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让绿色建材助力城市发展和生态治理!
浏览: 发布日期:2019-03-07

目前,全国各地陆续对纳污坑塘、农村环境生活污水与垃圾、工业企业排污、黑臭水体、工业固废和医废危废等开展专项整治工作。同时,针对上游河道支流截污、排污口规范化整治和非法排污口封堵、垃圾处置、畜禽养殖粪污资源化利用等工作也提出很多想法。水一处理就会产生大量的淤泥,包括原来没有处理的残留在河底的淤泥,这些二次资源一旦得到开发和利用,将会产生意想不到的巨大收获!

把这些淤泥清理出来,来做各种各样的绿色建筑材料;譬如淤泥不仅可以做砖,还可以做轻骨料陶粒、高强陶粒、陶粒混凝土和制品、隔热保温材料,乃至装配式被动房和基础设施部品和部件等等。由于陶粒是烧结材料,是性能非常稳定的建材,具有做被动式建筑墙体保温材料的天然功能。此外,它不仅可以做一般的轻骨料混凝土,还可以做成500-800号的高强混凝土,用于建造梁板柱和基础设施。一般机场跑道的混凝土标号也就是500号左右;高强陶粒混凝土可以做出600号到800号的强度,用于高铁轨枕和面板建设也没有问题;用于市政基础设施建设,强度和耐久性能都会经受住考验。

再者,随着城市建设,中老城拆迁产生的大量建筑垃圾,可以用于生产再生建材。不管是用来制作再生混凝土,形成铺路材料,还是采用新的技术,比如生产地聚物水泥混凝土和制品,或生产免烧的污水过滤陶粒材料等新型建材或环境功能材料,甚至可以用来做一些结构性的材料,都具有广阔的开发前景。

大量的淤泥变废为宝,化腐朽为神奇;这是一项艰巨的工作。它包括将来从源头上采取治理措施的污水处理厂,对于由此产生的淤泥来说也是一个好去处。白洋淀淤泥清除出来,湖水变清,是一个绿色建材的首要来源;而后,千家万户包括企业都进行污水源头治理之后,过滤排放产生的淤泥,还可以持续利用。这样就可以做到可持续发展、生生不息,只要坚持污水严格处理、污染物近零排放,就会永远产生这些东西,这也是绿色建材、绿色建筑和绿色基础设施可持续发展的资源保障之一。

建材工业也是一个需要对原材料进行适时战略性转移的传统产业。过去都用天然的自然资源,包括开山、采矿、河道挖沙,不仅破坏了生态,而且这些天然资源也日渐枯竭;现在政府已经逐渐的不允许这种不可持续的行为蔓延了,那么河沙不让采了、开山不允许了,就用这些下水道的淤泥做出陶粒,自然是一个可以做到利废和环保两全其美的选择。下水道淤泥变成了烧结陶粒,使用的能量,原则上希翼都能用上可再生能源,即利用太阳能,光伏或光热,科研和设计部门已经在尝试,用电炉来烧陶粒;不能再烧煤炭了,整个华北地区的雾霾非常严重,必须限制传统的能源使用,国家鼓励采用清洁能源。

我国煤炭占的能源比例还在60%以上,而发达国家,比如OECD国家,煤炭占能源的比例平均只有10%左右;所以国家也在鼓励利用新能源和限制烧煤,以减少雾霾等突出环境问题。煤和石油烧完后的主要污染物是二氧化硫和氮氧化物,加上汽车所产生的的氮氧化物,这些都是雾霾的主要成分;因此要鼓励用可再生能源,这样才能生产从全生命周期来评价都可以称作为绿色建材的新材料。因此,利用环保产生的淤泥等废弃物生产烧结和免烧陶粒砂,这是再生建材的一个新领域。环保治理产生的下水道的淤泥,特别是对于未来的城市建设和科学利用而言,都具有特殊的意义。

芦苇、秸秆变生物质建材

芦苇,也是工信部积极倡导的生物质建材之一,包括秸秆。因为我国的森林覆盖率不高,只有22%左右,但是我国是人口大国,种粮土地面积巨大,一年有将近10亿吨的秸秆产生量。

