建筑垃圾處理的技術(shù)探討
1 引言
根據(jù)《城市建筑垃圾和工程渣土管理規(guī)定(修訂稿)》，建筑垃圾是指建設(shè)、施工單位或個(gè)人對(duì)各類建筑物、構(gòu)筑物等進(jìn)行建設(shè)、拆遷、修繕及居民裝飾房屋過程中所產(chǎn)生的淤泥、廢渣、泥漿及其它廢棄物。按來源分類，可將建筑垃圾分為土地開挖、道路開挖、舊建筑物拆除、建筑施工和建材生產(chǎn)垃圾五類。按建筑垃圾性質(zhì)，可分為惰性部分和非惰性部分。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市中建筑垃圾的產(chǎn)生和排出數(shù)量也在快速增長(zhǎng)。人們?cè)谙硎艹鞘形拿鞯耐瑫r(shí)，也在遭受城市垃圾帶來的煩惱，其中建筑垃圾就占有相當(dāng)大的比例，約占垃圾總量的30％～40％。因此，如何處理和利用越來越多的建筑垃圾，已經(jīng)成為各級(jí)政府部門和建筑垃圾產(chǎn)出處理單位所面臨的一個(gè)重要課題。
2 我國(guó)建筑垃圾處理的現(xiàn)狀
長(zhǎng)期以來，我國(guó)建筑行業(yè)都是采用傳統(tǒng)方式施工，原料消耗大，加上管理落后，從而產(chǎn)生大量的建筑垃圾。雖然已著手進(jìn)行新型建材的開發(fā)和利用，但規(guī)模和數(shù)量還很有限。建筑垃圾分布廣、規(guī)模不一。隨著建設(shè)工程的不斷變化，建筑垃圾產(chǎn)生時(shí)間也不確定。雖然在一個(gè)比較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生的垃圾總量基本是固定的，但事先不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)到產(chǎn)生建筑垃圾點(diǎn)的時(shí)間及數(shù)量。一方面，缺乏對(duì)建筑垃圾的有效管理，仍然存在著建筑垃圾亂堆、亂倒現(xiàn)象，未對(duì)建筑垃圾進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分類、統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致對(duì)建筑垃圾的產(chǎn)生量、處理處置、回填利用等情況缺乏足夠的了解。另一方面，處理方式落后，通常是未經(jīng)任何處置就被運(yùn)到郊外或農(nóng)村，采用露天堆放或填埋的方式進(jìn)行處理，耗用大量的征用土地費(fèi)，垃圾清運(yùn)等費(fèi)用。同時(shí)，清運(yùn)和堆放過程中遺撒的粉塵、灰砂飛揚(yáng)等問題又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。另外，國(guó)家還沒有建立完善的相關(guān)法律法規(guī)，禁止填埋可利用的建筑垃圾，規(guī)定建筑垃圾必須進(jìn)行分類收集和存放。我國(guó)于1995年11月通過了《城市固體垃圾處理法》，要求產(chǎn)生垃圾的部門必須交納垃圾處理費(fèi)。但這種收費(fèi)方法，并不能從根本上堵住建筑垃圾產(chǎn)生的源頭，而且沒有涉及到建筑垃圾的資源化再生利用問題，缺乏建筑垃圾循環(huán)利用理念，沒有綜合利用設(shè)施。[1]
3 建筑垃圾處置的對(duì)策和途徑
3．1 建立完善機(jī)制，優(yōu)化管理模式
國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)在全國(guó)建筑施工企業(yè)中，對(duì)每萬平方米建筑在施工過程中產(chǎn)生建筑垃圾的數(shù)量狀況，進(jìn)行一次大范圍的定量定性綜合調(diào)查統(tǒng)計(jì)，依此制定相應(yīng)的建筑垃圾允許產(chǎn)生數(shù)量和排放數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，并將其作為衡量建筑施工企業(yè)管理水平和技術(shù)水平高低的一個(gè)重要考核指標(biāo)。