首页 > 技术资讯 > 学术前沿 > 浏览文章
学术论文分享丨地铁盾构渣土利用与处置碳排放强度与减碳潜力研究
时间：2023年07月06日信息来源：环境工程 点击：次
摘要：盾构渣土资源化利用是地铁建设领域响应国家“双碳”战略的重要举措。为科学量化地铁盾构渣土利用与处置的碳排放强度及减碳潜力，基于LCA方法构建了地铁盾构渣土利用与处置碳排放评价方法，以深圳地铁13号线某隧道区间为例，梳理了盾构渣土资源化利用工艺和系统，厘清了渣土现场资源化利用的管理路径，量化了渣土利用与处置的碳排放强度及减碳潜力。研究结果表明：案例中渣土资源化利用减碳总量约4243.13（±212.17） t CO2e；其中，制备1 m3再生免烧砖可带来239.26 kg CO2e减碳效益，填埋1 m3渣土约产生89.42 kg CO2e。深圳地铁建设未来若均采用案例提供的盾构渣土高效资源化利用方式，预计到2035年可累计实现约77万t CO2e的减排效益。研究结果可为政府部门科学制定地铁盾构渣土管理政策，推广地铁盾构渣土资源化利用提供理论方法及数据参考。
关键词：地铁盾构渣土；利用与处置；生命周期评价；碳排放强度；减碳潜力
图1 地铁盾构渣土利用与处置系统边界
图3 地铁盾构渣土资源化利用工艺流程图
图4 地铁盾构渣土资源化利用碳排放量
图5 地铁盾构渣土资源化利用碳排放占比
图6 渣土填埋处置碳排放情况
图7 地铁盾构渣土利用与处置碳排放评价
结论与建议：随着大规模地铁建设的持续推进，巨量的地铁盾构渣土将给城市环境治理带来巨大的挑战。本研究采用LCA方法，选取资源化利用和填埋处置两种方式，首先构建了地铁盾构渣土碳排放评价方法。其次，厘清地铁盾构渣土现场资源化利用的管理路径。最后，以深圳市地铁13号线某隧道区间为例，对资源化利用和填埋处置的碳排放进行量化分析。研究结果如下：
（1）案例地铁盾构渣土资源化利用产生的碳排放总量约为4451.60（±222.58）t CO2e；
（2）在资源化利用过程中，再生建材因其代替补偿效益共带来约4243.13（±212.17） t CO2e减碳效益，其中每制备1 m3免烧砖可带来239.26 kg CO2e的减碳效益，具有显著的减碳潜力；
（3）在填埋处置过程中，案例地铁盾构渣土贡献碳排放约2643.99（±132.19）t CO2e，其中填埋1 m3渣土产生约89.42 kg CO2e；
（4）若深圳地铁建设未来均采用案例提供的盾构渣土高效资源化利用方式，预计到2035年可累计实现约77万t CO2e减排效益；若将该盾构渣土资源化利用方式推广至全国，“十四五”期间可累计实现约306.24万t CO2e减排效益，减碳潜力显著。
综合研究结果，本文提出如下三点建议：
（1）根据渣土、泥浆材料特性的不同，建立分类和分级处置利用标准，优化现场管理，规范渣土处置利用。切实做好工程建设前期地质勘探工作，根据地勘报告制定初步的渣土分类与处置计划，合理布置渣土现场堆放与处置区域；
（2）提高施工现场地铁盾构渣土减量化资源化利用率，完善并优化资源化利用技术和工艺流程，泥水分离出的砂可现场循环利用或外售，泥饼可制备免烧砖。其中，水泥是免烧砖制备过程中主要的耗材类别和碳排放源（约占87.49%），应开发低碳绿色材料替代高排放添加建材，减少原材料开采的同时降低再生建材生产的环境影响；
（3）大力推广地铁盾构渣土施工现场资源化，广泛开展地铁盾构渣土资源化利用试点工作，实现地铁盾构渣土施工现场的闭环处理，从源头降低地铁盾构渣土的外运填埋处置量。
作者简介：李伟（1973—），男，高级工程师，主要研究方向为绿色建筑、固废资源化，hnliwei@cscec.com。吴环宇（1992—），男，主要研究方向为可持续建设，wuhuanyu@szu.edu.cn。
原文地址：https://kns.cnki.net/kCMS/detail/11.2097.X.20230328.1415.002.html
(作者：孟庆成；胡垒；李明健；齐欣 )
延伸阅读：
网友评论
推荐文章
