大连市科学技术局 大连市知识产权局

作为被国家认定的高新技术企业、辽宁省科普基地、大连市第一批开展循环经济重点行业试点单位、大连理工大学研究生实践教育基地,以绿色为发展主题的泓元公司,已经确定了下一步科技攻关项目:推出最新型、轻质的保温墙体材料,为客户提供轻质高强、安全防火的新型材料。通过科技创新,为城市环境建设拓展更大的发展空间。

摘要: 【中国建材信息总网】国务院办公厅印发的《
“无废城市”建设试点工作方案》(以下简称《方案》)明确,“无废城市”是以创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念为引领,通过推动形成绿色发展方式和生活方式,持续推进固体废物源头减量和资源化利用,最大限度减少填埋量,将固体废物环境影响降至最低的城市发展模式。
《方案》强调,坚持绿色低碳循环发展,以大宗工业固体废物、主要农业废弃物、生活垃圾和建筑垃圾、危险废物为重点,实现源头大幅减量、充分资源化利用和安全处置。
砖瓦行业要做“变废为宝”排头兵   砖瓦人要面对现实
  近年来,中国的砖瓦行业取得了较大的进步,主要表现在资源综合利用成效较大、装备水平不断提升、企业规模逐步扩大、产品品种日趋增多、建筑应用不断扩展等方面。烧结保温砌块、装饰砖、路面砖、装饰板等中高档产品逐渐走向市场,黏土实心砖及轮窑等落后产品和工艺在加速淘汰,全国砖瓦企业数量已由7万余家减少到约5万家。
  尽管如此,我们必须清醒地看到,当前低质、低档的产品仍占据市场的主导,低水平重复建设、企业分布小、散、多的状况没有得到根本改善,资源、能源消耗过大,环保不达标,黏土实心砖禁而不止。
  节能减排任重道远。从传统视角来看,墙体材料工业被视为典型的资源能源消耗型“非绿色”产业。资源消耗多,部分地区因烧制实心黏土砖仍然毁损大量耕地;单位能耗高,轮窑等落后工艺依然大量存在。当前,砖瓦企业大气污染物排放达标困难,全国约5万家砖瓦企业,具备监测条件的仅1万多家,只有54%的砖瓦企业满足《砖瓦工业大气污染物排放标准》,企业面临巨大的生存压力。
  产品结构低质单一。当前,我国砖瓦产品普遍质量不高,功能单一,低端产品同质化竞争激烈,高端产品严重缺乏。产品应用研究和开发跟不上建筑发展的节奏,产品性能质量不适应城市建筑结构,不能满足建筑功能的需求,失去了大部分城市建设和正规建筑市场。相反,加气混凝土砌块、小型混凝土空心砌块、蒸压粉煤灰砌块(砖)、陶粒砌块、纤维石膏板、新型隔墙板等以粉煤灰、煤矸石、石粉、炉渣等工业固体废弃物为主要原材料、蒸压养护为主要工艺的新型墙材成为研究和应用的热点。
  砖瓦企业散乱差小。行业生产集中度低,规模小、分布散,全国近5万家砖瓦企业,规模以下企业占比达90%,平均砖产量仅500万块(折标砖);管理无序,有的砖窑厂还处在家庭手工作坊的管理阶段;装备低端,装备自动化程度低,用工多。受此影响,部分装备制造企业为了迎合砖瓦生产企业需求,生产低成本装备,冲击规模化装备制造企业,导致装备企业创新动力不足,拖累行业进步。
  虽然这些年砖瓦行业取得长足进步,但依然面临严峻的生存危机和发展困境。
  砖瓦人大有可为   作为
砖瓦人,我们必须敏锐地看到“无废城市”建设给我们带来的机遇,砖瓦行业的转型升级就是要紧扣“无废城市”建设这个主题。
  砖厂窑炉的一般焙烧温度在950℃以上,高温就是我们的最大优势。这么高的温度,存在于各类固体废弃物中的细菌、有机物等都会被灭杀、分解。砖瓦行业通过努力,完全能成为最大限度地消纳利用各类废弃物的行业,建筑垃圾、工业固体废弃物、矿物尾渣、淤泥、污泥等等,在我们烧结窑炉中都可能替代一次原燃料,大幅减少对天然资源的消耗。我们的目标是不再做传统意义上的砖窑厂,我们干的是“三废(废水、废气和固体废弃物)”综合利用及治理工程,固体废弃物减量化、资源化、无害化处理和综合利用的工程。在行业定位上,我们的工作跟“无废城市”建设高度吻合。
  生态环境部对“无废城市”建设有一系列考核指标,我们砖瓦行业要找准目标,为实现指标作出贡献。
  事实上,烧结砖行业年利用各种工业固体废弃物已达1.35亿吨以上,笔者认为,今后可以在以下几个方面进一步发挥优势:
  第一,协同处置污泥。城市污水处理过程中,30%~50%的
COD(化学需氧量)和
40%~70%的有机物会转化到污泥当中,这部分非稳定状态的污泥很容易再次引起生物反应。近些年,随着城市规模的不断发展壮大,城市用水的循环使用,污水处理产生了大量污泥,预计
2020
年,我国市政污泥产量将达到6000万~9000万吨。大量污泥未进行妥善处理而随意堆放或丢弃,对环境造成了潜在的威胁。
  第二,农作物秸秆利用。秸秆利用不仅可以解决由于大量农作物秸秆处理不当造成的生态问题,而且拓展了墙体材料的应用范围。农作物秸秆因具有良好的保温隔热、成孔和燃烧性能,可用于改善自保温墙体的热工性能。将农作物秸秆作为成孔剂和内燃料,与页岩混合烧制成烧结多孔砖,轻质高强、保温隔热性能良好,具有广阔的应用前景。
