一些技術瓶頸,建筑垃圾年處理能力達100萬噸。鎮(zhèn)江市政府可嘗試與高?;蚩萍计髽I(yè)合作實現(xiàn)技術產業(yè)化。
4.5尋找合理的運營模式
建筑垃圾的搜集、運輸、堆存、分揀、破碎、分篩等需要消耗大量的人力物力。但除部分金屬、木制品等可通過變賣取得一定回報外,廢磚、廢混凝土的利用率很低。若先⒎獻、混凝土塊等加工成粗骨料再生產再生混凝土、環(huán)保綠色材料或新興材料,其成本遠高于使用新的天然原材料制造的產品,附加值低于各項處理所花費用之和。在處理過程中首先要運輸大量的建筑垃圾,而建筑垃圾處理因噪聲大、污染環(huán)境等一般位置偏僻,且相對于數(shù)量巨大的垃圾而言,可回收利用的數(shù)量少之又少。這樣便花費巨額的運輸費用,所以建筑項目必須進一步論證方案或向其他發(fā)達國家借鑒學習先進經驗。
4.6精選項目地址
建筑垃圾的處理成本高,而成本主要在于人工和運輸費用。若想減少人工費則需選址在農村郊區(qū)而運輸成本又會大大上升。鎮(zhèn)江可在城市郊區(qū)建立固定的處理中心,在建筑垃圾較多的地區(qū)建立幾個臨時處理站,采取固定與臨時相結合的方法。
關鍵詞:綠色建材;施工垃圾;建筑垃圾再利用;回收利用
中圖分類號:X3
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)17-0339-01
1 引言
建設和拆除建筑物產生的建筑垃圾是城市固體垃圾的一個重要的組成部分,據初步測算,我國建筑垃圾占城市固體垃圾總量的20%-30%。這些垃圾基本上是填埋了,這樣處理一方面占用大量的填埋場地、湖泊,污染了環(huán)境;另一方面建筑垃圾的運輸和填埋需要大量的費用,而且該項費用將越來越高。對建筑垃圾處理最經濟有效的方法之一是源頭削減法,即減少垃圾廢料的產生和對垃圾廢料進行回收利用。本文主要對于建筑施工垃圾再生利用相關問題進行探討,有利于綠色環(huán)保施工的開展。
2 建筑垃圾的再生利用
2.1 國外建筑垃圾的再生利用
日本由于國土面積小,資源相對匱乏,因此,將建筑垃圾視為“建筑副產品”,十分重視將其作為可再生資源而重新開發(fā)利用。1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》,并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠,生產再生水泥和再生骨料,其生產規(guī)模最大的每h可加工生產100t。1991年日本政府又制定了《資源重新利用促進法》,規(guī)定建筑施工過程中產生的渣土、混凝土塊、瀝青混凝土塊、木材、金屬等建筑垃圾,必須送往“再資源化設施”進行處理。日本對于建筑垃圾的主導方針:
(1)盡量不從施工現(xiàn)場排除建筑垃圾;
(2)建筑垃圾盡可能的重新利用;
(3)對于重新利用有困難的則應適當予以處理。
東京在1988年對于建筑垃圾的重新利用率就已達到了56%。美國政府制定的《超級基金法》規(guī)定:“任何生產有工業(yè)廢棄物的企業(yè),必須自行妥善處理,不得擅自隨意傾卸”。總體來講,這些國家大多施行的是“建筑垃圾源頭削減策略”,即在建筑垃圾形成之前,就通過科學管理和有效的控制措施將其減量化;對于產生的建筑垃圾則采用科學手段,使其具有再生資源的功能,如美國的CYCLEAN公司采用微波技術,可以100%的回收應用再生舊瀝青路面料,其質量與新拌瀝青路面料相同,而成本可降低1/3,同時節(jié)約了垃圾清運和處理等費用,大大減輕了城市的環(huán)境污染。
2.2 回收利用途徑
將建筑施工廢料回收,經分解、剔除和粉碎后,可以作為建筑材料加以綜合利用,隨著環(huán)境保護意識的加強,各國都在加強這方面技術的研究,發(fā)展了許多回收建筑垃圾廢料用作建筑材料的應用技術,有的已經制定出相應的技術規(guī)范,得到了推廣應用,有的則仍處于試驗研究之中。
(1)廢混凝土。廢混凝土產生于拆毀和維修建筑物。廢混凝土塊經破碎后可作為天然粗骨料的代用材料制作混凝土,也可作為碎石直接用于地基加固、道路和飛機場跑道的墊層、室內地坪墊層等,進一步粉碎后可作為細骨料,拌制砌筑砂漿和抹灰砂漿。
(2)廢瀝青混凝土。重鋪瀝青混凝土路面前常要拆除舊路面,產生大量的廢瀝青混凝土。發(fā)達國家高速公路的歷史較長,每年因拆除公路路面產生大量的廢瀝青混凝土,對它的回收利用已成為垃圾廢料用作建筑材料的主要部分之一。我國隨著公路建設的發(fā)展,每年產生廢瀝青混凝土的數(shù)量也逐年增加。廢瀝青混凝土可以作為鋪筑新瀝青混凝土路面的建筑材料加以回收利用。回收方法主要有冷溶回收和熱熔回收兩種。冷溶回收是將經粉碎后的廢瀝青混凝土冷溶鋪在下層,再在其上鋪設新瀝青混凝土路面。熱熔回收是將經粉碎后的廢瀝青混凝土部分骨料摻入新瀝青混凝土中,摻入量可達15%-50%(重量比)。再生瀝青混凝土的質量受廢瀝青混凝土的質量和摻入量的影響較大,廢瀝青混凝土的質量越好,可摻入的比例越大。
(3)施工中散落的砂漿、混凝土。施工過程中不可避免散落大量的砂漿、混凝土。這一方面通過加強施工管理減少散落量,另一方面可以回收利用。濕潤的砂漿、混凝土可通過沖洗,將其還原為水泥漿、石子和砂進行回收,英國已經開發(fā)了用來回收濕潤砂漿和混凝士的沖洗機器。另一種可回收散落砂漿、混凝土的方法是化學回收法,這種方法是利用聚合物將砂漿、混凝土直接粘結起來形成砌塊。凝固的砂漿、混凝土還可以作為再生骨料回收利用。
(4)碎磚塊。過燒磚、壞磚和建筑物建造、拆除中產生的碎磚塊,可以作為粗骨料拌制混凝土,也可以作為地基處理、地坪墊層等的材料。試驗表明,當用人工破碎、質量良好的碎磚塊作為粗骨料,磚的平均按壓強度為36.7MPa,水灰比為0.88-0.54時,碎磚混凝土的立方體抗壓強度達22-42MPa,抗泣強度比相當普通混凝土高約11%,容重低約17%,彈性模量約30%。
3 結語
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是我國的一項基本發(fā)展戰(zhàn)略,國家十分重視可持續(xù)性建筑材料在住宅建設中的應用情況。本文在分析國外建筑垃圾的再生利用的基礎上,重點對于建筑垃圾回收利用途徑進行探討,對于我國綠色施工具有一定幫助。
參考文獻
【關鍵詞】 建筑廢料; 再生骨料; 再生混凝土; 回收利用; 回收技術; 經濟分析
引言
在拆除或建造建筑物時會產生大量的建筑廢料。其傳統(tǒng)處理方法卞要是運往郊外露天堆放或填埋,這不僅占用了大量的土地,而目還造成了嚴重的環(huán)境污染。其實有大量的建筑廢料是可以再生利用的,在資源日趨C乏的今天,遺棄建筑廢料也是對資源的極大浪費。合理處理和回收利用建筑廢料,加強環(huán)境保護,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要組成部分。
1建筑施工廢料的組成和回收利用途徑
1.1建筑施工廢料的組成
調查表明,建筑施工廢料卞要由碎磚、混凝土、砂漿、包裝材料等組成,約占總量的80 0lo。其中混凝土和砂漿所占比例最大,約占總量的30%一50%。對不同結構形式的建筑工地,廢料的組成比例略有不同,而廢料數(shù)量則因各工地施工及竹理情況的不同差異很大。
1. 2回收利用途徑
將建筑施工廢料回收,經分解、剔除雜物、粉碎后,可作為建筑材料加以綜合利用。隨著環(huán)境保護意識的增強,世界各國都在加強這方面的研究,開發(fā)了許多回收建筑施工廢料用作建筑材料的應用技術,有些己制定出相應的技術規(guī)范,并得到了推廣應用。
1. 2. 1廢混凝土
廢混凝土產生于拆毀或維修建筑物。廢混凝土塊經破碎后,可作為天然粗骨料的代用材料制作混凝土,也可作為碎石直接用于地基加固、道路和匕機場跑道的墊層、室內地坪墊層等。若進一步粉碎后,可作為細骨料拌制砌筑砂漿和抹灰砂漿。
1.2.2廢瀝青混凝土
重鋪瀝青混凝土路面之前常要拆除舊路面,由此產生大量的廢瀝青混凝土。發(fā)達國家高速公路的歷史較長,每年因拆除公路路面而產生大量的廢瀝青混凝土,對它的回收利用己成為建筑廢料用作建筑材料的卞要內容之一。我國隨著公路建設的發(fā)展,廢瀝青混凝土的數(shù)量也在逐年增加。
1.2.3施工中散落的砂漿和混凝土
在施工過程中,不可避免地會散落大量的砂漿和混凝土。這一方面可通過加強施工竹理減少散落量,另一方面可通過回收加以利用。對濕潤的砂漿和混凝土,可通過沖洗將其還原為水泥漿、石了、砂進行回收,如英國己開發(fā)了專門用于回收濕潤砂漿和混凝土的沖洗機器;另一種方法是化學回收法,利用聚合物將砂漿、混凝土直接粘結起來形成砌塊。凝固的砂漿、混凝土還可以作為再生骨料回收利用。
1.2.4碎磚塊
過燒磚、壞磚和建筑物建造或拆除中產生的碎磚塊,可以作為粗骨料拌制混凝土,也可以作為地基處理地坪墊層等的材料。
