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0前言 城市建筑垃圾是指建設(shè)單位、施工單位在新建、改建、擴(kuò)建和拆除各類(lèi)建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等,以及居民裝飾裝修房屋過(guò)程中所產(chǎn)生的棄土、棄料及其他廢棄物。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展速度的加快,導(dǎo)致大量建筑垃圾急劇產(chǎn)生,我國(guó)建筑垃圾排放量高峰期已經(jīng)到來(lái)。 1城市建筑垃圾的危害及處置現(xiàn)狀 1.1城市建筑垃圾的分類(lèi) 按照建筑垃圾的來(lái)源不同可分為:①土地開(kāi)挖:分為表層上和深層上,前者可用于種植,后者主要用于回填、造景等;②道路開(kāi)挖:分為混凝土碎塊和瀝青混凝土碎塊;③舊建筑物拆除:分為磚、石頭、混凝土、木材、塑料、石膏、灰漿、鋼鐵和非鐵金屬等幾類(lèi);④建筑工地垃圾:分為剩余混凝土(工程中沒(méi)有使用掉的混凝土)、建筑碎料(鑿除、抹灰等產(chǎn)生的舊混凝土、砂漿等礦物材料)以及木材、紙、金屬和其他廢料等類(lèi)型。 1.2城市建筑垃圾的危害 城市建筑垃圾數(shù)量多,成分復(fù)雜,對(duì)城市環(huán)境的危害大[1],主要表現(xiàn)為以下3點(diǎn)。(1)占用大量土地。僅以北京為例,奧運(yùn)工程建設(shè)前對(duì)原有建筑的拆除,新工地的建設(shè),北京每年都要設(shè)置二三十個(gè)建筑垃圾消納場(chǎng),造成不小的土地壓力。(2)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。建筑垃圾中的建筑用膠、涂料、油漆不僅是難以生物降解的高分子聚合物材料,還(1.上海市松江區(qū)輻射及固體廢棄物管理站,上海201613;2.上海市松江區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站,上海201613)含有有害的重金屬元素。這些廢棄物被埋在地下,會(huì)造成地下水的污染。建筑垃圾在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飄揚(yáng),從而對(duì)大氣環(huán)境造成污染。還有一些有機(jī)固體廢物,在適宜的濕度和溫度下,會(huì)被微生物分解,產(chǎn)生有害氣體以及惡臭,釋放到空氣中,同樣會(huì)不同程度地造成環(huán)境的損害。(3)破壞土壤結(jié)構(gòu)、造成地表沉降。建筑垃圾及其滲濾液所含有的有害物質(zhì),會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生污染,改變土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),影響植物生長(zhǎng),產(chǎn)生有害物質(zhì)。與此同時(shí)現(xiàn)今的填埋方法是垃圾填埋8m后加埋2m土層,但土層之上基本難以重長(zhǎng)植被。填埋區(qū)域的地表還會(huì)產(chǎn)生沉降和下陷,要經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 1.3城市建筑垃圾資源化處置現(xiàn)狀 1.3.1國(guó)外城市建筑垃圾資源化處置情況 國(guó)外許多國(guó)家,特別是發(fā)達(dá)國(guó)家,已經(jīng)把城市建筑垃圾資源化利用作為環(huán)境保護(hù)和社會(huì)發(fā)展的重要目標(biāo)。在這些國(guó)家,建筑垃圾是一種資源,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。(1)日本部分地區(qū)建筑垃圾再利用率達(dá)到100%。過(guò)去幾十年,日本先后出臺(tái)了《推進(jìn)建筑副產(chǎn)物正確處理綱要》、《建筑廢棄物對(duì)策行動(dòng)計(jì)劃》、《建設(shè)再循環(huán)法》、《建設(shè)再循環(huán)指導(dǎo)方針》、《資源重新利用促進(jìn)法》、《再循環(huán)法》等許多與建筑垃圾資源化利用相關(guān)的法律、法規(guī)和制度。早在1988年,東京的建筑垃圾再利用率就達(dá)到了56%。在日本很多地區(qū),建筑垃圾再利用率已達(dá)到100%。