建筑垃圾處理模式技術經濟效益分析

浙江廣廈建設職業技術學院 許 元

我國經濟快速發展和新型城鎮化進程迅速推進，隨著大規模建設和拆遷，基本建設項目投資加大的同時，建筑垃圾產量也與日俱增，從國家發改委“‘十二五’資源綜合利用指導意見”文件中獲悉，截止到2010年建筑垃圾年產生量達8億t[1]。目前建筑垃圾在我國的主要處理方式是與其它生活垃圾混合堆放或露天填埋，據測算，按堆放高度5米計算，每年就需占用的20多萬畝土地[2]，“垃圾圍城”在各地已經是普遍存在的事實。一方面，建筑垃圾簡單的處置給社會管理和生態環境帶來難題，另一方面，經濟發展下的大量建設加大對建筑原材料的市場需求，資料顯示，我國建筑市場每年需要水泥10.8億t，需要骨料50億t，需要墻體材料7500億塊標磚。而目前全國已經建設并投產的年處理建筑垃圾能力100萬t以上的資源化再生利用企業不足20家，建筑垃圾資源化利用率不足5%[2]，與我們國家的基本建設量遠遠不相適應。一邊是堆積如山的建筑垃圾，一邊是日益枯竭的自然資源，如何“節能減排”是建設行業目前必須面對的問題。建筑垃圾具有資源化屬性，完全可以作為一種新型資源使用，它的再生利用，既能解決建筑垃圾的堆放填埋問題以減輕環境污染，又能減少自然砂石的開采量以保護自然生態環境，可以說建筑垃圾資源化利用是提高社會效益、生態效益、經濟效益的有發展前景的新興產業。

從現有的文獻資料上看，我國對建筑垃圾再生利用技術方面的研究已經開展，同濟大學肖建莊等進行了再生混凝土物理性能研究[3]，北京建筑工程學院陳家瓏等進行了再生細骨料的物理性能研究[4]，中國建筑材料科學研究院王武祥等對再生混凝土砌塊相關技術進行了研究[5]，并相繼取得一些研究成果，但是對建筑垃圾資源化具體處理模式和技術經濟效益分析方面的研究比較缺乏。在加快建筑垃圾資源化利用進程中，鼓勵投資者和企業參與，是把建筑垃圾推向市場的必由之路。經濟效益是企業生存和發展的根本，對建筑垃圾資源化處理模式以及經濟效益分析，對推動建筑垃圾再生利用產業的形成和發展是一個重要課題。

1 建筑垃圾資源化處理模式

建筑垃圾資源化再生利用按過程可以分為3個階段：階段一是建筑垃圾形成和分類；階段二是建筑垃圾的初步處理和分類利用；階段三是建筑垃圾的深度處理和再生骨料的高層次利用。每個階段資源化重點不同：階段一，根據項目的不同而對建筑垃圾進行大致分類是提高資源化利用率的基礎和有效途徑，為便于再利用，一般可以從垃圾來源、組分材料類型、有否含有害物質、回收經濟性等方面進行歸類，這個階段也是再生利用產品質量控制的起點；階段二，根據建筑垃圾資源化利用需求，在分類的基礎上，對建筑垃圾進行初步處理，考慮到運輸成本和二次污染，能就地直接利用優先安排，然后根據再利用等級要求的不同進行分類處理；階段三，對建筑垃圾深度加工，再生混凝土能否廣泛使用的關健因素是再生骨料的質量，由于再生骨料加工過程的特殊性，這個階段的重點就是通過質量控制，生產出少雜質、高質量、物理性能接近天然骨料的再生骨料。

建筑垃圾處理模式按行走方式進行分類，可分為：固定式模式、移動式模式。

1.1 固定式模式

固定式模式是指在固定廠區，利用固定車間、固定廠房及相對固定的設備，進行建筑垃圾資源化利用的處理模式，它能及時清運城市建設項目工作面上的建筑垃圾，高效而有序處理成分復雜的建筑垃圾；能根據垃圾物料的不同性質，設計復雜的技術方案，采用完備的工藝，選裝不同功能的設備，滿足再生產品的不同需求；遠離城市和人群，固定的廠房和車間便于采取防塵防噪措施，有效避免對周邊環境造成的影響。固定模式應用起步早，工藝技術相對成熟；它需要考慮原料的來源、生產線的匹配等多方面因素，項目前期規劃復雜且建設時間長；建筑垃圾資源化固定式模式占地面積大、設施完善、使用周期長，投資相對也較多，它適宜于有場地、有資金、有建筑垃圾原料渠道穩定的企業，同時適用于與再生磚瓦等建材企業同地建設。固定式模式一般用于建筑垃圾資源化利用的第三個階段。

