1、二、建筑廢棄物資源化之途徑建筑廢棄物之組成,包括瀝青、混凝土塊、廢磚瓦類(lèi)、廢銅鐵 (如銅筋、廢鐵、金屬)及其它裝潢建材 (如木材類(lèi)、塑料類(lèi)) 等。根據(jù)國(guó)外研究資料之整理,世界各國(guó)全年?duì)I建廢棄物產(chǎn)生量約占所有廢棄物之比例之10%-30%左右。歐美日等先進(jìn)國(guó)家對(duì)于建筑廢棄物的回收再利用已推廣多年,由于建筑技術(shù)、建筑習(xí)慣與材質(zhì)的偏好,資源回收再利用的情形略有差異。以美國(guó)為例,建筑廢棄物再利用的市場(chǎng)管道,就混凝土塊而言,主要回收作為建筑骨材再利用。而日本則主要作為建筑及級(jí)配骨材、工程填方及土質(zhì)改良、填海造地等。日本每年產(chǎn)生之建筑廢棄物約占全國(guó)廢棄物總量之20.6%,其中建筑廢棄物部分估 55%,依據(jù)日
2、本1995年之統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,其建筑廢棄物混凝土塊再生利用率為65%。若以國(guó)情以及生活習(xí)性,我國(guó)應(yīng)與日本國(guó)較為相近。據(jù)此推論,依我國(guó)主要廢棄物之混凝土塊產(chǎn)生量6,390萬(wàn)公噸/年之?dāng)?shù)據(jù)推估,則我國(guó)混凝土塊再生利用回收量可達(dá)4,154萬(wàn)公噸。混凝土回收部分,日本回收量約3700萬(wàn)公噸,大約20%使用于道路級(jí)配,其余80%為填方之用。雖然日本亦有訂定回收混凝土用于建筑物之規(guī)范,但均因回收混凝土之吸水率變大,一般民眾對(duì)其使用于建筑物上信心不足,無(wú)法接受,故回收使用情形并不良好。至于建筑拆除廢棄物中回收之砂石,經(jīng)以往實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,其使用再制之混凝土可能較原生混凝土差。例如同一配比下之彈性模數(shù)較小,孔
3、隙率較大,膠結(jié)性較低以及強(qiáng)度及耐久性較差。在以廢混凝土塊、磚塊為主要之再利用對(duì)象時(shí),主要的途徑可概括三大類(lèi):即作為土方填補(bǔ)、填方料、道路級(jí)配料、預(yù)拌混凝土原料、建筑基本原料(各種粒徑之砂、石等)或制成各種再生混凝土制品如高壓混凝土磚、消波塊、人孔蓋、水泥涵管等。但是不論是那些再利用方式,皆須作若干程度的破碎與分類(lèi)分選工作: 先以人工方式將混凝土塊及廢磚瓦類(lèi)與其它雜質(zhì)分離,再經(jīng)過(guò)初步碎化、過(guò)篩 ( 3/8 篩孔) 、去除細(xì)雜質(zhì)、顎型碎石機(jī)再碎化 (調(diào)整開(kāi)口大小) ,即可得到符合ASTMC-33 規(guī)范之再生粗骨材,但細(xì)骨材則大部分無(wú)法符合ASTMC-33規(guī)范要求。其流程詳如圖一所示。各種再利用途徑
4、中,填方料消耗量最大,且僅須粗碎即可再利用,但是附加價(jià)值較低。道路之級(jí)配料使用量亦極大,適當(dāng)破碎后使用于路基可取代原級(jí)配料約40%,若使用于路面可取代約20%,但須符合工程規(guī)范。表二與表三分別為粒徑2公分以下提供道路級(jí)配之粒徑分布與粒徑1公分以下提供混凝土制品級(jí)配料之粒徑分布。若制成各種再制混凝土制品則附加價(jià)值可提高,而且在工廠內(nèi)生產(chǎn)制造質(zhì)量易控制,可卻除民眾之疑慮,但是需考慮市場(chǎng)需求量而生產(chǎn)。本研究中取建筑廢棄物之混凝土塊與磚塊分別破碎至1公分以下得其粒徑分布如圖二所示,符合表三所示之分布要求,故可用于以下高壓混凝土磚產(chǎn)品之資源化制造。此外,由于建筑廢棄物資源化最重要的是必須建立供需信息,因
5、此如果提供各種不同用途,在其需求量不確定的前提下,可考慮制成基本之砂石原料以作適當(dāng)之參配。本報(bào)告中將以廢棄混凝土、磚塊為資源化對(duì)象,說(shuō)明制備高壓混凝土磚之研究成果。三、廢棄混凝土、磚塊再利用為高壓混凝土磚廢棄混凝土經(jīng)碎化后所得之再生骨材,其粒型或各項(xiàng)物理性質(zhì)若能符合一般混凝土骨材之要求,將可開(kāi)發(fā)制成各種較高附加價(jià)值之產(chǎn)品,混凝土磚為近年來(lái)大量使用于外墻磚、行道磚者,尤其是都市地區(qū)使用量極龐大,由于高壓混凝土磚塊材料的產(chǎn)制過(guò)程并未經(jīng)過(guò)高溫窯燒,其成本較一般經(jīng)高溫?zé)傻奶沾僧a(chǎn)品低廉甚多,就制程設(shè)備、能源耗用、原料使用、人力、環(huán)保特性等各方面而言,高壓混凝土磚確較一般的窯燒陶瓷磚具更大的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。本
