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关键词:垃圾分类;清运方案;重心法;优化选址;DEA模型
中图分类号:TU757 文献标识码:A
垃圾分类回收与处理是指从源头上将垃圾分类回收与再利用,以达到节能减排的目的。我国城市众多,大多数城市的垃圾分类化处理水平尚浅。在垃圾的分类回收与清运过程中,垃圾中转站的作用占据主要地位,为减少垃圾运输成本、降低二次污染及提高装载效率提供了可能[1]。为此,探索科学的分类方法与垃圾中转站优化选址,对提高垃圾回收处理的效率至关重要。
1 国内外垃圾分类回收与清运现状
在国外,一些西方国家已经将垃圾分类回收进行了推广。例如在德国,每户有4个大垃圾桶:绿桶(收集食物残渣、花草果皮、残枝落叶等生物垃圾);蓝桶(收集各种废旧报纸广告等);黄桶(收集各种塑料食品包装、塑料水瓶、易拉罐、日常废旧塑料等);黑桶(收集除上述垃圾以外的其他垃圾)。另外,每隔几条街,设置有专门的垃圾桶回收各种丢弃的玻璃瓶子,家具电器,政府规定在专门的时间由专门的人员来清理。
在我国,虽有分类垃圾桶,但回收多采用混合收集方式,实际效果不明显。在清运方面,混合收集的垃圾需要被运到中转站进行分类,工作量大且效率低下。在垃圾处理方面,我国主要采用焚烧、填埋的方法,对环境危害极大。
由此可见,我国目前垃圾分类回收与清运体系存在很大缺陷,提高垃圾分类与清运水平是我国的必然选择。
2 垃圾分类回收与清运方案探索与垃圾中转站选址
2.1现阶段可行的分类方法
从经济与社会综合角度来看,目前我国可行的垃圾分类处理方式如下:厨余垃圾可以使用脱水干燥处理装置处理,处理后的干物质送饲料加工厂做原料;可回收的垃圾可以分类收集,分别回收再利用;有毒有害的垃圾可以运送到专门的处理中心集中处理;不可回收的垃圾可以运送到填埋场或焚烧场。
因此,可以结合垃圾的最终去向将垃圾进行以下分类:可回收类(如纸质垃圾、玻璃类垃圾、塑料类垃圾、可回收金属类垃圾等);不可回收类(如不可燃的硬性垃圾,如砖瓦、瓷器等);厨余垃圾类(如一般性厨余垃圾和生物垃圾);有害垃圾(如电子垃圾、化学垃圾、医疗垃圾、建材垃圾等)。
2.2 垃圾收集方法与清运方案拟定
垃圾收集清运时,可以结合垃圾分类方法,采取“四分一整”体系:
“四分”:将收集点的垃圾桶分成4个收集箱,用以收集4大类垃圾;将小型垃圾收运车的车厢分为4个区域,用以盛装垃圾收集点的4大类垃圾;将一个中转站设置为4个区域,用以囤放分类收集后的垃圾;将大型运输车分为4种车型,专车专运各类垃圾。
“一整”即通过垃圾转运车,将垃圾回收与转运的各个环节联系起来,自始至终进行分类,形成一个完整体系。
这样,垃圾清运的各个环节便可以很好的联系起来,同时省去了在中转站对垃圾进行分类的麻烦,节约了运输时间,降低了运输成本,提高了清运效率。
2.3 垃圾中转站位置的优化
垃圾收运系统包括收集、中转、运输3部分,并由中转站划分为收集和运输2个阶段.垃圾的收集、中转和运输形成了整个“逆向物流”网络结构[3]。
在该结构中,垃圾收集点的垃圾只能就近运往一个垃圾中转站,而对于一个垃圾中转站可以接受其覆盖范围内的多个垃圾收集点的垃圾;同时,一个垃圾中转站的垃圾进行分类后需运往不同的垃圾处理场。我们知道,垃圾收集点与处理厂一般是固定的,而垃圾中转站却可以灵活设置,因此,中转站位置的选择对于降低运输成本具有重要意义。为了使清运路线最短,可以参考物流选址的理念,引入重心法,确定垃圾收集点与处理中心重心位置作为单个中转站的选址位置。
5 结语
5.1 结合实际,提出了一套较为可行的垃圾分类回收与清运方案
经过研究,采用迭代重心法建立了单个中转站的优化选址模型,并引入DEA提出了对优化前后中转站效率评价的方法,最后以一个实例对两个模型进行了验证,证明了其可行性,具有一定参考价值。
5.2 存在以下不足
中转站优化选址模型仅考虑运输成本,具有一定局限性;相关数据来源具有一定主观性,精确度不高;实例分析的对象有一定局限性,不能代表一般性地区。在后续的研究中,将在这些方面逐步完善。
5.3 垃圾分类回收与清运是一个极其复杂的过程
其设计因素众多,在实际应用中,我们需结合各地域特殊的人文地理条件,科学的制定垃圾回收与清运方案。
参考文献
[1] 董杰.小型垃圾中转站效率评价DEA模型实证研究——基于满意度评价体系[ J].当代经济,2012(2).
