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建筑废渣循环利用的2.0时代
来源:中国建材报   时间:2019-05-21

建筑废渣循环利用的2.0时代
——建筑废渣分类回收和再生循环利用绿色行动计划即将全面启动
建 岐/制图

■本报记者 宁 阳

建筑废渣资源化利用在我国已经推广了10多年时间。其技术路径大都沿袭发达国家混凝土再生骨料技术,即传统石料破碎线两段式再生工艺。实践证明,此技术在处理素废混凝土时效果良好,但是技术的兼容性较差,既处理不了房屋拆除建筑废物,也处理不了房屋装修建筑废物,与我国建筑废渣成分复杂、含砖量较高的特点并不匹配,存在着再生产品种类单一、质量不稳定,以及建筑废渣利用不充分的问题,也使得从事建筑废渣资源化利用的企业盈利艰难,行业发展缓慢。

为了突破建筑废渣资源化行业因技术路径带来盈利困难的瓶颈。近年来,广州大学教授陈忠平和世邦工业科技集团(资源再生装备事业部)高级工程师杨金国携手,依托世邦集团共同研发的建筑废渣再生利用技术,已经通过实验室的技术验证。借此,双方共同发起了“建筑废渣再生砂粉绿色建材示范工程暨建筑废渣分类回收和再生循环利用绿色行动计划”(以下简称绿色行动计划)。目前,该计划已经进入全面筹备阶段,标志着我国建筑废渣循环利用有了新的技术方向,建筑废渣资源化行业即将进入2.0时代。

技术路径更新

充分利用三大建筑废渣

据杨金国介绍,绿色行动计划采用的产品方案,通过对建筑废渣进行无害化处理和资源化再生,计划单个项目每年分类回收再生利用建筑废渣50万吨,可年产30万立方米再生砂粉混凝土绿色建材产品。其中包括再生砂粉混凝土、轻质建材制品、再生砂粉轻质发泡土、透水建材制品,实现建筑废渣物理、化学综合全利用和高效清洁利用,适应道路和墙体材料、城乡节能建筑发展和海绵城市建设需要。

对于建筑垃圾的成分分析,杨金国告诉记者,以上海为例,每年产生建筑垃圾约4000万吨。以往以拆除上世纪50、60、70年代废旧建筑为主,现阶段至2035年之前以拆除上世纪80、90年代建设的废旧建筑为主。上世纪80、90年代建设的房屋建筑大多以砖混结构为主,少量钢筋混凝土结构等。上海建筑垃圾的来源构成中,钢筋混凝土构筑物拆除建筑废物约占15%,砖混房屋拆除建筑废物占约75%,房屋装修建筑废物及砖木结构建筑废物约占10%,砖混建筑废渣约占90%~95%,金属物、轻质可燃物、泥土约占5%~10%。即砖混建筑废渣是建筑垃圾主要成分,实现建筑废渣再生利用就是实现建筑废物垃圾再生利用。绿色行动计划,正是为混凝土构筑物建筑废渣、砖混房屋建筑废渣、装修建筑废渣三大建筑废渣的回收和再生利用而设计。

陈忠平表示,绿色行动计划选择的技术路径,与以往最大的不同在于,摒弃了结构承重型混凝土和路面沥青混凝土的生产,主要生产再生砂粉基绿色建材。利用轻质发泡土技术生产非承重填充型轻质墙材、地坪保温砂浆、透气抹灰砂浆、路基稳定材料、人行道路面材料等,都可以使用再生砂粉的绿色建材。采用“分步、分段式”的技术工艺,第一步对建筑废渣进行无害化处理,建筑拆除现场源头分类运输到工厂,送入预处理车间,经过粗破回收的建筑废渣分类入库有组织堆放;第二步对建筑废渣进行资源化处理,生产不同粒径的再生砂粉、水泥石和再生微粉。

据世邦工业科技集团(资源再生装备事业部)技术顾问杨德志介绍,第一代的建筑垃圾资源化技术,存在混合破碎、处理不干净等问题,房屋建筑废渣再生粗骨料中木屑等可燃物含量波动大,加上粘土烧结砖含量大,既不符合《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)标准,也不符合《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T25176-2010)标准(粉体含量大)、《道路用建筑垃圾再生骨料无机混合料》(JC/T2281-2014)标准;致使大部分工厂不能实现良性循环。第二代建筑废渣再生利用技术。采用的“分步、分段式”再生工艺是全粒径再生工艺,充分利用建筑废渣中的可回收资源,即市场需求各种粒径再生材料都能生产,从再生粗骨料、再生细骨料到再生砂粉、再生微粉等,该工艺既可处理房屋拆除建筑废物,也可处理混凝土建筑废物。

产品附加值提高

轻质建材前景广阔

采访中,杨金国告诉记者:“我们有底气发起绿色行动计划,核心点还是产品附加值大大提升了。”据介绍,再生砂粉技术所能生产的产品种类繁多,且大多已经在建筑市场中应用,获得市场认可和好评。