這樣才能真正引起人們對(duì)建筑垃圾進(jìn)行綜合利用的足夠重視，建筑垃圾產(chǎn)生的源頭才有可能得到有效的控制。要依托環(huán)衛(wèi)部門，建立完善的管理機(jī)構(gòu)，利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)杠桿，調(diào)動(dòng)社會(huì)力量共同參與建筑垃圾的管理和監(jiān)督，并動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和跟蹤分析建筑垃圾各個(gè)方面的情況，為相關(guān)規(guī)劃和政策的制定提供決策依據(jù)。應(yīng)綜合考慮城市建設(shè)的空間特性，結(jié)合城市其它相關(guān)設(shè)施設(shè)置足夠數(shù)量的余泥渣土受納場(chǎng)，保證建筑垃圾完全合理處置。
要建立完善的法律法規(guī)，凡利用建筑垃圾生產(chǎn)出的材料和產(chǎn)品，國(guó)家應(yīng)在稅收政策上給予優(yōu)惠。筆者認(rèn)為，要想從根本上解決我國(guó)建筑垃圾存在的問題，應(yīng)采取建筑周期全過程的管理模式。改變傳統(tǒng)的建筑原料一建筑物一建筑垃圾的線性模式(總消耗=消耗A+消耗B)，形成建筑原料一建筑物一建筑垃圾一再生原料的循環(huán)模式[總消耗=消耗 (A—x)+消耗(B—x)+消耗(x)(其中：A—— 自然的材料合計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)；B——廢棄的材料運(yùn)轉(zhuǎn)和處理的合計(jì)，x——合計(jì)再循環(huán)材料)]。在建筑過程中讓原材料得到最大限度地合理、高效、持久的利用，并將其對(duì)自然環(huán)境的影響降低到盡可能小的程度，從而形成高利用、低排放的新型建筑模式，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也取得了更大的經(jīng)濟(jì)利益。這些都需要政府、環(huán)保、建筑建材等各部門的共同努力，采取各項(xiàng)優(yōu)惠政策，大力扶持創(chuàng)辦建筑垃圾的加工企業(yè)，大力開發(fā)和推廣再生材料產(chǎn)品，采取積極措施，鼓勵(lì)對(duì)建筑垃圾的再利用。
3．2 加強(qiáng)建筑垃圾綜合利用的研究和開發(fā)
科學(xué)技術(shù)研究工作是建筑垃圾資源化的基礎(chǔ)，沒有合適的技術(shù)保證，建筑垃圾的資源化就無從談起。國(guó)家和建筑施工企業(yè)應(yīng)投人資金，立項(xiàng)開展建筑垃圾綜合利用的深入研究與開發(fā)。科研工作應(yīng)該包括以下主要方面：建筑垃圾綜合利用的分選技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)備研發(fā)；建筑垃圾減量化的綜合措施；研究回填材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能以及對(duì)周圍環(huán)境的影響；采用循環(huán)再生骨料開發(fā)綠色建材？傊瑧(yīng)該從源頭上加以控制，大力開發(fā)和推廣節(jié)能降耗的建筑新技術(shù)和新工藝，從而減少建筑垃圾的產(chǎn)生。在建筑物的設(shè)計(jì)過程中，考慮提高建筑物的耐久性，采用盡量少產(chǎn)生建筑垃圾的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用環(huán)保型建筑材料，考慮建筑物將來進(jìn)行維修和改造時(shí)建筑垃圾產(chǎn)生量要少，考慮建筑物在將來拆除時(shí)的再生問題。[2]
3．3 探索在施工中控制建筑垃圾的方法