[2] 贾传兴,彭绪亚,刘国涛,刘长玮,翔,邓镓佳.城市垃圾中转站选址优化模型的建立及其应用[J].环境科学学报,2006,26(11).
关键词:住宅装修;工厂化装修;装修垃圾;装修成本
21世纪,全球已进入后工业信息时代,而我国的装修业至今仍停留在手工装修的落后状况下。建设部几年前就提出要实现住宅产业现代化,但至今工业化还未实现,谈何现代化?装修产业要淘汰落后的手工操作,逐渐转变为工厂预制生产、现场直接装配是发展的必然趋势。
住宅工厂化装修最早出现在西方国家,1998年左右引入国内。住宅工厂化装修就是将室内大部分装修项目在工厂内通过流水线作业进行生产,然后到现场进行组装。住宅工厂化家装的过程大致是这样的:装修公司根据业主对风格、材料及尺寸的要求,设计出家具、门窗、装饰物品、电器等制品。根据设计的数据经电脑处理出工厂化制作所需的开料图、打眼图、装配图等。将整套工作图纸交给工厂后,就可制作出所需的家具、门窗、装饰物品、电器等制品。然后上门组装,只需几天时间,原来空空荡荡的、还是毛坯的家就成了装修房了。今后若干年内,引领装修产业发展方向的必然是工厂化装修。
1、住宅工厂化装修是家庭信息化发展的必然
随着现代科技的进步及互联网络的普及,智能化、信息化产品已开始进入社会和家庭。目前,世界上一些大公司正竞相开发功能各异的家庭智能化、信息化产品。因此,家庭智能化、信息化产品在21世纪将成为现代社会和家庭的新宠。不久的将来,我们的家庭就可通过一个网络技术平台与信息海洋相连。家庭智能化、信息化主要包括:
①智能控制——通过远程的电脑(在办公室中的台式机或下班路上带着的笔记本电脑),或者电话、手机,便可以对家中的电器进行操作;
②家庭紧急求助——家里有突发性疾病的人,可以通过紧急按钮给自己的亲人或社区保健站发出求救信号,便于及时救治;
③家庭资源的优化——网络家电能够按照家用电器负荷量的大小,合理分配用电时间,使大电流的家电分时供电;
④家电功能网上升级——家电网络升级,可以让用户花较少的钱,享受更多、更新的功能,更新的研究成果,通过网络,使自己家里的家用电器随着世界家电技术的进步不断升级;
⑤集中控制与管理——数字、网络化技术使得每种家电都可以与其他家电进行数据交换,因此很容易实现集中控制;
⑥故障信息自诊断、自反馈并可以享受远程维护——家电的故障信息以及使用不正确的信息在用户发现之前就可以自动诊断、自动反馈到厂家维修中心的电脑上,这样就能立即为您提供远程或上门服务。如此,用户使用起来更加放心;
⑦可视对讲门铃——能在家中的液晶显示器或电视上显现造访者,便于身份确认,保证家庭安全;
⑧远程抄表——可在小区范围内实现家庭水表、电表、煤气表的自动远程抄表、计费,并提醒用户及时交费;
⑨家庭卫士——实现家庭内火警、匪警及煤气泄漏的自动监测、自动控制和自动报警,家庭安全从此有了保护神。
显然,家庭要使用智能化、信息化产品。要实现智能控制、家庭紧急求助、家庭资源的优化、家电功能网上升级、集中控制与管理、故障信息自诊断、自反馈并可以享受远程维护、可视对讲门铃、远程抄表、家庭卫士等智能化、信息化等功能。必须解决四大基本问题:
①公共信息(电话、电视、全球互联网)的合理布局和方便使用;
②家庭安全防范设备的配置,家用电器的遥控;
③家庭内的水、电、气、暖的收费计量表数据传输;
④物业管理信息传递。解决了电话、电视、互联网以及家庭安全控制/数据信号从户外到室内的连接,以及楼宇内部各种信息的管理问题,还具备多种功能模块,以支持家庭内部电话小程控通讯;支持家庭小型局域网;支持家庭安全防范(进行红外、门磁防盗、燃气泄漏监测、紧急求助启动,报警信息通过电话传到110、住户手机、物管中心);支持小区物业管理。实现多种家庭信息的科学化、方便化地接入、管理和享受。这些依靠传统的住宅装修方法和技术是无法完成的。只有通过工厂化生产才能完成。
2、住宅工厂化装修能广泛应用其他行业的技术
汽车工业、航空工业、工业控制等行业,有大量的成熟技术可以应用到住宅装修中。如:汽车工业和航空工业的内饰技术、防盗技术、灯饰技术,工业控制的感应技术、控制技术等。
