任昭君,卞晓雯,孙志伟,任晓丽,李莹雪
(1.滨州职业学院,山东滨州 256600;2.滨州市财政保障中心,山东 滨州 256600)
随着城市化进程的加快,黄河三角洲地区中心城市滨州与东营两市的城市建设日新月异,城中村改造、棚户区拆迁、城镇化建设、黄河滩区迁建等一大批建设项目正在推进,比如滨州市滨城区棚户区改造北镇新苑等五个建设项目,建筑总面积达124万m2,改造项目的建设伴随大量建筑垃圾的产生。如图1 所示,近几年,我国每年产生的建筑垃圾成逐年增长趋势,至2020 年将突破 30 亿 t[1]。
图1 中国近十年的建筑垃圾产生量
世界发达国家非常重视建筑固体废弃物的资源化利用,综合循环利用率超过85%。沥青混凝土、水泥混凝土、墙体等都可以进行建筑材料的再生循环利用,形成再生混凝土、蒸压砖等材料。我国正处于建设发展的快速时期,沿海发达城市、一线城市等对建筑垃圾再利用越来越多,但三、四线城市对建筑垃圾的资源化利用还处于起步阶段,重视程度还不够,循环利用率在仅5%左右[2]。
如图2 所示,三角洲地区建筑垃圾一般通过露天堆放、深挖填埋等方式进行处理,这种简单粗放的方式处理成本低,但是造成环境污染,甚至占用大量粮田,造成资源让费。根据国家建立健全绿色低碳、循环发展、资源节约、环境友好的绿色发展体系的要求,建筑垃圾循环利用应该引起足够重视。
图2 某建筑拆除现场
(1)认识不足,建筑垃圾处理方式单一、粗放,循环利用率太低。经过对拆迁过的场地进行实地勘查发现,拆除现场钢筋、木材一般经过拆解会得到有效的回收,部分砖块会用在地基处理等项目。其余的建筑垃圾的处理仍然以堆放、填埋为主,占用大量土地、良田,甚至对环境造成破坏。
(2)关注度低,不能形成有效的建筑垃圾分类。在黄三角地区,普遍对建筑垃圾的回收利用缺少关注度,认为垃圾应该填埋、丢弃。实际各类建筑物拆除与建设过程中产生的垃圾不尽相同,比如混凝土建筑或构筑物在拆除后产生的混凝土废弃物较多;砖混结构的楼房则是砖块较多;地下结构拆除容易含泥量高,海边的建筑物拆除后的混凝土的废弃物容易氯离子等有害物质较多;泥浆、淤泥等固废物则处理难度高且利用价值低。
(3)产业聚集度低,不能形成规模效益。社会对再生建材产品的认识与接受需要一个较长的过程,从事建筑垃圾循环利用的企业少。据了解如果形成再生混凝土的产业效应,建筑垃圾处理厂至少需要处理20 万t 的建筑垃圾。即受技术、场地、环境、政策的限制,建筑垃圾回收产业无法形成稳定的产品输出,或有的已经形成再生产品不被市场接受,造成利用新材料比利用再生材料价格更低,因此无法形成市场,企业盈利能力差,更无法形成规模效应。
(4)缺少地方政策引导,技术创新、资金流入等方面短板明显。建筑垃圾的资源化利用是建设环境友好、低碳循环社会,政府部门应出台相应政策予以支持。北京、南京、济南等城市相继出台加强建筑废弃物资源化综合利用工作相关办法,也有地方开始探索采用PPP 模式进行建筑垃圾的回收利用。如果没有政策的引导、财政补贴、社会资本的流入,其在建筑垃圾管理平台建设、研发技术、产品输出等得不到保证,难以发展。
建筑垃圾循环再利用技术路线主要为建筑废弃物初步筛选、运输、二次分拣、破碎、筛分、初产品(骨料、细粉等)形成、初产品深加工生产成为建筑材料。初步处理是对初步分类的垃圾进行直接利用,初级产品对原料破碎筛分过程的控制。深加工建材主要是原料配比和加工工艺参数的控制。
