淺析建筑垃圾在市政工程中的再利用
孟慶雷
南京華宇建設(shè)股份有限公司
摘要:我國建筑垃圾排放高峰期已到來,建筑垃圾已直接或間接地影響著生態(tài)環(huán)境,為了保持經(jīng)濟(jì)、社會的可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)城市垃圾處理工程十分必要,迫在眉睫,如果利用建筑垃圾再生技術(shù)將建筑垃圾分類處理,循環(huán)利用,即可以節(jié)約礦產(chǎn)資源,又可以減少環(huán)境污染,改善生態(tài)環(huán)境,有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:建筑垃圾;再生技術(shù);循環(huán)利用
前言
建筑垃圾是伴隨著人類的生產(chǎn)、生活而產(chǎn)生的固體廢棄物,隨著工業(yè)化和城市化的推進(jìn),建筑垃圾的產(chǎn)生量和成分也大量增加和變化。建筑垃圾已直接或間接地影響著生態(tài)環(huán)境,對城市的發(fā)展,人類的健康和生存造成了嚴(yán)重威脅,使得建筑垃圾產(chǎn)生與消納的矛盾日益突出。為了保持經(jīng)濟(jì)、社會的可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)城市垃圾處理工程十分必要,迫在眉睫。
一、建筑垃圾再生處理的必要性
。ㄒ唬﹪鴥(nèi)建筑垃圾數(shù)量持續(xù)增長
我國建筑垃圾排放高峰期已到來,建筑垃圾的總量已占到城市垃圾總量的30%~40%。
。ǘ┙ㄖ奈:
目前大量建筑垃圾中,廢棄混凝土約占40%左右,經(jīng)估算,2003年我國的廢棄混凝土的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到1.8億噸;我國的建筑垃圾尤其是廢舊的混凝土的再生利用沒有引起很大的重視,絕大部分未經(jīng)任何處理便被運(yùn)到郊外露天堆放或填埋,這種處理方式耗用大量的征用土地費(fèi),垃圾清運(yùn)等建設(shè)經(jīng)費(fèi),同時(shí),清運(yùn)和堆放過程中的遺撒和粉塵,灰沙等飛揚(yáng)造成環(huán)境污染。
(三)建筑垃圾再生處理的必要性
1.建筑垃圾再生處理是改善城市環(huán)境衛(wèi)生條件、保護(hù)城市風(fēng)貌、提高城市環(huán)境質(zhì)量的需要。
2.建筑垃圾再生處理是節(jié)約用地,保護(hù)土地和環(huán)境資源的需要。
3.建筑垃圾再生處理利用能使建筑垃圾變廢為寶,成為能夠二次使用的再生集料,最大限度地循環(huán)利用資源。
4.建筑垃圾再生處理利國利民,是對我國建設(shè)節(jié)約型社會,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的積極響應(yīng)。
5.它有利于保護(hù)地域的生態(tài)環(huán)境、生活環(huán)境,避免二次污染;促進(jìn)了良好人居環(huán)境和投資環(huán)境的形成。
二、建筑垃圾再生技術(shù)
(一)建筑垃圾成分、特點(diǎn)、分類、與應(yīng)用
1.建筑垃圾的主要成分和特點(diǎn)
(1)建筑垃圾是由碎混凝土、碎磚瓦、碎砂石土等無機(jī)物類構(gòu)成。
。2)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定:建筑垃圾的化學(xué)成分是硅酸鹽、氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫化物及硫酸鹽等。這些成分屬于無機(jī)材料,耐酸、耐堿、耐水性好。
。3)物理性質(zhì)穩(wěn)定:顆粒大、透水性好、不凍漲、塑性小。同時(shí)具有相當(dāng)好的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、沖擊韌性、抗凍性、耐水性等。即強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。
。4)總體來說,建筑廢渣又具有相當(dāng)好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性,其性能優(yōu)于粘土、粉性土,甚至砂土和石灰土。
。5)這些性質(zhì)決定其經(jīng)過處理是一種很好的建筑材料,可以應(yīng)用于工程建設(shè),變廢為寶,同時(shí)又解決了城市建筑垃圾排放污染土地的問題。
2.建筑垃圾的分類
按建筑垃圾的來源分類如下:
。1)土地開挖:分為表層土和深層土。前者可用于種植,后者主要用于回填、造景等。
。2)道路開挖:分為混凝土道路開挖和瀝青道路開挖,以及水泥石灰穩(wěn)定土粒料。
