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建筑垃圾有哪些危害物質(zhì)，為什么要進行建筑垃圾資源化利用
2019-01-09 14:07
目前，我國對建筑垃圾還沒有明確的定義，簡而言之，建筑垃圾就是建設施工過程中產(chǎn)生的垃圾。建設部頒布的《城市垃圾產(chǎn)生源分類及垃圾排放》（CJ/T3033-1996）將城市垃圾按其產(chǎn)生源分為九大類，這些產(chǎn)生源包括居民垃圾產(chǎn)生場所、清掃垃圾產(chǎn)生場所、商業(yè)單位、行政事業(yè)單位、醫(yī)療衛(wèi)生單位、交通運輸垃圾產(chǎn)生場所、建筑裝修場所、工業(yè)企業(yè)單位和其他垃圾產(chǎn)生場所。
建筑垃圾是指構(gòu)造物（所有類型的建筑物和市政基礎設施）在新建、改建、擴建和拆毀活動中產(chǎn)生的廢棄物。根據(jù)產(chǎn)生方式不同，建筑垃圾可分為施工建筑垃圾（construction waste）和拆毀建筑垃圾（demolition waste）。施工建筑垃圾是指居民住宅、商業(yè)建筑和其它市政基礎設施在新建、改建和擴建活動中產(chǎn)生的廢棄物，而拆毀建筑垃圾是指建筑物和其它市政基礎設施在拆毀活動中產(chǎn)生的廢棄物。更廣義的建筑垃圾還包括因地震、颶風、洪水等自然災害或如戰(zhàn)爭等人為造成的災難毀壞建筑物而產(chǎn)生的廢棄物料。
拆毀建筑垃圾通常是有相當高成分的惰性物質(zhì)組成，如磚、砂、混凝土，金屬、木料，而廢紙、玻璃、塑料、其他混合物質(zhì)等只占較小的部分。由于拆除建筑的結(jié)構(gòu)形式和拆除技術的不同，拆除垃圾的組成和特征也會相應發(fā)生變化。施工建筑垃圾主要包括木料、石料、石膏和塑料等。經(jīng)調(diào)查表明，施工垃圾的產(chǎn)生量為整個建筑材料購買量的 5%~15%。施工建筑垃圾的組成具有較高的可變性，取決于建筑施工的技術。
①建筑垃圾的特點
1）產(chǎn)生量大
從圖可以看出除日本和芬蘭以外，其他國家和地區(qū)建筑垃圾占城市固體廢物垃圾比例均超過40％。由于我國目前對建筑垃圾的研究還剛剛起步，對建筑垃圾的定義不是很明確，缺少關于建筑垃圾的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%~40%，每年產(chǎn)生量達4000萬到5000萬噸。從圖看來，30％~40%應該是一個比較保守的估計，由于我國近幾年一直處于建設的高峰期，大量的房屋建設以及各地區(qū)進行的如火如荼的舊城改造使得建筑垃圾的產(chǎn)生量急劇增加。而目前歐洲和美國一些國家的建設處于相對平穩(wěn)的時期。因此我國建筑垃圾產(chǎn)生量可能是上所列國家的建筑垃圾產(chǎn)生量的幾倍甚至更多。
根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒的資料顯示，我國2003、2004和 2005 年的建筑施工面積分別為34.4億m2、37.6億m2和43.1億m2。有關專家認為，在單幢建筑物的建造和拆毀活動中，單位建筑面積的建筑垃圾產(chǎn)生量分別為20~50 kg/m2，1~2.5 t/m2。在建筑物建造過程中，建筑物的設計方案、工人的素質(zhì)和建筑材料使用管理對建筑垃圾產(chǎn)生量的影響十分明顯，而拆毀過程中建筑垃圾產(chǎn)生量的變化則主要取決于建筑物的結(jié)構(gòu)或功能類型，如鋼混和磚混結(jié)構(gòu)拆毀的建筑垃圾量為1.6t/m2和2.3t/m2，而工業(yè)廠房和居民區(qū)建筑物拆毀的建筑垃圾量則分別為1.75 t/m2和1.45 t/m2。假設全國每年的施工建筑面積全部為新建，即不考慮拆除舊建筑物所產(chǎn)生的垃圾(實際上，拆除會產(chǎn)生更多的建筑垃圾)，近 3 年來全國每年所產(chǎn)生的建筑施工垃圾的總量接近有2.3億t。假設每年拆除的建筑物的總面積僅占每年建筑施工面積的10%，那么更近3年每年產(chǎn)生的拆毀建筑垃圾和施工垃圾總量將達到13.8億t。
2）毒害大
按照組分性質(zhì)的差異，建筑垃圾可分為惰性組分和非惰性組分。
惰性組分和一般固體廢料是建筑垃圾循環(huán)利用的主要對象；利用惰性組分制造的再生骨料可替代天然原材料，用于非結(jié)構(gòu)混凝土甚至是結(jié)構(gòu)混凝土。荷蘭和英國的工程實踐表明，建筑垃圾再生骨料可以替代結(jié)構(gòu)混凝土中20%~40%的天然骨料而不影響砌塊的強度。
