1、合肥市軌道交通工程渣土資源化利用研究與示范項目調研報告二O三年四月目錄1 來源及規模2 主要的危害3 處理現狀3.1 國外3.2 國內4 綜合利用4.1 空心磚4.2 路基填料4.3 注漿材料4.4 用于夯擴樁4.5 再生骨料4.6 其它5 渣土磚市場優勢6 前期工作6.1 技術調研6.2 簽訂框架協議 6.3 各級科研立項 7 亟需解決的問題 8 社會效益和經濟效益 8.1 節約土地8.2 解決就業8.3 節能環保來源及規模建筑垃圾可分為土地開挖垃圾，道路開挖垃圾、舊建筑物拆除垃圾、建筑工地垃圾和建材生產垃圾五 類，主要由渣土、砂石塊、廢瀝青混凝土塊、廢水泥混凝土塊、磚瓦、碎磚瓦塊、廢砂漿、

2、廢金屬、廢塑 料、廢竹木、廢玻璃、廢瓷片等組成。其中，土地開挖垃圾，道路開挖垃圾和舊建筑物拆除垃圾的量最大。目前，我國建筑垃圾的數量已占到城市垃圾總量的30% 40% o近年來隨著我國城市建設的飛速發展和城市居民住宅面積的提高，我國建筑渣土的產生量也隨大幅度增加。我國建筑渣土量平均以每年10%的速度增長。我國目前處于建設的高峰期，建筑垃圾的產量持續增加。2010年,我國的建筑垃圾的年產生量 （含渣土 ）達15.5億噸左右，且呈逐年上升的趨勢。其中，近三年全國平均拆遷建筑面積約6億平米，約產生建筑垃圾7.8億噸；按國家住房與城鄉建設部規劃，到2020年我國尚需要建設 300億平米住宅，平均每年建

3、設面積為20億平米，約產生建筑垃圾 10億噸（含渣土），合計17.8億噸,兩組數據基本吻合。在所有的建筑垃圾中， 渣土約占10億噸左右，這是一個驚人的數字，隨著城鎮化進程的不斷推進，越來越多的城市已經或將開始地鐵建設，產生的渣土量今后將不斷地提高。為我國目前主要城市已建地鐵和規劃要建地鐵的概況。表1全國地鐵概況城市北京上海天津廣州深圳南京杭州哈爾濱沈陽成都武漢合計已有里程41933013623617820048275032571713規劃里程5618771606005856172701302102756014886城市重丿大寧波無錫長沙鄭州福州合肥大連南昌青島西安合計已有里程940022000

4、00020136規劃里程51324815845202180322681682272252356由表中的統計結果可知，全國規劃中還要建設的地鐵里程超過 5000km，隧道區間直徑按 6m計算, 則每公里地鐵開挖將岀土約 5.7萬方，全國將岀土 2.8億方土，如果全部采用棄土場堆積， 將占用大量的 土地資源。主要的危害1. 占用土地，降低土壤質量。隨著城市建筑垃圾量的增加，土地被占用面積也逐漸加大，大多數垃 圾以露天堆放為主，經長期日曬雨淋后，垃圾中有害物質通過垃圾滲濾進入土壤中，從而發生了一系列 物理、化學、生物反應，或為植物根系吸收或被微生物合成吸收，造成土壤的污染。2. 影響空氣質量。建筑垃

5、圾在堆放過程中，在溫度、水分等作用下，有些有機物質發生分解，產生 有害氣體；一些腐敗的垃圾發岀了惡臭氣味，同時垃圾中的細菌、粉塵飄散，影響環境質量；少量可燃 建筑垃圾在焚燒過程中又會產生有毒的物質，造成了空氣污染。3. 對水域的影響。建筑垃圾在堆放和填埋過程中，因發酵和雨水的沖淋，以及用地表水和地下水的 浸泡而產生的滲濾液或淋濾液，會造成周圍地表水和地下水的嚴重污染。4. 破壞市容、惡化城市環境衛生。城市建筑垃圾占用空間大、堆放無序，甚至侵占了城市的各個角 落，惡化了城市環境衛生，與城市的美化與文明發展極不協調，影響了城市的形象。5. 存在安全隱患。大多數城市對建筑垃圾堆放未制定有效合理的方案