2混凝土再生骨料的收集與制備
隨著城市建設規(guī)模的發(fā)展,對混凝土及其碎石骨料的需求量不斷增大,造成城市周邊采石場終年挖山不止。另一方面,每年舊建筑拆除的大量建筑廢料除部分用作道路、基礎墊層、場地回填外,大部分作為垃圾排放,有的填湖填塘,造成城市蓄水排澇能力的下降,引發(fā)新的環(huán)境公害。
3再生骨料混凝土的基本性能
與天然骨料相比,由于再生骨料具有孔隙率高、吸水性大、強度低等特征,這將導致再生骨料混凝土與天然骨料混凝土的性能有所不同。
3. 1再生混凝土的強度和彈性模量
有關的試驗結果表明,再生混凝土的抗壓強度、抗拉強度、抗壓彈性模量和抗拉彈性模量,都隨再生骨料的原始混凝土強度的降低而下降,并目隨再生骨料用量的增加而降低。再生混凝土強度降低的幅度相對較小,而彈性模量的降幅則明顯較大;用再生粗骨料替代天然粗骨料的混凝土的強度降幅較小,各齡期均表現(xiàn)出相同的趨勢,而用再生細骨料替代天然細骨料的混凝土的強度降幅較大。
3. 2再生混凝土的和易性
混凝土的和易性包括拌和物的流動性、粘聚性和保水性,其中流動性用坍落度來評定。在同樣的坍落度下,再生骨料混凝土需要的自由水分要比天然骨料混凝土多5 0lo,因而比用天然骨料生產相應的混凝土所需要的水泥量要多。在保持相同用水量的情況下,再生混凝土的坍落度隨再生骨料比例的增加而逐漸降低,而再生混凝土的粘聚力和保水性比用天然骨料的混凝土要好。
3. 3再生混凝土的耐久性
與天然骨料混凝土一樣,再生骨料混凝土的收縮率也隨水灰比的增大而增大,其收縮值明顯大于天然骨料混凝土,并隨著再生骨料替代天然骨料比例的提高而不斷增大。 使用再生粗骨料拌制的再生混凝土,其抗凍性與天然骨料混凝土基本相當,即再生粗骨料的用量不會影響再生混凝土的抗凍性能。
4再生骨料混凝土的經濟可行性分析
對建筑廢料中的廢棄混凝土進行回收處理,可以作為循環(huán)再生骨料。一方面可以解決大量的廢棄混凝土的排放及其造成的生態(tài)環(huán)境日益惡化等問題;另一方面,可以減少天然骨料的消耗,從根本上解決資源的日益L乏及對生態(tài)環(huán)境的破壞問題。因此,再生骨料是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色建材。
4. 1允許用作骨料開采的石材資源的緊缺程度
這是推動建筑廢料再生利用的最大動力。如丹麥PT7蘭等一些石料緊缺、依賴進日天然骨料的國家,十分貢視建筑廢料的再生利用。丹麥在1990年產生1 220萬t建筑拆除廢料,有820萬t被回收利用,回收利用率達67. 2 % ;荷蘭內閣環(huán)境政策計劃}5中,2000年建筑廢料計劃回收率高達90 0lo(約1 400萬t)。
4. 2建筑垃圾排放場所的多少與排放成本的大小
這與國家有關部門及相關人員的環(huán)保意識有很大關系,不限制建筑垃圾的排放場所,則必然導致業(yè)卞}I!房屋拆除商為降低成本就近隨意填埋建筑垃圾,造成環(huán)境公害。
4. 3對建筑廢料資源再生利用的政策法規(guī)及財政上的扶持程度
借助國家鼓勵資源綜合利用的政策和則政上的扶持,以減少業(yè)卞和房屋拆除商拆除舊建筑的費用支出,使再生骨料在成本上能與天然骨料具有競爭力。
5結語
由于建筑施工廢料處于建筑工地現(xiàn)場,其回收利用既可以減少天然骨料的購買量,又減少了建筑垃圾的清運量,經濟效益十分明顯。但目前我國建筑業(yè)綜合利用建筑廢料的數(shù)量還很少,技術水平也較低,這與相關的技術、經濟、政策等因素有關。隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的確立,加強環(huán)境保打‘的各項法律法規(guī)的頒布和實施,建筑廢料的綜合利用必將得到貢視和發(fā)展。
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作者簡介:
關鍵詞:綠色拆除;噪聲污染;廢料再利用;拆除管理與分配
1引言
隨著城鎮(zhèn)化建設進程的加快,舊建筑的拆除日益增多,對舊建筑進行史無前例的更新?lián)Q代的同時,建筑拆除工程也列入建設工程的重要工作之一。拆除工程,其施工難度、危險程度、作業(yè)條件惡劣程度以及存在安全隱患等較多方面都遠甚于新建工程,對此需要重視和思考,加強監(jiān)管,防患于未然。
對于工程拆除領域,一些可持續(xù)拆除的理念和方法目前在國內的應用尚處于較為落后的階段。本文在分析建設工程拆除過程中存在的主要問題以及原因的基礎上,探討了該如何實施建設工程的綠色拆除。
2建設工程拆除目前存在的問題
2.1噪聲污染問題
噪聲污染被視為一種無形的污染,它雖不能被肉眼識別,但卻時刻存在于我們周圍。長期受到噪音污染,可能會導致聽力損傷并誘發(fā)多種疾病,對人們對生活造成干擾,對設備儀器以及建筑結構造成危害。
隨著如今城市化的進程加快,建筑施工的噪聲污染問題也日益突出,尤其是在人口稠密的城市建設項目施工中產生的噪聲污染,導致百姓的正常作息生活的同時,也給城市的環(huán)境和諧埋下隱患。
2.2建筑拆除垃圾到處堆放
隨著經濟社會的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的不斷加速,新建筑的出現(xiàn)以及老建筑的拆除都產生了大量的建筑垃圾。據統(tǒng)計,目前建筑垃圾占到了城鎮(zhèn)垃圾總量的30%~40%,數(shù)量龐大。這些建筑垃圾沒有地方堆放是很多城市正在遭遇的難題。
建筑垃圾是指建設、施工單位或個人對各類建筑物、構筑物和管網等進行建設、鋪設或拆除,修繕過程中所產生的渣土、棄土、棄料、余泥及其他廢棄物。它們通常不經任何處理,就被施工單位運往郊外或鄉(xiāng)村,露天堆放或堆埋,耗用大量的征用土地費,垃圾清運費等建設經費。同時,清運和堆放過程中的移撤和粉塵,灰沙等問題又造成了嚴重的環(huán)境污染。研究表明,吸入大量顆粒物是導致人類死亡率上升的重要原因之一,醫(yī)學研究還發(fā)現(xiàn)長期對高濃度SiO.2塵粒的吸入會導致肺病發(fā)病率明顯增加。
然而建筑垃圾主要成分氧化鋁、氧化鈣以及氧化硅,有著一定的活性,對于水泥行業(yè)來說可以作為混合材料來應用,是水泥企業(yè)發(fā)展循環(huán)經濟的重要手段。既有利于廢物利用,也對企業(yè)降低成本提高效益有一定的意義。所以如何變廢為寶,把建筑垃圾拿為所用,在未來建筑業(yè)的發(fā)展中顯得至關重要。
2.3拆除施工階段的危險事項
工程建筑施工階段的危險性是眾所周知的,但相比起來,拆除施工階段更具危險性。很多時候,由于拆除施工單位的疏忽或缺少監(jiān)管,導致人員傷亡,建筑物坍塌的例子不計其數(shù)。如拆除工程施工區(qū)域沒有設置硬質封閉圍擋及醒目警示標志圍擋,導致行人造成不必要的損傷;拆除施工采用的腳手架、安全網沒有由持證上崗的架子工按設計方案搭建,就可能導致施工人員從高空墜落下來;在拆除作業(yè)前,沒有對建筑內電源、生活水、采暖、煤氣、消防水等各類管線進行全面檢查,也可能導致各種傷害。
上述的例子只需留心,是可以避免的。然而施工拆除的過程復雜,其各個環(huán)節(jié)都存在高危險性,因而必須有周密的施工布置才行。
3建設工程綠色拆除的實施
前文談到在工程拆除過程中的諸多問題。下面將就這一系列問題進行分析并建立完善的工程拆除實施方案,力求達到工程的綠色拆除,給城市人居環(huán)境帶來和諧的同時,也使資源能夠得到最大化的利用與回收。
3.1建筑施工噪聲的控制
控制噪聲的對策有很多種,大致可以分為兩類。一是從社會角度出發(fā),加強對施工工程的管理與監(jiān)測,使得民眾與施工單位商議解決問題;二是從科學角度出發(fā),切實分析產生噪音的原因并對其進行控制。
3.1.1管理部門對施工單位需嚴格把關與審批
相關主要負責管理工程拆遷部門應該對拆遷工程進行嚴格地審批。在建筑施工工程登記、注冊、申報的一系列手續(xù)上應當嚴格把關,切實將建筑施工噪音管理納入制度化管理。在拆除工程的過程中,施工單位應當自覺的進行登記、注冊、申報工作,另外還應及時去環(huán)保部門登記注冊,使得環(huán)保部門能夠了解工程的地理位置、周邊人口居住情況、工程規(guī)模以及儀器設備的安置地點等等,由此可以提前預防和了解施工的噪音對居民產生的影響。還有對于夜間施工的單位應該更加嚴格的審批,批準的單位也需與當?shù)鼐用駵贤ê谩?/p>
3.1.2加強建筑施工噪聲的現(xiàn)場監(jiān)測和居民投訴