汽车工业和航空工业的内饰技术是通过多种材料和多种生产工艺而达到不同的效果,一般内饰的材料多用塑料ABS和改性PP等,还有其他的如皮革、植绒布、泡沫、玻璃钢等多种复合材料。生产工艺更是多样化,除了一般的注塑以外,还有如吸塑、吹塑、挤出、PU发泡、热压、蒙皮、喷涂、电镀、焊接等几乎所有的塑料加工工艺,还有如仪表板先进的搪塑工艺等。汽车内饰包括仪表板、车门内饰、车顶内饰、柱内饰、侧围内饰等内部覆盖件以及方向盘、汽车座椅、地板垫等内部功能件。汽车工业和航空工业的内饰技术生产工艺水平高,配套技术强,可在住宅工厂化装修广泛应用,能使住宅装修效果多样化。
电子信息技术的飞速发展使得电子信息技术、数据通讯技术、传感器技术、控制技术、计算机处理技术和汽车网络技术等有效的应用于汽车防盗,促进了汽车防盗技术地高度智能化、功能多样化。汽车防盗设备按其结构与功能可分为四大类:机械类、电子式、芯片式和网络式,其中电子式是目前应用最为广泛的汽车防盗设备。这些成熟技术可在住宅工厂化装修中直接应用。
同样,航空工业灯饰、汽车工业的车窗、工业控制的感应与控制等技术,通过住宅工厂化装修也可很好地应用。
3、住宅工厂化装修是品质的保证
怎么把装修质量问题减少到最低,应该是我们广大装修业主很关心的问题。目前装修工程质量集中反映在以下五大问题:
①室内环境质量问题。主要是由于设计、工艺和材料问题造成的室内环境污染;
②油漆涂料工程质量问题,主要是墙面漏刷、墙面裂缝和木器及木门顶漏涂;
③木地板工程方面问题,地板表面平整度超标和板面接缝缝隙宽度超标的问题;
④墙地砖工程方面出现问题,主要是墙面边角空鼓,同时还存在表面平整度和墙地砖铺装缝隙超标,严重的出现墙砖大面积脱落;
⑤水电工程的安全问题。也是应该注意的问题,水电工程不符合国家标准要求。
为了保证家庭装修的全面工程质量,按照国家的标准和规定必须从预评价、现场监督和检测验收三个环节进行:
①预评价和审查环节。包括对装修工程的室内环境评价、装修材料、设计方案审查和节能三个方面的评价。它是保证装修工程质量、控制室内环境污染的重要环节,是保证装修工程质量的基础;
②现场监督环节。主要是在工程进行的不同阶段对施工现场的监督检查,主要是对施工工艺和隐蔽工程的检查,还有工程增加项目的监督和检查;
③检测验收阶段。包括按照国家的室内环境标准和装饰装修工程质量控制标准,对装修工程的室内环境质量和装修工程质量进行权威的检测和验收。
装修质量问题是显而易见的,为了保证国家标准的贯彻和实施,保护消费者的权益,帮助广大消费者解决装修质量问题的困扰,相关部门也做了大量的工作。由于我国的装修业至今仍停留在手工装修的落后状况下,装修质量问题不能从根本上解决。
住宅工厂化装修应用先进的生产设备,通过流水线作业的生产方式来生产。工厂化装修最大的优势是以标准化、系列化的生产工艺,从根本上杜绝手工制作可能出现的差错,保证质量;而且家具、门窗套、踢脚、木隔断全部出图进厂生产、涂油漆,风格上容易统一设计,尺寸上统一安排,整体效果比较协调。现场开工的同时,工厂进行同期生产,待现场基础工程一完工,各种制品就可进入现场拼装,能节约不少时间。由于减少了大量的现场油漆、粘合等工作,大大减少了对室内空气的污染,基本上闻不到油漆气味,施工现场干净、整洁、噪声少、建筑垃圾少。标准度高,精细度好,就像家俱厂生产出来的家俱,无论如何比现场手工制作的家俱精良。按《家庭装饰装修工程质量验收规范》地方标准验收时,业主和家装公司的责任界定问题也迎刃而解了。
由于工厂化生产采用了机械化施工,准确度高,施工没有钉眼,色差小(一般工厂化制作为模压或贴皮),油漆在无尘空间(烤漆房有双道防尘措施)施工,避免了粉尘交叉污染,油漆表面细腻光滑,同时工厂制作有质量标准可寻,质量有保证,并且可以按照装修业主的要求定做。
4、住宅工厂化装修有利于环保