6、，從而產生不同程度的安全隱 患，比如建筑垃圾的崩塌現象時有發生，甚至有的會導致地表排水和泄洪能力的降低。施工場地附近大 量堆放的建筑垃圾，容易造成交通堵塞。處理現狀 國外環顧全球，其他國家在發展過程中也都遇到過建筑垃圾帶來的問題，其中一些國家對建筑垃圾的管 理政策有過很成功的嘗試，他們的一些經驗值得我們借鑒。德國是世界上最早開展循環經濟立法的國家。 1955 年至今，德國的建筑垃圾再生工廠已加工 約 1150 萬立方米再生骨料，并用這些再生骨料建造了 17.5 萬套住房。同時，德國對未處理利用的建筑 垃及按每噸 500 歐元的標準征收處理費。據悉，世界上生產規模最大的建筑垃圾處理廠就在德國，這

7、個 廠每小時可生產 1200 噸建筑垃圾再生材料。 德國約有 200 家建筑垃圾處理企業， 年營業額達 20 億歐元。美國每年有 1 億噸廢棄混凝土被加工成骨料用于工程建設。通過這種方式實現了再利用，再生 骨料占美國建筑骨料使用總量的5%。在美國， 68% 的再生骨料被用于道路基礎建設，6%被用于攪拌混凝土， 9% 被用于攪拌瀝青混凝土， 3%被用于邊坡防護， 7% 被用于回填基坑， 7% 被用在其他地方。美國 政府 1980 年制定的 超級基金法 從源頭上限制了建筑垃圾的產生量， 促使各企業自覺尋求建筑垃圾資 源化利用的途徑。荷蘭目前已有 70% 的建筑垃圾可以被循環再利用，但是荷蘭政府希望

8、將這一比例增加到90%為此，他們制定了一系列法規，建立限制建筑垃圾傾倒處理，強制再循環運行的質量控制制度。日本從 20 世紀 60 年代末就著手建筑垃圾的管理并制定相應的法律、 法規及政策措施， 以促進 建筑垃圾的轉化和利用。 1977 年，日本政府制定了再生骨料和再生混凝土使用規范 。 1991 年，日本 政府又推出了資源重新利用促進法 。日本對建筑垃圾的主導方針是:盡量不從施工現場排出建筑垃圾，建筑垃圾要盡可能重新利用，對于重新利用有困難的則應適當予以處理。韓國政府在 2003 年制定了 建設廢棄物再生促進法 ，明確了政府、 排放者和建筑垃圾處理商 的義務和對建筑垃圾處理企業資本、規模、設

9、施、設備、技術能力的要求。更重要的是，規定了建設工 程義務使用建筑垃圾再生產品的范圍和數量，明確了未按規定使用建筑垃圾再生產品將受到哪些處罰。國內建筑垃圾經過資源化處置 ,95%以上可成為工程建設的原材料并能應用在建設工程中去。目前 ,我國已有少數地區在政府、企業和研究單位的共同努力下實現了建筑垃圾資源化利用的途徑,從管理模式到資源化處置和工程應用都取得了很好的經驗和理想的效果。比如:出臺地方法規、采用特許經營方式等手段推動了建筑垃圾資源化利用的開展 ,當地的建筑垃圾資源化利用率已達到 50%以上甚至 100%, 利用建筑垃圾 生產再生磚、無機混合料、再生骨料混凝土等各種建材產品 ,應用在建筑

10、工程上最長達 17 年以上的實踐 考驗 ,未發現問題。建筑垃圾完全可以作為一種城市礦產資源使用,節省大量的天然資源 ,保護環境 ,具有顯著的社會、環境和經濟效益。 但全國范圍內 ,我國目前建筑垃圾的主要處置方式是填埋與堆放,據不完全統計 ,實際建筑垃圾資源化利用率不足 1%, 主要產品型式為再生磚等。綜合利用空心磚為了實現最大限度地利用地鐵渣土，結合 “綠色地鐵 ”的建設理念，長沙從 2009 年開始軌道工程渣 土綜合利用項目的專題研究。 “通過分析地鐵渣土的性能、小型模擬試驗和權威檢測，確定利用地鐵廢渣 土為主要原料制作燒結制品是可行的。 ”經過兩年多的研究和試點，長沙已經摸索出一條可以推廣

