点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:数字化技术助力建筑垃圾资源化发展
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

数字化技术助力建筑垃圾资源化发展

来源:光明网2022-03-11 14:09

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  近些年来,我们能明显的感觉到城市中的建筑扬尘、建筑垃圾伤人、道路遗撒等问题在逐渐减少。这种改善,得益于材料再回收技术的发展,也得益于近30年中国对于建筑垃圾资源化利用的关注。

数字化技术助力建筑垃圾资源化发展

城市的快速发展离不开建设,也必然会产生建筑垃圾|Pixabay

  建筑垃圾的产生和城市的发展是相伴相生的,建筑垃圾大概占目前城市垃圾总量的30%至40%,如果处理不当,就可能会产生一些严重的后果。2015年,广东省深圳市发生了一起严重的工业园爆炸事故,有人员伤亡。经有关部门调查,工业园附近堆放过高的“建筑垃圾山”结构不稳发生滑坡、垮塌是本次事故的主因。

  建筑垃圾资源处理不仅对于城市安全具有重要意义,同时在经济与环保上也具有巨大的发展潜力。有数据显示,每处理1亿吨的建筑垃圾,可以带来近90亿元的新增产值,同时还可以减少1.5万亩的占地以及130万吨的二氧化碳排放量。也就是说,建筑垃圾是放错地方的宝库。

  在早期,处理建筑垃圾的常见方式主要就是填埋。这种填埋往往是不分类的粗暴填满,建筑垃圾所产生的不同污染有可能会污染土壤、水源,后患无穷。而建筑垃圾资源化处理的前提则是科学分类。建筑垃圾的分类是一个闭环的过程,从分类拆除,到分类收集,再到分类运输、分类处置和分类利用,缺少哪一步都不利于建筑垃圾的高质化利用、全品类应用以及高经济性利润的发展。

数字化技术助力建筑垃圾资源化发展

与生活垃圾一样,建筑垃圾也需要分类处理|Pixabay

  建筑垃圾的分类少不了数字技术的加持,例如在建筑垃圾分类运输的过程中,有一种叫做电子联单的技术。具体来说,电子联单是指对建筑垃圾从产生到运输中转,再到处置利用全过程进行线上智慧交互与监控的数字化信息管理系统。电子联单系统可以实现建筑垃圾处理过程中下单、接单、截单的全链条数字化服务,具有全流程、全方位、全天时、全天候、可追溯等优点。

  为进一步加强建筑垃圾运输管理,北京城市管理委员会建立了建筑垃圾车辆运输的管理系统,通过卫星定位及视频监控技术,全程监控建筑垃圾从装车、运输到资源化厂的全过程。在发生建筑垃圾遗撒、扬尘等问题时,管理系统中所记录的数据可以帮助管理方更快更好地找到责任人,从源头减少出现各方“踢皮球”的问题。

  数字化的建筑垃圾管理系统可以让政府部门实时监控建筑垃圾处置的全过程,有效防止建筑垃圾产生方随意处置,建筑垃圾运输车辆超载遗撒,以及违规倾倒等现象,同时也有利于政府相关部门对建筑垃圾实施科学的闭环管理及为应急指挥提供决策依据。

  尽管我们提倡从建筑垃圾产生的源头就进行科学分类,但更为精细的建筑垃圾分类工作主要还是集中在资源化处理厂。各类智能化设备可以帮助资源化处理厂,在一定标准下实现垃圾分类。例如,智能化的色差分选设备可以根据建筑材料彼此之间的颜色差异,将其分类。不过,对于成分、状况复杂的建筑垃圾而言,单一的分类设备无法完成精细化的分类工作。比如,仅仅利用色差可以将红砖与混凝土有效分离,但也会将红砖与白砖分离,而后者的分类可能是没有必要且错误的。对于建筑垃圾的分类而言,简单人工及简单电子分类的方法无法实现资源处理厂对于建筑垃圾的精细化及科学化利用。

  智能识别系统则有望帮助资源化处理厂突破这一分类瓶颈。智能识别系统可以通过在前端建立庞大、多元的数据库,帮助AI进行垃圾分类。这个数据库可以涵盖更多的因素,例如建筑垃圾的产生年代、结构类型、不同来源、利用价值等,最终形成一个立体可追溯的多元数据库。而这个数据库也能为数字孪生等技术提供非常有价值的信息。

  多角度对建筑垃圾进行精细化对于后续科学地进行资源化处理具有非常重要的意义。举一个简单的例子,资源化处理厂收到了材料类似的两块砖,但一块来自化工厂,一块来自普通民房,那么仅凭材料特征去决定它们的再回收利用去向显然是不够妥当的。不过,由于城市建设历程时间长,建筑物的结构多种多样,以及缺乏对建筑垃圾再生利用的标准化、规范化的评估系统,建筑垃圾智能识别系统数据库的搭建目前仍处于起步的阶段。

