城市建筑泥浆的管理现状、污染问题及对策建议

黄俊妤，张春雷

(河海大学 环境学院，南京 210098)

1 前 言

建筑泥浆是一种由水、膨润土颗粒、黏性土颗粒以及外加剂组成的一种悬浊体系，作为工程辅助施工材料，广泛应用于钻孔桩基施工、地下连续墙施工、泥水盾构施工、水平定向钻及泥水顶管等施工[1]。

城市建筑泥浆属于建筑垃圾的范围，而建筑垃圾在《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中属于工业固体废物的范围，因此建筑泥浆必须按照工业废弃物的办法进行管理，且需要被重点关注。关于建筑垃圾的管理，目前住房和城乡建设部已经制定了《建筑垃圾处理管理规定》，对于建筑泥浆，国内只有少数城市如绍兴、温州等制定了《建筑泥浆处置管理方法》。

在工程钻探过程中，往往会混入钻渣，改变了其成分和特性，使其不再满足工程使用要求，因此产生大量废弃泥浆，其pH偏高，含水率变化大，悬浮物含量高已成为普遍特征，长期堆积不仅占用土地资源、使工程造价大大提高，且废弃泥浆经过雨水的沥滤渗入地下，对植物、土壤和水环境都造成了严重的污染[2]。因此及时合理处理建筑废弃泥浆十分重要。

研究发现将石灰絮凝与电过滤脱水相结合，石灰浓度的增加改善了钻井液的渗透性，但显著降低了最终滤饼的干燥度[3]。将PAM作为絮凝剂研究，阴离子PAM效果优于阳离子PAM，选取阴离子 PAM(1 800 万)溶液使泥浆水絮凝沉淀离心脱水后，建筑泥浆含水率由 83% 降至 28%，而污泥的回收率达到 95%，处理效果良好[4]。低含沙量下，水泥水化和粉煤灰的作用要高于石灰和贝壳的作用，且随着含沙量的增加(20%～70%)，块体28d抗压强度由大于10MPa下降到略高于1MPa[5]，初步无害化的钻井泥浆可用于建筑材料、砖、粘土的生产，小型建筑产品等[6]。泥浆主要成分是SiO2和Al2O3，通过对泥浆的调查试验发现，影响泥饼脱水后高度的主要因素是浆料的粒度、浆体的粘度、浆料的粘度、原浆浓度等，且投加料效果CaO>SiO2>PAM，加热效果优于无加热[7]。研究参比疏浚底泥，将底泥与绿色废弃物混合堆肥后，发现产生了具有适合于种植观赏植物的特性的生长介质，同时也能降解多环芳烃类有机污染物[8-9]。国外对废弃泥浆的管理已步入成熟阶段，日本发明泥浆循环系统，并要求工业废弃物处置公司统一管理运输填埋[10]。英国环境立法对建筑废弃泥浆的排放量作了严格规定，保证泥浆处置的有序管理[11]。而我国仅有少数城市建立了完善的处置管理一体化方法，建筑泥浆的资源化利用还在起步阶段。

2 我国建筑泥浆的产生量和管理现状

2.1 我国建筑泥浆的产生量

据统计，我国建筑泥浆的产生量每年达数亿方，仅南京就产生1 000多万方，近五年南京市主城区建筑泥浆的平均申报量约为120万m3/a，考虑江宁、浦口等地的建筑泥浆，预计将达220万m3；温州2008年单由施工工地产生的废弃泥浆量为80～100万t左右并呈现逐年大幅上升的趋势；宁波2011年的废弃泥浆产生量高达2 000万t；揭阳市每天产生 1.5万m3的建筑余泥、2 000t渣土，一年下来，这些余泥渣土可以填满 3 个北京工人体育场[12]。

2.2 管理现状

由于城市化的进程不断加快，工程建设副产品—建筑泥浆产出量越来越大，成为了难以处理的城市垃圾。为了达到建筑泥浆减量化、资源化、无害化的处置目标，恢复生态环境，保障居民健康的生活环境，全国各地开始出台了有关建筑泥浆的管理法规。上海市2017年9月颁布了《上海市建筑垃圾处理管理规定》(沪府令57号)并于2018年1月1日起施行；绍兴市2012年颁布实施了《绍兴市区建筑泥浆处置管理暂行办法》(绍政办发[2012]98号)；成都市自2014年1月1日起开始施行《成都市建筑垃圾处置管理条例》；武汉市人民政府令第219号《武汉市建筑垃圾管理暂行办法》于2011年颁布并实施；温州市人民政府令第140号《温州市区建筑泥浆处置管理暂行办法》自2009年起施行。全国大部分城市在建筑垃圾的处置管理上已步入依法管理轨道，甚至有些城市已经具体到了建筑泥浆处置的依法管理细则。