陈忠平举例向记者介绍,其一,再生砂粉混凝土板块砖预制制品,属于多孔保温材料范畴,质量轻、保温隔热,有利于减轻建筑重量和减少空调能耗。其二,再生砂粉砂浆属于多孔透气材料,透气性能、呼吸性能优于传统天然砂浆,用于内墙砂浆后,冬季墙体表面不出现结晶水;用于地坪砂浆,保温性能优于传统天然砂浆。其三,再生砂粉用于轻质发泡土,属于多孔保温材料,用于房屋建筑分户、分室墙浇筑,保温隔热性能优于传统砂石混凝土。其四,利用再生砂粉制作轻质发泡土,用于高速公路高速铁路路基、墙体材料和制作透水砖,根据需要配置性能属于多孔吸声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,用于道路路基铺设,有利于降低噪声和保水,属于海绵城市需要的建材;在施工方面,用再生砂粉制作轻质发泡土,属于液态自流平状态,无需碾压、无须振捣,有利于降低城市噪声。其五,装修建渣再生砂粉属于无机纤维复合材料,质量轻、韧性好,适宜作为道路声屏障使用和围墙使用等。

陈忠平介绍,利用再生砂粉制作的泡沫轻质土在国外是非常受欢迎的建筑材料。泡沫轻质土是一种新材料,它具有以下优点及特性:其一,轻质性,常用施工湿容重为5KN/m3~6KN/m3,比水还轻,相当于普通土的1/3。其二,自立性,硬化后可自立,可垂直填筑,垂直临空面侧压力为0。其三,强度特性:无侧压性抗压强度可达0.25MPa~9MPa,是普通土强度的2倍~4倍。其四,凝结特性,最新研发的新型胶凝材料,具有初凝、终凝特性。其五,耐久性,具有与水泥混凝土同等的耐久性。其六,密度和强度可调节,可按工程需要调整密度和强度。最后,施工便捷,管道输送和浇筑,自流平、自硬化,无需推平、碾压或振捣,可在狭小的空间内施工,相关设备可远离施工现场,施工便捷高效。

集中处理高效利用

助力污染防治攻坚战

中共中央国务院《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》(以下简称《意见》)中,确定到2020年,生态环境质量总体改善,主要污染物排放总量大幅减少,环境风险得到有效管控,生态环境保护水平同全面建成小康社会目标相适应。《意见》明确指出,重污染天气、黑臭水体、垃圾围城、生态破坏等问题,已经成为重要的民生之患、民心之痛,成为经济社会可持续发展的瓶颈制约。《意见》明确要求,强化固体废物污染防治,开展“无废城市”试点,推动固体废物资源化利用。

我国是世界上人口最多、产生固体废物量最大的国家,每年新增固体废物100亿吨左右,历史堆存总量高达600亿吨~700亿吨。固体废物产生强度高、利用不充分,部分城市“垃圾围城”问题十分突出,与人民日益增长的优美生态环境需要还有较大差距。

在“无废城市”试点中,现阶段的主要任务,正是以大宗工业固体废物、建筑垃圾、危险废物等为重点,强化源头大幅减量、充分资源化利用和安全处置。国务院印发的《“无废城市”建设试点工作方案》要求,加强建筑垃圾全过程管理,开展建筑垃圾治理。对建筑垃圾资源化利用,将是一次强而有力的助推。

陈忠平介绍,将再生砂粉引用到轻质发泡土技术建造的绿色建材厂(简称再生建材厂)属于新业态,是复合型工厂,实现建筑废渣再生与利用一体化;它也是混合型工厂,既生产预制混凝土又生产预拌混凝土。再生砂粉绿色建材厂预处理车间、建筑废渣库、再生车间、利用车间,全部布置在大跨度钢结构建筑里全封闭生产,整个工厂密闭,防尘、防噪。

国务院印发的《“无废城市”建设试点工作方案》中还要求,激发市场主体活力,培育产业发展新模式,落实资源综合利用税收优惠政策,对应了《中华人民共和国环境保护税法》中明文规定的,对“企业事业单位和其他生产经营者在符合国家和地方环境保护标准的设施、场所贮存或者处置固体废物的”以及“纳税人综合利用的固体废物,符合国家和地方环境保护标准的”免征环境保护税。因此,建筑开发商或建筑投资商、拆迁商、清运商都愿意把建筑废物送到政府指定(特许经营)、环保达标的建筑废物再生建材厂。

建筑废渣的循环再利用,是一项利国利民的环保事业,既有助于解决“垃圾围城”的困境,也符合《“无废城市”建设试点工作方案》中的要求,可以减少天然资源的开采。同时,为了确保建筑物的安全,建筑废渣再生产品,应该向轻量化方向发展,而非传统的结构性建材。杨金国、陈忠平联合20多家企业共同发起的“建筑废渣分类回收和再生循环利用绿色行动计划”,正是看到了这一发展趋势,将研究方向转向了建筑废渣分类回收和再生循环利用及技术含量更高、附加值更大的再生轻质建材生产技术。据介绍,“建筑废渣分类回收和再生循环利用绿色行动计划”正在进行局部试点,未来将在全国进行大范围推广,引领建筑废渣循环利用进入2.0时代。

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