广东省建筑设计研究院
摘要:本文通过建筑废弃物资源化利用技术研究,总结建筑废弃物减量化和资源化利用的原则和措施,并介绍某利用专利新技术的项目应用情况,在此基础上提出资源化利用的发展方向。
关键词:建筑废弃物 资源化利用 技术 研究 应用
一、概述
建筑废弃物是指单位或个人在新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网、道路、场地和装饰装修房屋等过程中所产生的余泥、余渣、余土及其他废弃物。按照来源,可分为土方开挖废弃物、建筑施工废弃物、建筑拆除废弃物和建筑装修废弃物等四大类。按照建筑废弃物资源化技术分类,可分为可回收物、余泥、余土、余渣以及有毒有害废弃物。
建筑废弃物一般粒径为1~350mm,最大可达到800~1200mm,其中原态粒径小于25mm的主要为粉土、砂土、灰土,约占15%左右;粒径25~300的多以多孔砖、粘土砖、砌块、碎石为主,约占65%左右;粒径大于30mm的主要为混凝土桩、板、梁、柱等废弃物,约占20%左右。
开挖类的建筑废弃物,余泥含水率一般为50~60%,余土含水率一般为20~30%。其他建筑废弃物含水率一般为7~8%,最低约为3~4%,最高可达10~12%。
普通建筑废弃物堆积密度约为1500kg/m3,抗压强度约为110~160MPa。
二、国内外建筑废弃物资源化技术及实施现状
我国建筑废弃物的数量已占到城市废弃物总量的1/3以上。以广州为例,未来5年建筑废弃物产生量将达到2.5亿吨以上,仅“三旧”改造房屋拆卸建筑废弃物产量就将达到5000万吨左右,而在处理利用方面,全市每年总用量不到100万吨,主要处理方式是填埋。
上海市嘉定、浦东等区各有1座利用工程渣土制作砌块或建筑骨料的加工厂。世博园区内对建筑垃圾的实际回收利用率达到了70%以上,其中芯表土分层填筑技术消纳废弃物量192.5万t,占总建筑垃圾产生量的96.7%,节约成本约6705万元。①
德国现在有200家企业的450个工厂(场)在循环再生建筑废弃物,2008年德国建筑垃圾(除去木头、玻璃、塑料和金属)共产生1.92亿t,再生利用率达到70%左右;除产生的渣土外建筑废弃物产生量为8 470万t,回收利用率高达95%。②美国每年产生建筑废弃物3.25亿吨,占城市废弃物总量的40%,拆除混凝土大约有6000万吨,再生利用的约占70%。③
总体来讲,国外大多施行“建筑废弃物源头削减策略”,即在建筑废弃物形成之前,就通过科学管理和有效措施将其减量化,并采用科学手段,使其具有再生资源功能。
三、建筑废弃物资源化利用技术研究
笔者认为,建筑废弃物资源化利用的原则应实现建筑材料→建筑市场→建筑施工→建筑废弃物→再生产品→建筑市场的循环。首先应进行就地、就近回填、利用或回收;第二因地制宜地进行分散式或集中式综合利用;第三鼓励跨区域建设工程回填和综合利用;第四短时间内无法处理的建筑废弃物方可进入消纳场暂存,再进行综合利用。
以广州为例,2013年~2015年广州市产生建筑废弃物分别为2308万m3,2854万m3和3056万m3。广州市建筑废弃物近三年平均产生量约2740万m3,其中通过工地内和工地之间土方调剂平衡实现源头减量建筑废弃物约500万m3,通过水上运输运往珠海等地约800万m3,余泥渣土受纳场接收约940万m3,建筑废弃物资源化处理约500万m3。
1.余泥、余土的资源化技术
包括建筑余泥和余土,下挖土主要为含水土、淤泥,一般余泥和余土组分见表1-1和表1-2:
采用泥浆分离机和砂浆分离机等对建筑余泥进行分离提纯,提高每种产品的利用率,将建筑余泥分成不同粒度级别,供不同的再生利用工艺使用。经重力分选出来的砂约占进料余泥的9%,可回用于建筑施工用砂;余泥经压滤后含水率降低至40%以下,进一步晾晒后进制砖生产线生产环保彩砖砖、标准砖。