(1)從施工人員角度減少建筑垃圾的方法。技術(shù)人員要熟悉圖紙，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管，做好各道工序的驗(yàn)收，做好建筑材料的預(yù)算，減少過剩的建筑材料轉(zhuǎn)化為建筑垃圾的概率。操作人員要尊重建筑工人，建立健全的制度，讓工人們認(rèn)識(shí)到浪費(fèi)建筑材料對(duì)個(gè)人及整個(gè)社會(huì)的危害性。材料員要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，多與施工管理人員溝通，認(rèn)真審批進(jìn)料單，避免材料進(jìn)料過多而造成的浪費(fèi)。堅(jiān)決杜絕偷工減料、以次充好或隨意更改設(shè)計(jì)方案等降低工程質(zhì)量的現(xiàn)象發(fā)生，保證建筑物的質(zhì)量和耐久性，減少不必要的維修、加固甚至重建工作。
(2)從管理方法方面減少建筑垃圾的產(chǎn)生。不同結(jié)構(gòu)形式的建筑工地，垃圾組成比例略有不同，而垃圾數(shù)量因施工管理情況的不同在各工地差異很大。如采用商品砂漿，將鋼筋制作外包給專門的鋼筋加工中心，就能大大減少建筑垃圾和廢鋼筋的產(chǎn)生？梢圆捎梅职姆绞綄雾(xiàng)工程承包給個(gè)人，承包者為了保證效益就會(huì)想辦法降低建筑垃圾的產(chǎn)生。
(3)從施工工藝方面減少建筑垃圾。采用可以循環(huán)使用的鋼模板代替木模板，就能減少?gòu)U木料的產(chǎn)生；采用裝配式代替現(xiàn)場(chǎng)制作，也是減少建筑垃圾的好辦法；采用產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式，房屋的構(gòu)件可以在工廠批量生產(chǎn)，減少了傳統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種不穩(wěn)定因素，可以節(jié)約建筑材料，減少建筑垃圾。
(4)推廣綠色建材。采用GHB機(jī)質(zhì)輕骨料混凝土隔墻板、粉煤灰小型空心砌塊、鋼絲網(wǎng)架水泥聚苯乙烯夾芯板、石膏空心砌塊等，均可以減少建筑垃圾的產(chǎn)生。
3．4 走回收循環(huán)再利用之路
建筑垃圾是放錯(cuò)了位置的資源，它轉(zhuǎn)化為建筑材料是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最好體現(xiàn)。在建設(shè)過程中或舊建筑物維修和拆除過程中產(chǎn)生的建筑垃圾多為固體，其中含有大量有利用價(jià)值的材料。建筑垃圾的回收和循環(huán)再利用不僅能保護(hù)環(huán)境，降低對(duì)環(huán)境的影響，而且若采用科學(xué)管理和有效措施將其減量化和再利用，還可以節(jié)省大量的建設(shè)資金和資源。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，建筑垃圾轉(zhuǎn)化為建筑材料的技術(shù)將會(huì)越來越成熟，成本也會(huì)越來越低。建筑垃圾中的許多廢棄物經(jīng)分揀、剔除或粉碎后，大多數(shù)可以作為再生資源重新利用。比如，廢鋼筋、廢鐵絲、廢電線和各種廢鋼配件等金屬，經(jīng)分揀、集中和重新回爐后，可以再加工制造成各種規(guī)格的鋼材；廢竹木材則可以用于制造人造木材；磚、石、混凝土等廢料經(jīng)破碎后，可以代替砂用于砌筑砂漿、抹灰砂漿和混凝土墊層等，還可以用于制作砌塊、鋪道磚、花格磚等建材制品。[3]又比如，公路工程具有工程數(shù)量大、耗用建材多的特點(diǎn)。公路設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本原則就是因地制宜，就地取材，努力降低工程造價(jià)。建筑廢渣透水性好，遇水不凍漲，不收縮，是公路工程難得的水穩(wěn)定性好的建筑材料，加上其顆粒大，比表面積小，含薄膜水少，不具備塑性。在潮濕環(huán)境下，建筑廢渣作基礎(chǔ)墊層，強(qiáng)度變化不大，是理想的強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的建路材料。建筑廢渣也可以應(yīng)用在鐵路的路基、軟弱土路基處理、粉土路基、黏土路基、淤泥路基和過水路基等等方面，可以用作改善路基加固土。另外，建筑廢渣可用于建筑工程地基與基礎(chǔ)的穩(wěn)定土基礎(chǔ)、粒料改善土基礎(chǔ)、回填土基礎(chǔ)、地基換填處理和樓地面墊層等，還可用于機(jī)場(chǎng)跑道、城市廣場(chǎng)、街巷道路工程的結(jié)構(gòu)層、穩(wěn)定層等。