對建筑施工噪聲的現(xiàn)場檢查的加強是控制噪音污染的有效途徑之一。因為建筑施工噪聲事件集中、位置多變的特點,相關環(huán)保局應當成立定期的噪音污染檢查小組,針對周邊管轄的建筑施工單位進行白天或夜間不定期的突擊檢查。另外,對于那些偏向夜間施工的單位,應該加強巡視觀察。對現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)的問題,采取“早預防早治療”的態(tài)度督促施工單位進行噪聲防治。
認真接受群眾反映的建筑施工噪聲擾民問題,也是控制噪音污染的有效途徑之一。在對待群眾投訴問題上,應多從施工單位查找原因,認真聽取群眾反應的實際情況。因為在群眾與施工單位兩者間,群眾更多的是受害者的角色。對于對一些施工噪聲污染嚴重,又不采取措施的單位,應根據噪聲法的嚴格規(guī)定給予嚴肅查處,并提出相應的懲戒措施。
3.1.3施工單位自發(fā)降低和減少噪聲
除了監(jiān)管部門的積極控制外,施工單位自身也必須做好準備工作,積極降低噪聲以及減少噪聲時間,具體措施如下。
(1)最大限度控制人為發(fā)出的噪聲。進入拆除施工現(xiàn)場,盡量不要大喊大叫或者制造出機械物的敲打撞擊聲,同時限制高音喇叭的使用。
(2)凡在人口稠密區(qū)進行強噪聲作業(yè)時,需要嚴格控制施工時間。如果遇到某些特殊情況必須晝夜施工,應當設法找到降噪措施,并與當?shù)鼐用裎瘑T會溝通協(xié)商,得到居民的準許。
(3)選擇低噪音的技術方法和設備。不同的拆除方法所產生的噪音也是不同的。采用混凝土拆除間擠壓破碎法,銑挖機銑削或金剛石繩銑削,圓盤鋸切割等拆除方法,可有效降低施工噪音。盡量采用低噪音拆除機械設備代替高噪音設備。例如可選用低噪音全封閉螺桿式空壓機代替活塞式空壓機,用液壓鎬代替風鎬等,可有效降低施工噪音。在機械拆除動力系統(tǒng)和機具上安裝高效的消聲器減少噪聲,也可根據所需要的消聲量、消聲器的聲學性能和噪音源頻率特征以及空氣動力特征等因素來選用相應的消聲器。
3.2拆除后的建筑廢料垃圾的回收利用
拆除后的建筑廢料如得到回收利用,不僅省去堆放地點,避免污染環(huán)境,還可以重新作為建筑材料利用。本文介紹幾種建筑拆除中最為常見的廢料的回收方法。
3.2.1粉煤灰回收利用
粉煤在爐膛中未全燒盡而產生的大量不燃物因為高溫作用而熔融,而且因為其表面張力作用,形成很多的細小球形顆粒,它們具有較強的活性,經過被分離、收集就形成了粉煤灰。
粉煤灰比起水泥有更多的優(yōu)點。主要表現(xiàn)在一是水化熱低,這使得粉煤灰在大體積混凝土結構中作為活性摻合料,替代水泥;二是粉煤灰是煤燃燒后的副產物,因為到處都有燃燒煤,如果不回收利用,那么后期處理的成本相當大;三是利用粉煤灰配制混凝土比不使用粉煤灰配制的混凝土后期強度更大,耐久性更好;四是粉煤灰比生產水泥要更經濟,成本更低。
3.2.2廢棄玻璃回收利用
廢棄玻璃主要來源于工業(yè)廢棄玻璃和日用廢棄玻璃兩類。據大量數(shù)據統(tǒng)計,歐美發(fā)達國家的廢棄玻璃量占城市垃圾總量的4%~8%,我國的廢棄玻璃量也占到了城市生活垃圾總量的3%~5%。除了小部分能夠回收利用外,更多的廢棄玻璃選擇被丟棄或填埋,不僅僅占用大量土地破壞生態(tài)環(huán)境,同時也造成了資源浪費。
目前許多應用廢棄玻璃制造像路面磚一樣的玻璃制品,即經濟又可行,但因為利潤低,所以還很難大面積推廣,然而提高產品的附加值能解決這個難題雖然廢舊玻璃的成本較高,但是對不同廢棄玻璃顏色進行分類、清洗、磨碎以及顆粒分級的費用相對較低。例如彩色地磚,墻面磚等高附加值的生產企業(yè),也都愿意購買廢棄玻璃來造出成色更好的產品。
如今堿和硅酸反應的技術問題和其他的相關問題都已經解決,而且玻璃幾乎不吸水,有較高的硬度和耐磨性,優(yōu)異的耐久性和化學穩(wěn)定性,特別是有色玻璃能帶來潛在的藝術效果,給廢棄玻璃回收利用增加很多亮點和優(yōu)勢。
3.2.3廢棄橡膠回收利用
對于廢棄橡膠的處理,早期人們會選擇填埋或者焚燒,造出對環(huán)境的大量污染。后來人們開始將廢棄橡膠應用于路面建設。例如采用廢棄橡膠參合的水泥混凝土隨著橡膠顆粒填加量的增加,具有良好的彈力、抗壓、耐久性以及吸聲等優(yōu)點。另外,橡膠粒子也有抑制裂縫擴展作用,同時也能使混凝土的應變,韌性等方面增強。廢棄橡膠應用到混凝土復合材料中最普遍的方式就是把他們切碎用于香蕉地面。目前國家會把廢棄橡膠應用于鐵路枕木,其優(yōu)點在于重量輕、不易腐蝕而且還減小火車行駛的噪聲和震動。
3.2.4塑料廢棄物回收利用
目前我國相當多的塑料廢棄物,只有很少一部分回收利用,據統(tǒng)計,美國20世紀末廢舊塑料的回收利用率達到35%以上,而我國只有20%左右。塑料來源廣泛,化學組成各不相同,這也使得回收程序比其他材料復雜得多?,F(xiàn)有的技術將聚合物進行降解,或者用化學方法把他們還原為原來的單體幾乎是不可能的。很多塑料回收作為原料進行二次成型,可是相比原來的質量有所下降,成分也不均勻,因而生產者會選擇降級回收塑料使用,塑料木材復合就是一個不錯的選擇。目前廢棄塑料物還會運用到建筑材料中,例如制作墻體材料、建筑裝潢材料以及保溫防水材料、塑料混凝土等其他建筑材料。
3.2.5廢棄混凝土回收利用
廢棄混凝土來源十分廣泛,就建筑物、橋梁、混凝土路面維修或者拆除,還有不可抗力的地震、臺風、洪水等原因產生大量的廢棄混凝土骨料。然而廢棄混凝土大量堆放不處理對環(huán)境、社會都帶來不良影響。
混凝土強度越高,組織越密實,整體性也越好,也就更類似于天然石。然而天然石的成本高,技術要求難度大,相比起經濟實惠的廢棄混凝土,既滿足這兩個要求的同時,也有其環(huán)保意義。
從技術上來說,集料具備了一定的強度和彈性模量,加上比較小的孔隙率、含水率以及吸水率,還有較好的體積穩(wěn)定性。比重和容重,顆粒形狀和表面狀態(tài)也要符合要求,有害物質要限量,還需符合較好的級配,對于從廢棄混凝土中分離出來的石子,這些技術性的要求幾乎都能達到。另外再生混凝土在受壓時還依然能夠保持整體性好,韌性好的特點。
3.3拆除工程有序的管理和分配
3.3.1技術準備工作
(1)首先熟悉被拆建筑物的設計圖紙,弄清建筑物的建筑情況,結構情況,水電以及設備管道情況。工地負責人必須根據施工組織設計和安全技術規(guī)范章程向參加拆除的工作人員進行細致的交底工作。
(2)對施工人員進行安全技術交底,加強安全意識。對工人做好安全教育,組織工人學習安全操作規(guī)程。
(3)察看施工現(xiàn)場,熟悉周圍環(huán)境、道路、場地、建筑物情況及水電設備管路情況等。
3.3.2現(xiàn)場準備工作
清理施工場地,必須保證運輸?shù)牡缆窌惩āJ┕で?,先清理需要拆除部分范圍內的物資設備;將電線、水管設備等各類管線切斷或遷移;檢查周圍危舊房屋或構件,必要時進行臨時加固;向周圍群眾出安民告示,在拆除危險區(qū)周圍設圍欄,警戒標志,派專人監(jiān)護,禁止非拆除人員進入施工現(xiàn)場。對于生產、使用、儲存化學危險品的建筑物的拆除,要經過消防,安全部門參與審核,制定保證安全的預案,經過批準后實施。搭設臨時防護設施,避免拆除時的灰塵影響生產的正常進行。在拆除的危險區(qū)域應當設立醒目的警戒區(qū)標志。接引好施工臨時電源和水源,現(xiàn)場照明不得使用被拆建筑物內的配電設施,應另外設立,避免遇到緊急突發(fā)事件水電無法正常供應。
3.3.4施工組織工作
在甲方的支持下,做好群眾工作,爭取周邊業(yè)主的配合,贏得群眾的支持,派專人做好周邊警戒工作。按施工組織設計的程序安排,首先清拆原有管線,采取人工拆除、劃分區(qū)域、分塊、逐段逐根進行拆除。拆除混凝土構件時,采用人工拆除。嚴格控制飛石、響聲、沖擊波。采用濕水除塵,減少聲響及沖擊波,確保不擾民。拆除外墻、隔墻時,采用人工拆除,專人進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)情況及時匯報解決,以確保施工安全。墻體拆除后,組織工人回收構件中有價值的可利用廢品。不可利用的廢物垃圾,用汽車運到指定地點。
2012年11月綠色科技第11期4結語
通過要求環(huán)保部門對拆除施工提高重視,嚴格把關審批,同時有關施工單位自我反省,自我察覺,并進一步加強噪音污染方面的治理,另一方面有關拆除器械的更換或改進方法,以及拆除方法的優(yōu)化等一系列措施來解決噪音污染問題。同時著重論述了粉煤灰、廢棄玻璃、廢棄橡膠、塑料廢棄物以及再生混凝土等5種廢料的再利用來解決廢料堆放無法處理的問題。另外通過拆除過程中技術準備、現(xiàn)場準備以及施工組織三個方面的細節(jié)著手,避免拆除過程的危險事項。在如何實現(xiàn)綠色拆除的問題上,本文總結并大致給出拆除施工過程中常見的問題,然而拆除施工種類繁多,很多實際情況還需實際出發(fā),結合理論知識進行判斷與識辨。