人口大国种粮食就多,所以农作物秸秆也非常多;对于芦苇的可资利用,地方政府一直苦于芦苇的无序增长,没有好的解决办法。实际上,应该按照自然规律,遵循可持续发展理念,有序的采伐;一年长多少,就要有序地收割一部分。当然收割率不能大于它的生长率,对于这种可再生的资源,再利用的时候要遵循一个可持续发展的原则,即采伐率一定要小于它的生长率,否则就采没了。对于森林资源,都是这样,要遵循这个原则,做到“砍一棵树,种两颗树”,要形成法律;这样才会可持续发展,生生不息。对于绿色建筑,特别是由生物质建材建造的建筑,如今已出现重组木技术,或叫CLT(Cross Laminated Timber )技术,这些年已开始风靡世界。利用这些生物质建材技术,可以盖出高楼大厦,代替钢材和混凝土,颠覆人们已有的传统认知。

美国的一个华人胡博士,进行木材重组之后,其强度可以超过钢材和混凝土,可以建造几十层的大楼,日本准备用重组木来建造80层的木结构建筑。再如,北美的加拿大,用CLT技术在UBC建造的18层学生公寓,如今已经投入使用。当前,大家国家木材缺少,那就可以用生物质建材代替,比如芦苇、竹子、秸秆等这些东西,从理论上将,都是可以代替木材的,所以也是没有问题。这些资源年年生长,不像种树,至少需要十年或几十年的生长期。现在业界把秸秆等生物质资源,称为第二森林资源,而且秸秆一年就长出来了。现在农民几乎全都把它烧掉,污染环境、影响飞机的起降,造成雾霾,那么大家把它变成生物质建材,就是一个非常好的出路。

建筑垃圾变为再生建材

《纲要》指出要坚持绿色发展,采用先进技术布局,建设污水和垃圾处理系统,推广超低能耗建筑,优化能源消费结构。强化大气、水、土壤污染防治,加强生态环境治理和保护,同步加大上游地区环境综合整治力度。

除了当地的新建建筑和基础设施建设要利用当地的生态建材资源,城市发展也有不少既有建筑需要拆除或改造。既有建筑有的不符合整体规划的要求,那么不久将可能会拆除;拆除就会形成大量的建筑垃圾。那么再生建材都会形成比较大市场需求,这也是国内外特别关注的项目,现在从技术上都已经有了很好的解决方案。

目前,现有的建筑垃圾利用,已经有非常好的技术;在国外,比如欧洲早就已经有90%以上的建筑垃圾被利用了。

大家国家的利用率也在5%-10%之间,相对比较低。这几年才刚刚发力;像机制砂类似的产品,山基本都不让开采了,那么就要利用建筑或工业废弃物,把建筑垃圾变成高强度和高性能的再生建筑材料,供需市场都是非常大的。过去中国的建筑有很多毛病,其中一个就是寿命短,平均只有30多年,建筑寿命起码应该到达100年以上。现在改革开放初建造的房子,如今已经40年了,好多地方那时候建的房子都要拆了,将形成大量的建筑垃圾。大家再把建筑垃圾充分利用起来,变废为宝,来满足、适应新建筑和道路基础设施建设的海量需求。目前需要绿色的材料量非常之大,建筑垃圾和工业废弃物的数量如果得到充分加工和利用,其数量已经完全可以满足今后几十年的建设需求。

关于建筑垃圾变可再生建材能不能引领世界?从整体数量和建设量来说,中国一定是世界第一!自改革开放40多年来,世界上50%以上的建筑量在中国,大家的建筑材料也是占全世界的50%以上,大家的水泥产量曾经达到全世界的60%,经验肯定是全世界最丰富的。各种建筑的体量巨大,当然在高精尖方面大家还需要进一步的发展和赶超。所以,关注城市发展和建筑行业,就是因为在这个地方要在绿色建材、绿色建筑和绿色基础设施的方方面面,特别是大家的绿色建筑材料,会有它的独特性和先进性;经过大建设后,今后中国城市肯定是能达到非常高的水平,一定是国际一流水平,引领中国、引领世界。所以这也是为什么大家要研究它,全国各地都要学习它的根本原因。

随着城市进步和发展,每年都存有大量的工业废弃物可以利用,不光是淤泥,也不光是生物质建材或建筑垃圾,还有钢渣、矿渣、尾矿、粉煤灰、煤矸石和脱硫石膏等大量二次资源也可以加工成绿色建筑材料,形成绿色建筑和绿色基础设施的主体材料。从建筑的未来发展的大方向来看,装配式被动房、绿色生态节能建筑与基础设施将居于主导地位,那么衍生于二次资源的绿色建材、生物质建材、利废建材和可再生建材将大展宏图;我国的传统的建材产业也将面临着一次难得的绿色转型升级和既有原燃材料的战略转移的历史机遇!

 

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