3 存在的问题

3.1 建筑泥浆无序处置现象普遍存在

建筑泥浆的产出量巨大，非法收运处置现象仍然存在。大部分工地的建筑余泥的处理率极低，甚至未经处理，就被施工企业运往郊外露天堆放或倒入江河，很多工地趁着天黑，偷偷地把余泥排入河道。如有丰富河网体系的绍兴，近年来因各类工程项目大量开工，一些不法个体泥浆运输户低价竞争、无序营运，可谓乱象丛生[13]。上海四五千吨的废弃泥浆约有一半的运输需从黄浦江上通过，仍有一些不法个体为省力赚钱，偷偷排泥，甚至在船上动手脚，以直接排泥。目前，虽然各地开始陆续出台建筑泥浆的专项管理规范，但是废弃泥浆的非法处置现象在各地尚未杜绝，其处置去向多为水系流域和郊外空地，长久以往，河道自净、行洪能力越来越低，黑臭河道出现，且对周边的地表水和地下水产生污染。

3.2 资源化利用技术水平较低，造成环境污染

现今工程施工项目的施工方式大多采用性能优、噪音低，对周边建筑物影响较小的钻孔灌注桩，产生不易沉淀的泥浆，且市区的土质是淤泥质软土，难固化、处置成本高；建筑工地消纳空间往往不足，现场固化脱水处置难度大，工期长。我国的废弃泥浆一体化处置设施总体水平不高，工艺还不成熟，难以达到低成本高产出的成品，还未形成有效的产业链，资源化利用技术低。现有的一些工艺难以做到完全控制泥浆中的污染物，环保措施不到位，处置不完善，引起环境污染。

3.3 各管理部门没有形成协同效应

建筑泥浆管理是一项综合性的工作，需要多个部门齐抓共管，但一直以来无专门的管理制度，也没有明确的管理部门，协调功能缺乏，部门间配合机制不健全[13]。钻孔过程中利用的水来源不明确，很多建筑工地为了省人、财、力，利用废弃污水进行钻孔，污水的水质影响了泥浆的污染状况，没有对钻孔用水制定严格的筛选方法条例，没有严格对开工前的围墙围挡和冲洗平台等硬件设施标准化建设以及实施施工许可前建筑泥浆处置方案申报备案，对运载现场实时监控措施不到位。涉及泥浆运输个体户非法处置的相关职能部门的管理力度和执法资源不足, 难以从源头、过程和末端对废弃泥浆加以控制。

4 管理对策研究

4.1 污染应该从产生源头制止

绍兴市建筑业管理局借鉴了文明施工标准化现场管理经验，狠抓源头申报，对泥浆处置方案和基础设施严格审查；对场地硬化、现场保洁、净车出场等严格督促监管；鼓励采用新工艺、新技术从源头减量排放废弃泥浆。同时明确钻孔利用的水源达到地表水Ⅳ类水，对钻孔点实行地层土质监测，保证钻孔点的土质轻污染甚至不污染，各地应该制定文明施工管理条例，定期抽检，并对违反者处以一定处罚。

4.2 管理收运实行规范化运行

建筑废弃泥浆收运部门必须取得管理部门发放收运资质许可证后, 按照各个地方的管理处置条例方法实行规范化管理。实现运输车辆和船只的密闭化改造，安装监控设备，核定运输指定路线、时间，并实行企业年审制度，加大对车辆船只的动态监控，杜绝偷排漏排的违法行为[14]。

4.3 处理环节政府应给以支持

建筑泥浆的处置关乎市民的生活环境、城市的生态建设，政府部门应该给予全方面的资金和技术支持，政府部门应该有明辨是非的能力，严令禁止不法处置现象的发生，对于民众举报不法行为应给予支持和鼓励。同时政府也有义务普及和传递垃圾管理的自觉行为，国外如欧洲、日本，在垃圾分类、管理、收运等方面早已健全了相关法规，民众的自觉性很强，这都值得我国去借鉴学习。

4.4 规范市场行为，建立政府激励机制

要规范泥浆运输价格、运输合同和处置价格，稳定合理的市场运输价格，规范合同文本，出台有关建筑泥浆处置及资源化利用收费标准。同时建立起政府激励机制，鼓励民众监督建筑工地乱倒乱排的行为，并给予奖励金；对于连续几年监管合格、采用新工艺新技术减量排放的施工企业，通报表扬并奖励；采取税收减免、资源化处置产品认证等政策来调动处置单位的积极性。

4.5 各职能部门形成合作联动机制，加强宣传

应该要将各相关职能部门紧密联合起来，包括市发改、财政、环保、公安、水利、国土、建管等部门，要明确各成员单位的工作职责，一环扣一环，发挥各自的指导手段和职能效益。同时也要做好宣传工作，让民众参与进来，开展社会实践活动，组织市民学习建筑泥浆从源头收集、水陆运输、定点排放到处置利用的全过程，其二也要完善媒体宣传，积极曝光企业运输处置泥浆的不法行为及造成的严重污染，其三要专设监督访问热线平台，鼓励民众投诉不法行为，弘扬社会正气。

