建筑垃圾綜合利用及管理的現(xiàn)狀和進(jìn)展
摘要：對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑垃圾的管理現(xiàn)狀及綜合利用技術(shù)進(jìn)行了全面的調(diào)查和總結(jié)。分析了建筑垃圾的成分及特征，指出了我國(guó)建筑垃圾綜合利用和管理方面存在的問(wèn)題，提出了適合我國(guó)國(guó)情的建筑垃圾循環(huán)管理模式。
關(guān)鍵詞：建筑垃圾 綜合利用 處置 線(xiàn)性模式 循環(huán)模式
建筑垃圾的管理是城市管理的重要環(huán)節(jié)之一[1]。建筑垃圾是在建（構(gòu)）筑物的建設(shè)、維修、拆除過(guò)程中產(chǎn)生的，主要為固體廢棄物，包括廢混凝土塊、瀝青混凝土塊、施工過(guò)程中散落的砂漿和混凝土、碎磚渣、金屬、竹木材、裝飾裝修產(chǎn)生的廢料、各種包裝材料和其他廢棄物等[2,3]。鑒于建筑垃圾的組成特點(diǎn)和它產(chǎn)生于建設(shè)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，將其回收作為建筑材料，是建筑垃圾回收利用的有效手段[4,5]。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑垃圾的管理現(xiàn)狀及綜合利用技術(shù)進(jìn)行了全面的調(diào)查和總結(jié)，分析了建筑垃圾的成分及特征，對(duì)我國(guó)建筑垃圾綜合利用和管理方面的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并提出了適合我國(guó)國(guó)情的建筑垃圾循環(huán)管理模式。
1 建筑垃圾的種類(lèi)及組分
建筑垃圾主要包括：舊城改造過(guò)程中拆除舊建筑產(chǎn)生的建筑垃圾；建筑物在施工過(guò)程中產(chǎn)生的建筑垃圾。表1中列出了不同結(jié)構(gòu)形式的建筑工地中建筑施工垃圾組成比例和單位建筑面積產(chǎn)生的垃圾量。
表1 建筑施工垃圾的數(shù)量和組成（%）
垃圾組成施工垃圾組成比例施工垃圾主要組成部分占其材料購(gòu)買(mǎi)量的比例
磚混結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)
碎磚（碎砌磚）30～5015～3010～203～12
砂漿8～1510～2010～205～10
混凝土8～1515～3015～351～4
樁頭—8～158～205～15
包裝材料5～155～2010～20
屋面材料2～52～52～53～8
鋼材1～52～82～82～8
木材1～51～51～55～10
其他10～2010～2010～20
合計(jì)100100100
垃圾產(chǎn)生量1) (kg/m2)50～20045～15040～150
1) 單位建筑面積產(chǎn)生的施工垃圾量。
從表1可見(jiàn)，建筑施工垃圾的成分有：土、渣土、廢鋼筋、廢鐵絲和各種廢鋼配件、金屬管線(xiàn)廢料、廢竹木、木屑、刨花、各種裝飾材料的包裝箱、包裝袋、散落的砂漿和混凝土、碎磚和碎混凝土塊、搬運(yùn)過(guò)程中散落的黃砂、石子和塊石等。這些材料約占建筑施工垃圾總量的80%。對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的建筑工地，垃圾組成比例略有不同。而垃圾數(shù)量因施工管理情況不同在各工地差異很大。
中國(guó)香港特區(qū)舊城改造和建筑施工中建筑垃圾的典型組成和比例2 國(guó)外建筑垃圾綜合利用現(xiàn)狀
建筑垃圾中的許多廢棄物經(jīng)過(guò)分撿、剔除或粉碎后，大多可作為再生資源重新利用。綜合利用建筑垃圾是節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)的有效途徑。在這方面，日本、美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行的比較早，給我們提供了許多先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和處理方法。