  在解决建筑垃圾精细化分类之后,最重要的就是如何将建筑垃圾资源化利用。目前,北京市用建筑垃圾生产的再生产品种类已达到12种以上,包括再生骨料、再生混凝土、路面再生砖,再生无机结合料,以及更高价值的渗蓄材料等不同产品,可以用于市政、建筑以及水体处理等多种工程中。

  除了再生建筑材料所带来的经济及环保等价值之外,其质量与安全问题同样受到关注。建筑垃圾再生产品可以通过多种技术及方法使得产品达到标准要求,例如再生混凝土就可以通过添加专用外加剂的方式保证性能的合格及稳定。理论上讲,合格的建筑垃圾资源化产品与普通建筑产品一样,都是符合国家技术标准、安全且质量有保障的。合格的再生建筑产品不仅可以用于建筑装饰工程,也完全可以承担工程主体的建设工程需求。

  建筑垃圾资源化产品在经济成本上有着得天独厚的优势。例如,在道路建设中,天然的砂石材料售价较贵,用量紧张,而再生骨料在符合技术标准的同时,售价更低,拥有更为可观的经济性。可以预想到,在不可再生材料愈发紧张的未来,可再生的建筑材料有望成为市场主流。

  但目前,在市场接受度与公众认知度上,建筑垃圾资源化产品仍处于难被接受、难被认可的状态。这种否定状态主要来源于,公众心理上对于垃圾的邻避效应,以及对于建筑垃圾可再生技术的不了解、不信任。这对于实现资源的可持续利用及市场化发展是一个极大的阻碍,因此,我们需要加大对于建筑垃圾再生产品的科普宣传与政策推广。

  对此,包括北京在内的很多省市都出台了很多政策,推广建筑再生产品的应用,大力倡导建筑垃圾资源化的利用。北京地区的顾八路,使用了再生骨料配置无机结合料铺设在底基层上。被誉为中国最干净街道的北京长安街,使用了再生路面砖铺设街道。北京的温玉河公园人工湿地项目在水体处理上,也采用过建筑垃圾资源化所生产的渗蓄材料。这种较为高端的渗蓄材料可以利用建筑垃圾本身空隙较大、吸水性较强的特制,吸收水体杂质,起到净化水体的作用。

  建筑再生产品的市场推广,也离不开一些尖端、重点的示范性工程。例如,陕西的西延高速就采用了建筑垃圾资源化所生产的再生产品,这无疑可以在一定程度上改善业内及大众对于建筑再生产品的看法。

数字化技术助力建筑垃圾资源化发展

如果不回收再利用,不可再生资源是用一点少一点|Pixabay

  对于建筑垃圾的资源化处理上,我们要清醒地认识到,在一定的时空范围内,自然资源是非常有限的。如果想要实现可持续的发展,就需要在有限的条件下,不断回收利用资源。从短期来看,建筑垃圾资源化处理有助于我们达成双碳目标;从长期来看,建筑垃圾资源化处理不论是从节能,还是从环保的角度都是变废为宝的伟大工程。

  而想要实现建筑垃圾的资源化处理,离不开包括人工智能、机器识别、大数据、云计算等数字技术的发展。数字经济时代的到来除了为建筑垃圾资源化的发展提供了新的机遇,也将会继续冲刷各行各业,将我们推向更为美好的未来。

  参考文献

  [1]冷发光, 何更新, 张仁瑜,等. 国内外建筑垃圾资源化现状及发展趋势[J]. 环境卫生工程, 2009, 17(1):3.

  [2]王罗春, 赵由才. 建筑垃圾处理与资源化[M]. 化学工业出版社, 2004.

  [3]杨子江. 建筑垃圾对城市环境的影响及解决途径[J]. 城市问题, 2003(4):4.

  [4]李惠强, 杜婷, 吴贤国. 建筑垃圾资源化循环再生骨料混凝土研究[J]. 华中科技大学学报:自然科学版, 2001, 29(6):2.

  [5]尚方剑. 建筑垃圾全过程电子联单管控研究[D]. 北京交通大学.

  作者:张祎

  编辑:韩越扬

数字化技术助力建筑垃圾资源化发展

[ 责编:赵清建 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 探访抗战胜利80周年纪念活动新闻中心

