建筑垃圾循环利用实践

刘成林，薛咏海，杨瑶

（1.天津裕川建筑材料制品有限公司，天津300457；2.天津市裕川环境科技有限公司，天津300457；3.南开大学环境科学与工程学院，天津300071）

建筑垃圾循环利用实践

刘成林1，薛咏海2，杨瑶3

（1.天津裕川建筑材料制品有限公司，天津300457；2.天津市裕川环境科技有限公司，天津300457；3.南开大学环境科学与工程学院，天津300071）

建筑垃圾的循环利用是今后建筑垃圾处理的必经之路。在对国内外建筑垃圾循环利用的相关政策、法律法规及回收现状进行比较分析的基础上，对目前建筑垃圾循环利用的案例进行调查整理，总结出建筑垃圾循环利用的一般过程；并在对目前建筑垃圾循环利用的方法进行研究后，介绍了一种先进实用的建筑垃圾循环利用方法；最后对我国建筑垃圾循环利用存在的问题进行剖析并提出解决问题的建议，以期对我国建筑垃圾循环利用的发展有所裨益。

建筑垃圾；资源化；循环利用

建筑垃圾又叫建筑废弃物，是指在建筑物、构筑物的建设、维护和拆除活动中产生的对建筑物本身无用或不需要的排出物料。随着城市建设和城市改造的加快，建筑拆迁后产生大量的建筑垃圾，如废混凝土块、废粘土砖、废弃木材、废弃金属等，目前，我国建筑垃圾已占到城市固体垃圾的30%～40%[1]，截至2010年底，国内每年垃圾产量保守估计在8亿t以上[2]，大量的建筑垃圾不仅占用大量土地，还会对环境造成很大的危害[3]，表现在：（1）占用土地，破坏土壤；（2）污染水体；（3）污染空气；（4）影响市容，等等。根据发展“绿色建材”的理论要求和坚持可持续发展的战略目标，迫切要求对建筑垃圾进行回收利用，实现建筑垃圾“3R”循环回收模式[4]，如图 1。

1 国内外相关政策法律法规对比分析

通过对美国、日本及我国在建筑垃圾处理方面相关法律法规的分析研究，发现我国在建筑垃圾相关立法方面还比较欠缺[5-8]。

首先，从立法时间上来看，美国和日本均从19世纪60年代开始便有了相关立法，而我国则是从1995年开始有相关立法的，到目前为止仅有10多年的历史。其次，美国1989年颁布的《污染预防法》和日本1997年颁布的《建设副产物再循环推进计划》均明确提出了对建筑垃圾进行源头管理。我国2003年在《清洁生产促进法》14条中，对建筑施工、装饰和一些生产上的规定在一定程度上控制了建筑垃圾源头的产生，但是并未从建筑垃圾零排放的角度全方位地制定措施。再次，在对建筑垃圾的综合回收利用方面，美国1989年颁布的《综合垃圾管理法令》和日本1997年颁布的《建设副产物再循环推进计划》、2000年颁布的《建筑废物再生法》均作出了明确的回收利用目标，并实施相应的惩罚措施；我国在2008年颁布的《中华人民共和国循环经济促进法》中规定了建筑单位应对建筑垃圾进行处理，但是到目前为止，尚未提出建筑垃圾回收利用相关的目标和具体的惩罚措施。最后，在建筑垃圾回收利用的标准上，日本1993颁布的《推进建筑副产物正确处理纲要》、1994年颁布的《混凝土副产物的再利用有关用途暂定标准》对建筑垃圾回收利用过程进行了规范。我国目前尚未有类似的标准规范，因此建筑垃圾综合回收的贯彻执行缺乏相关指导和规范。

2 国内外建筑垃圾的回收情况对比分析

对德国、日本、美国、荷兰和我国的建筑垃圾回收情况进行分析研究，分别就开始回收利用的时间、回收利用率，以及推进回收利用的制度、措施、技术等方面进行对比[9-14]，见表 1。