。3)舊建筑物拆除:分為磚和石頭、混凝土、木材、塑料、石膏和灰漿、鋼鐵和非鐵金屬等幾類。
。4)建筑工地施工:分為剩余混凝土、建筑碎料、即鑿除、抹灰等產(chǎn)生的舊混凝土、砂漿等礦物和其它廢料等類型。
。ǘ┰偕夹g(shù)方法
1.就地再生
建筑垃圾將采用移動式建筑垃圾回填處理設(shè)備,就地再生使其得到規(guī)劃利用。
2.廠拌再生
建筑垃圾的回收處理就是把功能不同的破碎設(shè)備、篩分設(shè)備、傳送設(shè)備及除去雜質(zhì)的設(shè)備合理地組合在一起的生產(chǎn)工藝過程。
3.建筑垃圾處理的基本硬件要求:
(1)包括裝載機(jī)——搬運(yùn)碎石和產(chǎn)出的骨料;
(2)儲備場地——貯存不同類型的廢料和再生產(chǎn)品;
(3)預(yù)處理設(shè)備破碎錘、液壓鎬等,用于破碎大塊廢料;
(4)裝卸設(shè)備——填料和裝卸料的挖掘機(jī)、裝載機(jī);
。5)初步篩分裝置——在破碎前去除土、石膏、砂等雜質(zhì);
。6)初步破碎機(jī)——一般是顎式破碎機(jī);
(7)電磁系統(tǒng)——從碎石中分離出鐵質(zhì);
。8)篩分設(shè)備——用于分離較小粒徑的骨料;
。9)二次破碎和篩分設(shè)備——分別將廢棄混凝土骨料破碎成需要的粒徑和分成不同的部分;
。10)再生材料的質(zhì)量與回收過程和處理方法關(guān)系密切,處理過程應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)規(guī)劃,并合理選擇質(zhì)量較高的處理設(shè)備,編制高性價(jià)比的建筑垃圾破碎設(shè)備的工藝流程。
。ㄈ┙ㄖ厥諔(yīng)用方向
1.直接利用(作為回填材料)
(1)市政工程軟基處理
建筑廢渣,具備其它建材無可比擬的優(yōu)點(diǎn):數(shù)量大、成本低、強(qiáng)度高、質(zhì)量好,是市政工程難得的水穩(wěn)定性好的建筑材料,廢舊混凝土可用于建筑垃圾夯擴(kuò)樁加固軟土地基。
。2)作為回填材料直接利用
廢舊混凝土一般不存在“二次污染”的問題,可以直接用于市政工程回填、鋪墊路基。
2.再生利用
。1)作為再生骨料生產(chǎn)再生混凝土,利用再生骨料作為部分或全部骨料配制的混凝土被稱為再生骨料混凝土簡稱再生混凝土。主要工藝骨料:進(jìn)料、篩分、破碎、分選篩分、二-三次破碎、多層篩分、分級原料(0-5毫米、5-16毫米、5-2毫米、5-31.5毫米)。利用建筑垃圾中的廢混凝土生產(chǎn)粗細(xì)骨料,經(jīng)破碎、清洗、分級后,按一定比例混合形成再生骨料,用于C30及以下強(qiáng)度等級的混凝土中。也可直接用于生產(chǎn)廣場磚、人行道磚、馬路牙磚、植草磚、小區(qū)磚、鋪道平石、道沿石,井圈等。
。2)建筑垃圾生產(chǎn)出的骨料,具有相當(dāng)高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、沖擊韌性、抗凍性、耐水性等。強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好?缮a(chǎn)級配碎石、碎石灰土、二灰穩(wěn)定級配碎石、水泥穩(wěn)定級配碎石用于市政工程道路基層及溝槽回填材料,代替一部分天然石料。如果摻加土質(zhì)固化劑,可以節(jié)省10%生石灰、水泥。
三、社會經(jīng)濟(jì)效益分析
。ㄒ唬┟磕昊厥諒U棄混凝土10萬立方米替代約20萬噸天然石料,價(jià)值約600~650萬元;可生產(chǎn)12萬立方米二灰碎石,約40萬平方米道路基層用料;以道路寬度20米計(jì),可建道路約20公里。
。ǘ┌礂壧罨炷疗骄5米計(jì)算,每年可減少填埋占地將近30畝。
。ㄈ┰偕橇系慕(jīng)濟(jì)分析綜合考慮了其生產(chǎn)成本和它所產(chǎn)生的社會效益、環(huán)保效益。建筑垃圾的回收再利用保護(hù)了資源,凈化了環(huán)境,利在當(dāng)代,功在千秋。
四、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益分析
。ㄒ唬┕潭ㄙY產(chǎn)投資:1400萬元。
。ǘ┠旮冬F(xiàn)成本
年付現(xiàn)成本合計(jì)575萬元
其中:年管理費(fèi)用75萬元
設(shè)備大修、保養(yǎng)20萬元
生產(chǎn)成本48萬噸X10元/噸=480萬元
。ㄈ╀N售收入
48萬噸X18元/噸=864萬元
。ㄋ模┤客顿Y現(xiàn)金流量表(略)
(五)投資回收期
投資回收期:PT=5-1+181.1/329.73=4.5年。
(六)凈現(xiàn)值
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