(2)美國(guó)5.0%的建筑集料是建筑垃圾再生集料。美國(guó)每年有1億t廢棄混凝土被加工成集料用于工程建設(shè),通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了再利用。據(jù)悉,再生集料占美國(guó)建筑集料使用總量的5.0%。在美國(guó),68%的再生集料被用于道路基礎(chǔ)建設(shè),6.0%被用于攪拌混凝土,9.0%被用于攪拌瀝青混凝土,3.0%被用于邊坡防護(hù),7.0%被用于回填基坑,7.0%被用在其他地方。(3)德國(guó)建筑垃圾消納企業(yè)年?duì)I業(yè)額20億歐元。1955年開(kāi)始,德國(guó)的建筑垃圾再生工廠已加工約1150萬(wàn)m3再生集料,并用這些再生集料建造了17.5萬(wàn)套住房。據(jù)悉,世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的建筑垃圾處理廠就在德國(guó),可生產(chǎn)1200t/h建筑垃圾再生材料。德國(guó)大約有200家建筑垃圾消納企業(yè),年?duì)I業(yè)額達(dá)20億歐元。(4)奧地利建筑垃圾生成企業(yè)自行購(gòu)置處理設(shè)備。奧地利最大的特點(diǎn)是對(duì)建筑垃圾收取高額的處理費(fèi),提高資源消耗成本。另外,所有生成建筑垃圾的企業(yè)幾乎都購(gòu)置了建筑垃圾移動(dòng)處理設(shè)備,全國(guó)約有130臺(tái)(套)。 1.3.2我國(guó)城市建筑垃圾資源化處置情況 長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的建筑垃圾再利用沒(méi)有引起很大的重視,通常是未經(jīng)任何處理就被運(yùn)到郊外,采用露天堆放或填埋的方式進(jìn)行處理,環(huán)境污染較為嚴(yán)重。近年來(lái),這種情況得以初步改善。部分大、中城市根據(jù)管理的實(shí)際需要,相繼頒布了建筑垃圾或工程渣土管理規(guī)定,初步建立了建筑垃圾申報(bào)及審批制度,收運(yùn)車(chē)輛也得以初步規(guī)范化。少數(shù)城市還建設(shè)了建筑垃圾資源化處理廠和建筑垃圾填埋場(chǎng)等消納設(shè)施,社會(huì)的環(huán)保意識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng),在建筑垃圾資源化處理方面取得了一定成果。1992年6月,北京城建集團(tuán)一公司先后在9萬(wàn)m2不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的多層和高層建筑的施工過(guò)程中,回收利用各種建筑垃圾840t,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,使用面積約3萬(wàn)m2,節(jié)約資金4.5余萬(wàn)元。北京市每年設(shè)置20~30個(gè)建筑垃圾消納場(chǎng)。消納場(chǎng)由企業(yè)經(jīng)營(yíng),并按照市場(chǎng)化的物價(jià)標(biāo)準(zhǔn)向運(yùn)輸單位收取費(fèi)用。上海市建筑垃圾末端處理通常采取回填標(biāo)高、圍海造田、堆山造景等方式。2003~2005年,以標(biāo)高回填、工程回填、綠化用土等方式處理的建筑垃圾大約占年產(chǎn)生量的60%;以圍海造田方式處理的建筑垃圾占年產(chǎn)生量的30%;其余10%以臨時(shí)堆放、棄置等方式處理,還有1座利用廢棄混凝土塊制作砌塊和集料的資源化處理廠,年處理能力20萬(wàn)t[3]。 2實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)城市建筑垃圾處理的要求 可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)是資源的持續(xù)培育與利用。隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快以及人口的不斷增長(zhǎng),人類(lèi)對(duì)自然資源的巨大消耗和大規(guī)模的開(kāi)采,已導(dǎo)致資源基礎(chǔ)的削弱、退化、枯竭。因此,從城市垃圾中回收資源,從而減少對(duì)自然資源的開(kāi)采已變得非常重要。