表1 国内外建筑垃圾回收利用情况对比

3 建筑垃圾循环利用过程

综合分析国内外建筑垃圾的循环利用案例，目前建筑垃圾的循环利用主要经历以下过程。

首先，经过机械或人工的筛选，将建筑垃圾初步分为：塑料类，金属类（废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等），木材类，砖瓦混凝土类和其他[15]。塑料类一般经过分类回收，可重新制造塑料制品。金属类经分拣、集中、重新回炉后,可以再加工制造成各种规格的钢材。木材类可用于制造人造木材。砖瓦混凝土类是建筑垃圾回收利用的重点部分，可将此类建筑垃圾的回收利用分为两个部分。一是“一般回收”，即将分选回收后的建筑垃圾用于生产混凝土用再生骨料（砌筑砂浆、抹灰砂浆、混凝土垫层、道路基层、室内地坪及地坪垫层、混凝土空心隔墙板等）[16]和再生砖（混凝土砌块、烧结砖、铺道砖、花格砖、粉煤灰砖、渗水地砖等）[17，18]等。近年来在此类回收利用方面，我国进行了许多研究和实践。如河北利用建筑垃圾夯扩超短异型桩[19]，邯郸市利用建筑垃圾制作轻质混凝土浇筑保温墙体[4]，天津市裕川环保科技有限公司利用建筑垃圾生产轻集料砌块等。二是“高级回收”，指新型的技术应用于建筑垃圾回收利用[20]。如德国采用的干馏燃烧法[21]，日本开发应用的“电解”建筑垃圾处理法和美国CYCLEAN公司开发的微波技术[22]等。

其他建筑垃圾回收利用的价值较小，一般进行填埋处理。

建筑垃圾的一般回收过程见图2。

4 建筑垃圾循环利用先进实用技术介绍

现有的建筑砌块大多是以炉渣、煤矸石为常用原料，但随着需求量的大幅增长，这些原料的供应越来越紧张，生产厂家的生产成本也逐渐升高。同时炉渣、煤矸石有时因燃烧不充分，含碳量高，据有关部门统计有的高达36.03%，一般都以焦碳的形式存在，因此，吸水率较大，耐火性差。天津市裕川环保科技有限公司经过大量的实际研究，开发了一种以废粘土砖为再生料，液态渣、粉煤灰为主要原料制备强度高、成本低廉的轻集料砌块的方法。这种方法一方面使废粘土砖得到有效的回收利用，避免大量占用土地和环境污染，一方面降低了建筑砌块的成本，解决了建筑砌块生产原料紧缺的问题。

4.1 主要原料及要求

4.1.1 废粘土砖再生骨料

废粘土砖经过破碎、筛分、去除杂质等工序制成再生粗骨料：骨料粒径控制在4～8 mm，堆积密度在950 kg/m3左右，一般容重较低。

4.1.2 液态渣

液态渣主要指电厂液态渣，是高温下呈液态状的煤灰粉骤冷后形成的粒状残渣。液态渣粒径控制在2～4 mm，作为细骨料。

4.1.3 粉煤灰

粉煤灰是指燃煤电厂从烟道气体中收集的细灰，又称飞灰、烟灰。

4.1.4 水泥

水泥要求为：普通硅酸盐水泥强度在32.5 MPa以上；硅酸盐水泥强度在PI等级32.5 MPa以上；复合矿渣水泥强度在32.5 MPa等级以上。

4.2 废粘土砖的处理加工过程

废粘土砖在搜集后，应经过适当的加工处理，使之成为符合要求的再生粗骨料，具体处理加工过程，如图3。

4.3 工艺流程

利用废粘土砖生产轻集料砌块的工艺流程如图4所示。

4.4 利用废粘土砖制生产轻集料砌块的养护方式

利用废粘土砖制生产轻集料砌块的养护可以采用自然养护，时间为28 d，浇水周期为1周，前3 d每天浇水一次，第4～7 d隔天浇水。也可以采用蒸汽养护，工艺条件为静养2 h，升温3 h升，至55℃，恒温7 h，降温1 h，然后出窑再进行自然养护，浇水周期为1周，前3 d每天浇水一次，第4～7 d隔天浇水。