垃圾分类后初步利用,建筑垃圾中含有大量的土方、渣土、碎砖等,这些是围海造田、土石方工程等所需要的材料,尤其是碎砖,压实后,对地下水的入侵有很好的保护作用,性能稳定。因此此类废弃物可以进行分类后保存,利用到相应工程。
初级产品生产,主要包括建筑垃圾破碎筛分形成的粗骨料、细骨料、细粉等。这些初级产品可以直接投入市场,代替石子、机制砂、粉煤灰等,但运输中环保问题不容忽视。
再生混凝土技术。废弃混凝土是建筑物拆除过程中产生的数量最大的建筑垃圾,对废弃混凝土的再生利用尤为重要。再生混凝土即掺加废弃混凝土加工形成的再生骨料(粗骨料和细骨料)而配制的新混凝土。再生混凝土技术标准已经实施,其对再生混凝土在结构安全、经济、质量等方面做了详细规定。其技术已经相对成熟,在三四线小城市很少见到再生混凝土的应用,但在沿海发达地区已做了大量研究和应用[3-4]。
再生砖技术。老旧房屋的拆除,废弃砖是另一数量较大的建筑垃圾。再生砖技术一般利用建筑垃圾再生骨料、骨料改良剂、胶凝剂、减水剂、粉煤灰、滑石粉、高岭土、水泥等经过蒸压等技术形成可用于建筑施工的蒸压砖、砌块等材料。有的还可以掺加切断的麦秸或其他纤维使再生砖具有较高的韧性和强度。建筑垃圾再生骨料实心砖技术标准已经实施,为建筑行业标准,也为建筑垃圾再生砖的制作、性能等提供详细要求。
建筑垃圾再生路面集料,即利用建筑垃圾循环再生的集料,用于道路基层、面层的施工。或利用新型胶黏剂与建筑垃圾再生料进行混合,形成强度高、稳定性好的道路基层。
(1)提高规划与设计标准,提高建筑物使用寿命,从拆建源头控制建筑垃圾的数量[5]。原有建筑的使用寿命一般在10—20 年左右,规划不合理,设计标准低,例如青岛铁道大厦,高24 层,1991 年建成使用,2007 年爆破拆除,使用寿命仅26 年。类似情况的郑州中科信息大厦2004 年建设,2020 年10 月爆破拆除,使用寿命仅仅16 年。如果从规划、设计层面出发,提高前瞻性,提高混凝土结构耐久性,延长其使用寿命,这样不仅可以减少垃圾的产生,更能减少水泥、钢材等能源的消耗。
(2)在市、县(区)建立建筑垃圾管理平台。首先是建筑垃圾处理信息化,保证管理部门、施工企业、建筑垃圾处理企业等及时了解建筑垃圾的基本情况,便于及时对能循环利用的材料及时整理、归类、回收。木材、有色金属等第一批被回收;混凝土、砖块等块料及时被混凝土公司、砖厂的循环利用企业集中运走,破碎形成粗骨料、细骨料投入生产。
(3)政策引导与政府补贴。政府应出台文件对此类建筑垃圾回收企业进行奖补,争取吸引更多企业与资金进入该领域,就能促使创新技术的产生,进一步提高生产效率,良性循环。其次政府鼓励政府投资类项目在保障质量安全的前提下,首先使用建筑垃圾再生产品,如再生混凝土、再生蒸压砖、再生沥青混凝土路面等。
(4)产学研融合,鼓励当地高校、科研机构等对黄三角地区建筑垃圾资源化利用进行课题研究。通过调研发现该地区普遍认为再生混凝土强度低于一般混凝土,其结构安全性能差,施工时不敢使用。因此要通过高校、科研院所的专家进行课题研究,开展校企合作模式,加快成果转化,形成黄河三角洲地区建筑垃圾循环再利用的科研成果助推绿色循环经济发展。