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關鍵詞:老舊小區(qū);改造;減碳;核算
2019年,中國的碳排放量達到92.29億噸,超過了美國和歐盟的總和,占全球總排放量的近1/3,是世界上碳排放增量最大的國家[1]。為積極應對氣候變化的戰(zhàn)略要求,我國把應對氣候變化作為國家重大戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設的重大舉措。在2015年巴黎氣候大會承諾我國碳排放將于2030年達到峰值,2030年單位GDP碳排放比2005年下降60%~65%[2]。2020年9月,在第75屆聯(lián)合國大會上我國提出,將努力在2060年實現(xiàn)“碳中和”。據聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)統(tǒng)計,建筑行業(yè)已成為全球三大溫室氣體排放源之一,排放了約40%的溫室氣體,且具有最大的節(jié)能潛力[3]。城市住宅建筑產生的碳排放占建筑行業(yè)碳排放的比例超過40%。2000年至2018年,中國城市住宅建筑產生的CO2排放量從2.891億噸攀升至8.91億噸[4]。目前已經有一些學者開展了社區(qū)層面的碳排放核算。例如,黃建等對蘇州一個新建社區(qū)的碳排放進行核算,核算內容為建筑能耗、交通、廢棄物處理、水資源四大系統(tǒng)在使用階段所產生的碳排放,并且提出了一系列的碳減排方案[5]。陳莎等對北京既有社區(qū)的能源消耗(用電、用氣、采暖)、交通出行、廢棄物和綠地碳匯的碳排放進行了核算[6]。但是CarbonReductionPotentialAssessmentofOldResidentialTransformation老舊小區(qū)改造的減碳潛力評估較少有研究對老舊小區(qū)改造的減碳潛力進行量化評估。結合目前老舊小區(qū)改造工作的推進,在改造中增加低碳化目標并評估其減碳潛力,將對城市低碳發(fā)展有重要意義。
1研究方法
本文分別對老舊小區(qū)既有使用階段的碳排放和技術措施的減碳潛力進行核算,核算清單如圖1所示。首先從景觀綠化、建筑單體、水資源、固廢物和基礎配套五個方面對老舊小區(qū)階段的碳足跡進行核算,掌握老舊小區(qū)的碳排放現(xiàn)狀。接下來,根據現(xiàn)場調研提出適用于老舊小區(qū)低碳化改造的技術措施,并基于生命周期理論對技術措施實施后可能實現(xiàn)的碳減排效益進行評估,評估內容包括施加減碳措施所增加的物化階段碳排放(主要指新增建材生產、運輸、施工)、拆除階段所產生的碳排放(主要指新增建筑垃圾的處理)和所能降低的運行階段碳排放量。核算采用排放因子法(Emission-FactorApproach)進行核算,排放因子法是IPCC提出的第一種碳排放方法,也是目前廣泛應用的方法[7]。即溫室氣體排放量由排放源的活動水平與相對應的排放因子相乘得到。核算公式如下所示:E=∑Q×EF(1)其中,E為CO2排放量;Q為活動水平,活動水平數(shù)據量化了造成溫室氣體排放的活動,如居民生活電耗、氣耗、水耗、綠地面積、焚燒處理的廢棄物量等,該數(shù)據將通過實地調研進行采集;EF為排放因子,即每一單位活動水平所對應的CO2排放量,例如:kgCO2/kWh,kgCO2/m2草地面積等。各個階段的具體核算公式和對應的碳排放因子主要參考住建部頒布的《建筑碳排放計算標準》GB/T51366-2019[8];部分碳排放因子來源于相關文獻[9-12]。
2案例計算
2.1案例概況
研究選取位于浙江省杭州市的和睦新村作為研究對象。和睦新村建造于1988年,共有54幢住宅,現(xiàn)有3566戶居民,建筑面積17萬m2。以50年的設計使用年限為參照,該小區(qū)的剩余使用年限為16年。
2.2既有使用階段的核算
本案例既有使用階段的活動水平數(shù)據及其來源見表1。通過對住戶進行抽樣問卷調查獲取居住建筑內部的電耗、氣耗和水耗,共計咨詢了64戶;其他公共區(qū)域的活動水平數(shù)據通過總平面圖、實地調研、咨詢社區(qū)管理部門和參考行業(yè)統(tǒng)計值進行確定。按照所收集的活動水平數(shù)據進行核算,得到本案例改造前使用階段的碳排放結果如圖3所示。改造前使用階段的碳排放為9721tCO2/年,單位建筑面積排放57.18kgCO2/(m2·年),人均碳排放為1155.1kgCO2/年。其中景觀綠化碳匯抵消了-3.29%的排放;建筑單體耗能產生碳排放占比最高(84.17%),其次是固體廢棄物處理(10.20%),水資源和基礎配套的碳排放分別占8.62%和0.30%。從各活動水平的碳排放來看,最主要的碳排放源是居住建筑電耗、氣耗和固體廢棄物(大多數(shù)為生活垃圾)。
2.3減碳措施的核算
對該小區(qū)進行了實地調研,認為可以實施的改造措施包括建筑單體層面的節(jié)能燈具更換、太陽能光伏利用、屋面保溫增設;水資源方面的雨污分流改造、雨水回收利用;固廢物方面的垃圾回收處理和基礎配套層面的節(jié)能路燈更換。2.3.1分項核算(1)建筑單體(a)更換節(jié)能燈具老舊小區(qū)內的單元樓道內燈具光源還存在白熾燈的使用,更換為LED節(jié)能高效光源能夠降低能耗。假設原本為12W的燈具,日工作時長為8小時;更換為自動感應節(jié)能燈具,功率為6W,日工作時長縮短為6小時。則每年能夠節(jié)約電耗34MWh。考慮燈具的生產和拆除所產生的排放,案例更換節(jié)能燈具的碳排放影響如表2所示,合計能夠降低384.5tCO2,拆除階段的碳減排來源于建材的回收利用。(b)太陽能光伏增設太陽能光伏技術的發(fā)展和應用對于建筑節(jié)能減排有很大的現(xiàn)實意義,在居住建筑中應用太陽能光伏系統(tǒng),對于整個生態(tài)城市的建設有巨大價值[13]。城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造為推廣建筑光伏系統(tǒng)提供了機遇[14]。假設屋面光伏可利用系數(shù)取0.5[15],鋪設發(fā)電效率為15%的單晶硅發(fā)電組件,光伏發(fā)電系統(tǒng)的損失效率為25%[8],則使用階段光伏系統(tǒng)的發(fā)電量可根據下式進行計算。(2)式中,Epv——光伏系統(tǒng)發(fā)電量(kWh);I——光伏電池表面的太陽輻射強度(kWh/m2);KE——光伏電池發(fā)電效率(%);ε——光伏系統(tǒng)損失效率(%);Ap——光伏系統(tǒng)面積(m2)。根據相關研究[16],1m2光伏組件在生產階段和使用階段分別產生160.86kgCO2和4.93kgCO2的碳排放,拆除階段的碳排放為-9.88kgCO2。該小區(qū)的屋頂建筑面積合計為32684m2,經核算,案例增設屋面太陽能光伏的碳排放影響如表3所示。該項措施在物化階段產生的碳排放比較高,但使用階段的減碳效益也更加顯著,能夠降低小區(qū)生命周期碳排放量17867.9tCO2。(c)屋面保溫增設既有建筑的圍護結構熱工性能較差,能耗損失嚴重。增設屋面保溫將對住宅供暖、空調能耗產生較好的效益。根據相關研究,若既有住宅建筑的屋面增設40mm厚擠塑聚苯板(XPS),采暖制冷能耗能夠降低12%左右[17,18]。基于此,若在案例小區(qū)的改造中,增設所有居住建筑的屋面保溫,將能夠取得很高的節(jié)能減排效果,核算結果如表4所示,實現(xiàn)生命周期碳減排4340.4tCO2。(2)水資源(a)雨污分流改造由于建設年代較早,老舊小區(qū)的排水系統(tǒng)大多為雨污合流系統(tǒng),造成污水處理廠進水水質低下,降低了污水處理廠的運行效率[19]。對排水管網進行雨污分流改造,能夠減少合流至污水處理廠時雨水處理所消耗的能耗,降低對環(huán)境的污染。本案例需要改造管網9000m,開挖、移除土方4648m3,回填764m3,當?shù)啬杲邓?378.5mm。改造施工工藝,即開挖、移除土方和填土碾壓平整的碳排放因子分別為1.05kgCO2/m3和0.99kgCO2/m3。經核算,案例進行雨污分流改造后能夠降低小區(qū)生命周期碳排放368.6tCO2,見表5。(b)屋面雨水回用浙江省降水量較為充沛,具備雨水回用條件。此外雨水資源化還能提高城市的雨洪調節(jié)功能,具有良好的節(jié)水效能和環(huán)境生態(tài)效益。小區(qū)屋面雨水不直接與地面接觸,污染小,并且可借助檐溝、雨落管直接收集利用[20],在雨水路徑的末端增設蓄水池、雨水處理設備收集回用雨水,可以用于小區(qū)內綠化及路面澆灑[21]。雨水回用的計算方法如下[22]:(3)式中,Wya為雨水年徑流量(m3);Ψc為徑流系數(shù),下墊面為硬質屋面,取0.9;ha為常年降雨厚度(mm);F為計算匯水面積(hm3)。