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为建筑垃圾处理“开药方”

时间:2019-03-20 15:36来源: 未知作者:黄晟 赵由才 高小峰

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    建筑垃圾按是否被污染,材料本身是否含有有毒有害物质分为一般建筑垃圾和危险建筑垃圾。危险建筑垃圾主要是指受有毒有害物质污染和本身材质含有有毒有害物质,含量超过一定限制的建筑垃圾。其中,受污染建筑垃圾主要来源于迁出的废弃工厂车间及由于安全事故毁坏的工厂车间产生的建筑垃圾,简称工业建筑垃圾,必须经过无害化处理后方可进行最终处置和资源化利用;否则,将会带来严重的环境风险,污染土壤和地下水,影响周边生态环境,对居民造成潜在健康威胁。

我国建筑垃圾污染产生与处理处置现状
    产生量大,组分复杂
    近30年来,我国经历了快速城镇化和工业化, 大规模民居与工业企业拆迁改建。据统计,我国目前建筑垃圾堆放总量已达70亿吨,每年新产建筑垃圾占城市固体废物总量的30%~40%。其次,华北地区出现严重雾霾后,中央加大力度淘汰化工、冶金、水泥等过剩产能,相关行业厂房及构筑物拆毁改建,产生大量工业建筑垃圾。
    建筑垃圾组分复杂,主要由渣土、碎石、砂浆、砖瓦、混凝土、金属、玻璃和陶瓷等组成;但也不乏含有石棉、沥青、防腐处理木材、灯管、废油漆涂料和胶黏剂等有毒有害成分。此外,调查研究表明,来源于化工、冶金、轻工、化肥、农药等污染企业的建筑垃圾含有重金属及有机污染物。
    部分垃圾受污染严重,污染特性复杂
    据统计,华北、华中、华南、华东、西南地区,部分企业均存在管道老化、腐蚀性液体泄漏、墙壁和地板污染物入渗、废弃生产设备及其储存的化学药品等危险废物等问题,在拆改过程中危险废物与一般废物混堆、运输、利用,污染物扩散严重。
    建筑垃圾重金属污染主要集中在化工、冶金行业,尤以电镀与冶锌厂最为严重,电镀厂镀铜车间的建筑垃圾,含铜量高达59434 mg/kg。因大量使用油漆和含锌涂料等危险废物原料,轻工、居民、再生建材也存在着一定程度的污染,约3/5的居民建筑垃圾和3/4的再生骨料样品中锌含量超过土壤环境质量三级标准阈值,浓度分别高达704 mg/kg和 905 mg/ kg。湖南大量含砷矿渣作为骨料进入再生建材市场, 环境风险严重。
    有机物污染分布格局差异显著,木材防腐剂、催化剂、持久性有机污染、石油烃类、农药污染建筑垃圾,其主要来源为化工产业。另外,肥料的施用可能会带来重金属镉、铅和农药的复合污染。
    收运与处理处置过程中无污染控制
    我国建筑垃圾采用无监管和污染控制的粗放式拆除与收运,使受污染建筑垃圾与未受污染建筑垃圾混合,造成建筑垃圾的高混杂性和污染性。90% 以上建筑垃圾未经处理就直接进入消纳场或堆场进行填埋处置,而大部分处置场所为简易填埋场或露天堆放,缺乏有效的污染控制设施。对于含有毒有害物质建筑垃圾分类无害化处理处置更是处于空白。建筑垃圾中细小颗粒物、重金属、有机物等迁移转化,污染周围空气、土壤和地下水。
    资源化利用率低且潜在环境风险大
    我国建筑垃圾以堆填为主,利用率不足5%,远远低于发达国家的90%以上回收利用率,且由于我国建筑垃圾不经分类混合拆毁收运,建筑垃圾组分混杂,增加建筑垃圾再生利用分选除杂成本,造成建筑垃圾再生品杂质较多品质低下。尤其,将来源于化工、冶金、农药等工厂企业受污染建筑垃圾制成再生建材,在其制作和利用过程中对人体健康与环境安全存在较大的潜在危害。