近年来,伴随着人们对居住舒适度要求的提高,伴随着城市住宅装修的汹涌热潮,我国大中城市的装修垃圾每年都在以惊人的速度增长。被扔掉的装修垃圾造成对环境的污染。有人做过这样的统计,我国有13亿人口,城市生活垃圾每年达1亿t,并且每年以8%左右的增长率递增。在这些垃圾之中,家庭装修垃圾则占建筑垃圾的5%左右。千万不要小看这5%,由于目前我国还没有确立针对装修垃圾的分类处理机制,装修垃圾仍被视为建筑垃圾并依照建筑垃圾的方法进行处理,这种处理方法其实就是将垃圾运往郊外、乡村等露天堆放或者简单填埋,这不仅耗用大量的征用土地费、垃圾清运费,更为严重的是与普通的建筑渣土等相比,装修垃圾的成分更为复杂,特别是其中的化学物质和重金属成分对土壤和水质极易造成污染。如今,因包括装修垃圾在内的城市垃圾所引发的环保、土地危机业已成为不可回避的社会问题。传统手工装修作业施工特别是油漆工序,现场操作不但质量得不到保证,在施工过程中还会留下很多的有害气体,又得不到有效的发挥,影响室内的空气质量。现场操作所产生的噪音对周边环境和邻里也有很多影响。专家指出,目前我国家庭装修中产生的许多环境问题与装修设计与施工有着直接的关系。
工厂化变革了传统装修模式,是针对传统装修的一些弊端出现的革新。住宅工厂化生产是全部在厂里完成的,并采用了绝对环保的材料,能有效地提高住宅及其他室内的空气质量,且工厂化生产比现场操作减少了工作量,更降低了现场操作所产生的噪音和装修垃圾,从而减轻了对周边环境和邻里的影响。
5、住宅工厂化装修能节约成本
中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会曾披露,中国家庭装饰装修的浪费十分惊人,每年由于装修造成的浪费就达300多亿元,被扔掉的装修垃圾造成资源的浪费。而现实生活中,人们对这种浪费好像已经司空见惯。
住宅工厂化至少能降低35%的生产成本,这种低成本结构应包括五个方面的内容:
①工厂化生产减少了人工的投入,原有装修中手工费是大头,每个工人每天得支出50~70元的费用;
②规模生产的最佳剪裁能实现原材料的最大化利用,使原材料至少减少10%的耗费,而这在手工现场作业情况下是无法达到的;
③规模生产的批量采购,能得到原材料购价的最大优惠,批零差价降低了费用;
④装修木工的连接件、合页、拉手、门锁等五金件造价减少了5%;
⑤工厂化装修还能减少用户交通运输等购材相关费用。
垃圾是人类日常生活和生产中产生的固体废弃物。随着经济的高速发展,人民生活水平日益提升,垃圾的排出量越来越大,成分也复杂多样。垃圾且具有污染性,需要无进行害化、资源化、减量化和社会化的处理,如不能妥善处理,就会污染环境,浪费资源,破坏生产生活安全,影响人体健康。
2.我国的城市垃圾现状
目前,我国城市生活垃圾年产生量过亿吨,占世界垃圾总产生量的26.5%,且每年以8%~9%的速度增长,2010年城市生活垃圾产生量约为3.52亿,居世界首位。城市历年的垃圾退存量高达66亿吨,侵占35亿多平方米的土地,已有2/3的大中城市被垃圾包围。今后30~50年是我国人口和城市化的高峰期,可以预见:城市生活垃圾清运和处理能力都日益受到严峻挑战。
3.垃圾处理方式
目前通行的垃圾处理方式主要有填埋、焚烧和综合利用(再生循环利用)三种。填埋是一种极其消极、万般无奈、没有处理的处理方法。虽然该处理方法投资少、工艺简单、处理量大,但填埋的垃圾并没有实现无害化处理,更没有实现资源化利用。堆填区中的垃圾如果处理不当,还会污染地下水和发出臭味。我国是一个土地稀缺的国家,特别是在人口密集、垃圾产生量大的城市地区,填埋方式受到了越来越多的限制。
当前处理垃圾的国际潮流是“综合性废物管理”,就是动员全体民众参与三R行动,把垃圾的产生量减少下来。三个R的行动口号是:减少浪费(Reduce)、物尽其用(Reuse)、回收利用(Recycle)。当全社会的消费者都这样做时,生活垃圾的总量和城市处理垃圾的负担就会大大减少,垃圾填埋场的使用寿命就会延长。由此节约土地,降低垃圾污染的威胁。
4.国外垃圾处理案例
面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面,如何通过垃圾分类管理,最大限度地实现垃圾资源利用,减少垃圾处置量,改善生存环境质量,是当前世界各国共同关注的迫切问题之一。
发达国家城市生活垃圾处理技术已有几十年的发展历史,生活垃圾处理方式也随着处理技术和经济的发展而变化。本篇论文,汇集了美国、瑞典、德国以及日本等几个发达国家的垃圾收集处理案例。希望这些相对成熟和先进的垃圾处理经验,能对我国解决垃圾处理问题,真正实现垃圾的减量化、资源化和无害化,起到一定的借鉴作用。
4.1日本:严格进行垃圾分类