通常，建筑材料，如石塊，其原料價(jià)格要比再循環(huán)的材料價(jià)廉。由于國(guó)土面積小，資源相對(duì)匱乏，日本的構(gòu)造原料價(jià)格要比歐洲高。因此，日本人將建筑垃圾視為“建筑副產(chǎn)品”，十分重視將其作為可再生資源而重新開(kāi)發(fā)利用。比如港埠設(shè)施，以及其他改造工程的基礎(chǔ)設(shè)施配件可以利用再循環(huán)的石料，代替相當(dāng)量的自然采石場(chǎng)礫石材料[2]。
1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范》，并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠(chǎng)，生產(chǎn)再生水泥和再生骨料，生產(chǎn)規(guī)模最大的可加工生產(chǎn)100t/h。1991年日本政府又制定了《資源重新利用促進(jìn)法》，規(guī)定建筑施工過(guò)程中產(chǎn)生的渣土、混凝土塊、瀝青混凝土塊、木材、金屬等建筑垃圾，必須送往“再資源化設(shè)施”進(jìn)行處理。日本對(duì)于建筑垃圾的主導(dǎo)方針是：盡可能不從施工現(xiàn)場(chǎng)排出建筑垃圾；建筑垃圾要盡可能的重新利用；對(duì)于重新利用有困難的則應(yīng)適當(dāng)予以處理[3]。
美國(guó)政府則制定了《超級(jí)基金法》，規(guī)定：“任何生產(chǎn)有工業(yè)廢棄物的企業(yè)，必須自行妥善處理，不得擅自隨意傾卸”。從而在源頭上限制了建筑垃圾的產(chǎn)生量，促使各企業(yè)自覺(jué)的尋求建筑垃圾資源化利用途徑。美國(guó)住宅營(yíng)造商協(xié)會(huì)正在推廣一種“資源保護(hù)屋”，其墻壁是用回收的輪胎和鋁合金廢料建成的，屋架所用的大部分鋼料是從建筑工地上回收來(lái)的，所用的板材是鋸末和碎木料加上20%的聚乙烯制成，屋面的主要原料是舊的報(bào)紙和紙板箱。這種住宅不僅積極利用了廢棄的金屬、木料、紙板，而且比較好的解決了住房緊張和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾[4]。
此外，美國(guó)的CYCLEAN公司采用微波技術(shù)，可以100%的回收利用再生舊瀝青路面料，其質(zhì)量與新拌瀝青路面料相同，而成本可降低1/3，同時(shí)節(jié)約了垃圾清運(yùn)和處理等費(fèi)用，大大減輕了城市的環(huán)境污染；對(duì)已經(jīng)過(guò)預(yù)處理的建筑垃圾，則運(yùn)往“再資源化處理中心”，采用焚燒法進(jìn)行集中處理。
法國(guó)CSTB公司是歐洲首屈一指的“廢物及建筑業(yè)”集團(tuán)，專(zhuān)門(mén)統(tǒng)籌在歐洲的“廢物及建筑業(yè)”業(yè)務(wù)。公司提出的廢物管理整體方案有兩大目標(biāo)：一是通過(guò)對(duì)新設(shè)計(jì)建筑產(chǎn)品的環(huán)保特性進(jìn)行研究，從源頭控制工地廢物的產(chǎn)量；二是在施工、改善及清拆工程中，通過(guò)對(duì)工地廢物的生產(chǎn)及收集作出預(yù)測(cè)評(píng)估，以確定有關(guān)的回收應(yīng)用程序，從而提升廢物管理的層次。該公司以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，使用軟件工具對(duì)建筑垃圾進(jìn)行從產(chǎn)生到處理的全過(guò)程分析控制，以協(xié)助在建筑物使用壽命期內(nèi)的不同階段作出決策。例如可評(píng)估建筑產(chǎn)品的整體環(huán)保；可依據(jù)有關(guān)執(zhí)行過(guò)程、維修類(lèi)別，以及不同的建筑物清拆類(lèi)型，對(duì)減少某種產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢物量進(jìn)行評(píng)估；可向顧問(wèn)人員、總承建商，以及承包機(jī)構(gòu)（客戶(hù)），就某一產(chǎn)品或產(chǎn)品系列對(duì)環(huán)保及健康影響提供相關(guān)的概覽資料；可以對(duì)廢物管理所需的程序及物料作出預(yù)測(cè)；可根據(jù)廢物的最終用途或質(zhì)量制訂運(yùn)輸方案；就任何使用“再造”原料的新工藝，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境方面的可行性作出評(píng)核，而且可估計(jì)產(chǎn)品的性能。