城市建筑垃圾雖然對(duì)環(huán)境造成了破壞,但其中也蘊(yùn)藏著豐富的資源,對(duì)其加以回收利用不僅能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益,也能獲得巨大的環(huán)境利益:其一是可以減少對(duì)自然資源的開(kāi)采,為子孫后代留下更多的資源;其二是通過(guò)回收資源,減少了要處理的垃圾量,極大地減輕了環(huán)境壓力。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e# 2.1盡量減少城市建筑垃圾的產(chǎn)生量 我們必須有著清醒的認(rèn)識(shí)——目前城市建筑垃圾的危害日益嚴(yán)重。因此,我們必須從源頭上控制城市建筑垃圾產(chǎn)生量的增長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化。應(yīng)當(dāng)大力開(kāi)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(guò)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(lái)進(jìn)行維修和改造時(shí)建筑垃圾產(chǎn)生量多少的問(wèn)題,考慮建筑物在將來(lái)拆除時(shí)的再生問(wèn)題。在建筑過(guò)程中加強(qiáng)管理,堅(jiān)決杜絕偷工減料、以次充好、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。同時(shí),建筑物質(zhì)量越好,在日久以后必須拆除時(shí),這種舊建筑材料可以再生得到質(zhì)量更好的材料。 2.2發(fā)展城市建筑垃圾資源化的技術(shù) 科學(xué)技術(shù)研究工作是建筑垃圾資源化的基礎(chǔ),沒(méi)有合適的技術(shù)方案,建筑垃圾的資源化就無(wú)從談起。國(guó)外建筑垃圾的資源化技術(shù)相對(duì)比較成熟,我國(guó)建筑垃圾資源化工作比較薄弱。所以,實(shí)施符合我國(guó)實(shí)際的建筑垃圾資源化戰(zhàn)略和技術(shù)方案,針對(duì)我國(guó)實(shí)際情況開(kāi)展科研工作,增加對(duì)建筑垃圾再利用技術(shù)的研究投入,是實(shí)現(xiàn)建筑垃圾資源化的根本保障。 2.2.1生產(chǎn)環(huán)保型磚塊 目前,實(shí)心黏土磚仍是最主要的建筑材料,生產(chǎn)這種磚需要不斷毀田取土,浪費(fèi)寶貴的土地資源;另一方面,黏土磚的燒制不僅耗煤量大,而且排出的煙氣也會(huì)造成空氣污染。事實(shí)上利用建筑垃圾中的渣土可制成渣土磚,利用廢磚石和砂漿與新鮮普通水泥混合再添加輔助材料可生產(chǎn)輕質(zhì)砌塊,利用廢舊水泥、磚、石、沙、玻璃等經(jīng)過(guò)配制處理,可制作成空心磚、實(shí)心磚、廣場(chǎng)磚和建筑廢渣混凝土多孔磚等。其產(chǎn)品與黏土磚相比,具有抗壓強(qiáng)度高、抗壓性能強(qiáng)、耐磨、吸水性小、質(zhì)輕、保溫、隔音效果好等優(yōu)點(diǎn)。 2.2.2加工成再生集料 建筑垃圾中的廢混凝土塊、廢磚石、砂漿、渣土經(jīng)破碎篩分和粉磨等一定的工序后都可作為再生集料的材料來(lái)源。廢混凝土塊經(jīng)破碎篩分得到粗集料和細(xì)集料,粗集料可作為碎石直接用于地基加固、道路和飛機(jī)跑道的墊層、室內(nèi)地坪墊層;細(xì)集料可用于砌筑砂漿和抹灰砂漿,若將磨細(xì)的細(xì)集料作為再生混凝土添加料可取代10%~30%水泥和30%的砂子。廢舊瀝青混凝土塊的再生集料可鋪在下層做墊層,也可部分摻入到新的瀝青混凝土中利用。對(duì)濕潤(rùn)的砂漿混凝土可通過(guò)沖洗,將其還原為水泥漿、石子和砂進(jìn)行回收。 2.2.3用于制作夯擴(kuò)樁 利用建筑垃圾如平房改造下來(lái)的碎磚爛瓦、廢鋼渣、礦渣磚、碎石、石子等廢物材料為填料,采用特殊工藝和專(zhuān)利施工機(jī)具,制成夯擴(kuò)超短異型樁,是針對(duì)軟弱地基和松散地基的一種地基加固處理新技術(shù)。近些年來(lái),河北工專(zhuān)新興科技服務(wù)總公司開(kāi)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進(jìn)展。該項(xiàng)技術(shù)是采用舊房改造、拆遷過(guò)程中產(chǎn)生的碎磚瓦、廢鋼渣、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)較其他常用技術(shù)可節(jié)約基礎(chǔ)投資20%左右[4]。 