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浅谈建筑垃圾资源化的研究现状及前景

更新时间:2009-03-28

0 引言

改革开放以来,我国建筑产业蓬勃发展,20世纪70年代,由于受到技术水平的限制和设计规划上预见性不足,建筑业一直以一种高投人、高污染、高能耗的发展方式在进行。城市建设必然少不了建筑材料最后拆除变成建筑垃圾被堆放填埋,由于资源化利用成本高,利润低,治理时牵涉多方利益,不便于管理,材料生产花费的大量资源白白浪费,且带来环境污染的问题。如何高效合理、因地制宜地治理建筑垃圾已经成为了我国建设发展和人民生活面临的重大问题。

1 建筑垃圾资源化的现状

建筑垃圾的回收利用是处理垃圾、保护环境、节约资源的最佳选择,但是,目前我国城市建筑垃圾处理环节不够细致,回收利用率不高,建筑垃圾组分复杂、差异性较大。建筑拆除后,将有利用价值的门窗、钢材等回收,但是由于处理费用无人承担,普遍存在随意倾倒的情况,只有通过社会拾荒人员进行拣选清理,回收效率低。要加大建筑垃圾的利用率,使用专业设备和技术人员提高拣选精度是必不可少的。孙梅[1]发明的一种建筑垃圾回收利用的生产线,包括磁选设备与风选技术,功率大有效提高分拣精度。郭远臣[2]提出可以利用人工分选的方法代替分选设备,进厂的建筑垃圾先用重型吊车夯击,再配合人工锤击,分拣出夹带其中的钢筋、木材等。

国家近年出台了一系列有关于建筑垃圾的法律法规,但是由于基层群众环境保护意识的缺乏、管理部门追求短期利益,对于发展现代化带来的环境污染未给予足够的重视。负责资质审批与监督、检查的部门与处理、消纳、运输的部门之间职能割裂,缺乏沟通协调,处理模式粗犷,法规与政策的执行力不足,垃圾治理工作成效低下,加之建筑垃圾排放量巨大,对生态环境带来的巨大压力。我国建筑垃圾的资源化利用正处于起步阶段,加大监管力度提高建筑垃圾的利用率势在必行。

2 建筑垃圾的危害及处置

2.1 耗费大量资源与环境污染

建筑垃圾资源化利用具有巨大的潜力,在经济全球化的浪潮下,建立节约、和谐、可持续发展的经济模式是使建筑产业走上绿色、低碳、环保道路的内在动力。由于我国疆域广阔,情况多变复杂,在建筑垃圾资源化利用中所暴露出的问题不同,矛盾的对抗程度也不一样。需根据不同特点而制定不同处理方式,为建筑产业的不断推进做好扫尾工作、为社会稳定和谐发展铺平道路。只有不断提高环境保护的意识以及对建筑垃圾治理的重视,协调多方利益,合理配置资源才能实现与自然协调的生产活动。

水泥和钢材的生产消耗大量的煤炭,大型的机械设备排放废气、废烟是温室气体的主要来源,产生的轰鸣声超过规定标准成为噪音。而砂石的肆意开采对地表造成破坏,带来边坡失稳、水土流失等地质灾害。此外,生产材料还耗费电能、水资源等诸多自然资源和社会资源。建筑垃圾填埋场容纳量不足,建筑垃圾处置预算低,建筑垃圾经常运往城市周边的郊区填埋或随意倾倒堆弃,严重的破坏了耕地和水源。不少近郊农村已经暴露出城市建筑垃圾的不当倾倒和排放阻塞河道,或者是由于堆放不当造成安全隐患危害人们的情况。崔素萍等人[3]认为虽然混凝土是惰性材料,但是由于自身的发酵和雨水的淋溶、冲刷,以及地表水的浸泡,在Ph值较小的酸性环境中会浸出Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属,影响居民的饮用水安全,危害农田灌溉系统,造成严重的生态破坏。

2.2 建筑垃圾的处置

大量建筑垃圾无法回收利用,在返回自然环境之前,要减少建筑垃圾的数量、体积、清除其危险成分,将建筑垃圾最终置于符合环境保护规定要求的场所或设施中,根据建筑垃圾的来源、性质、数量来进行填埋场设计,充分考虑土壤地形条件,气候、地质水文等环境因素,控制污染物扩散,保证生态环境的稳定。

张绍文[4]认为HDPE土工膜膜具有防渗、反滤、排水、隔离、加固、防护、密封等多种功能,适用于各种规模城市生活垃圾填埋场的施工,对垃圾填埋场的顶盖和侧壁密封,可以减少雨水的渗入从而控制建筑垃圾氧化和分解产生溶滤液和有害气体。

综上所述,钢结构桥梁工程施工阶段是事故高发阶段,许多桥梁工程质量问题出现,都缘于施工阶段的不良施工行为。钢结构桥梁工程施工阶段风险把控的力度,直接影响着桥梁工程最终的施工质量。从每一个施工环节抓起,将风险控制工作落实到施工过程中的每一个细节,才能促进桥梁工程施工质量的提高。