4.6 完善制度、强化执法、加强监管

国家还没有建立对建筑废弃泥浆处置管理的专有条例，各个地方应以《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《中华人民共和国水污染防治法》为依托，结合当地政府出台的相关《建筑垃圾处理管理规定》或《建筑泥浆处置管理暂行办法》，依法管理，应完善废弃泥浆的资源化利用奖励和保障的法规制度。按照“谁产生、谁负责处置”的原则，实行有偿处置机制，从源头控制、过程监管和处置管理三个方面完善制度，使其更具有操作性。加强执法力度，做到“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究”。

5 城市建筑泥浆处理的发展趋势

废弃泥浆的处置方式主要有产生点分散式原位处理和集中工厂化处理，前者可以有效解决外运时间限制造成的工期拖慢问题并且节约了运输成本；后者能够更为有效的处置泥浆，生产出再利用产品，但是泥浆高含水率的特性也为工厂收运和堆放造成了困扰，若不采取措施则其渗滤液容易对环境造成严重污染。下图为城市建筑泥浆运输管理处置的流程图，以期为建筑泥浆的管理提供建议。

图 建筑废弃泥浆收运一体化流程图Fig. Flow chart of integrated collection,transportation and disposal of constrcution waste mud

5.1 建筑泥浆的产生点分散式原位处理与就地利用

施工工地产生的建筑废弃泥浆来源涉及面广，处置以填埋排放为主，虽然其出泥点较为明确，但处置场地、消纳空间不固定。原位处理通常采用脱水固化方式，在施工现场引进离心机系统，可将分离后的泥土进行回填或作为绿化基质土使用，分离出的水可作为施工作业中的再循环水使用。通过在泥浆中加入FSA泥沙聚沉剂、HEC高强高耐水土体固结剂等复合材料，经过格栅除渣—泥浆输送—材料添加—调浆均化—泥水分离—脱水泥饼等固结一体化处理技术进行机械脱水，将其迅速分离成清水和泥浆改良土，同时可以有效对其重金属等有害物质钝化固结，适用于施工场地小，土地资源紧缺的现场处理处置[15]。

5.2 建筑泥浆的集中工厂化处理

集中工厂化处理通常有泥浆直接外运集中处理和现场脱水减量后外运处理。为了达到从源头控制的目标，源头减量后处理是大趋势。对于地处市中心的施工工地，其泥浆外运时间往往受到限制，若进行现场堆放，集中处理，场地又远远不够，故在施工现场引进离心机系统，从源头对泥浆进行减量化处理，再转运。如2014年上海中心城区某在建工地，离心脱水减量后外运集中处置的成本是原有泥浆直接外运的成本的26%，减量化达2/3以上，且处理后清液可作为中水继续在桩基施工中使用，也解决了运输过程中渗滤液污染的问题，使外运后堆放场地得到有效利用，减少占地面积[16]。绍兴市泥浆运输企业则配备了全新智能化灌装车辆、运载船舶，运输车辆采取全封闭运输，直接将工地产生的废弃泥浆运至集中处理厂，将建筑泥浆固化制成泥饼，再制成环保砖或者以建筑渣土的形式作回填、复绿土使用等。

6 总结与展望

道路、交通、楼盘等城市建设都会产生大量城市建筑泥浆，泥浆产生量大的形势已愈发严峻，全国各地都应该朝着泥浆处置“减量化、资源化、无害化”的目标迈进。各地政府要学习借鉴当前绍兴等地泥浆处置成熟的管理方法，要联合国土资源部门和环保部门对泥浆产生方的取样点土层背景值和钻孔用水水质进行监测，确定其是否污染，以规范绿色施工，同时城管局和环保部门也要相互配合，监督运输车辆的安全运输，避免其偷排偷倒，政府应适当补贴运输费用和源头减量费用，泥浆的处置可由产生方自行处理，也可由城建部门采取收费制度处置，处置后的产物需交由环保监测部门抽检，针对不合格的检查结果即对施工企业处以罚金，连续多次不合格则对施工企业降资质等级，连续抽检合格的施工企业可在公众平台受到表扬并领取奖励金。建立并完善泥浆处置规范，协同市场监管，让建设单位、承包单位、施工单位都树立起泥浆处置资源化的意识，从源头减量，杜绝偷排、乱排的不负责行为。

目前，在全国还未形成系统的建筑泥浆的资源化处置方法，这主要局限于高含水率泥浆的水分改良。如何快速有效的降低泥浆的含水率，使其成为有一定强度的土用来作为建筑填土或者土壤表层绿化填土，这成为了泥浆资源化的关键。本文简单阐述了建筑泥浆的处置趋势，以期为后续建筑泥浆的资源化处置提供建议和参考。