6、研究中,主要是將營(yíng)建廢棄混凝土物質(zhì),包含廢陶瓷面磚、破損紅磚以及廢混凝土等,先經(jīng)由粉碎、篩分制成各種的骨材級(jí)配料,再經(jīng)由混凝土原料配比、高壓成型、養(yǎng)護(hù)處理、產(chǎn)品物性測(cè)試與改善等步驟(如圖三所示),可將廢棄混凝土物開(kāi)發(fā)制作成具有商業(yè)化價(jià)值之高壓混凝土磚塊材料。混凝土塊經(jīng)破碎后如前所示,在資源化利用之規(guī)畫(huà)中,有兩項(xiàng)主要之考慮點(diǎn),其一是可消耗最大量之廢棄物,其二是制得之高壓混凝土地磚需具適當(dāng)之強(qiáng)度。經(jīng)各種拌合條件之測(cè)試,吾人發(fā)現(xiàn),取來(lái)自廢料之骨材原料,添加26%之天然細(xì)骨材并以水泥16%及3%之硅灰增強(qiáng)劑拌合,加壓(150kg/cm2)成型后,經(jīng)28天之養(yǎng)生期,經(jīng)依CNS:13296高壓混凝土連鎖地
7、磚檢驗(yàn)法測(cè)試強(qiáng)度為610 kgf/cm2,吸水性、耐磨性等皆可符合A級(jí)之標(biāo)準(zhǔn),故質(zhì)量與市售商品無(wú)分無(wú)軒輊。(注: CNS:13296規(guī)定,高壓連鎖地磚之抗壓強(qiáng)度A級(jí)需560kgf/cm2,B級(jí)408kgf/cm2,C級(jí)357 kgf/cm2;另吸水率:A級(jí)需5,B級(jí)6,C級(jí)7)。在制造過(guò)程中水泥系提供膠合最重要之成份,水泥量不足將嚴(yán)重影響抗壓強(qiáng)度,相對(duì)的降低產(chǎn)品之等級(jí),但是若從經(jīng)濟(jì)上的考慮,可發(fā)現(xiàn)水泥占產(chǎn)品之原料成本約50%(如表四),因此如圖四所示中,添加適量之硅灰增強(qiáng)劑將可在較低之水泥使用量下獲致較高強(qiáng)度之產(chǎn)品,此制程將可提供為商業(yè)化制造之參考。四、結(jié)論營(yíng)建廢棄物產(chǎn)生量極龐大,且無(wú)任何之危
8、害性,是極值得資源化利用的物質(zhì),但是營(yíng)建筑廢棄物資源化之推動(dòng)時(shí)最重要的是應(yīng)考慮包括:地點(diǎn)、規(guī)格、成本、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)通路、法令與規(guī)范等要素。而公共工程單位提供對(duì)各種建材需求信息,視需要作適當(dāng)?shù)馁Y源化對(duì)象以避免因供需失調(diào)而將廢棄物轉(zhuǎn)制成另一類(lèi)廢棄物,徒然耗費(fèi)人力、金錢(qián)產(chǎn)品。適值921地震后,營(yíng)建廢棄物之資源化再利用,冀望能喚起有識(shí)之士的重視,并納入法規(guī)加以推動(dòng)。 建筑廢棄物應(yīng)走綜合利用之路建筑廢棄物主要是指舊城改造過(guò)程中拆除舊建筑和建筑物在施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物。建筑廢棄物的主要成份有:土、渣土,廢鋼筋、廢鐵絲、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
9、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廢棄物總量的80%。不同結(jié)構(gòu)形式的建筑工地,廢棄物組成比例略有不同;施工管理水平不同,廢棄物數(shù)量差異也很大。中信深圳投資集團(tuán)有限公司再生資源利用發(fā)展中心主任、高級(jí)工程師陳添安表示,事實(shí)上,這些建筑廢棄物中的許多廢棄物如果經(jīng)過(guò)分撿、剔除或粉碎后,大多數(shù)是可以作為再生資源重新得到有效利用。如廢鋼筋、廢鐵絲、廢電線(xiàn)和各種廢鋼配件等金屬,經(jīng)過(guò)分揀、集中、重新回爐后,可以再加工制造成各種規(guī)格的鋼材,此舉可以減少對(duì)礦山的開(kāi)采力度。廢竹木材則可以用制造人造木材,減少天然森林砍伐。磚、石、混凝土等廢料經(jīng)粉碎后可以代砂,用于砌筑