利用盾构泥和工程余土初期处理的制品烧结陶粒(可用于轻质混凝土墙体骨料)、制作固化土、护坡土、透水混凝土板等。
2.废弃混凝土的资源化技术
废弃混凝土块经破碎筛选后,再生骨料制作的混凝土一般用于基础、路面和非承重结构的低强度混凝土。另一途径是作为添加剂取代 10%~30%水泥,同时取代 30%的砂子,可使混凝土的容重约降低150kg/m3。
3.废弃砖的资源化技术
废旧砖瓦用于再生免烧砖瓦及水泥混合材或作为粗骨料拌制混凝土。使用 60%~70%的废砖粉,利用石灰、石膏激发,免烧、免蒸、可成功制得28天强度符合《普通烧结砖》(GB5101-2003)标准要求的100#及150#砖,可用于承重混凝土砌块生产。
4.废弃砂浆的资源化技术
硬化的水泥砂浆可作为细集料来用,或作为骨料再生利用。
四、某采用专利新技术项目应用
广州市某建筑废弃物资源化综合利用试验工厂工程,年处理30万吨建筑废弃物,总投资3773.05万元。
本项目采用了建筑废弃物资源化处理的新工艺和专利技术,主要如下:
(1)采用全新的“一种节能环保的建筑废弃物资源化利用系统(专利号:ZL.201410141161.2)”,设计完整的建筑废弃物资源化处理工艺路线,分选及预处理过程设计采用颚式破碎和双轨破碎等工艺,整条生产线设置新型收尘装置,设备自动化程度高。
(2)采用“一种建筑废弃物综合利用物料的干燥均化方法”专利技术(专利号ZL.201410141162.7),和“一种建筑废弃物综合利用物料的干燥均化仓”专利技术(专利号ZL.201410141186.2),针对以往浅层堆放占地面积大、时间长(30天)、水分去除效率低的问题,采用新型的大跨度强化采光、高温通风均化仓技术,短时间内(10天)将建筑废弃物中的水分从8~10%降低到4~5%,全部采用机械化作业,消除粉尘大、噪声大、人工操作强度高的问题。
(3)建筑废弃物新型机械干化和磨粉技术,针对以往干化技术效率低、能耗高、成本大的问题,采用新型高效机械干化和球磨磨粉技术,产品可直接用于后续再利用,减少中间在加工环节。
(4)本项目的产品包括“再生集料”和“利用再生集料制作建材制品”。其中“再生集料”产品有:①粗骨料、②细骨料、③粉料、④超细粉;“新型路面或墙体建材再生绿色建材”产品有:①绿色商品C30混凝土,;②再生砂浆;③新型墙体材料。
五、资源化利用发展方向展望
1.逐步减少建筑废弃物消纳场的数量,以建筑废弃物消纳场为依托,采用消纳场与资源化项目相结合的方式,循环使用消纳场余泥、余土、余渣,建设可持续的建筑废弃物资源化处理基地。
2.着力发展和培育建筑废弃物综合利用产业。一方面对综合利用技术加以支持:明确使用建筑废弃物中余泥、余土可以作为原料生产烧结砖,不受“禁实限粘”政策限制。另一方面对综合利用产品应用进行推广:对于利用财政性资金建设的项目,要求必须使用建筑废弃物综合利用产品;同时,对于使用建筑废弃物综合利用产品的工程项目在各类奖项评选中予以优先推荐。
参考文献
①《建筑废弃物资源化综述:上海建筑废弃物处理和资源化利用情况》和《上海世博园区建筑废弃物资源化利用技术研究》
②《德国建筑废弃物高回收率原因简析》和《欧洲建筑垃圾资源化利用现状及效益分析》(《建筑技术》2012年7月)
③《建筑经济》(第36卷第6期,2015年6月)《国内外建筑废弃物循环利用政策比较分析》
论文作者:原效凯,毕芳,李晓春
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/8
标签:废弃物论文; 建筑论文; 资源论文; 骨料论文; 混凝土论文; 技术论文; 专利号论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;