根據計算,案例的蓄水池容積為215m3,采用混凝土澆筑;年雨水回收利用量為23350m3。計算得到案例中增設雨水回用系統(tǒng)后的碳排放影響如表6所示,使用階段的碳排放能夠降低112.1tCO2,考慮物化階段和拆除階段,最終實現(xiàn)減碳量為84.5tCO2。(3)垃圾回收利用小區(qū)內垃圾收集較為雜亂,且垃圾收集點破舊,垃圾桶放在外面供居民投放,管理不佳。如果能夠增加小區(qū)內垃圾分類宣傳,嚴格垃圾分類投放管理,規(guī)范垃圾處理點,將能夠提高小區(qū)內垃圾回收率,降低垃圾處理能耗。對案例小區(qū)內的23處垃圾分類收集設施進行更新,預計消耗主要建材包括混凝土12.7m3,混凝土磚7.3m3,頁巖磚14.0m3。預計實施改造后,生活垃圾回收利用率能夠提升14.53%。核算結果如表7所示,該措施在生命周期能夠實現(xiàn)2294.3tCO2的減碳量。2.3.2綜合碳減排效益六項技術措施在本案例小區(qū)產生的生命周期碳排放影響如圖4所示。屋面太陽能光伏增設能實現(xiàn)非常可觀的減碳效果,超過17000tCO2,其次是屋面保溫增設和垃圾回收利用,實現(xiàn)減碳量超過2000tCO2,更換節(jié)能燈具和雨污分流改造的減碳量約400tCO2,屋頂雨水回用實現(xiàn)的減碳量相對較少?;谏芷诶碚摚咐^(qū)在實施這六項減碳技術后共能實現(xiàn)碳排放降低25340.2tCO2,措施在物化階段和拆除階段產生了2518.6tCO2。碳減排效益主要來源于建筑單體的減碳(22592.8tCO2),其次是固廢物,減少2294.3tCO2,水資源方面共實現(xiàn)了453.1tCO2的減碳量。案例小區(qū)實施這六項減碳措施后平均每年能夠降低碳排放1563.8tCO2,減碳率能夠達到16.3%。
結語
關鍵詞:建筑垃圾;再生利用;道路工程
Abstract: The increasing amount of construction waste generated due to various reasons, construction waste defects. Studies show that used in road construction waste recycling project has practical feasibility. Through bricks and scrap recycling waste concrete construction technology and technical properties of recycled materials that meet the relevant specifications for recycled materials and primary subgrade aggregate technical requirements. In addition, building materials recycling technology is quite mature, and with examples of construction waste benefit analysis.Key words: construction waste; recycling; road works
R124.3
1引言
隨著中國經濟的迅猛發(fā)展,建筑行業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展機遇。鑒于中國城市化程度尚淺,城市化體制尚不完善,近年來,城市化工作不斷推進,但伴隨著城市化進程地不斷推進,建筑垃圾的產生量也與日俱增。據有關調查,中國每年產生的垃圾量近4億噸,其中建筑垃圾約占。但絕大多數(shù)建筑垃圾尚未處理就隨處露天或填埋堆放,不僅耗用巨額的征用土地費、垃圾運輸清理費等,而且嚴重地污染當?shù)丨h(huán)境,不利于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。因此,如何處理建筑垃圾,已成為我國亟待解決的難題。當前,我國公路建設正處于高速發(fā)展時期,公路路基及路面各結構層均需要大量的道路建筑材料??紤]到建筑垃圾的主要成分是碎磚、廢混凝土,目前對這些廢棄材料回收再利用后應用于道路工程的研究,已取得了顯著成就。
下面,本文僅就建筑垃圾在道路工程中的應用前景進行分析。
2 建筑垃圾在道路工程中的應用
首先,應對建筑垃圾進行分選,這是建筑垃圾處理的第一步,其目的就是將建筑垃圾中可回收利用的或不利于后續(xù)處理或不符合處置工藝要求的物料分離出來。建筑垃圾的分選有其重要意義,通過對其分選,可將可再生物料加以利用,并將不可利用或有害成分集中處理。建筑垃圾分選系統(tǒng)的總體構圖如圖1。
根據建筑垃圾物理性質或化學性質的不同,采取不同的方法將建筑垃圾初步分選之后,可將建筑垃圾分選為三大部分:大塊木材、紙板、塑料;金屬;砂、石、渣。
圖1 建筑垃圾分選系統(tǒng)總體構圖
2.1 建筑垃圾的應用現(xiàn)狀
建筑垃圾在道路工程中的應用現(xiàn)狀主要為道路路基和基層材料,其中,用作路基材料時,主要是以廢舊磚塊為主要原料,以石灰或水泥為粘結劑制備路基材料;用作基層材料時,主要是以廢舊混凝土為主要原料,以水泥或二灰為粘結劑制備基層材料。因此,本文著重探討廢舊磚塊及廢舊混凝土在路基和路面基層中的回收再利用。
2.2 廢舊磚塊在路基中的應用
建筑垃圾用于公路路基時,是以廢舊磚塊為主要原料,通過設計不同的磚塊、土與粘結劑比例,制成試件,并測試其7d無側限抗壓強度、回彈模量,從而確定路基填筑材料最佳配比、最佳粘結劑及粘結劑用量。
廢舊磚塊用于路基材料時,其最小強度應滿足《公路路基設計規(guī)范》(JTG D30-2004)中的相關規(guī)定。建筑垃圾的分類方法與標準,是以建筑垃圾5mm以上顆粒含量的不同以及5mm以下顆粒的力學指標為標準的,其分類結果如表1。
對于4個類別中的二級建筑垃圾,不宜直接采用。通過對初步分選出的廢舊磚塊進行現(xiàn)場試驗,確定其級別,若滿足級別要求,則將廢舊磚塊通過篩分孔徑為250mm×250mm的篩子,篩除250mm以上粒徑的磚塊。對于粒徑大于250mm的磚塊需進行破碎處理,破碎后粒徑應小于100mm。通過以上準備工作,廢舊磚塊則可用作路基材料用于路基填料。
表1 建筑垃圾的分類及分類標準
路基施工前,應做好基底處理工作,待基底壓實度及整平度滿足規(guī)范中相關要求后,即可攤鋪厚度適宜的廢舊磚塊混合料進行路基施工。路基施工工藝流程如圖3所示。
2.3 廢舊混凝土在路面基層中的應用
目前,對再生骨料及再生混凝土的研究表明,將廢舊混凝土加工成再生骨料用于工程結構是技術可行的。國內外有關再生骨料回收再利用的相關資料認為可采用圖2所示的工藝流程來制備再生骨料,該工藝簡單實用,是一條理想的再生骨料回收再利用流程,其中的各分項內容可根據各單位的實際經濟條件和實際工程的場地條件等來選用合適的加工機械、設備和合適的工作人員。在這一生產流程中,骨料破碎和篩分均是國內碎石骨料生產的成熟工藝,因此在生產中關鍵是要控制好分揀、分選、潔凈等環(huán)節(jié)的工藝技術和質量。再生工藝設備應具有成套化、體積小、可移動性等特點,這樣便于流動于各建筑工地就地處理建筑垃圾。
圖3 路基施工工藝流程示意圖
總的來說,再生骨料的回收再利用工藝流程應因時因地制宜,力求方便有效地回收利用,節(jié)約成本的同時制備出高質量的再生骨料。
完成以上準備工作后,對再生骨料分別進行物理性質、化學性質及力學性質相關試驗,選取滿足《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTG D50-2006)要求的再生骨料用于基層材料。
圖2 再生骨料回收再利用工藝流程示意圖
10~40mm10mm以下
5mm以下
5~25mm0.15mm以下 0.15~5mm
再生骨料用作基層材料時,除滿足上述物理、化學和力學性質外,還應滿足《公路路面基層施工技術規(guī)范》(JTJ039-2000)中對顆粒級配的要求。此外,根據再生骨料用于道路基層的相關研究表明:用再生骨料替代部分天然骨料用于基層材料,有些力學指標甚至優(yōu)于全部用天然骨料制作的基層材料,因此再生骨料在基層中的應用具有可行性。但是,考慮到再生骨料技術性質本身的特殊性以及我們工程應用經驗的不足,仍然需要我們謹慎對待。
3 建筑垃圾應用效益分析
目前,將建筑垃圾回收再利用應用于道路工程,主要是考慮其經濟效益。其經濟效益主要來自兩個方面,分別是建筑垃圾替代部分路基填料和基層天然骨料所節(jié)省的工程造價。因此,經濟效益表達式為:
經濟效益=建筑垃圾替代部分路基填料和基層天然骨料所節(jié)省的費用+建筑垃圾外運費用所節(jié)省的費用-建筑垃圾破碎費用
下面,結合實例進行經濟效益分析。
根據拆遷現(xiàn)場實際調查報告推算,以可處理的建筑垃圾總量為100萬方為例(不含淤泥、表層土),其中廢舊混凝土占9%,總量為9萬方;廢舊磚塊占26.4%,總量為26.4萬方;雜土占64.6%,總量為64.6萬方。此外,廢舊混凝土按1.5噸/方計算,廢舊磚塊按1.2噸/方計算,雜土按1.0噸/方計算。
目前,根據調查天然碎石市場價格約為50元/噸,則因廢舊混凝土取代天然碎石所節(jié)省的成本約為675萬元。另外,目前建筑垃圾清運費大約為250元/車(15噸/車),即約15元/噸,由此節(jié)約建筑垃圾外運費用約1646.7為萬元。根據計算,每破碎1噸建筑垃圾所產生的成本費用約為20元/噸,由此產生的費用為903.6萬元。則由以上三項產生的直接經濟效益為1418.1萬元,經濟效益可觀。
其次,建筑垃圾再生利用還具有可觀的社會效益。建筑垃圾再生利用方案的實施可以在很大程度上解決拆遷區(qū)域內的建筑垃圾處置問題,減少了由于外運造成的運輸壓力、油耗、尾氣排放、揚塵、車輛清洗等問題。另外該方案的研發(fā)可以加快建筑垃圾資源化的進程,如果將建筑垃圾都加以適當?shù)奶幚聿⒒厥绽?,每年將會?jié)約上百畝的耕地,同時可安排數(shù)百個就業(yè)機會,社會效益可觀。
最后,通過對建筑垃圾再生利用方案進行分析,表明該方案還具有相當可觀的環(huán)境效益。由于建筑垃圾用于再生,避免了大量建筑垃圾的外運,在一定程度上減少了運輸、油耗、尾氣排放、揚塵等,避免了增加交通壓力、往返需耗柴油、清洗車輛需耗水等諸多造成巨大的資源浪費的問題。同時建筑垃圾在拆遷現(xiàn)場的就地處理、就地使用的原則還可以減少上建設過程中對天然砂石及土的消耗量,有效保護周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,環(huán)境效益十分顯著。
4 結語
1)建筑垃圾產生量與日俱增,由于相關法律法規(guī)不完善,管理制度不合理等,目前對環(huán)境、社會等帶來極大損害。因此,建筑垃圾回收利用亟待解決。
2)建筑垃圾在道路路基及基層中的應用中,再生工藝、施工工藝較成熟,并具有可觀的經濟、社會及環(huán)境效益。
3)建筑垃圾在道路工程中的應用前景廣闊,具有再研究的意義。
參考文獻
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關鍵詞:建筑垃圾;處理;商機
隨著城市化進程的加速,經濟的不停發(fā)展,城市加快了“新陳代謝”的速度。大批舊建筑物被拆除,在這個過程中,建筑垃圾無形中成為阻礙城市建設的“代謝物”。該怎樣處理這些建筑垃圾,是一個越來越值得關注的社會課題。城市建筑垃圾主要包括城市建設部門建造新的建筑物所產生的開挖廢料、拆除工程產生的廢料,道路修建與養(yǎng)護過程產生的廢料等。盡管大多數(shù)建筑垃圾無毒無害,但若簡單填埋,不僅影響城市環(huán)境、浪費土地資源,還會造成巨大的能源和資源的浪費。
目前,建筑垃圾已經加劇了我國城市土地、資源的緊張局面,嚴重影響到了社會經濟和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,加強建筑垃圾的綜合利用已經迫在眉睫。
1我國城市建筑垃圾處理現(xiàn)狀
中國垃圾處理起步較晚,垃圾無害化處理能力較低,曾出現(xiàn)垃圾包圍城市的嚴重局面。近年來,中國環(huán)境衛(wèi)生行業(yè)有了較大的發(fā)展,使城鎮(zhèn)垃圾處理水平提高,垃圾包圍城市的現(xiàn)象有所緩解。但還有一些問題存在,垃圾處理的投入與垃圾處理的需求相比仍明顯不足,垃圾處理的水平還很低,城市生活垃圾處理還處于由粗放到處理的發(fā)展階段。主要表現(xiàn)為垃圾堆放現(xiàn)象普遍存在,垃圾處理場的二次污染相當普遍。整體來看,我國城市建筑垃圾的處理呈現(xiàn)以下幾個問題:①建筑垃圾分類收集的程度不高,目前只能是絕大部分進行混合收集。②建筑垃圾回收利用率低。③我國建筑垃圾處理及資源化利用技術水平落后,城市建筑垃圾處理多采用直接填埋的處理方式,既占用土地又污染環(huán)境。④城市建筑垃圾處理投資少,政策法規(guī)措施還不健全,建設工作者的環(huán)保意識不強。
2我國城市建筑垃圾處理對策
我國城市在對建筑垃圾處理上需要注意以下幾個重要問題:
①高度重視,切實加強組織領導。建筑垃圾的處理和回收利用是一個系統(tǒng)工程,涉及到社會的各個層面,該如何處理就需要有組織進行協(xié)調解決,各建筑施工有關單位要站在講政治、講大局、講穩(wěn)定的高度,進一步統(tǒng)一思想,提高認識,分工負責,齊抓共管;要建立健全渣土設置與管理專項方案,對工地內建筑渣土的產生、防塵措施、處置等實行統(tǒng)一領導,統(tǒng)一管理。
②提高建筑垃圾的技術處理水平。城市建筑垃圾一般采用直接填埋的處理方式,缺乏對建筑垃圾的有效技術處理。尤其是對建筑垃圾做混凝土骨料必需破碎、篩分分級、清洗堆存的技術國內企業(yè)還少有研究。城市相關部門應盡快幫助協(xié)調并依靠企業(yè)技術研發(fā)解決在建設垃圾處理等方面存在的技術問題。
③降低建筑垃圾對環(huán)境的污染。我國建筑垃圾處理技術及回收利用率較低,建筑垃圾大部分被運往垃圾填埋場堆放或填埋,不但占用了大量寶貴的耕地,而且對土壤、水源、植被等自然環(huán)境造成了相當大的危害。同時,在運輸過程中給城市環(huán)境造成了嚴重污染,嚴重影響了城市環(huán)境和城市形象。所以對于那些分揀出來不能利用的垃圾要合理處置,把對環(huán)境的污染降到最低。
④政府要為建筑垃圾處理提供資金保障。建筑垃圾廢料不是商品,本身是沒有價值的,只有經過加工處理再利用后才會產生新的價值。在建筑垃圾的回收處理利用過程中,常常使處理單位無利潤可圖,缺少了積極性,直接影響利用工作的進行,因此必須由政府通過某種渠道在利用過程中給予經濟補助。
③建立健全合理的政策法規(guī)。近些年來,我國對建筑垃圾回收再利用的重要性雖已有清醒認識,但還沒有引起足夠的重視。國家還沒有建立完善的相關法律法規(guī),對違反規(guī)定的處罰條例,禁止填埋可利用的建筑垃圾及規(guī)定建筑垃圾必須進行分類收集和存放的條款還不完善。所以,應出臺相關政策法規(guī),實行有效地獎懲制度。
3城市建筑垃圾處理蘊含商機
在城市化進程中,垃圾作為城市代謝的產物曾經是城市發(fā)展的負擔,世界上許多城市均有過垃圾圍城的局面。現(xiàn)如今,建筑垃圾被認為是最具開發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”,這既是對垃圾認識的深入和深化,也是城市發(fā)展的必然要求。建筑垃圾中的部分廢棄物經分揀、剔除或粉碎后,大多是可以重新利用的,根據現(xiàn)有技術,可利用途徑有:①建筑垃圾經過破碎、分選成粗細骨料,替代天然骨料來配制混凝土、道路基層材料和建筑用磚。②鋼門窗、廢鋼筋、鐵釘、鑄鐵管、黑白鐵皮等經分揀后送有色金屬冶煉廠或鋼鐵廠回煉。③廢磚瓦經清理可以重新使用。廢瓷磚、陶瓷潔具經破碎分選、配料壓制成型生產透水地磚或燒結地磚。④廢玻璃篩分后送微晶玻璃廠或玻璃廠做原料生產玻璃或生產微晶玻璃。⑤木屋架、木門窗可重復利用或經加工再利用,或用于制造中密度纖維板。
所以,推進建筑垃圾綜合利用,實現(xiàn)經濟效益、生態(tài)效益和社會效益的同步推進、協(xié)調發(fā)展,是今后的發(fā)展方向。建筑垃圾的資源化利用牽涉到社會、經濟、環(huán)境等多項問題,是個系統(tǒng)工程。因此,需要全社會的快速、廣泛、積極地參與進來。
能源匱乏是人類社會發(fā)展中面臨的嚴重問題,節(jié)能和提高能效已成為最令人關注的事情之一。世界上許多國家都陸續(xù)出臺鼓勵節(jié)能的政策、法規(guī)和措施,鼓勵人們改變高能耗的生活和生產方式,向節(jié)約型社會轉變。越來越多的人開始從衣食住行的方方面面注重節(jié)約人類賴以生存的寶貴資源,使務實節(jié)儉成一種生活方式甚至時尚。
芬蘭:開源節(jié)流有“三寶”
芬蘭不僅是最具競爭力的發(fā)達國家之一,更堪稱節(jié)約型國度。
包裝:占總價比例有限制,六成多回收再利用。為減少包裝浪費和對環(huán)境的污染,芬蘭有關法律對商品包裝以及包裝的再利用進行種種明確規(guī)定。因此,在芬蘭全國各地的市場上,不常見到商品過度包裝的問題。