  第三,协同处置建筑垃圾。必须对建筑垃圾进行分拣和预处理,当前国内的分拣和预处理的技术和装备还需要提升。对烧结砖行业来说建筑垃圾可分为两大类,一类是可直接用于制造烧结砖的原料,包括地铁盾构料、地基渣土、淤泥等固体废弃物。近年来,随着地铁盾构技术的广泛采用,盾构渣土已成为发达城市固体废弃物的主要来源,对盾构渣土环保循环利用就显得十分必要和迫切。我国湖泊资源丰富,湖泊面积约占国土总面积的0.95%,但很多水域面临着水体富营养化、重金属污染等水质恶化问题,随着河湖清淤力度的加大,每年产生的疏浚淤泥可达1亿吨以上,淤泥的无害化利用已十分迫切,淤泥混合料还可以烧结河湖的护岸砌块。另一类是需要特殊处理的建筑废弃物,如废混凝土块、碎石、废砖、木材、装饰材料等,这部分经过筛选分级,一般用于制作免烧砖用料、再生建筑骨料、路基垫层、透水砖垫层等。如果需要,还可以对废砖、废混凝土块等进行粉碎,按一定比例加入到烧结砖原料中,一般控制氧化钙的比例不超过10%。
  综上所述,砖瓦行业要牢牢抓住“无废城市”建设这个契机,大力促进烧结砖行业转型升级。烧结砖行业将成为综合利用消纳工业固体废弃物、建筑路桥渣土、建筑垃圾分离物、淤泥、污泥等固废的生力军、排头兵。“无废城市”建设,砖瓦行业应该大有可为,也一定会大有作为。
  砖瓦人必须主动转型升级
  “天上不会掉馅饼”,参与“无废城市”建设,实现转型升级,砖瓦行业还需主动作为、攻坚克难。
  第一,要争取政府支持,包括许可保障、政策补贴、税收优惠、金融支持、政府采购、政府合作等,希望政府相关部门尽快建立工业固体废弃物资源综合利用评价办法,制定国家工业固体废弃物资源综合利用产品目录,让行业有章可循。此外,还可以考虑在行业协会的指导下,由砖瓦装备企业、砖瓦生产企业、工程设计企业组建砖瓦行业综合利用的服务机构,专业为协同处置固体废弃物项目提供系统解决方案。
  第二,打好砖瓦行业的形象翻身仗。通过参与“无废城市”建设,砖瓦行业要充分利用新闻媒体,打造烧结砖行业“无废城市”建设的排头兵的新形象,转型为循环经济、绿色经济的新形象。从使用性能来说,相对于水泥等其他材料,经过上千摄氏度高温处理的烧结砖是绿色无污染、友好健康的产品。如果问一个人你是喜欢住在水泥房里还是红砖房里,绝大多数人会喜欢红砖房。烧结砖有其独特的文化性,是伴随人类生活几千年的佳品,有浓郁的文化沉淀。烧结砖防火性能好,经过了上千度高温煅烧后,成为真正的耐高温防火材料。有机保温材料虽然保温效果好,但其使用寿命短、防火性能差,利用烧结保温空心砌块作为墙体保温材料,可以彻底解决建筑防火问题并实现与建筑物同寿命。烧结砖透气、透水的优越性体现了人与自然的和谐,其古朴的韵味与自然景观相融合。烧结砖碎块、粉末可直接作为优良的土壤种植花草、农作物,完全绿色环保。有人拿小白鼠做过试验,将小白鼠分别放置在红砖、水泥砖、钢材砌筑成的小房间内,红砖房里面的小白鼠是最舒适活跃的,寿命也最长。对烧结砖的不良印象来自落后的生产工艺。今天的烧结砖瓦企业早已摈弃了过去毁田挖土、自然干燥、轮窑烧制的落后工艺,采用新型智能自动化装备、高效洁净的生产工艺,以工业固体废弃料、建筑路桥渣土、建筑垃圾分离物、淤泥、污泥等为原料,高温处置,变废为宝,生产绿色多功能的墙面、地面材料。我们将成为“无废城市”建设的“排头兵”、主力军,我们会为蓝天绿地、红砖绿瓦的美好城市作出突出贡献。
  第三,开发高性能、差异化产品,尽快摆脱低层次同质化竞争的局面。建筑外墙是建筑物热量损耗的最关键部位,推行墙材革新,提高墙体保温隔热性能,成为我国建筑节能工作的重点之一。烧结砖企业要采用先进生产工艺开发生产烧结多孔砌块、烧结空心砌块、烧结保温砌块等轻型保温砌块,开发保温装配式墙体。对于一些高档或有独特用途的建筑,以烧结制品为主要形态的清水墙砖、陶瓷质地文化石、陶瓷浮雕、干挂饰面板等仍是兼具保温性能、视觉效果、承载人文底蕴综合性能优异的墙体材料,所以砖瓦企业要积极开发生产烧结装饰砖、烧结装饰板、清水墙砖等高档砖。我国城市地表不透水区域占比较高,给城市环境与人们生活带来很多的负面影响,各地都在建设海绵城市,透水砖因其优良的蓄透水性能,可以有效吸收渗透雨水,补充城市地下水资源,减少“热岛效应”。开发生产烧结路面砖、透水砖也有较好的市场前景。
  第四,适应新形势,砖瓦企业要大力提升工艺装备水平。当前,墙材产品向着高孔洞率、薄壁、节能、保温、绿色、艺术方向发展,此类产品对原材料的颗粒级配、湿度均化、塑性指数、干燥敏感度、收缩率等物理指标要求更严格。协同处理固体废弃物,原料品种多,掺加废渣多,掺加废渣的品质又差异很大,提高原料处理水平首当其冲。当前,人口红利正在消失,用工成本高、招工难是不争的事实。作为劳动密集型的砖瓦企业,应主动实施机器换人,市场竞争中就会取得主动。
  当前,砖瓦行业正处在转型发展的关键期,“无废城市”建设为促进行业转型升级带来新机遇,给行业生存发展带来新转机,这是一个万亿级的大市场、新蓝海。砖瓦行业一定要提高认识、抓住机遇、主动作为,勇当“无废城市”建设的排头兵,生力军。相信烧结砖行业一定会走出低谷,走向重生,成为符合循环经济理念的绿色、环保行业。