4 借鑒成功經(jīng)驗(yàn)
建設(shè)部在2005年頒布實(shí)施的《城市建筑垃圾管理規(guī)定》中明確指出建筑垃圾處置實(shí)行減量化、資源化、無害化和誰產(chǎn)生、誰承擔(dān)處置責(zé)任的原則。國(guó)家鼓勵(lì)建筑垃圾綜合利用，鼓勵(lì)建設(shè)單位、施工單位優(yōu)先采用建筑垃圾綜合利用產(chǎn)品。上海、北京等城市的一些建筑公司在對(duì)建筑垃圾的回收利用方面作了一些嘗試。上海筑路機(jī)械設(shè)備有限公司研制出了具有國(guó)際先進(jìn)水平的城市建筑垃圾處理再利用成套設(shè)備。它能將建筑垃圾中堅(jiān)硬的混凝土和鋼筋“咬碎”，并進(jìn)行分類、篩選。北京城建集團(tuán)公司先后在9萬M2不同結(jié)構(gòu)類型的多層和高層建筑的施工過程中，回收利用各種建筑廢渣840多 t，用于砌筑砂漿、內(nèi)墻和頂棚抹灰、細(xì)石混凝土樓地面和混凝土墊層，使用面積達(dá)3萬多M2 ，節(jié)約資金 3．5萬元。深圳市建設(shè)了建筑垃圾綜合利用設(shè)施，積極地處理建筑垃圾，變建筑垃圾為建筑材料。比如，變廢混凝土塊為生產(chǎn)再生混凝土的骨料，變廢屋面瀝青料為瀝青道路的鋪筑材料等。河北工專新興科技服務(wù)總公司開發(fā)成功一種“用建筑垃圾夯擴(kuò)超短異型樁施工技術(shù)”，在綜合利用建筑垃圾方面有了突破性的進(jìn)展。該項(xiàng)技術(shù)是采用舊房改造、拆遷過程中產(chǎn)生的碎磚瓦、廢鋼渣和碎石等建筑垃圾為填料，經(jīng)重錘夯擴(kuò)形成擴(kuò)大頭的鋼筋混凝土短樁，并采用了配套的減隔振技術(shù)，具有擴(kuò)大樁端面積和擠密地基的作用。單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值可達(dá)500～700kN。經(jīng)測(cè)算，該項(xiàng)技術(shù)較其它常用技術(shù)可節(jié)約基礎(chǔ)投資20％左右。
綜合利用建筑垃圾是節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)的有效途徑。在這方面，日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行得比較早，給我們提供了許多先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和處理方法。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家已對(duì)建筑垃圾再生利用進(jìn)行立法并制定一系列措施來保障。他們實(shí)行的大多是“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(xué)管理和有效的控制措施將其減量化。對(duì)于產(chǎn)生的建筑垃圾則采用科學(xué)手段，使其具有再生資源的功能。有些發(fā)達(dá)國(guó)家建筑垃圾的再生利用率已在90％以上。比如，美國(guó)政府制定的《超級(jí)基金法》規(guī)定：“任何生產(chǎn)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”，從而在源頭上限制了建筑垃圾的產(chǎn)生量，促使各企業(yè)自覺地尋求建筑垃圾資源化的途徑。美國(guó)住宅營(yíng)造商協(xié)會(huì)正在推廣一種“資源保護(hù)屋”，其墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建成，屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來的，所用的板材是鋸末和碎木料加上20％ 的聚乙烯制成，屋面的主要原料是舊的報(bào)紙和紙板箱。美國(guó)的CYCLEAN公司采用微波技術(shù)，可以100％ 地回收利用再生舊瀝青路面料，其質(zhì)量與新拌瀝青路面料相同，而成本可降低1／3。