毒害組分一般不進行循環(huán)利用。這部分物料含有很多危害人體健康的物質(zhì)，如電容器等含有的多氯聯(lián)苯會造成人體內(nèi)分泌失調(diào)，屋頂板和管路保溫材料中的石棉可導致石棉塵肺病。毒害組分主要來源于工業(yè)廠房和供暖、供電等基礎設施，在此類建筑物的拆毀過程中，如果不采取恰當?shù)姆雷o措施，這部分物料會對作業(yè)工人的健康產(chǎn)生很大威脅；另外，毒害組分在建筑垃圾填埋處置以后，還會經(jīng)由滲濾液對環(huán)境造成潛在的危害。美國EPA在1995年對21個建筑垃圾填埋場的滲濾液進行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在所有93個指標中，有 24 個指標至少有 1 次測定值超過法規(guī)或者健康標準。
3）可資源化率高
建筑垃圾一般都是在建設過程中或舊建筑物維修、拆除過程中產(chǎn)生的。大多為固體廢棄物，包含泥土、石塊、混凝土塊、碎磚、木料、金屬、管道等廢料。其中，無污染的無機物（包括泥土、石塊、混凝土塊、碎磚片）90%以上，無機材料具有耐酸、耐堿、耐水性，化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，同時具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)的特質(zhì)。建筑垃圾的這些性質(zhì)決定其經(jīng)過處理是一種很好的再生建筑材料。建筑垃圾中的惰性物質(zhì)（混凝土、磚、砂等）和非惰性物質(zhì)（廢金屬，廢木料，廢紙，玻璃，塑料等）都是可以回收的。
a.惰性物質(zhì)的回收
建筑垃圾中的混凝土及磚石砌體殘骸碎片，經(jīng)處理后，可作為混凝土或砂漿的集料（簡稱為再生集料）使用。目前再生集料制作的混凝土一般用于基礎路面和非承重結(jié)構(gòu)，通過選擇和嚴格控制配合比，也可以滿足承重結(jié)構(gòu)混凝土的要求。這在國外建筑行業(yè)已經(jīng)得到廣泛應用。在德國，再生集料主要應用于公路路面、垃圾填埋物、人造風景；在美國，再生集料也應用于道路建設。施工中濕潤的砂漿和混凝土可通過沖洗將其還原為水泥漿、石子和砂進行回收。國外已開發(fā)了專門用于回收濕潤的砂漿和混凝土的沖洗機器。另一種方法是化學回收法，它利用聚合物將砂漿、混凝土直接黏結(jié)形成砌塊。另外，凝固的砂漿、混凝土還可作為再生集料進行回收利用。
b.非惰性物質(zhì)的回收
建筑垃圾中的廢金屬經(jīng)分揀、集中、重新回爐后，可以再加工制成各種規(guī)格的鋼材。廢竹木、木屑等則可用于制造各種人造板材或是粉狀燃料。玻璃的回收途徑很廣泛，在建筑工程中，廢玻璃可直接作為粗集料，也可磨碎作為細集料。實驗表明，用廢玻璃作為細集料拌制混凝土，其抗壓強度比河砂混凝土的抗壓強度高25%，而彈性模量相近。美國、加拿大已成功地將廢玻璃作為細集料拌制混凝土用于慢車道工程，其摻量可達15%（質(zhì)量比）。目前已開發(fā)成功的“孔內(nèi)深層強夯樁技術”，可以直接使用建筑垃圾作為建材產(chǎn)品。其機理是通過機具先成孔后，以建筑垃圾的情性物質(zhì)、工業(yè)廢渣為填料，進行分層強夯或邊填料邊強夯的孔內(nèi)深層作業(yè)，從而大幅度提高地基承載力、降低地基壓縮性。目前，從國內(nèi)外對建筑垃圾的再生研究中可以看出，建筑垃圾的重新利用在技術已經(jīng)漸趨成熟。
建筑垃圾在城市垃圾中屬更清潔的垃圾，其可資源化程度很高。只要合理利用就不會產(chǎn)生二次污染。目前，我國的建筑工地很少對建筑垃圾分類，加之生活垃圾也摻雜其中，增大了建筑垃圾的污染性同時也加大了處理難度。
②建筑垃圾對環(huán)境的影響
目前，我國城市建設正以數(shù)量少有的規(guī)模和速度進行，公共與民用建筑不斷更新、改造，大量危舊建（構(gòu)）筑物被拆除，甚至由于城市規(guī)劃的改變，一些尚新的建筑物亦被爆破。而在城市面貌煥然一新的同時，越來越多的建筑垃圾也成了一個日益突出的問題。絕大部分建筑垃圾未經(jīng)任何處理，便被運往郊外露天堆放或填埋。清運和堆放工程中的遺撒和粉塵、灰沙飛揚等問題加重了環(huán)境污染。
隨著城市建筑垃圾量的增加，垃圾堆放點也在增加，而垃圾堆放場的面積也在逐漸擴大。垃圾與人爭地的現(xiàn)象已到了相當嚴重的地步。目前全國有200多座城市陷入垃圾的包圍之中，垃圾堆存侵占的土地面積多達5億多平方米，直接影響了城市景觀。大多數(shù)郊區(qū)垃圾堆放場多以露天堆放為主，經(jīng)歷長期的日曬雨淋后，垃圾中的有害物質(zhì)（其中包含有城市建筑垃圾中的油漆、涂料和瀝青等釋放出的多環(huán)芳烴構(gòu)化物質(zhì)）通過垃圾滲濾液滲入土壤中，從而發(fā)生一系列物理、化學和生物反應，如過濾、吸附、沉淀，或為植物根系吸收或被微生物合成吸收，造成郊區(qū)土壤的污染，從而降低了土壤質(zhì)量。此外，露天堆放的城市建筑垃圾在種種外力作用下，較小的碎石塊也會進人附近的土壤，改變土壤的物質(zhì)組成，破壞土壤的結(jié)構(gòu)，降低土壤的生產(chǎn)力。受污染的土壤，一般不具有天然的自凈能力，也很難通過稀釋擴散辦法減輕其污染程度，必須采取耗資巨大的改造土壤的辦法來解決。
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