10、砂漿、抹灰砂漿、打混凝土墊層等,還可以用于制造砌塊、市政道路鋪道磚、廣場(chǎng)磚、花格磚等建材制品。磚、瓦經(jīng)清理可以重復(fù)使用,廢磚、瓦、混凝土經(jīng)破碎篩分分級(jí)、清洗后,可以作為再生骨料配制低標(biāo)號(hào)再生骨料混凝土,用于地基加固、道路工程墊層、室內(nèi)地坪及地坪墊層、非承重混凝土空心砌塊、混凝土空心隔墻板或蒸壓粉煤灰磚等。如果能將這些建筑廢棄物進(jìn)行綜合利用,那么就可以節(jié)省大量的石灰石、粘土、石膏、鐵礦粉等天然原材料的開(kāi)采。陳添安認(rèn)為,一方面我國(guó)正處在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)施自主創(chuàng)新、全面推進(jìn)科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻,另一方面隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,工業(yè)化、城市化進(jìn)程加速,全國(guó)各城市新建、擴(kuò)建、拆遷或維修建筑物或構(gòu)筑物
11、產(chǎn)生的建筑廢棄物的勢(shì)必增加,各城市不可避免要規(guī)劃新增建筑廢棄物受納場(chǎng),在保護(hù)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)中產(chǎn)生的矛盾,不要對(duì)建筑廢棄物再進(jìn)行簡(jiǎn)單填埋,而一定要換個(gè)思路,對(duì)新增建筑廢棄物進(jìn)行綜合利用規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng),把受納場(chǎng)建設(shè)成為建筑廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)基地,以減少建筑廢棄物增量,進(jìn)一步提高建筑廢棄物的綜合利用率。陳添安表示,深圳是一座創(chuàng)新的城市,做為我國(guó)改革開(kāi)放的窗口,在建筑廢棄物的管理方面總體上走在全國(guó)前面,可以比照美日韓先進(jìn)的建筑廢棄物處置手段,借助條例實(shí)施的春風(fēng),再創(chuàng)造一個(gè)新的思路,再領(lǐng)全國(guó)風(fēng)氣之先,一定可以在建筑廢棄物處置、處理上闖出一條新路,成為全國(guó)典范。目前成功在運(yùn)行的循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程深圳華威建
12、材公司的模式是值得借鑒的。日本:成熟法規(guī)幫助實(shí)現(xiàn)建筑廢棄物100%再利用綜合利用建筑廢棄物是節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)的有效途徑。在這方面,發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行得比較早,也已取得了較大成就。一個(gè)重要的原因就是政策法規(guī)發(fā)揮了重要作用。以日本為例。日本政府于1977年就制定了再生骨料和再生混凝土使用規(guī)范,將建筑廢棄物視為“建筑副產(chǎn)品”,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,生產(chǎn)再生水泥和再生骨料;1991年又推出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、金屬等建筑廢棄物,必須送往“再資源化設(shè)施”進(jìn)行處理。成熟的法規(guī)幫助日本實(shí)現(xiàn)了建筑廢棄物幾乎百分之百的再利用
13、率。另外,日本科技廳已經(jīng)把再生利用技術(shù)定為未來(lái)30年十大最新興技術(shù)之一。美國(guó):“四化”管理完成建筑廢棄物100%再利用美國(guó)是發(fā)達(dá)國(guó)家中最早開(kāi)展建筑廢棄物綜合利用的國(guó)家之一,其主要做法有四個(gè)方面。一是綜合利用。早在1915年,美國(guó)就對(duì)筑路中產(chǎn)生的廢舊瀝青進(jìn)行研究利用。據(jù)有關(guān)資料,美國(guó)每年產(chǎn)生城市垃圾8億噸,其中建筑廢棄物3.25億噸,經(jīng)過(guò)分揀、加工進(jìn)行轉(zhuǎn)化,再生利用的約占70%,其余30%建筑廢棄物填埋或利用在需要的地方。二是分級(jí)處理。美國(guó)的建筑廢棄物綜合利用大致可以分為三個(gè)級(jí)別:一是“低級(jí)利用”,占建筑廢棄物總量的50-60%。如現(xiàn)場(chǎng)分揀利用,一般性回填等。二是“中級(jí)利用”,約占建筑廢棄物總量