受污染建筑垃圾管理存在诸多问题
    相关标准、法律法规不完善
   我国建筑垃圾防治管理法规、技术和标准处于空白。《国家危险废物名录》所列危险废物并未涵盖受污染建筑垃圾,国家标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3)对受污染建筑垃圾污染鉴别的适用性较差。相关生活垃圾填埋国家标准及行业技术规范并不适用于建筑垃圾填埋场。《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等并未涉及受污染建筑垃圾的管理以及处置处理和资源化利用过程中的污染控制。《再生骨料应用技术规程(JGJ/T 240-2011)》等多项再生利用产品质量标准, 缺乏针对建筑垃圾回收、再生利用、污染控制过程中的相关规定。
    存在管理盲区
    责任主体模糊不清与监管模式不合理是造成我国建筑垃圾处置混乱与再生利用率低的重要原因。首先,建筑物拆除工程单位主要负责建筑物或构筑物的拆除,但并未明确分类回收工作的责任主体, 导致拆除后往往无法实现分类回收。其次,建筑垃圾收运、处置、利用等,是由地方建设和城管部门管理,建筑垃圾尤其是填埋场作为混杂性污染源, 其污染防控已超出其权责范围,但也尚未被纳入环境保护部门的职权,处于管理盲区。从而导致建筑垃圾缺乏有效污染预防和污染排放监管。
    环境风险认识不足
    受污染建筑垃圾中有机物、重金属等污染物在处置与资源化利用过程中进入大气、土壤及水体; 同时,未分类的建筑垃圾易混入危险废物、工业源受污染建筑垃圾等,高混杂污染物在无污染预防的填埋场汇集,导致污染源的进一步扩散,对周边生态安全和人体健康产生危害。系统全面的按行业分类的受污染建筑垃圾污染物清单、污染物控制名录及准确产生量等信息缺乏。
    再生利用配套技术欠缺
    随着建筑物逐渐进入更新期,各类建筑垃圾的产生给填埋场带来巨大的收容压力,亟需普及再生材料分级利用技术,积极开发并推广建筑垃圾资源化再生关键装备和新型再生建筑材料应用技术工艺, 加快再生建材的发展步伐。国内建筑垃圾再生利用企业,大都沿袭发达国家废旧混凝土处理,即传统石料破碎工艺与设备,主要包括颚破、反击破加筛分机。这些设备对混杂建筑垃圾及砖混建筑垃圾的处理具有局限性,直接导致我国建筑垃圾处理再生利用企业迄今没有实现规模化。
    缺乏产业支撑
    目前我国并没有形成完善的建筑垃圾处理和资源化利用产业链。技术创新落后,导致建筑垃圾资源化产品附加值低、利用单一,再生产品缺乏市场竞争力,市场效益低下。建筑垃圾处理和资源化利用是一个系统工程,其各层面衔接存在较大缺口, 各部门权责不清,缺乏有效联动等问题,都是目前建筑垃圾资源化产业发展举步维艰的主要因素。

