前 言

前 言

本书为“无废城市——固体废物资源化利用丛书”系列丛书的第二本。在上一本《生活垃圾焚烧炉渣资源化理论与实践》中,笔者将生活垃圾焚烧炉渣作为具有代表性的城市固体废弃物进行分析,对其材料特性、选矿方法、金属回收、环境影响、资源化利用等相关研究成果进行了详细阐述。而本书将从新的视角出发,将研究对象拓展到各类生活和工业废弃物,而将它们的资源化应用领域重点放在城市道路工程上。

近年来,城市道路的原材料需求量逐年攀升,而各地环保政策对石料开采的限制又导致从自然山体获取原材料变得困难。但这样的限制也促使我们开始转变思路,将部分原材料的获取来源由“自然”变为“城市自身”。2018年,习近平总书记指出,要推动形成绿色发展方式和生活方式,全面促进资源集约利用。2019年,国务院办公室印发《“无废城市”建设试点工作方案》。这些指导性思想和文件都为我们解决道路工程原材料问题指明了方向。

2017年,我国城市固体废弃物年产量达到14亿t,并且还在以每年7%~9%的速度递增,其处理处置刻不容缓。事实上,固体废弃物是“放错位置的资源”。如此庞大的固废数量同时也可看作是丰富的材料来源。面向道路工程进行城市固废资源化利用,既可化解道路建设中存在的供需矛盾,又解决了城市固体废弃物的处理处置问题,一举多得。

本书介绍了固体废弃物材料与其相对应的天然材料具有的一些不同特性。诸如自黏结特性和火山灰特性等有助于促进固废材料的力学性能,是固废材料的有利特性;而固废使用过程中体积的潜在变化引起的不安定性会导致产品的破坏或使用性能下降(如生活垃圾焚烧炉渣中由自由石灰、锈蚀铁、硅酸二钙、金属铝氧化、硫酸盐、碱氧化硅等成分引起的膨胀、开裂、性能下降等问题),属于固废材料的不利特性,这类特性在固废使用中需要引起额外重视。

环境问题一直以来都是固体废弃物资源化利用中不可回避的研究重点之一。相对于已经被长期研究和使用的传统路用原材料而言,大部分固体废弃物用于道路所带来的环境影响尚不十分明确,且由于种类繁多,不能一概而论。本书将典型固废在堆放、运输、加工,使用等过程中潜在的水、声、气污染情况及评价指标进行了系统阐述,可为相关固废材料的设计和应用提供一定的理论参考。(https://www.daowen.com)

此外,固体废弃物因组成差异、时空差异、加工工艺差异等,通常具有较大的变异性。而变异性又将影响其使用的稳定性和力学性能等评价指标的准确性。在固废资源化过程中,需理清固废变异性的来源和表征,分析固废在取样、选矿、资源化利用和结构使用上的变异性特点,并通过技术手段控制其变异性。

作为城市固废路用材料资源化的应用实例,本书介绍了生活垃圾焚烧炉渣和建拆垃圾在世界范围内的资源化加工厂现状,并介绍了旧沥青路面厂拌热再生、废旧轮胎用于沥青改性、生活垃圾焚烧炉渣资源化利用、工程废弃泥浆资源化利用、建筑装修垃圾资源化处置等五项技术在国内应用的具体案例,为面向道路的固废资源化利用落到实处提供了一些建议和启发。

目前国家对于固体废弃物资源化利用的全过程规范管理(包括对各类固体废弃物的原料市场、资源化处理、相关产品质量、污染防控等方面的标准、规范化和管控)尚处于起步阶段。而本书则是希望通过分享笔者与研究团队十余年在该领域的研究成果,抛砖引玉,激发行业内相关从业人员及学者对一些问题的思考与研究,促进相关标准、技术和规范化流程的形成,推动固废资源化在我国的健康可持续发展。

本书在写作过程中,得到了上海城投公路投资(集团)有限公司的大力支持,在此表示感谢;同时,黄少文、孙文州、宰正浩、阮仁勇、冀振龙、田海洋、张绪国、李逸翔等同事同仁也从各方面对本书的撰写提供了帮助,在此一并致以谢意!

作 者