日本是世界上人均垃圾生产量最少的国家,每年只有410公斤;同时,也是世界上垃圾分类回收做得最好的国家。从1980年开始,日本逐步建立起一套近乎苛刻的垃圾分类制度,标准严格而细致,包括资源垃圾、可燃垃圾、不可燃垃圾、危险垃圾、塑料垃圾、金属垃圾和粗大垃圾等等。
日本垃圾的“生命”历程,从垃圾分类投放开始,居民把分好的垃圾投放到指定地点,由垃圾车运往垃圾收集站,经过人工分选、压缩后再送往大型转运站。大型垃圾转运站实际上也是一个资源回收中心,在这里通过机械与人工分选的方式,垃圾量进一步减少。下一步,在大型综合处理厂,分选预处理后的垃圾进入最后的处理阶段,要么直接焚烧发电,或者制成RDF(垃圾燃料库)焚烧发电,最终的残渣被送去填埋。
日本垃圾的处理方式形成了一整套行之有效的机制,处理方法也日趋多元化,主要运用气化焚烧、生化处理、综合利用等;处理方式因地制宜,方式灵活,较好地解决了无害化处理垃圾的问题。
日本的垃圾运营模式,完完全全是政府主导型,政府切实担当了应尽之责,垃圾处理的员工全部是国家公务人员。由此可见日本政府不仅仅重视垃圾处理,而且也为保护环境舍得投入,使岛国日本永葆靓丽的春色。
4.2美国:百分百被利用的建筑垃圾
据了解,美国城市每年产生建筑垃圾超过3.25亿吨,经过分拣、加工进行转化,再生利用的约占百分之七十,其余百分之三十的建筑垃圾填埋在需要的地方。可以说,美国的建筑垃圾百分之百地得到综合利用。
美国建筑垃圾综合利用大致可以分为三个级别:一是“低级利用”,如现场分拣利用,一般性回填等,占建筑垃圾总量的百分之五十到百分之六十;二是“中级利用”,如用作建筑物或道路的基础材料,经处理厂加工成骨料,再制成各种建筑用砖等,约占建筑垃圾总量的百分之四十;三是“高级利用”,如将建筑垃圾还原成水泥、沥青等再利用。使建筑垃圾“减量化”、“资源化”、“无害化”和建筑垃圾综合利用“产业化”。
美国城市对建筑垃圾减量化特别重视,从标准、规范到政策、法规,从建筑设计到现场施工,无一不是限制建筑垃圾的产生。这种源头控制方式可减少资源开采、减少建筑成本、运输、对环境的破坏,比各种末端治理更有效。
4.3瑞典:垃圾处理系统全球领先
垃圾分类回收是瑞典垃圾处理系统的一大特色。每户人家都有好几个垃圾筒,对应不同的垃圾分类。除了大家耳熟能详的基本分类外,为了进一步提高废弃物的利用效率,还设置了很多细小分类。譬如同样是纸,在垃圾回收的时候,报纸、打印用纸是一类,而牛奶、果汁的包装纸则是另外一类。
瑞典处理废弃物有四个层次,首先考虑回收再利用;回收再利用有困难的,尝试生物技术处理;生物技术处理不了的,焚烧处理;如果确实不适合焚烧的,再掩埋。由于在废弃物回收、生物处理、垃圾焚烧领域都技术先进,最后填埋处理的比例很低。
相比填埋垃圾,垃圾焚烧技术在瑞典的应用就广泛得多了。垃圾焚烧处理产生的能量大多用作取暖。同时,通过一系列的技术投入,目前瑞典垃圾焚烧厂的有害气体排放已大幅下降。全年瑞典焚烧垃圾排放的二英总量相比其他二英来源几乎可以忽略不计。
瑞典遍布全国的垃圾发电厂,每年要烧掉550万吨垃圾。由于本国垃圾不能满足需要,每年还要进口80多万吨垃圾,而且预计2016年这一数值还将翻一番。瑞典的垃圾发电,可供应25万户家庭需要。
4.4德国:首都生活垃圾变“绿色煤炭”
德国首都柏林市拥有两座“绿色煤炭”技术的生活垃圾处理工厂,处理着当地近一半的生活垃圾。
关键词: 建筑垃圾;回收利用;生态建筑;新型材料;现状;方法
中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)15-0113-02
0 引言
建筑垃圾的综合利用迫在眉睫,建筑垃圾系指人工建筑构筑物拆除后产生的建筑废渣。随着国家现代化建设步伐的加快,建筑垃圾,正在日益增加。其特点是:数量大。每拆除一个建筑物,都会产生几百吨甚至上千吨的建筑垃圾。随着城镇化建设进程的发展以及旧城的改造,建筑物拆旧新建、扩建、房屋装修,都会产生大量建筑垃圾。经对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万平方米建筑施工过程中,仅建筑废渣就会产生500~600吨。目前,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%以上[1]。建筑垃圾对植被和耕地及环境的污染,侵占性地对土壤造成无机物污染,使其上百年也无法生长植物。城乡搞规划建设,一方面大量建筑垃圾外运需要耗费人力、物力,不断形成和扩大垃圾场,污染和破坏环境。一方面又要大量开采砂石土资源来满足建设的需要。这是一对矛盾。解决建筑垃圾的排放和综合利用问题,已经成为时代的迫切要求,成为造福子孙后代、保护环境的大问题,具有深远的社会意义和重大的经济意义。建筑垃圾的综合利用问题刻不容缓。