我国建筑垃圾治理的对策建议
     第一,尽快制定建筑垃圾污染防治管理的法律法规及相关标准。为有效促进我国建筑垃圾污染防治,保障生态安全及人民身体健康,基于实际调研和科学研究,建议尽快组织制定《建筑垃圾取样技术与方法规范》《建筑垃圾污染鉴别标准》《工业企业建筑垃圾的处理处置技术导则》等源头污染防治规范,尽快组织制定《建筑垃圾填埋场污染控制标准》《建筑垃圾填埋处置技术规范》等填埋场安全控制规范,尽快组织制定《异源或同源不同功能区建筑垃圾再生产品环境保护质量标准》等再生利用规范。系统全面地建立建筑垃圾填埋场准入清单、再生利用典型产品清单及污染物控制名录,逐步修订和完善现有建筑垃圾管理规定。
    第二,明确建筑垃圾污染防治和再生利用的监管权责,构建新常态下的高效监管模式。建议建立由住建部门及环保部门协作的建筑垃圾污染防治监管模式,以地方固体废物管理中心为管理主体。化工冶金等车间的拆迁改建,均须进行环境影响评价。拆迁改建之前,环保部门进行现场勘查、取样、鉴别,提出受污染的容器设备、地板、墙壁等清理范围,住建部门处理直至环保部门确认所有危险废物全部清除,再移交拆迁和利用。危险建筑垃圾按国家危险废物管理办法处置处理。拆迁过程增设工程环境监理,现有废弃无主的工厂车间由地方相应监管部门接管进行统一处置,明确地方环保部门在建筑垃圾污染防治中的监督权力及管理责任,环境执法部门全权负责受污染建筑垃圾全过程管理,实现建筑垃圾从污染程度鉴别到落实污染控制措施的完整监管。明确地方住建部门按城镇建设要求对一般建筑垃圾倾倒、运输、中转、回填、消纳、利用等过程中的监督权力及管理责任。严格执行并逐渐完善建筑垃圾污染防治监管模式。
    第三,划分不同功能建筑垃圾填埋场,促进分类分流污染控制管理。建议将建筑垃圾填埋场划分为余泥渣土填埋场、一般建筑垃圾填埋场和工业源建筑垃圾填埋场,分类处置和管理填埋场。
    第四,开展合理高效的受污染建筑垃圾原位处置工艺。重金属污染建筑垃圾,建议利用柠檬酸对包裹于受污染建筑垃圾表面的重金属混合物进行洗脱,也可采用纳米铁粉或草甘膦对再生骨料中重金属进行固定或洗脱。汞污染严重的工厂和车间,建议对表层进行剥离,去除汞污染。有机污染建筑垃圾,建议选用高温空气氧化法、微波辐照催化氧化法较为适宜。高温氧化法是将经简单破碎的受有机物污染的建筑垃圾在高温有氧条件下进行灼烧,氧化去除其中有机物,尾气需进行活性炭吸附处理去除少量未氧化分拣的有机污染物及降解产物。微波辐照催化氧化法利用建筑垃圾在微波辐照条件下升温及微波的非热效应,氧化去除其中的有机物。研究表明两种方法有机物去除率与净去除率分别在95%与60%以上。
    第五,规模化新建厂房污染防护设计与施工, 加强污染建筑垃圾源头防控。通过在构(建)筑物的设计和施工阶段配套精良的防污染防腐蚀工程, 从源头上避免建筑物与构筑物直接接触污染物,减少其暴露的可能性,有效减少污染建筑垃圾的产生。在工业建筑材料选择时,应考虑工业中常用的含重金属和有机污染物的液态介质、乳油及固体原药、盐类对建筑材料的腐蚀作用,根据《工业建筑防腐蚀设计规范》选择适应的地面和墙层材料。
    第六,强化相关基础研究及技术研发,改良再生产品生产工艺,推广应用信息化技术。加大力度针对性支持相关基础理论研究,揭示建筑垃圾中污染物的环境残留、迁移转化规律以及环境暴露风险,提出不同行业、不同工艺车间中需单独拆除处置的建筑垃圾组分,污染物黑名单以及建筑骨料再生资源化利用限量建议值;加大力度针对性支持建筑垃圾填埋场污染控制基础理论研究,揭示建筑垃圾填埋场中污染物迁移转化机制、稳定化规律及环境暴露风险。进一步开发建筑垃圾填埋预处理技术、防渗和覆盖技术、渗滤液导排和处理技术等。
    应用现代化信息技术,保障建筑垃圾源头产生、收集运输、末端处置和再生利用过程污染防控的有效性。试点并逐步推广物联网技术,实现管理的信息化。搭建建筑垃圾污染源在线监控系统,促进污染控制的数据化科学化发展。
    【黄晟,同济大学、上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司;赵由才,同济大学环境科学与工程学院教授;高小峰,同济大学、日本东京大学博士生】
(责任编辑:admin)
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