14、的40%。如用作建筑物或道路的基礎(chǔ)材料,經(jīng)處理廠加工成骨料,再制成各種建筑用磚等。三是“高級(jí)利用”,如將建筑廢棄物還原成水泥、瀝青等再利用。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)量和新拌瀝青面料相同,而成本可以降低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。三是“四化”管理。縱觀美國(guó)對(duì)建筑廢棄物的管理、研究、成長(zhǎng)的全過(guò)程,基本上歸結(jié)為“四化”的不斷深化、完善的過(guò)程。所謂“四化”即建筑廢棄物的“減量化”、“資源化”、“無(wú)害化”和建筑廢棄物綜合利用“產(chǎn)業(yè)化”。美國(guó)對(duì)減量化特別重視,從標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范到政策、法規(guī),從政府的控制措施到企業(yè)的自律行為,從建筑設(shè)計(jì)到現(xiàn)場(chǎng)
15、施工,從優(yōu)勝劣汰建材到現(xiàn)場(chǎng)使用規(guī)程,無(wú)一不是在限制建筑廢棄物的產(chǎn)生,盡量避免產(chǎn)生垃圾,鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)建筑廢棄物“零”排放。這種源頭控制方式可減少資源開(kāi)采、減少制造成本、減少運(yùn)輸、減少對(duì)環(huán)境的直接破壞,比長(zhǎng)期實(shí)施的各種末端治理更為有效。“資源化”,就是對(duì)不能避免的建筑廢棄物資源化,盡可能回收利用,使其具有再生資源的功能。主要有兩種方式:一是原級(jí)資源化,即直接利用廢棄物產(chǎn)生同類(lèi)的新產(chǎn)品;二是次級(jí)資源化,即將廢棄物轉(zhuǎn)化為其它產(chǎn)品的原材料,再生產(chǎn)出異類(lèi)的新產(chǎn)品。美國(guó)還把處理建筑廢棄物作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域來(lái)培育,并深入探討如何使建筑廢棄物處理形成新的產(chǎn)業(yè)化,預(yù)計(jì)該產(chǎn)業(yè)到2010年,發(fā)達(dá)國(guó)家再生資源產(chǎn)業(yè)規(guī)模
16、可達(dá)到1.8萬(wàn)億美元。四是法律規(guī)范。在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的實(shí)踐中,美國(guó)在建筑廢棄物處理方面,形成了建筑廢棄物運(yùn)輸準(zhǔn)入制度、建筑廢棄物填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范、處理建筑廢棄物行政許可制度等一系列完整、全面、有效的管理措施和政策、法規(guī)。美國(guó)在建筑廢棄物管理政策方面,已經(jīng)演變了“三代”。第一代是基于政府主導(dǎo)的命令和控制方法,通過(guò)行政手段實(shí)現(xiàn)污染控制。第二代是基于市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)刺激手段,強(qiáng)調(diào)企業(yè)在建筑廢棄物產(chǎn)生方面的源頭削減作用。第三代是在進(jìn)一步完善政策和企業(yè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)政府的倡導(dǎo)和企業(yè)自律,更重要的是提高廣大公眾的參與意識(shí)和參與能力。如美國(guó)的超級(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