1 建筑垃圾的组成及其特性
建筑垃圾主要包括:旧城改造过程中拆除旧建筑产生的建筑垃圾;建筑物在施工过程中产生的建筑垃圾。建筑施工垃圾的成分有:土、渣土、废钢筋、废铁丝和各种废钢配件、金属管线废料、废竹木、木屑、刨花、各种装饰材料的包装箱、包装袋、散落的砂浆和混凝土、碎砖和碎混凝土块、搬运过程中散落的黄砂、石子和块石等。这些材料约占建筑施工垃圾总量的80%。对不同结构形式的建筑工地,垃圾组成比例略有不同。而垃圾数量因施工管理情况不同在各工地差异很大。以上的建筑垃圾都能通过处理把他们回收利用,我国的古代医学上说过要对症下药,对建筑垃圾的组成的理解助于回收利用建筑垃圾。
建筑废渣透水性好,遇水不冻涨,不收缩,是公路工程难得的水稳定性好的建筑材料。建筑废渣颗粒大,比表面积小,含薄膜水少,不具备塑性。透水性好能够阻断毛细水上升,在潮湿状态和环境下,建筑废渣得基础垫层,强度变化不大,是理想的强度高、稳定性好的建路材料。建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后,大多是可以作为再生资源重新利用,如废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属,经分拣、集中、重新回炉后,可以再加工制造成各种规格的钢材;废竹木材则可以用于制造人造木材;砖、石、混凝土等废料经破碎后,可以代砂,用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等,还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。
2 国内建筑垃圾的现状
长期以来,我国的建筑垃圾再利用没有引起很大重视,通常是未经任何处理就被运到郊外或农村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理。随着我国城镇建设的蓬勃发展,建筑垃圾的产生量也与日俱增。目前,我国每年的建筑垃圾数量已在城市垃圾总量中占有很大比例,成为废物管理中的难题。根据有关资料显示,我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%以上。绝大部分建筑垃圾未经任何处理,便被建筑施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,而堆放和填埋则需耗用大量的土地及垃圾清运等建设经费。同时,清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰沙飞扬等问题又加重了环境污染,给城市的环境治理造成了不堪重负的压力。随着我国对于耕地保护和环境保护等各项法律法规的颁布实施,如何处理建筑垃圾已成为建筑施工企业和环境保护部门面临的一个重要课题。
3 国外建筑垃圾的现状
日本、美国、德国等发达国家综合利用建筑垃圾进行的比较早,给我们提供了许多先进的经验和处理方法。