4.1.2 再生粉体掺合料

3 建筑垃圾的减量化

3.1 降低建筑物拆除的数量

要使得耗费的大量自然资源能有效利用,人类劳动创造更高的价值,需从源头上控制建筑垃圾的产生。分别通过设计、施工、建筑材料的选用以及延长建筑物的使用年限等途径,在经济适用性相协调的基础上,严格把控整个过程实现建筑垃圾的最小化。

建筑产业模式的工业化是通过资源整合达到统一规划生产方式,从规划设计到施工运行维护和拆除都遵循相关标准,主要的构件在工厂里实现规模化生产,制成预制构件后运送到现场,通过机械化施工快速完成装配过程,施工便捷,减少施工过程中产生的废弃物,实现建筑垃圾减量化并降低施工污染。不断提高工艺水平,实现建筑垃圾资源化的精细处置和再生利用。大力推广运用建筑新技术和建筑新材料,特别是多使用循环、洁净型的结构与材料,注重市场的引导,完善相关规定与标准,推动产业链的发展。

黄敬婷[5]认为建筑质量和保养情况、土地开发强度提升与城市经济发展水平是影响建筑拆除率的关键因素。可以通过控制这些因素实现建筑垃圾减量化。

李龙姣[13]认为将玻璃磨成微米级的粉末后具有火山灰活性,可作为掺合料加入混凝土改善混凝土的性质制成废玻璃粉混凝土,节省水泥用量,降低混凝土的生产成本。玻璃粉末表面光滑且不吸水,控制掺量在10%~20%时,对混凝土强度没有影响,加入后可改善混凝土的和易性,加大混凝土的坍落度、流动性。同时降低渗透性,提高抗氯离子能力。此外,制作泡沫玻璃也是废弃玻璃的资源化途径。

对建筑物进行加固和维修延长建筑物使用年限:张俊东[7]根据结构形式、损坏原因、损坏程度的不同,列举了墙体加固、混凝土楼板加固、木结构加固中多种加固维修方案。

在医学领域,计算科学已从最初的生理仿真建模、医院信息管理、数字医院的应用,逐步发展到生物信息学、虚拟人、健康物联网、医学大数据等新型交叉学科以及更广泛、更深入的应用,并日益凸显出对医学发展和研究的促进作用。

3.2 建筑产业的资源整合与结构调整

建筑产业在全国层面转入“新常态”,城市化虽然在不断深化,但城市建设的需求逐渐变弱,建筑拆除规模整体上稳中有降,材料的需求减弱,带来了水泥和钢材产能过剩的状况。在我国社会经济转型时期,应对产能过剩,要发挥市场在资源配置中的决定作用,营造良性竞争的市场环境,重视环境保护与资源浪费的问题;使建筑产业资源得到有效配置,促进产业结构调整升级和产业布局优化,加快产业的整合和标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理化;提高劳动生产效率与工程建设质量、降低施工现场的环境污染,以达到发展建筑工业化的要求[8]。

根据LED光照强度的分布特性,构造评价函数f用于评价目标面照度的均匀程度,令f=σ/E¯。由评价函数f可知,评价函数f的值越小,目标面上的照度越强且分布越均匀,这就将求均匀度问题转换为求评价函数最小值的问题。

4 建筑垃圾的资源化

4.1 废弃混凝土与废弃砖石的资源化途径

4.1.1 制备再生骨料

利用废弃建筑混凝土和废弃砖石生产粗细骨料,可用于生产相应强度等级的混凝土、砂浆。也可用于公路路面基层。通过预处理加以回收利用,采用机械设备进行破碎、筛选、转运和回收成为再生骨料。根据再生骨料具有自重轻、抗裂性好和保温性能好的特点,可以生产再生泡沫混凝土、加气混凝土墙体材料。利用废砖制备轻质墙材,潜力巨大,是一种解决我国废砖资源化综合利用问题的有效途径[9]。或者通过物理、化学的强化方法对再生骨料进行改性,制备高性能混凝土。在公路工程中,路面经常发生损坏,为了降低维修成本,减少清运造成的扬尘灰飞等问题,丁海波[10]指出对损坏后的混凝土就地回收,通过裹浆技术增加骨料的强度,作为混凝土路面利用。

发达国家对于垃圾填埋场有害物质的扩散情况极为重视,针对填埋场维护和运营工作制定相关的标准规范,具有完善的长期监督控制系统。监测系统包括:渗沥液收集系统、气体监测系统、密封覆盖系统、地下水监测系统。为了防止后期产生废气、废水、废渣,必须定期监测以保证环境的可持续性。

马郁等人[11]认为建筑垃圾再生粉料有一定的活性,其各项性能指标可达到Ⅱ级粉煤灰的要求,再生粉料和粉煤灰的化学成分相似,其中的CaO和MgO等物质有助于与水泥水化产物发生二次水化反应,可作为混凝土外掺料或制备砂浆使用,控制掺量,发挥再生粉料的活性。