芬蘭有關法律規(guī)定:芬蘭生產廠家在對商品進行包裝時,要盡可能地將包裝的體積和重量限制在最低程度內,并能被普通消費者所接受;在商品包裝設計和制作過程中,必須考慮到包裝的回收和再利用,必須將其對環(huán)境造成的不利影響減小到最低限度;在制作包裝的過程中,必須做到包裝材料盡可能減少有害物質的含量,以便在包裝垃圾處理時不會對環(huán)境產生危害。在芬蘭,廠家嚴格依法生產商品包裝,包裝成本一般僅占商品價值的2%到10%。其中,化妝品和食品的包裝成本相對較高,但其包裝成本平均也只有產品價值的5%左右。
芬蘭每年生產價值近20億歐元的商品包裝,每年產生的包裝垃圾達到近45萬噸。芬蘭《垃圾法》規(guī)定,年營業(yè)額超過100萬歐元的廠家在向本國市場提品和商品的同時,應對產品包裝的回收利用承擔責任。芬蘭主要通過包裝業(yè)環(huán)保注冊公司對生產包裝的廠家以及進口商征收商品包裝再利用費,并同時將所征收的這筆費用用于包裝的回收和再利用。據芬蘭包裝業(yè)環(huán)保注冊公司統(tǒng)計,芬蘭全國包裝材料的回收利用率達到61%。其中,纖維包裝的回收率為75%,玻璃包裝回收利用率為50%,金屬包裝回收利用率為46%,塑料包裝回收利用率為38%。
住宅:熱電聯(lián)產集中供暖,節(jié)約燃料三成以上。地處北歐的芬蘭,冬季寒冷漫長,能源資源匱乏,建筑節(jié)能及供暖節(jié)能顯得尤為重要。為了降低室內能源消耗,芬蘭新的建筑物均采用新型絕熱墻體材料,增加墻壁厚度,采用雙層或三層玻璃窗,每個房間的暖氣等供熱裝置均安裝了自動調節(jié)閥門,以最大限度地減少熱量消耗。這些措施可使建筑物能耗減少10%到5%。
幾乎所有的芬蘭城鎮(zhèn)和人口稠密地區(qū)都已通過熱電聯(lián)產的方式實行集中供暖。分布在全國各地的熱電廠利用發(fā)電過程中產生的余熱將水加熱,并通過密布在城市地下的供暖管道,向用戶集中供暖和提供熱水。暖氣管道內的水通過集中供暖管道被送回熱電廠加熱后循環(huán)使用。熱電聯(lián)產和集中供暖的燃料熱效率可達到90%以上,比單一發(fā)電或單一供熱節(jié)約燃料30%以上。
垃圾:廢紙回收率達七成,專業(yè)戶收電子垃圾。在芬蘭,垃圾分類回收的觀念深入人心。在各居民區(qū)和大型購物中心,都設有不同顏色的廢品分類回收箱。值得一提的是,芬蘭是世界紙張的主要生產國,但非常重視對廢紙的回收利用。據芬蘭公布的統(tǒng)計數(shù)字,2004年芬蘭全國回收的廢紙達79.6萬噸,比前年增加6%,廢紙回收率為71%。芬蘭人均廢紙回收量超過150公斤,在世界上名列前茅。
隨著電腦、手機等辦公和通信設備日益普及,產生了大量電子垃圾。在人口只有520萬的芬蘭,每年產生的電子垃圾達10萬噸。近些年,專門從事電子垃圾處理的公司在芬蘭應運而生。從電子垃圾中可回收金屬、塑料和玻璃等材料,其中鋁、鐵、銅、鋅等金屬是回收中最能得到充分利用的原材料。預計到2010年,芬蘭電子垃圾的回收利用率有望達到近100%。
美國:“能源之星”計劃走進家庭
美國是世界能源消耗最多的國家,而家庭耗能又占美國總能耗的15%。由于家庭能耗與生活方式密切相關,如何做到既節(jié)約能源、又不降低生活質量,已成為近年來美國節(jié)能計劃的一個重點。
正是在這一背景下,美國把“能源之星”計劃推向普通家庭?!澳茉粗恰笔敲绹h(huán)保局于上世紀90年代推出的商品節(jié)能標識體系,符合標準的商品會貼上帶有綠色五角星的標簽得到推廣。這一計劃開始于電腦和辦公設備,比如大多數(shù)電腦顯示器上都有五角星標識,表明它能適時休眠,節(jié)約電能。隨著“能源之星”在辦公設備領域的成功,美國環(huán)保局和能源部又把這一標識體系擴展到家用電器、新建住宅等方面,針對普通用戶。
節(jié)約能源要依靠人們的自覺行動,而“能源之星”又是自愿性的計劃,因此它更多采取了分析、誘導的方法。比如,人們登錄“能源之星”網站就會得知,一個美國家庭每年的能源開支平均是1500美元,如果能采用帶“能源之星”標識的家用電器,就能減少能源開支30%以上。哪怕將常用的5個燈泡換成節(jié)能燈,也能節(jié)約電費60美元。“能源之星”還有一套“家庭能源顧問”網上分析程序,用戶在網上回答一些簡單的問題,就可以得到幾條家庭能源的實用建議。比如,它會告訴人們更換密封性更好的窗子、堵住空調網管漏氣等,來顯著降低家庭能耗。
2004年,在美國新建的住宅中有10%,也就是近35萬套符合“能源之星”標準,每年能節(jié)約能源開支2億美元,減少近2000噸溫室氣體排放。不過,在能源消費方面美國人是“大手大腳”慣了,在很多社區(qū)至今仍可經??吹竭@樣的景象:住戶通宵開著戶外燈來裝點自己的宅子,整幢住宅終年開著空調。而政府又不能在這些方面有什么強制性舉動。只憑借“能源之星”這樣的自愿性計劃,要讓普通美國人改變多年養(yǎng)成的生活習慣,還真不那么容易。
日本:國民喜用節(jié)能品
日本國民節(jié)能意識強,想方設法節(jié)約能源已成為日本國民的生活方式。
節(jié)能音樂會巧宣傳。以下是滋賀縣野洲市居民在河灘空地上舉行的一場節(jié)能音樂會。演出用的電源來自市民岡田弘開發(fā)的小型風力電機,開幕后演出人員首先向人們介紹風力發(fā)電的優(yōu)越性和節(jié)能的重要意義,并號召觀眾節(jié)能從點滴做起,嘗試在家里減少一個燈泡,不僅節(jié)電也節(jié)省開支,觀眾聽了不時會意地點頭。
“節(jié)約生活”展覽很“火”。在東京展覽中心,每年都要舉辦多次“節(jié)約生活”大型展覽會,每次展覽都是人山人海。展覽的形式多種多樣,有很多宣傳節(jié)能的演出,每一場演出都是一堂生動的節(jié)能教育課。展臺上展示著琳瑯滿目的節(jié)能產品:節(jié)能燈泡、節(jié)水洗衣機、節(jié)能冰箱、太陽能電池和燃料電池等等。
節(jié)能開發(fā)不惜血本。日本公司常常不惜血本開發(fā)節(jié)能技術。日本公司知道,節(jié)能產品是日本人的最佳選擇,如果無法在節(jié)能技術上不斷創(chuàng)新,產品最終將失去市場。另外,日本政府也大力鼓勵節(jié)能,資助科研機構開發(fā)節(jié)能技術,補貼國民購買節(jié)能產品。
節(jié)能技術不斷更新?lián)Q代,哪些是最節(jié)能的產品?為了讓普通日本人能夠在選擇時貨比三家,日本節(jié)能中心每隔半年向人們公布一次節(jié)能產品排行榜。在日本銷售的冰箱不僅要標出電器價格,而且要標明每年節(jié)約電費的金額。
“環(huán)保之家”節(jié)能62%。日本房地產公司也積極推出節(jié)能住宅。2004年度節(jié)能住宅大獎被積水房產獲得,該住宅利用隔熱材料作為建材、使用太陽能發(fā)電,與上個世紀80年代的住宅相比,平均每年節(jié)約能源63%,是名副其實的“環(huán)保之家”。
瑞典:枯草也能賣高價
索勞伯公司是瑞典首都斯德哥爾摩的一家從事廢物回收的公司。早在1998年,公司就通過了ISO1400l的環(huán)保認證。就是說,它在變廢為寶的過程中,把對環(huán)境的損害降到了最低。在斯德哥爾摩地區(qū),索勞伯共設有7處園藝垃圾回收場。在樹木生長迅速的春季和夏季,有自己花園的居民幾乎每星期都會割草、剪枝,而產生的垃圾按規(guī)定必須送到這些園藝垃圾回收場去。當垃圾堆放得像小山那樣高時,公司就會派大卡車來,一車車地把草木、樹枝送到工廠里去。在那里濾掉沙土后,大的枝干會成為造紙廠的原料,含木質多的枝葉晾干后送到發(fā)電廠,經高溫燃燒后產生的熱量可以為當?shù)鼐用窆┡6罅康那嗖莺蜆淙~,經過攪拌機磨碎后,混入沙子,就成了肥沃的花土或市政用土,能賣出個好價錢。
瑞典一向有重視科學技術的傳統(tǒng)。在節(jié)能領域,新技術和新方法的應用十分普遍。如整個哥德堡市提供供暖系統(tǒng)的哥德堡能源公司,其為城市傳輸熱量的570公里長的管道,有2/3的暖氣供應來自其他企業(yè)產生的工業(yè)余熱。哥德堡的兩家精煉廠產生的工業(yè)熱水為區(qū)域性供暖系統(tǒng)提供了熱量,垃圾焚燒和污物處理產生的熱量也正好為產生這些廢物的廣大用戶供暖。這樣,2/3的熱量供給源于當?shù)乇疽汛嬖诘哪茉矗粫賹δ茉春铜h(huán)境造成額外壓力。其余1/3的能源供給則主要是天然氣,輔之以生物能源,只有一小部分是由燃油提供的。這在油價飛漲的今天為企業(yè)節(jié)約了大量的成本。
德國:以節(jié)電為節(jié)能重點
德國資源相對匱乏,石油、天然氣主要依賴進口,煤炭進口也在日益增長。因此,在德國政府的能源政策中,節(jié)能和發(fā)展可再生能源始終被置于突出的地位。2004年,德國電力供應有49%來自煤炭,28%來自核能,天然氣的發(fā)電量占10%,水利和風能發(fā)電占9%.電力消費是能源消耗的大頭,節(jié)電就是減少煤和天然氣的消耗。為此,德國政府把節(jié)電作為節(jié)能戰(zhàn)略的重點加以貫徹。