日本由于国土面积小,资源相对匮乏,因此,将建筑垃圾视为“建筑副产品”,十分重视将其作为可再生资源而重新开发利用[2],并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂。1991年日本政府又制定了《资源重新利用促进法》,规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾,必须送往“再资源化设施”进行处理。日本建设省于1997年10月7日做出规定,在施工中建设工地所产生的混凝土块和污泥土等所谓的建筑垃圾,要实现资源再利用,制定出“建设资源再利用推进计划”和“建设工程材料再生资源化法案”。根据这项“法案”的规定,在规定的建筑面积以上的建筑物,拆除解体时,要把混凝土、木材、玻璃等建筑材料,在现场分类收集,然后,资源再生利用,把其作为建筑物业主及拆除解体商的附加义务。根据日本建设省的统计,2000年建筑垃圾资源再利用率达80%。美国是较早提出环境标志的国家,美国政府制定的《超级基金法》规定:“任何生产有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾卸。”美国一家建筑公司利用回收的废混凝土、金属、纸板、木材等建筑垃圾建造房屋,被称之为“资源保护屋”,俗称“垃圾屋”,并荣获了美国住宅营造商协会颁发的“住宅风格奖”,较好地解决了废物综合利用和环境保护问题。美国CYCLEAN公司以节能、保护环境及健康为原则,以建筑垃圾废弃物回收的再生材料为主建造了一栋绿色办公大楼,其建筑面积为6.2万平方米。德国是世界上最早推行环境标志的国家。德国的每个地区都有大型的建筑垃圾再加工综合工厂,仅在柏林就建有20多个。德国钢筋委员会1998年8月提出了“在混凝土中采用再生骨料的应用指南”法国利用碎混凝土和碎砖块生产出了砖石混凝土砌块,符合与砖石混凝土材料有关的NBNB21-001(1988)标准[3];英国已开发了专门用来回收湿润砂浆和混凝土的冲洗机器。北欧各国如丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典等于1989年实施了统一的北欧环境标志[4]。
4 建筑垃圾的回收利用方法
对于建筑垃圾的回收利用,我们应该根据它自身的特点来处理,我通过国内外的各种文献质料,通过自己到各个地方的调研考察,了解到建筑垃圾的一些特点以及现状,并根据以上提出对建筑垃圾回收利用的一些方法如下:
4.1 加强对建筑垃圾的管理和搞好控制 加强对建筑垃圾的管理和搞好控制既是从源头上对其做一个制约。转化机制、成立建筑材料回收协会,实现垃圾处理的市场化、产业化。要能使废物不废,首先要形成一定的机制、明确管理职能。建设项目实行建筑垃圾收费制度以及施工现场收取卫生保证金制度。控制对策必须在方案和设计阶段就要搞好,全面对比,选择合理的方案和进行合理的设计,尽量减少工程变更,减少建筑垃圾。
注重长远规划设计,在日常生活中,我们经常可以见到有许多建筑物或构筑物刚建好一两年甚至不到一年就又拆掉另建,这都是缺少长远规划或总体规划而导致的。如果在设计时就能够通盘考虑,不仅可以节约大量人力、物力、财力,还可以减少许多建筑垃圾。提高耐久性设计。旧建筑物的拆除,大部分是由于使用年限已到,不适于继续使用,历史上我们祖先建造的许多建筑物或构筑物,有的已经有几百年历史,但至今仍然能够使用,所用的材料不外乎木材、石材、粘土砖等。虽然维修也需要资金和产生垃圾,但总比拆除重建合算。因此,我们的设计人员应想尽一切办法延长结构的使用年限,提高结构的耐久性。与此同时,也应相应提高各种装饰材料、填充材料等的耐久性。从而不仅可以提高资源的利用率,还可以减少建筑垃圾的产生率。
4.2 对建筑垃圾采取分渠道、分类进行回收 城市垃圾主要有建筑垃圾和生活垃圾,对于生活垃圾国内主要采取卫生填埋场和焚烧处理厂(垃圾发电)。由于建筑垃圾相对于生活垃圾对环境污染要小,处理的方法、途径也不同。因此对建筑垃圾和生活垃圾应采取不同的收集、回收渠道,减少生活垃圾的量、降低建筑垃圾的回收难度、提高建筑垃圾的回收利用价值。对施工现场建筑垃圾实行分类收集与回收。这就更加方便建筑垃圾的综合利用,根据不同的建筑垃圾所具有的特性来对其进行处理,真正“对症下药”,保证药到病除。
4.3 建立建筑垃圾的再生处理站 对建筑垃圾进行处理就要有一个专门的基地来进行处理和回收利用。因此建造一个建筑垃圾的再生处理站就显得尤为必要了。在建筑垃圾再生处理站内,将粗选后的建筑垃圾采用机械和人工方法,按木材、纸片、废混凝土碎块(废砖渣)、塑料、金属等分类进行细选。对废塑料、金属及废木材,交回收部门再利用;其余的废混凝土、废砖渣用破碎机破碎。