1)钢筋、某些金属、塑料、木质材料等建筑垃圾是可以直接再生利用的,可以挑拣出来直接送往相应工厂进行再生加工;

在消化建筑垃圾和工业废弃固体废弃物的同时,我们注重科技创新投入,全力提升产品质量。王和福告诉记者,这项把灰色变为绿色先进科技,叫作建筑废弃物生态化处理关键技术及支撑绿色建筑发展的共性关键技术,是该企业与大连海洋大学应用技术学院共同研发。泓元公司近年来重点开发的透水砖,就凝聚了科技创新的成就:透水砖性能高强,下雨时快速把水渗透,天热的时候又能散发湿气,提高空气质量。该型透水砖已被瓦房店市政府列为城区道路替换新产品。

经加工处理过的植物包括农业废弃物,像麦杆、稻草、竹、锯末、谷壳等,可作为增强材料与胶凝材料混合使用,如:①利用锯粉、谷壳生产GRC轻质隔墙条板;

从2008年开始,该公司开始全面推行先进的绿色利废技术,利用城市建设中拆迁、铸造企业的废弃物以及煤矸石等原料,加工生产出新型环保建材,实现了城市建筑垃圾工业固体废弃物变废为宝。

农业废弃物在绿色建材中的应用

大连市科学技术局 大连市知识产权局。大连日报讯除了特殊情况,瓦房店市每年产生的建筑垃圾和工业固体废弃物,有多少我们就能消化多少。日前,大连泓元环保建筑材料有限公司董事长王和福自豪地告诉记者,通过先进科学技术,建筑垃圾和工业固体废弃物都会变成优质建材的原材料。公司通过技术攻关,利用建筑垃圾生产出新型道路透水砖,这种透水砖现在已经大量用于国内城市建设,成为城市道路硬覆盖的一种新材料。包括这种新型透水砖在内,该公司利用工业固体废弃物和建筑垃圾,已开发出轻集料混凝土小型空心砌块、路面砖系列产品三大类20多种,其中自保温新型墙体砌块产品获得国家专利,技术水平和科研成果达到国际一流水平。

③以麦秸和稻草为原料所制成的秸秆人造板和稻草板等。

2)而建筑垃圾中的废混凝土、废砖石等物料是比较难以再次利用的。但是相关研究表明,它们均可被回收处理后作为粗骨料:如可以将废混凝土、废砖等建筑垃圾为骨料,利用高硫石油焦渣、粉煤灰等工业废渣制备再生砖;此外,也可利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料制品(EPS)颗粒作为混凝土的骨料,水泥为胶结料,并掺加粉煤灰、炉渣、外加剂生产保温砌块等。

②以稻或麦等谷类作物的茎秆为主要原料生产的生态节能草砖;

工业废弃物在绿色建材中的应用

1)以粉煤灰为主要原料的建材产品有:蒸压粉煤灰加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土多孔砖、粉煤灰混凝土砌块和GRC轻质隔墙条板等;

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