11、的有效 途徑，通過 5 道工序、大約 3 天的時間，地鐵渣土就可變成新型墻材。呈稀泥狀的地鐵渣土運達后， 先要進行碾碎， 然后攪拌， 再通過擠出機成型為磚塊， 接著人工干燥， 最后進行 2 至 3 天的焙燒。這樣 5 道工序全部完成大約需要 3 天時間，一批合格的新型墻材燒結多孔磚 就完成了。由地鐵渣土制成的磚可用于房屋承重墻和非承重墻的建設，目前已經有房產項目開始使用這 種 “地鐵磚 ”。利用地鐵渣土制磚既解決了自然堆放渣土可能產生的污染環境、土地浪費等問題，也有利于推廣高 品質的新型墻材，推動綠色建設。以木馬機磚廠為例，按照年產 6000 萬塊標準地鐵渣土磚燒結多孔磚的產能，每年可消納軌道

12、工程 廢渣土 10 萬立方米，以堆高 2 米計算，可節省渣土堆放場地 76 畝。多孔磚比實心磚更節材環保，與原 生產同等數量的粘土實心磚比較，可實現節約土地 100 畝，節約能源 3845 噸標煤，減排二氧化碳 8841 噸。對于消納廢渣土生產新型墻材的企業而言，還將獲得一定政策和資金扶持作為鼓勵。據透露，長沙還計劃出臺相關激勵政策來吸引更多企業積極主動參與渣土綜合利用，力爭在 2013 年底在地鐵工程周邊建成不少于 4 家的渣土綜合利用企業， 形成年綜合利用軌道工程渣土規模達 50 萬立 方米，遠期還計劃新建兩條年產 1.2 億塊標磚燒結自保溫墻材生產線。路基填料 隨著經濟的高速發展，城市道

13、路及公路大量建設，發生越來越多的土石方工程量被占用及大量土石 方被用作填筑道路結構材料。福建交通科研項目“建筑渣土填筑路基技術研究”由福建省交通科研所和福州繞城高速公路公司承 擔。項目組通過大量的室內、現場試驗研究和數值分析，對福州繞城高速公路西北段沿線建筑渣土的工 程特性和路用性能進行深入分析， 提出建筑渣土的綜合分類法， 、基于分維值 D 指標的建筑渣土級配評價、 建筑渣土檢查方法和質量控制標準，形成建筑渣土填筑路基施工技術指南 。研究結果表明，建筑渣土可適用于 94 區以下路基填筑，不僅減少公路沿線拆遷建筑渣土外運、處 理和路基填筑用土的費用，也可節約砂土、砂石等自然資源，使渣土變廢為寶

14、，節省了大量建設資金和 土地資源，具有良好的經濟、社會效益。注漿材料 南京長江隧道所穿越的地層主要為淤泥質黏土和高滲透性的粉細砂、礫砂地層。其中后兩者地層占總長度的 90 %以上。沿線地質條件表現為高透水性、流塑性、高外水壓力（最大水頭60 m ）。采用泥水盾構施工方法，直徑達到 14.87 m 。在如此大直徑的盾構中開挖，對壁后注漿性質的要求將更高，例 如良好的流動性和充填性能，以及較低的泌水率和分層度，所需要的量也遠遠超過了一般的地鐵盾構。 沿線還有重要建筑物長江大堤需要保護，需要嚴格控制地表沉降。為此，研究了開挖排放的粉細砂在盾構壁后注漿中的再利用的問題。通過考慮地層不均質性土 砂比，研

15、究了各種渣土情況下的漿液性質的變化。結果表明，盾構開挖排放的粉細砂渣土能夠滿足盾構 壁后注漿施工的要求，漿液配方應根據土砂比的變化，快速作出調整，以保證漿液的性質不發生較大的 變化。用于夯擴樁 利用建筑垃圾如平房改造下來的碎磚爛瓦、廢鋼渣、礦渣磚、碎石、石子等廢物材料為填料，采用特殊工藝和專利施工機具，形成夯擴超短異型樁，是針對軟弱地基和松散地基的一種地基加固處理新技 術。近些年來，河北工專新興科技服務總公司開發成功一種“用建筑垃圾夯擴超短異型樁施工技術” ， 在綜合利用建筑垃圾方面有了突破性進展。該項技術是采用舊房改造、拆遷過程中產生的碎磚瓦、廢鋼 渣、碎石等建筑垃圾為填料，經重錘夯擴形成擴

