建筑垃圾綜合利用及管理的現(xiàn)狀和進展

1、建筑垃圾綜合利用及管理的現(xiàn)狀和進展摘要:對國內(nèi)外建筑垃圾的管理現(xiàn)狀及綜合利用技術(shù)進行了全面的調(diào)查和總結(jié)。分析了建筑垃圾的成分及特征，指出了我國建筑垃圾綜合利用和管理方面存在的問題，提出了適合我國國情的建筑垃圾循環(huán) 管理模式。關(guān)鍵詞:建筑垃圾綜合利用處置線性模式循環(huán)模式建筑垃圾的管理是城市管理的重要環(huán)節(jié)之一1。建筑垃圾是在建（構(gòu)筑物的建設(shè)、維修、拆除過程中產(chǎn)生的，主要為固體廢棄物，包括廢混凝土塊、瀝青混凝土 塊、施工過程中散落的砂漿和混凝土、碎磚渣、金屬、竹木材、裝飾裝修產(chǎn)生的廢 料、各種包裝材料和其他廢棄物等2,3。鑒于建筑垃圾的組成特點和它產(chǎn)生于建 設(shè)工程現(xiàn)場的實際情況，將其回收作為建筑材料

2、，是建筑垃圾回收利用的有效手段 4,5。本文對國內(nèi)外建筑垃圾的管理現(xiàn)狀及綜合利用技術(shù)進行了全面的調(diào)查和總 結(jié)，分析了建筑垃圾的成分及特征，對我國建筑垃圾綜合利用和管理方面的問題進行 了系統(tǒng)的研究，并提出了適合我國國情的建筑垃圾循環(huán)管理模式。1建筑垃圾的種類及組分建筑垃圾主要包括：舊城改造過程中拆除舊建筑產(chǎn)生的建筑垃圾；建筑物在施工 過程中產(chǎn)生的建筑垃圾。表1中列出了不同結(jié)構(gòu)形式的建筑工地中建筑施工垃圾組 成比例和單位建筑面積產(chǎn)生的垃圾量。表1建筑施工垃圾的數(shù)量和組成（施工垃圾組成比例垃圾組成磚混結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)施工垃圾主要組成部分占其材料購買量的比例碎磚褥砌磚 3050 1530

3、1020 312砂漿 8-15 1020 1020 5-10混凝土 8-15 1530 1535 1-4樁頭一815 8-20 515包裝材料 515 5-20 1020屋面材料 25 25 25 3-8 車岡材 1-5 28 28 2-8木材 15 15 15 510其他 1020 1020 1020合計100 100 100 垃圾產(chǎn)生量1(kg/m 250200 45150 40-1501單位建筑面積產(chǎn)生的施工垃圾量。從表1可見，建筑施工垃圾的成分有：土、渣土、廢鋼筋、廢鐵絲和各種廢鋼配 件、金屬管線廢料、廢竹木、木屑、刨花、各種裝飾材料的包裝箱、包裝袋、散落 的砂漿和混凝土、碎磚和碎混凝

4、土塊、搬運過程中散落的黃砂、石子和塊石等。這些材料約占建筑施工垃圾總量的 80%。對不同結(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 理情況不同在各工地差異很大。中國香港特區(qū)舊城改造和建筑施工中建筑垃圾的典型組成和比例1見圖1、2。6 33.154 ,郭配83口其他 混凝土 口加囤嘏曜土圖1中國香港特區(qū)舊城改造建筑垃圾的典型組成和比例(口其鼬混凝土口加固混凝土口渣土石軸口群石木材dH圖2中國香港特區(qū)建筑施工垃圾的典型組成和比例 （由圖1、2可知，香港進行舊城改造時產(chǎn)生的建筑垃圾主要是加固混凝土、混凝 土、渣土，具總和達到65%。而建筑施工中產(chǎn)生的垃圾主要是渣土、碎石、木材，具總

