朱盛胜 陈宁
摘要:为了评价污泥在建材产品中资源化利用的环境影响水平,本文建立污泥再生建材环境影响评价技术框架,确定评分计算方法和评价指标,并针对污泥再生利用产品的生产和利用环节分析指标的评价内容和评价方法。
关键词:污泥;再生建材;环境影响评价
中图分类号:X820.3 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)09-00-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.012
Environmental impact assessment of sludge recycled building materials utilization
Zhu Shengsheng, Chen Ning
(Shanghai Academy of Building Research, Shanghai 201108,China)
Abstract: In order to evaluate the environmental impact level of sludge recycling in building materials products,the technical framework of environmental impact assessment of sludge recycling building materials was established, the scoring calculation method and evaluation index were determined, and the evaluation content and evaluation method of the indicators were analyzed for the production and utilization of sludge recycling products.
Key words: Sludge;Recycled building materials; Environmental impact assessment
我國建材行业是天然矿物和能源的高消耗行业,每年生产各种建筑材料需消耗50多种资源,给环境带来沉重负担。城市污泥含有20%~30%的无机物,包括大量的硅、铝、铁等成分,充分利用污泥中无机物生产建材是一种经济有效的资源化方法,包括生产轻质陶粒、烧结砖等[1]。
选择有效的污泥建材资源化方法,除了要考虑费用、技术可靠性之间的均衡,还应兼顾环境效益,不能造成新的环境危害。污泥中的重金属、有机污染物以及利用过程中的臭气、有毒烟气等,处理不当易产生环境污染;同时污泥制备再生建材的技术水平均可能对污泥利用的环境效益产生影响[2]。因此,有必要针对污泥再生建材的生命周期,开展污泥建材资源化的环境影响评价,为正确实施污泥资源化提供评估参考。
1 环境影响评价技术框架
根据污泥用于烧结砖和陶粒等建材产品时的环境影响特征,污泥再生建材利用环境影响评价技术框架包括生产、使用、施工和回收利用等阶段[3]。评价指标分为控制项和评价项。环境影响评价采用评分方式给出评价结果,评价结果按照公式(a)进行计算:
Q=∑(pi×δi /100) (a)
式中:
Q——环境影响评价值;
pi——第i个评价项指标的百分制评分值;
δi——第i个评价项指标的权重;
2 评价指标和权重分值
2.1 控制项指标评价
污泥再生利用环境影响的控制项评价要求如表1所示。控制项具有一票否决权,不能满足控制项指标要求的污泥再生建材,不得进行环境影响评价。
表1 控制项评价指标
控制项指标 具体要求
安全性 重金属 满足《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》GB5085.3-2007规定
臭气 满足《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993规定
2.2 评价项指标评价
污泥再生利用环境影响评价阶段主要包括生产阶段、使用阶段、施工阶段和回收利用阶段[4-5],总分100分。
2.2.1 生产阶段总分60分,包括能源消耗(20分)、资源消耗(20分)和环境影响(20分)