在荷蘭，建筑業(yè)每年產(chǎn)生的廢物大約為14×106t，大多數(shù)是拆毀和改造舊建筑物的產(chǎn)物（石塊、金屬、塑料和木材的雜亂物）。目前，已有70% 的建筑廢物可以被再循環(huán)利用，但是荷蘭政府希望將這個(gè)百分比增加到 90%。因此，他們制定了一系列法律，建立限制廢物的傾卸處理、強(qiáng)制再循環(huán)運(yùn)行的質(zhì)量控制制度。荷蘭建筑廢物循環(huán)再利用的重要副產(chǎn)品是篩砂，產(chǎn)量大約1×106t/a。砂很容易被污染，其再利用是有限制的。為此荷蘭采用了砂再循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，由揀分公司負(fù)責(zé)有效篩砂：依照它的污染水平分類(lèi)，儲(chǔ)存干凈的砂，清理被污染的砂[5]。
德國(guó)將建筑垃圾分成土地開(kāi)挖、碎舊建筑材料、道路開(kāi)挖和建筑施工工地垃圾，1987～1995年各類(lèi)建筑垃圾的再利用情況見(jiàn)表2[6]。德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境基金會(huì)總部的建筑就是用了舊混凝土集料。德國(guó)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的干餾燃燒垃圾處理工藝，可將垃圾中的各種可再生材料十分干凈地分離出來(lái)，再回收利用，對(duì)于處理過(guò)程中產(chǎn)生的燃?xì)鈩t用于發(fā)電，垃圾經(jīng)干餾燃燒處理后有害重金屬物質(zhì)僅剩下2～3kg/t，有效地解決了垃圾占用大片耕地的問(wèn)題。
表2 德國(guó)1987～1995年各類(lèi)建筑垃圾的再生利用率（%）
垃圾類(lèi)別19871989199119931995
碎舊建筑材料2017396260
建筑工地垃圾1）0002740
道路開(kāi)挖垃圾6955838790
1）碎舊建筑材料主要用作道路路基、造垃圾填埋場(chǎng)、人造風(fēng)景和種植等。
總之，這些國(guó)家大多施行的是“建筑垃圾源頭削減策略”，即在建筑垃圾形成之前，就通過(guò)科學(xué)管理和有效的控制措施將其減量化。對(duì)于產(chǎn)生的建筑垃圾則采用科學(xué)手段，使其具有再生資源的功能。
3 國(guó)內(nèi)建筑垃圾綜合利用現(xiàn)狀
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的建筑垃圾再利用沒(méi)有引起很大重視，通常是未經(jīng)任何處理就被運(yùn)到郊外或農(nóng)村，采用露天堆放或填埋的方式進(jìn)行處理。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，建筑垃圾的產(chǎn)生量也與日俱增。目前，我國(guó)每年的建筑垃圾數(shù)量已在城市垃圾總量中占有很大比例，成為廢物管理中的難題。上海、北京等城市的一些建筑公司在對(duì)建筑垃圾的回收利用方面作了一些嘗試。
1990年7月，上海市第二建筑工程公司在市中心的“華亭”和“霍蘭”2項(xiàng)工程的7幢高層建筑施工過(guò)程中，將結(jié)構(gòu)施工階段產(chǎn)生的建筑垃圾，經(jīng)分揀、剔除并將有用的廢渣碎塊粉碎后，與標(biāo)準(zhǔn)砂按1:1的比例拌合作為細(xì)骨料，用于抹灰砂漿和砌筑砂漿。共計(jì)回收利用建筑廢渣480t，節(jié)約砂子材料費(fèi)1.