4.4 积极开发生态型建筑材料 现在城市建筑正在呼吁建设生态城市,因此对于建筑所需要的生态型建筑材料的需求就越来越迫切,这使得我们不得不快速的发展科技,并以科技为手段来研究生态型建筑材料。国内一些研究单位开发了用建筑垃圾生产再生砖(砌块)、再生烧结砖、预制构件、铺道砖、花格砖等建筑材料,并且进行了推广应用。现在的环境对于建筑的制约显得越来越重要。因此建筑材料采用生态型的材料就迫在眉睫了,城市建设也在搞生态城市,可持续发展。这些都为生态建筑材料的应用创造了有利条件。消除建筑垃圾的环境污染、保护耕地是国家经济发展的当务之急,只有按照3R原则,把建筑业、建材业的发展与保护生态环境、治理环境污染有机地结合起来,才能确保国家可持续发展战略的实施。
5 结束语
建筑垃圾其实也并非全是没有用的废弃物,只要我们利用我们的科学技术对其进行回收和利用,进行合理的管理,它就可以变废为宝的,为我们的城市变成生态之城创造条件。
参考文献:
[1]吴贤国,李惠强,郭劲松.垃圾废料作为建筑材料的综合回收利用途径[J].建筑技术,2000,31(5):318~319.
[2]日本重视建设工地废弃物资源再利用[J].建材工业信息, 1998,(1).
关键词:标准 在线监测
中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0120-02
1 烟气VOC国内外研究现状
1.1 概述
《大气污染物综合排放标准 GB16297-1996》中定义污染源是指排放大气污染物的设施或指排放大气污染物的建筑构造(如车间等)。污染源按照排放方式不同可分为固定污染源和流动污染源。固定污染源指烟道、烟囱及排气筒等具有固定位置,排放稳定的排放源。固定污染源VOCs主要来源于喷涂行业、皮革行业、石油化工厂、印刷行业、污水/垃圾处理厂、加油站泄露、生物质、燃煤、半导体工业,冶金工业等。其主要特点是排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长,对局部环境影响较大,属于有组织排放监控点。对固定污染源进行在线监测能够检查污染源排放到废气中的有害物质是否符合排放标准的要求;评价企业净化装置的性能和运行情况,以及污染防止措施的效果,为大气质量管理与评价提供依据。
1.2 固定污染源监测因子
结合国标、美国CTM-028标准以及国内各行业标准检测要求,总结的固定污染源监测因子,主要包括常用有机溶剂及各行业生产原料,共计78种物质,包括酯类、酮类、醇、苯系物、烷烃和烯烃类组分。其中苯、甲苯、二甲苯三种物质的检测频率最高。
1.3 国内外VOC监测现状
(1)ABB公司。
ABB公司生产的过程气体分析仪主要用于工业生产过程监测,以及固定污染源排放监测,其监测系统原理,如图1所示。
(2)横河公司。
如图2所示。
(3)西门子公司。
西门子公司MaxumTM Ed. II 工业色谱系统,是在西门子Advance Maxum和PGC 302气相色谱仪整合到一个单一的分析系统。从柱箱和电子组件到软件和通讯网络,系统都是以模块化方案设计。如图3所示。
1.4 分析标准
目前我国国家和地方(主要为北京、上海和广州)均制定了相应的排放标准,对污染源排放限值进行要求和限定,其中国标6个,地级标准5个,行业标准一个。标准主要检测指标为苯系物、非甲烷总烃以及部分挥发性有机溶剂。
2 VOC在线监测技术
2.1 系统硬件方案
整个FID分析仪的组成如图所示,由气相分离单元、控制单元、驱动单元和FID检测单元组成。
FID分析仪硬件设计整体框图如图4所示。
2.2 烟气取样系统设计
烟气采样系统包括高温采样探头,用于实现高温采样,具有反吹功能,采样管采用180℃全程伴热,低温除湿器用于进行汽水分离,将烟气中的水除去,高温裂解和低温富集装置用于进行样品富集和裂解分析,多通阀用于进行样品切换,送入分析仪,其系统设计如图5所示。
3 结语
通过分析国内外VOC的分析技术、不同公司的仪器比较和国内外分析标准的比对研究,并研究了烟气VOC在线监测技术方案,为VOC在线监测仪研制提供基础。
参考文献
[1] 刘虎威.气相色谱方法及应用(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2007:12-8.