能源消耗:(1)生产能耗:污泥再生建材生产过程中会涉及到电和燃料的消耗,包括破碎、搅拌等过程电耗和烧结过程的燃料消耗,为减少污泥再生建材生产能耗,对单位产品生产能耗值进行评分,评分值:0~8分;(2)原材料能耗:为减少污泥再生建材对高能耗、高排放等天然原材料的使用,对污泥再生建材单位产品原料消耗进行评分,评分值:0~8分;(3)运输能耗:为鼓励污泥再生建材生产企业发展绿色低能耗运输方式,扩大船运、铁路运输的比重,对单位产品运输能耗进行评分,评分值:0~4分。
资源消耗:(1)污泥掺量水平:在保证产品性能前提下,鼓励企业使用尽可能多的污泥作为生产原料,对污泥掺量水平进行评分,评分值:0~15分;(2)淡水资源消耗:为鼓励企业通过设备工艺优化和废水回收利用等方法降低水耗,对单位产品水耗进行评分,评分值:0~5分。
环境影响:(1)扬尘控制:鼓励企业采取封闭、除尘等措施降低污泥利用过程中的扬尘问题,对单位产品无组织废气排放水平进行评分,评分值:0~4分;(2)噪声控制:鼓励企业采取有效措施降低生产过程中的噪声污染,对厂界环境噪声排放进行评分,评分值:0~3分;(3)烟气控制:污泥再生建材一般采取高温焙烧工艺,可能产生硫化物、氮氧化物、二噁英等污染物,为鼓励企业控制烟气污染物排放,对单位产品烟气控制水平进行评分,评分值:0~10分;(4)固废处置:鼓励企业提高产品合格率,提升回收利用技术,减少固废排放,对企业固废处置水平进行评分,评分值:0~3分。
2.2.2 使用階段总分30分,包括基本性能(15分)和耐久性能(15分)
基本性能:(1)抗压强度:基于设计指标适当提高污泥再生建材力学性能有助于保证工程质量,延长产品使用寿命,因此对产品抗压强
度进行评分,评分值:0~5分;(2)传热系数:基于设计指标适当降低污泥再生建材的传热系数,可提高建筑围护结构的节能效果,因此对产品传热系数进行评分,评分值:0~5分;(3)密度等级:基于设计指标适当降低污泥再生建材的干密度,以减轻建筑围护结构的自重,因此对产品密度等级进行评分,评分值:0~5分。
耐久性能:(1)抗风化性能:基于设计指标适当提高污泥再生建材的抗风化性能,提升产品质量,以降低其工程应用风险,因此对产品抗风化性能进行评分,评分值:0~8分;(2)抗冻性能:基于设计指标适当提高污泥再生建材的抗冻性,以增加其工程应用过程的长期耐久性,因此对产品抗冻性能进行评分,评分值:0~7分。
2.2.3 施工阶段总分5分,包括施工难易度(5分)
施工难易度:(1)施工技术完整性:污泥再生建材的施工技术影响施工质量和应用效果,应建立完整的施工技术规程,因此对产品施工技术完整性进行评分,评分值:0~2分;(2)施工便捷性:提高污泥再生建材产品的尺寸精度,有利于提高施工效率,减少砂浆类配套材料的消耗量,因此对产品施工便捷性进行评分,评分值:0~3分。
2.2.4 回收利用阶段总分5分,包括可回收性(5分)
可回收性:(1)回收难易度:产品废弃后要易于回收,应对产品回收难易程度进行评分,评分值:0~3分;(2)回收特性:鼓励尽可能多使用可再利用和可再循环建筑材料,对污泥再生建材的回收特性进行评分,评分值:0~2分。
3 结论
(1)建立污泥再生建材环境影响评价技术框架,并确定评价指标的评分方法;(2)根据污泥再生建材生产和应用的特点,确定环境影响评价的控制项2项和评价项指标18项;(3)从能源资源消耗、产品性能、环境污染和产品应用回收等角度对污泥再生建材的评价项指标进行具体分析,确定评价内容和评价方法。
参考文献
[1]王菲,杨国录,刘林双等.城市污泥资源化利用现状及发展探讨[J].南水北调与水利科技,2013,11(2):99-103.
[2]杨小文,杜英豪.污泥处理与资源化利用方案选择[J].中国给水排水,2002(4):31-34.
[3]毛焕,徐得潜,王文静.污水厂污泥处置方法评价模型及应用研究[J].环境科学与管理,2010,35(1):181-184.
[4]赵伟.城市污泥资源化处理制砖技术研究[D].南京:东南大学,2005:11-48.
[5]李庆繁.城镇污水处理厂污泥制砖综述[J].砖瓦世界,2016(3):28-36.
收稿日期:2019-04-11
基金项目:上海市2016年度中央引导地方科技发展专项资金项目(No.5)。
作者简介:朱盛胜(1986-),男,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为固体废弃物在建筑材料中的资源化利用及建筑材料。