17、卸。”綠發(fā)鵬程 作為以國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策為導(dǎo)向的綠發(fā)鵬程始建于2005年,是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體的建筑廢物資源化的高新技術(shù)企業(yè)。秉承“有限資源、無(wú)限循環(huán)”的經(jīng)營(yíng)理念,綠發(fā)鵬程致力于促進(jìn)建筑建材行業(yè)節(jié)能減排與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,目前已成為全國(guó)知名的綠色環(huán)保企業(yè)。擁有多項(xiàng)專(zhuān)利成果,是建筑廢棄物資源化行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)與創(chuàng)新的先行實(shí)踐者。目前,綠發(fā)鵬程利用建筑廢物作原料,成功研發(fā)了具有環(huán)保、高硬度、耐磨、透水透氣、降噪、防滑、色彩鮮艷、不易褪色等多種優(yōu)點(diǎn)的草坪磚、路面磚、墻體磚、滲水磚、干混砂漿、彩瓦等新型環(huán)保建材產(chǎn)品。年處理建筑廢物達(dá)100萬(wàn)噸。這些產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于市政道路、樓盤(pán)小區(qū)、休閑
18、廣場(chǎng)、步行街、停車(chē)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、碼頭等公共場(chǎng)所。綠發(fā)鵬程的建筑垃圾處理設(shè)備包括破碎系統(tǒng)設(shè)備、分選系統(tǒng)設(shè)備、篩分系統(tǒng)設(shè)備、皮帶輸送系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、成型切割設(shè)備、碼垛系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等,主要是用于建筑廢棄物的分類(lèi)、再生骨料的生產(chǎn)、輕骨料混凝土的生產(chǎn)、建筑隔墻用輕質(zhì)條板生產(chǎn)、輕集料混凝土小型空心磚的生產(chǎn)、機(jī)制砂的生產(chǎn)等。綠發(fā)鵬程嚴(yán)格選用價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的進(jìn)口設(shè)備,配合公司獨(dú)有的環(huán)保工藝,將建筑廢棄物再生成各種環(huán)保產(chǎn)品,品質(zhì)已經(jīng)全部達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 除此之外,綠發(fā)鵬程還成功研發(fā)了具有環(huán)保、高硬度、耐磨、透水透氣、降噪、防滑、色彩鮮艷、不易褪色等多種優(yōu)點(diǎn)的植草磚、路面磚、墻體磚、透水磚、干混砂漿、路沿石等40余種新型環(huán)保建材產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于市政道路、地鐵、大運(yùn)會(huì)、樓盤(pán)小區(qū)、休閑廣場(chǎng)、步行街、停車(chē)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、碼頭等建筑工程。為緩解資源緊缺,推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,降低垃圾排放做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。只有將建筑廢棄物的回收利用納入發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)內(nèi)容,建立一個(gè)企業(yè)管理、政府監(jiān)督、法律保障的公平競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái),將建筑廢棄物的收集、分揀、回收、儲(chǔ)運(yùn)、處理、再生利用、產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)等一體化,形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,才是真正實(shí)現(xiàn)建筑廢棄物變廢為寶的有效途徑。