建筑廢渣資源化利用在我國已經(jīng)推廣了10多年時(shí)間。其技術(shù)路徑大都沿襲發(fā)達國家混凝土再生骨料技術(shù),即傳統石料破碎線(xiàn)兩段式再生工藝。實(shí)踐證明,此技術(shù)在處理素廢混凝土時(shí)效果良好,但是技術(shù)的兼容性較差,既處理不了房屋拆除建筑廢物,也處理不了房屋裝修建筑廢物,與我國建筑廢渣成分復雜、含磚量較高的特點(diǎn)并不匹配,存在著(zhù)再生產(chǎn)品種類(lèi)單一、質(zhì)量不穩定,以及建筑廢渣利用不充分的問(wèn)題,也使得從事建筑廢渣資源化利用的企業(yè)盈利艱難,行業(yè)發(fā)展緩慢。
為了突破建筑廢渣資源化行業(yè)因技術(shù)路徑帶來(lái)盈利困難的瓶頸。近年來(lái),廣州大學(xué)教授陳忠平和世邦工業(yè)科技集團(資源再生裝備事業(yè)部)高級工程師楊金國攜手,依托世邦集團共同研發(fā)的建筑廢渣再生利用技術(shù),已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗室的技術(shù)驗證。借此,雙方共同發(fā)起了“建筑廢渣再生砂粉綠色建材示范工程暨建筑廢渣分類(lèi)回收和再生循環(huán)利用綠色行動(dòng)計劃”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)綠色行動(dòng)計劃)。目前,該計劃已經(jīng)進(jìn)入全面籌備階段,標志著(zhù)我國建筑廢渣循環(huán)利用有了新的技術(shù)方向,建筑廢渣資源化行業(yè)即將進(jìn)入2.0時(shí)代。
技術(shù)路徑更新
充分利用三大建筑廢渣
據楊金國介紹,綠色行動(dòng)計劃采用的產(chǎn)品方案,通過(guò)對建筑廢渣進(jìn)行無(wú)害化處理和資源化再生,計劃單個(gè)項目每年分類(lèi)回收再生利用建筑廢渣50萬(wàn)噸,可年產(chǎn)30萬(wàn)立方米再生砂粉混凝土綠色建材產(chǎn)品。其中包括再生砂粉混凝土、輕質(zhì)建材制品、再生砂粉輕質(zhì)發(fā)泡土、透水建材制品,實(shí)現建筑廢渣物理、化學(xué)綜合全利用和高效清潔利用,適應道路和墻體材料、城鄉節能建筑發(fā)展和海綿城市建設需要。
對于建筑垃圾的成分分析,楊金國告訴記者,以上海為例,每年產(chǎn)生建筑垃圾約4000萬(wàn)噸。以往以拆除上世紀50、60、70年代廢舊建筑為主,現階段至2035年之前以拆除上世紀80、90年代建設的廢舊建筑為主。上世紀80、90年代建設的房屋建筑大多以磚混結構為主,少量鋼筋混凝土結構等。上海建筑垃圾的來(lái)源構成中,鋼筋混凝土構筑物拆除建筑廢物約占15%,磚混房屋拆除建筑廢物占約75%,房屋裝修建筑廢物及磚木結構建筑廢物約占10%,磚混建筑廢渣約占90%~95%,金屬物、輕質(zhì)可燃物、泥土約占5%~10%。即磚混建筑廢渣是建筑垃圾主要成分,實(shí)現建筑廢渣再生利用就是實(shí)現建筑廢物垃圾再生利用。綠色行動(dòng)計劃,正是為混凝土構筑物建筑廢渣、磚混房屋建筑廢渣、裝修建筑廢渣三大建筑廢渣的回收和再生利用而設計。
陳忠平表示,綠色行動(dòng)計劃選擇的技術(shù)路徑,與以往最大的不同在于,摒棄了結構承重型混凝土和路面瀝青混凝土的生產(chǎn),主要生產(chǎn)再生砂粉基綠色建材。利用輕質(zhì)發(fā)泡土技術(shù)生產(chǎn)非承重填充型輕質(zhì)墻材、地坪保溫砂漿、透氣抹灰砂漿、路基穩定材料、人行道路面材料等,都可以使用再生砂粉的綠色建材。采用“分步、分段式”的技術(shù)工藝,第一步對建筑廢渣進(jìn)行無(wú)害化處理,建筑拆除現場(chǎng)源頭分類(lèi)運輸到工廠(chǎng),送入預處理車(chē)間,經(jīng)過(guò)粗破回收的建筑廢渣分類(lèi)入庫有組織堆放;第二步對建筑廢渣進(jìn)行資源化處理,生產(chǎn)不同粒徑的再生砂粉、水泥石和再生微粉。