5、和達到55%。1998年，香港特區(qū)的建筑垃圾產(chǎn)生量約為 32710t/do為了處理如此大量的建筑 垃圾,香港采用了如下戰(zhàn)略：將其中的惰性部分（如沙子、磚頭和混凝土進行回收利用 非惰性部分（如竹子、塑料、玻璃、木材、紙、蔬菜和其他有機物作為廢物在填埋 場填埋。香港歷年建筑垃圾的產(chǎn)生量統(tǒng)計見圖3,建筑垃圾中惰性與非惰性部分的比例1見圖4。團喟聃n免。跳 口月曾津島力以黃盆圖3中國香港特區(qū)19801998年建筑垃圾的產(chǎn)生量統(tǒng)計口域號爆修力胃家 門I I II H IIu喟密被 u境圜輯物門 K-IIII n II圖4中國香港特區(qū)建筑垃圾中惰性部分與非惰性部分的比例2國外建筑垃圾綜合利用現(xiàn)狀建筑垃圾中

6、的許多廢棄物經(jīng)過分撿、剔除或粉碎后，大多可作為再生資源重新 利用。綜合利用建筑垃圾是節(jié)約資源、保護生態(tài)的有效途徑。在這方面 ，日本、美 國、德國等發(fā)達國家進行的比較早，給我們提供了許多先進的經(jīng)驗和處理方法。通常，建筑材料，如石塊，具原料價格要比再循環(huán)的材料價廉。由于國土面積小 ，資 源相對匱乏，日本的構(gòu)造原料價格要比歐洲高。因此，日本人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。比如港埠設(shè)施，以及其他改造工程的基礎(chǔ)設(shè)施配件可以利用再循環(huán)的石料 ，代替相當(dāng)量的自然采石場礫石材 料2。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

7、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)100t/h。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(chǎn)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(shè)施”進行處理。日本對于建筑垃圾的主導(dǎo)方針是：盡可能不 從施工現(xiàn)場排出建筑垃圾；建筑垃圾要盡可能的重新利用；對于重新利用有困難的則 應(yīng)適當(dāng)予以處理3。美國政府則制定了超級基金法，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)自覺的尋求建筑垃圾資源化利用途徑。美國住宅營造商協(xié)會正在推廣一種

8、資源保護屋”某墻壁是用回收的輪 胎和鋁合金廢料建成的，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紙和紙板箱。 這種住宅不僅積極利用了廢棄的金屬、木料、紙板，而且比較好的解決了住房緊張和環(huán)境保護之間的矛盾4。止匕外，美國的CYCLEAN公司采用微波技術(shù)，可以100%的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；對已經(jīng)過預(yù)處理的建筑垃圾，則運往再資源 化處理中心”采用焚燒法進行集中處理。法國CSTB公司是歐洲首屈一指的 廢物及建筑業(yè)”

9、集團，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) ：一是通過對新設(shè)計建 筑產(chǎn)品的環(huán)保特性進行研究，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，通過對工地廢物的生產(chǎn)及收集作出預(yù)測評估，以確定有關(guān)的回收應(yīng)用程序，從 而提升廢物管理的層次。該公司以強大的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，使用軟件工具對建筑垃圾 進行從產(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。例如可評估建筑產(chǎn)品的整體環(huán)保；可依據(jù)有關(guān)執(zhí)行過程、維修類別，以及不 同的建筑物清拆類型，對減少某種產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢物量進行評估；可向顧問人員、總 承建商，以及承包機構(gòu)（客戶，就某一產(chǎn)品或

10、產(chǎn)品系列對環(huán)保及健康影響提供相關(guān)的概 覽資料；可以對廢物管理所需的程序及物料作出預(yù)測；可根據(jù)廢物的最終用途或質(zhì)量制訂運輸方案；就任何使用再造”原料的新工藝，在技術(shù)、經(jīng)濟及環(huán)境方面的可行性 作出評核，而且可估計產(chǎn)品的性能。在荷蘭，建筑業(yè)每年產(chǎn)生的廢物大約為14X10 6 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，但是荷蘭政府希望將這個百分比增加到 90%o因此他們制定了一系列法律 建立限制廢物的傾卸處理、強制再循環(huán)運行的質(zhì)量控制制度。荷蘭建筑廢物循環(huán)再 利用的重要副產(chǎn)品是篩砂，產(chǎn)量大約1X10 6 t/a。砂很容易被污染