16、大頭的鋼筋混凝土短樁，并采用了配套的減隔振技術， 具有擴大樁端面積和擠密地基的作用。單樁豎向承載力設計值可達500700kN。經測算，該項技術較其他常用技術可節約基礎投資 20 % 左右。再生骨料 建筑垃圾中的廢混凝土塊、廢磚石、砂漿、渣土經破碎篩分和粉磨等一定的工序后都是作為再生骨料的材料來源廢混凝土塊經破碎篩分得到粗骨料和細骨料，粗骨料可作為碎石直接用于地基加固、道路 和飛機跑道的墊層、室內地坪墊層；細骨料用于砌筑砂漿和抹灰砂漿。再生骨料具有孔隙率大、吸水率 大、堆積密度小、壓碎指標值高和堅固性差的特點，導致再生混凝土工作性差、強度低、收縮大、碳化 快、抗凍性能差和抗氯離子滲透性差。 以往

17、的再生混凝土只能用于制備路基材料、 混凝土小型空心砌塊、 花格磚等低強度等級的低性能混凝土。為了提高再生混凝土的性能，拓寬再生混凝土的應用領域，必須 研發各種輔助添加劑和配比方法。其它隨著城市化進程的不斷提速，建筑渣土成幾何級速度增長，其資源化也成為時下一個全新的課題。 近年來，寧波市北侖區積極探索建筑渣土資源綜合利用管理模式，從拓寬其可利用途徑入手，不斷創新 建筑渣土資源化利用方式，為建筑渣土找到了新”出路。北侖中心城區的 銀泰天地”建設項目，是該區目前建筑渣土產生量最大的一個工地，出土量超過70萬立方米，消納場地的匱乏一度導致該項目施工進展緩慢通過該區建筑渣土電子地圖”北侖區渣土部門及時得

18、知通途路小港段兩側有綠化項目需要大量綠化用土。通過網絡平臺進行信息對接，該區建筑渣土 得到了有效的資源回用。海灘圍涂工程中需要大量建筑渣土，最近幾年，北侖先后向梅山島七姓涂圍涂工程”消納渣土 50余萬立方米；向圍涂工地調運建筑渣土60余萬立方米，有效緩解了渣土消納壓力。渣土磚市場優勢我國人均耕地資源不到世界平均水平的40%，但因城鄉建房燒制粘土磚，一年竟要損毀良田70萬畝。據了解，到 2003年，全國人均耕地資源只有 1.43畝，其中30%的縣、市人均耕地面積已低于聯合 國規定的人均0.8畝的警戒線。然而，由于種種原因，我國目前仍是世界上少數幾個以實心粘土磚作為 主要墻體材料的國家之一。在我國

19、，墻體材料約占整個房屋建筑材料的70%，其中粘土磚在墻材中仍居主導地位，生產實心粘土磚所需的粘土資源更屬可耕地中較優質的粘土，因此，其對土地資源的破壞可見一斑。據統計，目前 全國尚有磚瓦企業 9萬多家，占地超過 500萬多畝，每年生產的粘土磚約 6000多億塊，耗用粘土資源 13億立方米，按平均挖土深3米折算，相當于每年毀田約70萬畝。2012年9月26日國家發展和改革委員會宣布，為深入推進墻體材料革新，節約能源資源，有效保護耕地和環境，推動資源綜合利用，促進節能減排目標任務的實現，我國將在 十二五”期間在上海等數百個城市和相關縣城逐步限制使用粘土制品或禁用實心粘土磚。意見指岀，到2015年，

20、全國30%以上的城市實現 限粘” 50%以上縣城實現 禁實”有序推進鄉 鎮、農村禁實”工作。意見明確，將分兩批公布限粘”城市、禁實”縣城名單，并將 城市限粘、縣城禁實”工作納入 十二五”省級人民政府節能目標考核。第一批 限粘”城市、禁實”縣城于2013年底前完成任務。盡快開發地鐵渣土磚，不僅能在限粘”之后迅速地占領市場，還能有效的降低對土地資源的破壞，社會效益和經濟效益十分顯著。前期工作為探尋適合合肥市市情的建筑垃圾綜合利用途徑，將建筑垃圾資源化利用推向更多領域、更深層次，確保合肥建設實現循環經濟和可持續發展，并拓展企業業務，推進企業轉型，我們開展了大量的前期工 作。技術調研為了對合肥地區地鐵

21、渣土燒制空心磚從技術層面進行可行性，公司對在建1號線的地鐵區間和車站的情況進行了大量的調研，該地區主要地質的組成如下表所示：表2隧道圍巖分級修正表巖土層序號巖性名稱巖性特征開挖后 穩定狀態地下水 狀態分級圍巖基本 分 級修正后 圍巖分級粉質粘土填土松散-稍密易坍塌nw1雜填土松散易坍塌nww粘土硬塑自穩能力差nVw1粉質粘土硬塑自穩能力差nVw2粉土密實易坍塌mww3粉細砂中密易坍塌mww巖土層序號巖性名稱巖性特征開挖后 穩定狀態地下水 狀態分級圍巖基本 分 級修正后 圍巖分級3粉細砂密實易坍塌m1強風化泥質砂巖mVw2中風化泥質砂巖nIVV1強風化泥質砂巖mVw2中風化泥質砂巖nVV對于以上