據世邦工業(yè)科技集團(資源再生裝備事業(yè)部)技術(shù)顧問(wèn)楊德志介紹,第一代的建筑垃圾資源化技術(shù),存在混合破碎、處理不干凈等問(wèn)題,房屋建筑廢渣再生粗骨料中木屑等可燃物含量波動(dòng)大,加上粘土燒結磚含量大,既不符合《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)標準,也不符合《混凝土和砂漿用再生細骨料》(GB/T25176-2010)標準(粉體含量大)、《道路用建筑垃圾再生骨料無(wú)機混合料》(JC/T2281-2014)標準;致使大部分工廠(chǎng)不能實(shí)現良性循環(huán)。第二代建筑廢渣再生利用技術(shù)。采用的“分步、分段式”再生工藝是全粒徑再生工藝,充分利用建筑廢渣中的可回收資源,即市場(chǎng)需求各種粒徑再生材料都能生產(chǎn),從再生粗骨料、再生細骨料到再生砂粉、再生微粉等,該工藝既可處理房屋拆除建筑廢物,也可處理混凝土建筑廢物。
產(chǎn)品附加值提高
輕質(zhì)建材前景廣闊
采訪(fǎng)中,楊金國告訴記者:“我們有底氣發(fā)起綠色行動(dòng)計劃,核心點(diǎn)還是產(chǎn)品附加值大大提升了?!睋榻B,再生砂粉技術(shù)所能生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)繁多,且大多已經(jīng)在建筑市場(chǎng)中應用,獲得市場(chǎng)認可和好評。
陳忠平舉例向記者介紹,其一,再生砂粉混凝土板塊磚預制制品,屬于多孔保溫材料范疇,質(zhì)量輕、保溫隔熱,有利于減輕建筑重量和減少空調能耗。其二,再生砂粉砂漿屬于多孔透氣材料,透氣性能、呼吸性能優(yōu)于傳統天然砂漿,用于內墻砂漿后,冬季墻體表面不出現結晶水;用于地坪砂漿,保溫性能優(yōu)于傳統天然砂漿。其三,再生砂粉用于輕質(zhì)發(fā)泡土,屬于多孔保溫材料,用于房屋建筑分戶(hù)、分室墻澆筑,保溫隔熱性能優(yōu)于傳統砂石混凝土。其四,利用再生砂粉制作輕質(zhì)發(fā)泡土,用于高速公路高速鐵路路基、墻體材料和制作透水磚,根據需要配置性能屬于多孔吸聲材料和多孔吸水材料,其蓄水率是天然砂石混凝土的6倍~7倍,用于道路路基鋪設,有利于降低噪聲和保水,屬于海綿城市需要的建材;在施工方面,用再生砂粉制作輕質(zhì)發(fā)泡土,屬于液態(tài)自流平狀態(tài),無(wú)需碾壓、無(wú)須振搗,有利于降低城市噪聲。其五,裝修建渣再生砂粉屬于無(wú)機纖維復合材料,質(zhì)量輕、韌性好,適宜作為道路聲屏障使用和圍墻使用等。
陳忠平介紹,利用再生砂粉制作的泡沫輕質(zhì)土在國外是非常受歡迎的建筑材料。泡沫輕質(zhì)土是一種新材料,它具有以下優(yōu)點(diǎn)及特性:其一,輕質(zhì)性,常用施工濕容重為5KN/m3~6KN/m3,比水還輕,相當于普通土的1/3。其二,自立性,硬化后可自立,可垂直填筑,垂直臨空面側壓力為0。其三,強度特性:無(wú)側壓性抗壓強度可達0.25MPa~9MPa,是普通土強度的2倍~4倍。其四,凝結特性,最新研發(fā)的新型膠凝材料,具有初凝、終凝特性。其五,耐久性,具有與水泥混凝土同等的耐久性。其六,密度和強度可調節,可按工程需要調整密度和強度。最后,施工便捷,管道輸送和澆筑,自流平、自硬化,無(wú)需推平、碾壓或振搗,可在狹小的空間內施工,相關(guān)設備可遠離施工現場(chǎng),施工便捷高效。
集中處理高效利用
助力污染防治攻堅戰
中共中央國務(wù)院《關(guān)于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰的意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》)中,確定到2020年,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善,主要污染物排放總量大幅減少,環(huán)境風(fēng)險得到有效管控,生態(tài)環(huán)境保護水平同全面建成小康社會(huì )目標相適應?!兑庖?jiàn)》明確指出,重污染天氣、黑臭水體、垃圾圍城、生態(tài)破壞等問(wèn)題,已經(jīng)成為重要的民生之患、民心之痛,成為經(jīng)濟社會(huì )可持續發(fā)展的瓶頸制約?!兑庖?jiàn)》明確要求,強化固體廢物污染防治,開(kāi)展“無(wú)廢城市”試點(diǎn),推動(dòng)固體廢物資源化利用。