11、，其再利用是有限制 的。為此荷蘭采用了砂再循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，由揀分公司負(fù)責(zé)有效篩砂：依照它的污染水平分 類,儲存干凈的砂，清理被污染的砂5。德國將建筑垃圾分成土地開挖、碎舊建筑材料、道路開挖和建筑施工工地垃圾 19871995年各類建筑垃圾的再利用情況見表 2 6。德國聯(lián)邦環(huán)境基金會總部的 建筑就是用了舊混凝土集料。德國西門子公司開發(fā)的干儲燃燒垃圾處理工藝，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，對于處理過程中產(chǎn)生的 燃?xì)鈩t用于發(fā)電，垃圾經(jīng)干儲燃燒處理后有害重金屬物質(zhì)僅剩下23kg/t,有效地解決了垃圾占用大片耕地的問題。表2德國19871995年各類建筑垃圾的再生利用率（垃圾類另I

12、1987 1989 1991 1993 1995卒舊建筑材料20 17 39 62 60建筑工地垃圾 10 0 0 27 40道路開挖垃 69 55 83 87 901碎舊建筑材料主要用作道路路基、造垃圾填埋場、人造風(fēng)景和種植等?？傊@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(xué)管理和有效的控制措施將其減量化。對于產(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。3國內(nèi)建筑垃圾綜合利用現(xiàn)狀長期以來，我國的建筑垃圾再利用沒有引起很大重視，通常是未經(jīng)任何處理就被 運到郊外或農(nóng)村，采用露天堆放或填埋的方式進行處理。隨著我國城鎮(zhèn)建設(shè)的蓬勃 發(fā)展，建筑垃圾的產(chǎn)生量也

13、與日俱增。目前，我國每年的建筑垃圾數(shù)量已在城市垃圾 總量中占有很大比例，成為廢物管理中的難題。上海、北京等城市的一些建筑公司 在對建筑垃圾的回收利用方面作了一些嘗試。1990年7月，上海市第二建筑工程公司在市中心的再亭和霍蘭”項工程的7幢高層建筑施工過程中，將結(jié)構(gòu)施工階段產(chǎn)生的建筑垃圾，經(jīng)分揀、剔除并將有 用的廢渣碎塊粉碎后，與標(biāo)準(zhǔn)砂按1:1的比例拌合作為細(xì)骨料，用于抹灰砂漿和砌筑 砂漿。共計回收利用建筑廢渣 480t,節(jié)約砂子材料費1.44萬元和垃圾清運費3360元, 扣除粉碎設(shè)備等購置費，凈收益1.24余萬元。1992年6月，北京城建集團一公司先后 在9萬m 2不同結(jié)構(gòu)類型的多層和高層建筑

14、的施工過程中，回收利用各種建筑廢渣 840多噸，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3萬多平方米，節(jié)約資金3.5萬余元7。最近，河北工專新興科技服務(wù)總公司開發(fā)成功一種對建筑垃圾夯擴超短異型樁施工技術(shù)” 8在綜合利用建筑垃圾方面有了突破性進展。該項技術(shù)是采用舊房 改造、拆遷過程中產(chǎn)生的碎磚瓦、廢鋼渣、碎石等建筑垃圾為填料，經(jīng)重錘夯擴形成擴大頭的鋼筋混凝土短樁，并采用了配套的減隔振技術(shù)，具有擴大樁端面積和擠密 地基的作用。單樁豎向承載力設(shè)計值可達500700kN。經(jīng)測算該項技術(shù)較其它常用技術(shù)可節(jié)約基礎(chǔ)投資20%左右。4我國建筑垃圾管理基本對策4.1 我國目前余泥渣