2.2.4移動(dòng)破碎站把建筑垃圾處理變廢為寶 為了提高建筑垃圾的回收利用率,引進(jìn)先進(jìn)的移動(dòng)式混凝土破碎、篩分技術(shù),對(duì)拆除下來(lái)的廢舊混凝土現(xiàn)場(chǎng)破碎加工成商品混凝土集料、建筑砌塊集料、三合土集料等不同用途的再生集料。這一處理方法可使加工后的建筑垃圾成為商品,既大大提高了廢舊混凝土的利用效率,又減少了多次運(yùn)輸造成的環(huán)境污染和費(fèi)用支出,還減少了廢混凝土堆放的土地占用。移動(dòng)破碎篩分技術(shù)將最大限度地實(shí)現(xiàn)拆除工程的零排放,節(jié)約自然資源,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 2.3需要政府的產(chǎn)業(yè)政策扶持 建筑垃圾的循環(huán)再生是環(huán)保產(chǎn)業(yè),其發(fā)展需要政府的產(chǎn)業(yè)政策扶持。西方發(fā)達(dá)國(guó)家和日本對(duì)建筑垃圾處理等環(huán)保產(chǎn)業(yè),都制定有特殊的傾斜政策來(lái)支持其發(fā)展。因此,我國(guó)要發(fā)展建筑垃圾循環(huán)再生產(chǎn)業(yè),首先,政府職能部門(mén)應(yīng)從政策和財(cái)政上鼓勵(lì)和資助建筑垃圾建材的研究開(kāi)發(fā);其次,每個(gè)地區(qū)都應(yīng)建有建筑垃圾再生加工廠,其數(shù)量和生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)能滿(mǎn)足本地區(qū)建筑垃圾的處理能力;此外,政府還應(yīng)制定“扶持性”的建筑垃圾循環(huán)再生產(chǎn)業(yè)的優(yōu)惠政策,如減免稅和財(cái)政補(bǔ)貼政策等。 2.4加快城市建筑垃圾的相關(guān)法律與制度建設(shè),加強(qiáng)協(xié)調(diào)管理[5] 要建立完善的相關(guān)法律法規(guī)體系,實(shí)行“建筑垃圾源頭消減策略”,減少建筑垃圾的產(chǎn)生和排放量;規(guī)范建筑垃圾的分類(lèi)、收集、存放,禁止填埋可利用的建筑垃圾。同時(shí)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)建筑垃圾資源化的監(jiān)督執(zhí)法工作,一旦頒布了建筑垃圾資源化的法律,就應(yīng)該通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)督執(zhí)法來(lái)使法律得到確實(shí)的遵守,做到令行禁止,有法必依,違法必究。建筑垃圾的處理和利用是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到社會(huì)的各個(gè)層面。建設(shè)、環(huán)保、土地、城管、環(huán)衛(wèi)等部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步統(tǒng)一思想,提高認(rèn)識(shí),分工負(fù)責(zé),齊抓共管,協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng),共同關(guān)注建筑垃圾對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響,積極謀劃和實(shí)施處理對(duì)策。 3結(jié)論 可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略已得到世界各國(guó)的廣泛認(rèn)同,成為21世紀(jì)人類(lèi)發(fā)展的必然選擇。可持續(xù)發(fā)展要求對(duì)產(chǎn)生的建筑垃圾進(jìn)行減量化、無(wú)害化、資源化處理。資源化利用在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將是我國(guó)城市建筑垃圾處置的主要發(fā)展方向,今后應(yīng)加強(qiáng)宏觀管理,研究和推廣經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上切實(shí)可行的實(shí)用技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)城市建筑垃圾的可持續(xù)發(fā)展。