我國是世界上人口最多、產(chǎn)生固體廢物量最大的國家,每年新增固體廢物100億噸左右,歷史堆存總量高達600億噸~700億噸。固體廢物產(chǎn)生強度高、利用不充分,部分城市“垃圾圍城”問(wèn)題十分突出,與人民日益增長(cháng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要還有較大差距。
在“無(wú)廢城市”試點(diǎn)中,現階段的主要任務(wù),正是以大宗工業(yè)固體廢物、建筑垃圾、危險廢物等為重點(diǎn),強化源頭大幅減量、充分資源化利用和安全處置。國務(wù)院印發(fā)的《“無(wú)廢城市”建設試點(diǎn)工作方案》要求,加強建筑垃圾全過(guò)程管理,開(kāi)展建筑垃圾治理。對建筑垃圾資源化利用,將是一次強而有力的助推。
陳忠平介紹,將再生砂粉引用到輕質(zhì)發(fā)泡土技術(shù)建造的綠色建材廠(chǎng)(簡(jiǎn)稱(chēng)再生建材廠(chǎng))屬于新業(yè)態(tài),是復合型工廠(chǎng),實(shí)現建筑廢渣再生與利用一體化;它也是混合型工廠(chǎng),既生產(chǎn)預制混凝土又生產(chǎn)預拌混凝土。再生砂粉綠色建材廠(chǎng)預處理車(chē)間、建筑廢渣庫、再生車(chē)間、利用車(chē)間,全部布置在大跨度鋼結構建筑里全封閉生產(chǎn),整個(gè)工廠(chǎng)密閉,防塵、防噪。
國務(wù)院印發(fā)的《“無(wú)廢城市”建設試點(diǎn)工作方案》中還要求,激發(fā)市場(chǎng)主體活力,培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式,落實(shí)資源綜合利用稅收優(yōu)惠政策,對應了《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》中明文規定的,對“企業(yè)事業(yè)單位和其他生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者在符合國家和地方環(huán)境保護標準的設施、場(chǎng)所貯存或者處置固體廢物的”以及“納稅人綜合利用的固體廢物,符合國家和地方環(huán)境保護標準的”免征環(huán)境保護稅。因此,建筑開(kāi)發(fā)商或建筑投資商、拆遷商、清運商都愿意把建筑廢物送到政府指定(特許經(jīng)營(yíng))、環(huán)保達標的建筑廢物再生建材廠(chǎng)。
建筑廢渣的循環(huán)再利用,是一項利國利民的環(huán)保事業(yè),既有助于解決“垃圾圍城”的困境,也符合《“無(wú)廢城市”建設試點(diǎn)工作方案》中的要求,可以減少天然資源的開(kāi)采。同時(shí),為了確保建筑物的安全,建筑廢渣再生產(chǎn)品,應該向輕量化方向發(fā)展,而非傳統的結構性建材。楊金國、陳忠平聯(lián)合20多家企業(yè)共同發(fā)起的“建筑廢渣分類(lèi)回收和再生循環(huán)利用綠色行動(dòng)計劃”,正是看到了這一發(fā)展趨勢,將研究方向轉向了建筑廢渣分類(lèi)回收和再生循環(huán)利用及技術(shù)含量更高、附加值更大的再生輕質(zhì)建材生產(chǎn)技術(shù)。據介紹,“建筑廢渣分類(lèi)回收和再生循環(huán)利用綠色行動(dòng)計劃”正在進(jìn)行局部試點(diǎn),未來(lái)將在全國進(jìn)行大范圍推廣,引領(lǐng)建筑廢渣循環(huán)利用進(jìn)入2.0時(shí)代。
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