同時(shí)節(jié)約了垃圾清運(yùn)和處理等費(fèi)用，大大減輕了城市的環(huán)境污染。日本由于國(guó)土面積小，資源相對(duì)匱乏，因此，他們將建筑垃圾視為“建筑副產(chǎn)品”，十分重視將其作為可再生資源而重新開發(fā)利用。日本政府于1977年制定了《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(chǎn)再生水泥和再生骨料，生產(chǎn)規(guī)模最大的可加工生產(chǎn)100fh。1991年他們又制定了《資源重新利用促進(jìn)法》，規(guī)定建筑施工過程中產(chǎn)生的渣土、混凝土塊、瀝青混凝土塊、木材和金屬等建筑垃圾，必須送往“再資源化設(shè)施”進(jìn)行處理。日本對(duì)于建筑垃圾的主導(dǎo)方針是，盡可能不從施工現(xiàn)場(chǎng)排出建筑垃圾，建筑垃圾要盡可能地重新利用，對(duì)于重新利用有困難的則應(yīng)適當(dāng)予以處理。[4]
法國(guó)CSTB公司是歐洲首屈一指的“廢物及建筑業(yè)”集團(tuán)，專門統(tǒng)籌在歐洲的“廢物及建筑業(yè)”業(yè)務(wù)。公司提出的廢物管理整體方案有兩大目標(biāo)，一是通過對(duì)新設(shè)計(jì)建筑產(chǎn)品的環(huán)保特性進(jìn)行研究，從源頭控制工地廢物的產(chǎn)量；二是在施工、改善及清拆工程中，通過對(duì)工地廢物的生產(chǎn)及收集作出預(yù)測(cè)評(píng)估，以確定有關(guān)的回收應(yīng)用程序，從而提升廢物管理層次。該公司以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，使用應(yīng)用軟件對(duì)建筑垃圾進(jìn)行從產(chǎn)生到處理的全過程分析控制，以協(xié)助在建筑物使用壽命期內(nèi)的不同階段作出決策。在荷蘭，建筑業(yè)每年產(chǎn)生的廢物大約為 1400萬t，大多數(shù)是拆毀和改造舊建筑物的產(chǎn)物(石塊、金屬、塑料和木材的雜亂物)。目前，已有70％的建筑廢物可以被再循環(huán)利用，荷蘭政府希望將這個(gè)百分比增加到90％。因此，他們制定了一系列法律，建立限制廢物的傾卸處理、強(qiáng)制再循環(huán)運(yùn)行的質(zhì)量控制制度。德國(guó)西門子公司開發(fā)的干餾燃燒垃圾處理工藝，可將垃圾中的各種可再生材料十分干凈地分離出來，再回收利用，對(duì)于處理過程中產(chǎn)生的燃?xì)鈩t用于發(fā)電，垃圾經(jīng)干餾燃燒處理后有害： 重金屬物質(zhì)僅剩下2～3kg／t，有效地解決了垃圾占用： 大量耕地的問題？傊瑢(duì)建筑垃圾的回收和循環(huán)再利用，要借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn)，采用科學(xué)手段，使其具有再生資源功能。
5 結(jié)語
建筑垃圾的綜合利用，對(duì)于節(jié)約資源，改善環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。我們要呼吁全社會(huì)都來關(guān)注和參與建筑垃圾的減量化、資源化和無害化，增強(qiáng)人們節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。綜合利用建筑垃圾的途徑是多種多樣的，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)各地的具體情況，因地制宜地開展這項(xiàng)工作，采取積極措施，確保建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[4]杜婷，張勇，昌永紅．國(guó)外建筑垃圾的處理對(duì)我國(guó)的借鑒們．湖南城建高等專校學(xué)報(bào)，2002(6)：24～27
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