15、土的管理體制我國目前對余泥渣土的管理，各個城市有所不同，管理部門也有所不同，基本上可 以分為2種。4.1.1 二級管理體制主要運用于大城市以及較發(fā)達地區(qū)，例如北京、上海、廣州 等。通常是在行政市里設(shè)立建筑垃圾排放管理部門，以市政管理委員會為行政主管機關(guān)，是獨立的法人核算單位。下屬各區(qū)再設(shè)立建筑垃圾的排放管理部門，屬各區(qū)市容環(huán)衛(wèi)部門領(lǐng)導(dǎo)。運輸方面由經(jīng)過批準(zhǔn)的車輛或運輸公司負(fù)責(zé)，執(zhí)法由城市綜合執(zhí)法部門派隊員到建筑垃圾排放管理部門合署辦公。4.1.2 統(tǒng)一管理體制主要用于面積較小的地區(qū)，例如鹽城、南通、石家莊、廈 門、濟南等。成立全市的建筑垃圾管理部門，實行一體化的建筑垃圾管理及執(zhí)法運 作機制，受市

16、城市管理部門法律委托，具體負(fù)責(zé)渣土管理及執(zhí)法工作。一是行政許可， 對施工活動中產(chǎn)生的建筑垃圾、工程渣土的處置進行審批發(fā)證，規(guī)范清運過程的時間、線路 指定或經(jīng)審查后確認(rèn)處置地點；二是行政處罰，依據(jù)國家、省、市法規(guī)或規(guī) 章,對影響市容、污染環(huán)境、不服從管理等違章行為進行處罰，確保審批工作的權(quán)威性。4.2 我國建筑垃圾目前存在的問題長期以來，我國的建筑行業(yè)都是采用傳統(tǒng)方式施工，原料消耗大，加上管理的落后， 從而產(chǎn)生大量的建筑垃圾。雖然已開始進行新型建材開發(fā)和利用，但規(guī)模和數(shù)量還非常有限。我國在利用工業(yè)廢料（如煤什石、石煤、粉煤灰、爐渣等取代粘土原料生產(chǎn)墻 體材料方面取得了顯著成就。而對建筑垃圾的利用

17、剛剛起步，還沒有一套適合我國國情的建筑垃圾資源化手段。泊星石 4.3解決我國建筑垃圾存在問題的基本對策要想 從根本上解決我國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 料一一建筑物一一建筑垃圾的線性模式（總消耗 =消耗A +消耗 B ）,形成建筑原料一一建筑物一一建筑垃圾一一再生原料的循環(huán)模式總消耗二 消耗（A - X ） +消耗（B - X ） +消耗（X ）（其中：A 自然的材料合計和運 轉(zhuǎn)；B廢棄的材料運轉(zhuǎn)和處理的合計，X 一合計再循環(huán)材料）。在建筑過程中讓原材料得到最大限度地合理、高效、持久地利用，并將其對自然環(huán)境的影響 降低到盡可能小的程度，從 而形成高利

18、用、低排放的新型建筑模式，在保護環(huán)境 的同時也取得了更大的經(jīng)濟利益。4.3.1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，使用環(huán)保 型建筑材料，考慮建筑物將來進行維修和改造時建筑垃圾產(chǎn)生量少，考慮建筑物在 將來拆除時的再生問題。4.3.2在建筑過程中堅決杜絕偷工減料、以次充好、隨意 更改設(shè)計方案等降低工程質(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。注意廢料的直接再利用，例如碎磚、混凝土塊等廢料經(jīng)破碎后，可以代砂，直接在施工現(xiàn)場利用，減少需被轉(zhuǎn)移的建筑垃圾產(chǎn)生 量。同時，制 定相關(guān)的建筑垃圾產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)作為法律依據(jù)，使政府可以對建筑垃圾 的產(chǎn)生量予以控制。4.3.3運出場外的建筑垃圾，對其進行分揀、集中，將其中可 作為原材料再生利用的成分進行回收再 利用。例如廢鋼筋、