4.5 实际操作与结果分析

4.5.1 实际操作一

将18份水泥PO32.5，6.0份水，废粘土砖再生料43份，液态渣31份，粉煤灰8份，搅拌混合均匀后，采用常用砌块的振动加压成型，蒸汽养护，浇水7 d制备轻集料砌块。

结果分析：经检测轻集料砌块容重为800 kg/m3，强度为5.5 MPa，性能指标符合GB/T15229—2002标准要求。

4.5.2 实际操作二

将13份水泥PO32.5，4.4份水，废粘土砖再生料40份，液态渣35份，粉煤灰12份，搅拌混合均匀后，采用常用砌块的振动加压成型，自然养护，浇水7 d制备轻集料砌块。

结果分析：经检测轻集料砌块容重为810 kg/m3，强度为3.7 MPa，性能指标符合GB/T15229—2002标准要求。

4.6 小结

4.6.1 此技术把经过加工以后的废粘土砖用做粗骨料，工业废渣液态渣作为细骨料，粉煤灰作为填充料，采用粗细多粒径配比，生产的砌块结构紧密，各项性能指标均符合GB/T15229—2002标准要求。

4.6.2 生产工艺简单，无三废排放，符合国家节能减排、发展低碳经济和循环经济政策。

4.6.3 此技术解决了废粘土砖难处理的问题，既保护了环境又节约了土地。

5 我国目前存在的问题和建议

5.1 加强政策法律法规的完善

我国建筑垃圾的回收起于20世纪90年代，到目前为止仅有十几年的历史，法律、法规的完善是目前急需解决的问题，也是解决我国建筑垃圾问题最为直接有效的方法。从目前我国已有的法律法规来看，主要是一些原则性的规定，而不曾涉及操作性的问题，主要表现在：缺乏建筑垃圾减量化排放和资源化利用的指标体系、监测体系，以及扶持、奖惩、考核制度等。因此，法律法规的完善应从这些方面着手。并且，政策方面应适当引导市场经济，对建筑垃圾回收产业进行鼓励，给予必要的支持和税收减免。

5.2 加强建筑垃圾回收利用的科学研究

目前我国建筑垃圾回收循环利用生产企业极少且属于微利企业，大多数需要靠政府的扶持经营。因此，加强建筑垃圾回收利用的科学研究非常重要。一方面，需要加强建筑垃圾回收利用新技术的开发和传统技术的提升；另一方面，应重视建筑垃圾回收利用政策、管理方面的研究，为建立完善的指标、监测体系，以及有利于激励建筑垃圾回收利用的政策措施提供科学依据。

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Study on construction waste recycling

LIU Chenglin1,XUE Yongmei2,YANG Yao3
（1.Environmental Science and Safety Engineering,Tianjin University of Technology,Tianjin 300384,China;2.Tianjin Yuchuan Building Materials Co.,Ltd.,Tianjin 300457,China;3.Environmental Science and Engineering,Nankai University,Tianjin 300071,China）

Recycling is the essential way for the construction waste disposal in the future.Based on the comparable analysis of policies,regulations and laws,and current situation of construction waste recycling both home and abroad,an investigation was made on the recycling cases,and the general recycling process was summarized.According to the existing recycling methods,an advanced and practical method of construction waste recycling was introduced.Finally the existing problems were analyzed and some suggestions were proposed,so as to provide references for the development of construction waste recycling.

construction waste;resource;recycling and reuse

X799.1

A

1674－0912（2012）08－0015－05

2012－06－05）