  • 上合组织国家博物馆藏文物联展在京开幕

独家策划

推荐阅读
浙江大学物理学院王浩华团队、杭州国际科创中心郭秋江超导量子计算团队联合清华大学邓东灵团队,在百比特超导量子芯片上观测到,“预热化”机制能有效抵御热激发扰动,使有限温度下的拓扑边缘态展现出了足够的稳定性,为保护脆弱的量子信息提供了新可能。
2025-08-28 09:47
6G时代,无论在城市楼群还是偏远山区,都需要数据的高速传输和快速接入,但基于纯电子技术的传统无线设备带宽受限、频段单一,难以动态调度频谱资源。
2025-08-28 09:47
8月26日,《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》发布。为何要出台这份文件?这份文件重点说了些什么?记者采访了国家发展改革委参与文件起草的专家。
2025-08-28 09:45
从“人工智能+”发展进展来看,朱克力认为,在政策层面,形成了举国体制,算力基础设施、数据供给、人才体系等基础支撑全面强化。
2025-08-28 09:37
工业和信息化部近日印发《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见》。意见明确,鼓励卫星通信在工业、农业、交通、能源、城市治理等各行业各领域创新应用。
2025-08-28 09:35
8月26日,国新办举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会,介绍“十四五”时期能源高质量发展成就。
2025-08-27 09:36
王蜜所在团队养蜗牛的装置和她用指甲油给蜗牛壳做的标记(首次发表,非授权禁止转载)。在中科院地球环境所,针对蜗牛壳体季节尺度研究,副所长晏宏提出的理念是,用空间换时间。
2025-08-27 09:47
8月8日至12日,第十届世界机器人大会在北京举行。”  近年来,更多养老机器人在家中、社区及养老机构落地应用,从桌面式机器人、轮式底盘型机器人到人形机器人,“人机共栖”的智慧养老图景正加速照进现实。
2025-08-27 09:45
作为海洋生物医药研发的特色方向,海洋中药尚不能满足中医药产业发展需求,其开发和利用还处于起步阶段。在产业转化环节,郑明月指出,应借鉴“算法开发—标靶确证—临床转化”范式,构建海洋天然产物专属数据库和AI工具。
2025-08-27 09:45
一项近日发表于《应用生理学、营养学与代谢》的研究发现,摄入动物蛋白质食物与更高的死亡风险无关,甚至可能降低与癌症相关的死亡率。论文第一兼通讯作者、加拿大营养策略公司负责人Yanni Papanikolaou表示,“综合这类观察数据与临床研究,很明显,动物蛋白和植物蛋白均有益于健康长寿。
2025-08-27 09:43
近日,我国科学家利用中国空间站上的无容器材料科学实验柜,成功把钨合金加热到超过3100℃,创造了新的世界纪录。“这项工作不仅验证了我国自主设计的空间材料科学实验柜具有非常优异的性能,也积累了大量的超高温材料在轨实验的原始数据。
2025-08-27 09:42
随着AI(人工智能)技术快速发展,AI应用已渗透社会生活各领域。深入分析AI“信口开河”成因,需从技术、数据和监管三个维度进行考量。(摘编自《工人日报》,原题为《防止AI“信口开河”,技术伦理建设刻不容缓》)
2025-08-26 10:27
市场监管总局(国家标准委)日前批准发布《动力锂电池运输安全及多式联运技术要求》国家标准,将于2026年2月1日起实施。动力锂电池是新能源汽车的“心脏”,其安全高效运输是提高产业链供应链韧性的关键。
2025-08-26 10:27
截至2025年8月22日,今年中国空间站空间应用系统已在轨实施58个科学与应用项目,实验次数2.6万余次,上行科学与应用任务800余公斤科学物资,下行空间科学实验样品27种,获取科学数据110TB。
2025-08-26 10:27
暑期,不少家庭选择前往户外戏水游玩。胡越凯介绍,大家常说的“食脑虫”属于“自由生活阿米巴原虫”,多生于潮湿的土壤和淡水中,包括福氏耐格里属阿米巴原虫、狒狒巴拉姆希阿米巴原虫和棘阿米巴原虫。
2025-08-26 10:26
中国科学院广州地球化学研究所徐义刚院士团队的汪程远副研究员,携手香港大学等机构科研人员,通过对嫦娥六号月壤中玄武岩岩屑的系统研究,揭示了月球年轻火山活动的源区特征与热驱动机制。该研究不仅刷新了人们对月球热演化历史的认知,也为解释其他无大气、小型天体的火山活动机制提供了重要参考。
2025-08-26 10:26
中国科学院地球环境研究所联合美国南加州大学、英国牛津大学等国际团队,在国际上首次定量评价了地震后河床沙这类粗颗粒沉积物通量及其长期变化,揭示了地震对河床沙的影响远比预期更大更久。
2025-08-25 10:08
23日,在南海中沙海域的“中山大学”号海洋综合科考实习船上,6000米级深海无人遥控潜水器“海琴”号圆满完成首次深海试验,全面验证了整机系统的功能和主要性能指标。
2025-08-25 10:00
从中核集团中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所承担的一体化闭式循环快堆核能系统项目一体式余热导出原理验证试验顺利完成。
2025-08-25 09:58
我国科学家对嫦娥六号月球样品开展了系统性研究,成功揭示了月球年轻火山活动的源区特征与热驱动机制。
2025-08-25 09:57
加载更多