產品要有能耗標簽。為了幫助公眾在購買家用電器時識別電器的耗電情況,德國根據歐盟《能源消耗標示法規(guī)》制定了產品能耗標簽制度,規(guī)定電器上必須貼有歐盟能耗標簽。為培養(yǎng)公眾養(yǎng)成良好的節(jié)電習慣,政府建議,在不用電視、電腦和其他電器時,應該把電源關掉,而不是讓它們處于待機狀態(tài)。德國聯(lián)邦環(huán)境局估計,家庭用電至少有11%在電器待機狀態(tài)下白白浪費掉。
在越來越多城市通過焚燒發(fā)電等方式有效處理生活垃圾的時候,建筑垃圾處理卻遠遠滯后,似乎處于被遺忘的角落。據廣州市城管委統(tǒng)計,目前廣州的建筑廢棄物年均產生量約為4000萬噸,珠三角每天產生的建筑垃圾則超過7萬噸,到2020年,我國至少新產生建筑垃圾50億噸。
事實上,建筑垃圾幾乎是可以100%回收利用,是制成混凝土、建筑用磚等再生產品的原料。然而,目前國內對建筑垃圾的再利用率非常低,最常用的處理手段是置之不理、非法傾倒等,造成了不少城市面臨建筑垃圾圍城的局面。在黨的十明確提出“推動資源利用方式根本轉變”的新要求下,建筑垃圾處理亟需破題。
每年4億噸建筑垃圾資源化率僅5%
隨意堆放建筑垃圾占用土地,偷排建筑垃圾堵塞河道、甚至污染水源……近年來,建筑垃圾處理不當帶來的弊端頻頻被曝光,建筑垃圾圍城已非危言聳聽。
據氣候組織和《南方都市報》近日聯(lián)合的《建筑垃圾資源再利用報告》――每堆放1萬噸建筑廢棄物約需0.067萬平方米的土地,而建筑廢棄物中的廢棄砂漿和廢棄混凝土中含有大量水化硅酸鈣和氫氧化鈣,廢棄石膏中含有大量硫酸根離子,廢棄金屬料中含有大量金屬離子,這些都會隨著雨水的沖刷,進入地下水和土壤導致污染。硫酸根離子還會轉化成硫化氫揮發(fā)到大氣中,造成大氣污染。
以廣州為例,建筑廢棄物占了城市垃圾的1/4。據廣州市城管委統(tǒng)計,2012年廣州建筑廢棄物產生量已達到2400萬立方米,然而廣州現(xiàn)有的5座建筑廢棄物消納場總消納量為1934萬立方米??梢?,廣州建筑廢棄物的處置能力與產生量有明顯差距。
廣州目前處理建筑廢棄物的方式是填埋。去年以來,廣州市市長陳建華多次指出,包括建筑廢棄物在內的城市固體廢棄物都是“城市礦產”,應綜合利用,填埋不但占用大量土地,而且沒有對建筑廢棄物進行充分利用。廣州的困惑也是珠三角乃至廣東不少城市的共性。目前,國內對建筑垃圾資源化再生利用尚處在探索階段,資源化率僅為5%。而在很多發(fā)達國家,建筑垃圾資源化率已經高達95%。
“建筑垃圾是一種可再生利用的資源,經過科學的回收、拆分、篩選、冶煉完全可以變廢為寶還原其原始性能,作為再生原料重復使用”,從事建筑垃圾回收利用的業(yè)內人士表示,像各種類型的磚、砂石、道路的基礎層和水穩(wěn)層材料,都可以由建筑垃圾再生而成。
城市礦產資源專家、廣東省城鎮(zhèn)化發(fā)展研究會研究員祝小波認為,建筑垃圾基本上是鋪開的,至少百分之九十都能再回收利用。而且建筑垃圾的分類比較簡單,通過一些設備破碎就好?!皬倪@個意義上講,建筑垃圾處理的前景甚至要比生活垃圾處理的前景好?!?/p>
處理千噸垃圾每天可制磚30萬塊
為解決建筑垃圾圍城的問題,廣州市政府出臺了《廣州市建筑廢棄物循環(huán)利用工作方案》,并以廣州國際金融城起步區(qū)為試點開展工作,探索城市建筑垃圾循環(huán)利用的途徑,在廣州市建委、城管委、金融城辦公室、市土發(fā)中心等部門的支持和協(xié)調下,去年開始廣州市城投環(huán)境能源投資管理有限公司與廣州環(huán)能建寶投資有限公司合作,對建筑垃圾循環(huán)再利用開展了試點工作。
建筑垃圾如何變廢為寶?近日筆者來到上述試點現(xiàn)場一探究竟。筆者在現(xiàn)場看到,幾千平方米的區(qū)域堆滿了數(shù)米高的建筑“殘骸”,“殘骸”邊上一臺長形機器伸開幾條傳送臂正在高速運轉。每個傳送臂的末端,均在分類不斷吐出顏色不一、顆粒粗細不同的土堆,形成一座座“小山”。
現(xiàn)場工作人員介紹,這臺機器是移動式建筑垃圾破碎分篩生產設備,可以將建筑垃圾粉碎再利用,以制造出多種一級“再生產品”,例如石磚粉,粗骨料、細骨料以及混凝土再生材料等。這也是下一步再生產品,如空心磚、實心磚的前期必備原料。
在場地另一側,一臺體積較小的機器更為“神奇”。大機器生成的磚粉,被運到這個小個子機器來制磚?;旌洗u粉和混凝土等原材料進入這個機器內部之后,再注入水泥等加固壓制就能成磚了,整個壓制磚塊的過程大約十幾秒,隨后通過輸送帶傳到機器后端。廣州環(huán)能建寶投資有限公司總經理高彬介紹,機器每次可壓制約40塊高性能實心磚,常溫情況下放置5天左右時間進行保養(yǎng)后就能使用。
在整個示范項目中,移動式破碎處理生產線處理能力為100噸/小時,滿負荷每天可以處理1000噸建筑垃圾。而制磚機一天可制8萬塊磚,按0.3元/塊左右的市場價計算,每臺機每天產值就有2.4萬元。
數(shù)千億處理市場面臨垃圾難收局面
在高彬等業(yè)內人士看來,“建筑垃圾再生利用”是個功在當代、利國利民的行業(yè),其公益性大過經濟性,但對處理企業(yè)來說,建筑垃圾來源與處理成本是個問題,再生產品的銷路也需要進一步打通,“變廢為寶”之路仍需不斷攻堅克難。
“建筑垃圾的來源要充足,才能保證機器有足夠的原材料進行循環(huán)利用再生產品,維持企業(yè)正常運作?!备弑蛑赋?,目前拆遷、清運、處理往往分屬不同的企業(yè)。管理分散沒有真正形成一個封閉的垃圾處理鏈,無法真正實現(xiàn)垃圾的分類、集中堆放、分類處理、再生利用。
廣州每天都會產生大量的建筑垃圾,將其運輸?shù)蕉c消納場的成本并不低。一般運輸是按照距離計算運費,普遍要兩三百元一車,距離遠的還要更貴。建筑垃圾送填埋等處理也要收費,所以不少拆遷企業(yè)為節(jié)省運輸費用,對建筑垃圾的處理要么就近堆放,要么選擇非法傾倒進江河和填埋。這造成了建筑垃圾“雙失”的局面――傾倒后使環(huán)境遭到破壞,相關建筑垃圾處理企業(yè)得不到“原材料”。
與生活垃圾一樣,建筑垃圾的分類也有講究。上游拆遷企業(yè)若沒有對建筑材料進行分類,后期分類的工作便留給建筑垃圾處理企業(yè)。“從時間與處理過程來看,無疑給后期增加了難度?!备弑蛘f,“如果建筑垃圾處理公司能參與拆遷項目的上游工作,直接參與建筑體拆遷或與拆遷公司合作,在對建筑體實施拆除過程中就按鋼筋、玻璃、鋁材、塑料、膠皮、木料、水泥混凝土、磚渣等提前做好分類,會大大降低后期分撿的難度,同時可以確保再生產品的質量?!?/p>
有專家建議,建筑垃圾就地處理成建材或建材原料使用,能節(jié)省兩次物料的運輸費、建筑垃圾處理費,還能減少原需要購買建材或建材輔料的費用。“這種做法,將有效減少城市垃圾處理的負擔,延長建筑垃圾處理廠的壽命,降低從建筑工地外運輸建材的總量,減少對地球泥土、山沙、河沙的索取,減少運輸車輛廢氣對環(huán)境的污染,促進社會可持續(xù)健康發(fā)展和低碳經濟的發(fā)展?!?/p>
打造“建筑垃圾資源化利用”產業(yè)鏈
目前,建筑垃圾資源化已成為世界各國的共同研究課題。發(fā)達國家大多實行“建筑垃圾源頭削減策略”,即在建筑垃圾形成之前,就通過科學管理和有效控制將其減量化。對于產生的建筑垃圾則采用科學手段,使之具有再生資源的功能。美國、德國、日本等發(fā)達國家經過長期努力,建筑垃圾資源化率已經高達95%甚至100%,建筑垃圾甚至造就了一個新興的產業(yè)。
在此背景下,有廣州建筑垃圾處理企業(yè)提出打造“建筑垃圾資源化利用”產業(yè)鏈的構想。在建筑垃圾產業(yè)化過程中,實行全過程管理模式,根據一個建設項目的生命周期,分可行性研究階段、設計階段、施工階段、運行維護階段、拆除階段,用不同的技術手段來分解、處理和回收利用好該項目可能產生的全部建筑垃圾。
產業(yè)鏈的概念也得到了祝小波等專家的認同,他表示,短距離的產業(yè)鏈是生產建筑用磚等再生原料,長期鏈條可包括建筑垃圾處理設備的生產,比如破碎篩分機等?!霸诩夹g改良上,可以往生產高檔產品的方向突破,比如英國的裝飾磚,非常漂亮,可以做家中的裝飾內墻,這樣產品的產值就很高了?!?/p>
此外,建筑垃圾里面還有一些灰漿,粉末,“后期通過加入一些添加物,就可以生產出建筑系統(tǒng)里一整套東西了。所以發(fā)展的前景還是非常有優(yōu)勢,尤其是在中國這種高速發(fā)展的國家?!?/p>
在末端產品的推廣上,高彬建議政府相關部門制訂相關的產業(yè)政策與再生產品的標準,明確產生建筑垃圾的單位繳納處理費的統(tǒng)一標準,推廣建設單位按比例使用合格的再生材料,形成可持續(xù)的產業(yè)循環(huán)。