张林俊[14]调查发现:木材作为可再生资源,废弃后,普遍用于生产人造板材,加工制作家具、工艺品也具有可观的市场前景,将不同种类的原料分类后,经过削片筛分得到木片,通过清洗和蒸煮,在热磨机中加工成不同的材料单元,利用胶黏剂胶合成型,最后经过热压裁锯成素板,经一系列养护工艺制成成品。此外还将原料通过机械加工致密,生产固体燃料产品,或者利用生物发酵技术可以生产乙醇。

2.2 PTEN抑制子宫内膜癌细胞LDH的活性 收集3组细胞沉淀物,进行LDH的活性测定。结果表明,过表达PTEN后,LDH活性明显降低。见图2。

万朝均等人[12]提出利用废弃混凝土代替天然石灰石能够配制出满足一般水泥熟料率值范围要求的水泥生料,并能煅烧成满足规范的水泥熟料,提高建筑垃圾的利用率。

4.2 废弃玻璃资源化途径

旧城改造开发老旧建筑物的功能,例如:随着产业结构的调整一些传统工业衰退,北京798工业园区在遭受经济转型的打击后,通过引进艺术家和文化机构的入驻,将空置的厂房,逐渐发展成画廊、艺术中心、设计公司、餐饮酒吧等,使798成为了经济文化的聚焦地[6]。

4.3 废弃木材资源化途径

4.1.3 煅烧水泥熟料

5 结语

建筑业生产模式粗犷,不注意在生产过程中有意识的减少垃圾产生,习惯先污染后治理。对建筑垃圾的处理方式也极为简单。在天然砂石资源不紧张,价格低廉的情况下,建筑垃圾的资源化利用成本高利润低,导致废弃建筑垃圾无人接手,抛给社会带来诸多问题,危害范围广,影响时间长,造成资源浪费、环境压力加剧的恶性循环。

针对实际工业过程中普遍存在的非线性对象。本文介绍了基于多模型的DMC策略,仿真结果表明采用基于递推贝叶斯概率加权算法的多模型DMC算法能够较好的适应非线性系统参数的时变特性,动态品质明显优于传统的控制方式。同时将搭载算法的PLC成功地应用到物理实验平台,算法的实际可行性也为进一步应用工业到现场提供了借鉴。

参考文献:

内分泌失调是临床女性常见生理现象,由环境、生理及营养等方面因素引起。近年来,随着生活节奏不断加快,工作及家庭对女性造成的压力急剧上升,导致内分泌失调发生率增加。内分泌出现失调后,患者极易出现痤疮、肥胖、不育及妇科、乳房等表现和疾病,对其正常生活及工作造成影响。因此,有必要立即对其实施对应治疗,确保其健康。本研究选取300例内分泌失调患者作为研究对象,对其中150例采用克罗米芬联合绒毛膜促性腺激素、人绝经促性腺激素治疗取得满意效果,现报道如下。

[1]孙梅,刘成林,孔德英,等.一种建筑垃圾回收利用生产线[P].实用新型专利:CN206033581U,2017.03.22.

[2]郭远臣,王雪.建筑垃圾资源化与再生混凝土 [M].东南大学出版社,2015:20-23.

[3]崔素萍,杜鑫,兰明章,等.废弃混凝土中重金属浸出性研究[J].混凝土,2011,12(266):16-20.

[4]张绍文.HDPE土工膜在城市生活垃圾填埋场的应用技术[J].建筑建材装饰,2016,14:240-244.

[5]黄敬婷,吴璟.中国城镇住房拆除规模及其影响因素研究[J].统计研究,2016,33(9):30-35.

[6]于雪梅.在传统与时尚的交融中打造文化创意园区--以前民主德国援华项目北京798厂为例[J].2006,21(1):55-58.

[7]张俊东.近现代建筑加固维修方法初探 [J].中国房地产,2016,24:71-75.

[8]王俊,赵基达,胡宗羽.我国建筑工业化发展现状与思考[J].土木工程学报,2016,5:1-8.

[9]李健华.建筑废弃物再生集料泡沫混凝土路用性能研究[D].广州大学,2016:14-18.

[10]丁海波.基于裹浆技术的废弃混凝土粒料性能增强研究[J].中国公路学报,2016,29(8):36-42.

[11]马郁,张敬,谢小元.建筑垃圾再生粉料的基本性能试验研究[J].建筑科学,2017 33(1):41-43.

[12]万朝均,袁启涛,刘立军.废弃混凝土代替天然石灰石煅烧水泥熟料实验[J].重庆大学学报,2008,9(31):1012-1016.

[13]李龙姣.废弃玻璃资源化利用及其活性研究 [D].桂林理工大学,2016:32-40.

[14]张林俊.河源市废弃木材回收利用研究—以亚洲创建(河源)木业有限公司为例[D].仲恺农业工程学院,2016:22-31.

 
王靖凯,徐清
《建材发展导向》 2018年第08期
《建材发展导向》2018年第08期文献

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