22、的地層，可以分為三類：1. 可直接燒制對于粘土和粉質粘土，進行脫水之后，可以通過添加頁巖，煤矸石等粉料直接燒制粘土磚。2. 通過配比實驗燒制對于粉土，或含少量粉砂的粘土，可通過添加其它材料，進行配比實驗，燒制空心環保磚。3. 不適宜燒制對于淤泥，粉細砂及砂巖等不適宜用來造磚的材料，可以考慮用作綠化用土，景觀用土，路基填料下面選取1號線合肥站大東門站標段的四站三區間開挖土體的成份進行分析：表3地質情況與統計結果區段合肥站合鳳區間鳳陽路站鳳明區間明光路站明大區間大東門站地質情況粘土為主， 少量雜填 土與淤泥 質粉質粘粘土為主， 含少量粉 質粘土以粘土和 粉質粘土 為主，含部分雜填土 和少量粉 細砂

23、成份復雜， 含粉土、粉 質粘土、粉細砂以粉土為 主，含少量 咋填土、粉質粘土和 粉細砂以粉土和 粉質粘土 為主，含部分強風化 泥質砂巖成份復雜， 含大量粉 土、粉細砂 及強風化 泥質砂巖地下水情況說明除雜填土 之外，大部分都含水一半含水，一半不含水除雜填土之外，大部分含水都在地下水位以下除雜填土 之外，大部 分含水都在地下水位以下除雜填土 之外，大部 分含水是否適宜做渣土磚通過統計結果說明，合肥地區地鐵渣土成份存在一定的差異，有些渣土經脫水后可以直接用來燒制 粘土磚，有些渣土要進過分揀和配比實驗方可用作燒磚材料，有些渣土成份比較復雜，且含大量不宜燒 制磚塊的成份，應考慮其他用途。在項目啟動后，

24、必須針對地鐵各個標段地質的實際情況，并根據其工程進度（不同階段岀土成份不一致），有選擇性地對渣土進行處理，從而最大限度地提高渣土的處置效率，降低運營成本。亟需解決的問題目前在國內投資開發建筑廢棄物利用項目，既是機遇也是挑戰，需要做好充分的準備，只有建立一 定的環境，項目才可以運行。1. 加大建筑渣土資源化科研工作扶持力度科研工作是建筑渣土資源化的基礎，沒有合適的技術方案，建筑渣土的資源化就無從談起。所以， 要加大對建筑渣土資源化利用進行技術開發企業的扶持投入力度，重點支持研發成果的產業化轉化。2. 建議政府出臺相關辦法，保證供、銷 渣土綜合利用必須由政府發文件強制推行，研發企業采取特許經營權模

25、式，進行渣土統一再生、利 用，這樣才能保證企業的長期生存和發展。企業按照相關的標準處置建筑廢棄物，但是生產的產品必須 大部分能被政府建設項目使用消化，非政府投資的商業建設項目也要優先使用本城市生產的再生產品。渣土供給可以采取特許經營方式或由軌道公司和我公司組建合資公司，由我公司統一組織脫水運輸， 脫水及運輸費用可經審計局、軌道公司、重點局等途徑確定。資源化產品可以要求建筑設計部門在設計環節優先采用建筑垃圾新型建材，在保證建筑質量和相關 要求的前提下，任何部門、單位不得以任何理由拒絕采用建筑垃圾新型建材；各級財政、市政建設部門 在城市公用設施和公共建筑的建設過程中，優先采用建筑垃圾新型建材，可以規定凡在合肥招標投標中 心招標的項目，對能使用建筑垃圾新型建材的，如研發企業能生產的，由招標人直接采購供應。3. 建議政府優先土地供給政策 為保證建筑垃圾資源化利用項目產業化的快速推進，政府有關部門必須盡快配套相關政策，優先落 實處理廠土地供給問題。我們初步打算建成 1 家占地面積 500 畝以上的環保再生示范基地， 進行合肥軌道交通工程渣土資源 化利用項目研究與示范。土地供給方面可以考慮政府以土地出資控