1.2 移動式模式

移動式模式是指在處理現場，用可移動式設備，對建筑垃圾進行就地處理的模式。它適用于操作工作面有建筑垃圾處理空間和時間的工程項目；它可以就地處置，降低建筑垃圾的清運成本及二次運輸可能造成的污染；該模式結構緊湊，占地少，投入生產快，節約設廠時間成本；機動性強，移動方便，可以在操作工作面迅速建立臨時生產線，并投入生產；自能化程度高，破碎線組合靈活，簡化流程，加工適應性強；廠房少，生產線無固定基礎，投資相對省。但移動式生產線模式的揚塵問題需要解決，以至防止對大氣污染有要求，適用于可以就地處置的工程項目，適用于建筑垃圾初級分類使用。移動式模型一般用于建筑垃圾資源化利用第二個階段。

2 技術工藝分析

建筑垃圾從大塊廢料到小粒徑可利用骨料，從處理功能上分析，主要需要破碎、篩分、分揀、傳輸、整形、給料等功能，功能分解說明及對相應設備的要求見表1。

相應完整的工藝路線流程如下：

破包→進料→粗碎→粗篩→人工粗分→中碎→烘干→磁選→整形→風力細分→篩分→水洗

根據實際情況的要求，減少部分工藝，以提高效率、能耗、成本。例：在北方，天氣干燥，可以省去烘干工藝；對再生骨料性能要求不高時，可以省去整形、水洗等工藝；對再生骨料粒徑一致時，可以使用一次性破碎。

3 實例項目經濟效益分析

3.1 直接經濟效益評價模型

為突出對項目的直接經濟效益評價，本文建立由企業盈利能力的成本費用利潤率轉化而來的經濟效益率評價模型。經濟效益率是項目在一定期間的收益總額與成本費用總額的比率，表明每付出百元成本費用可獲得收益額。對投資者來說，該項指標越大，說明同樣的成本費用所能取得的收益越高，項目的獲利能力越強。

表1 建筑垃圾處理功能分解及設備要求

經濟效益率計算公式：

3.2 固定式生產線模式數據分析

以陜西省一家建筑垃圾資源化生產企業為例，該企業建設規模年處置建筑垃圾200萬t，計劃建筑垃圾資源化利用率90%以上，項目規劃占地面積150畝，其中建筑物及構筑物占地面積55畝，成品堆場和原料堆場占地面積分別為15畝，分為三個生產區，再生骨料破碎生產區、再生混凝土攪拌生產區、再生混凝土制品生產區，以生產優質再生骨料、再生混凝土、再生混凝土制品為主。建設投資14550萬元，其中：建筑工程費用2800萬元，設備購置5100萬元，設備安裝費430萬元，建設其它費640萬元，基本預備費1080萬元，土地費用4500萬元。

項目的設備采用固定式生產線，再生骨料生產線工藝主要包括：給料系統、二道破碎、一道篩分、除鐵、輕物質分離、水洗、整形、收塵等；再生混凝土制品生產線工藝采用固定的預制生產床、移動的擠壓成型機，太陽能加熱系統養護工藝；再生混凝土攪拌站采取集中攪拌生產工藝。固定式建筑垃圾破碎線，適宜的工藝，能生產出用于再生混凝土和再生混凝土制品的再生骨料，合格的再生骨料用于附加值較高的預拌再生混凝土和再生混凝土制品，展現再生骨料的資源優勢，旨在提升項目的經濟效益[6]。

根據該企業的相關統計資料和項目生產情況，可知該企業正常生產年主要產品及銷售收入情況見表2，正常生產年的成本費用情況見表3。

表2 陜西省某建筑垃圾資源化企業再生產品及正常生產年銷售收入情況

表3 陜西省某企業建筑垃圾資源化企業成本費用情況

3.3 移動式生產線模式數據分析

以云南省一家建筑垃圾資源化生產項目為例，該項目建設規模年處置建筑垃圾100萬t，項目的設備主要采用移動式生產線，移動式建筑垃圾一體破碎篩分線生產再生骨料；移動式組合制磚生產線生產各類再生磚，主要投資是設備購置費，本項目的所有設備購置費為350萬元。由于移動式生產線便于移動，一般實施操作地在建筑垃圾的堆放處和產生處，受建筑垃圾成分的限制，再生骨料性能的控制難度大，所以移動破碎線生產的再生骨料一般只用于回填和制作非承重磚。

根據該項目的經營狀況和相關資料，得出該項目正常生產年主要產品及銷售收入情況見表4，正常生產年的成本費用情況見表5。

表4 云南省某建筑垃圾資源化企業再生產品及正常生產年銷售收入情況

表5 云南省某企業建筑垃圾資源化項目成本費用情況

3.4 經濟效益分析

根據以上數據分析及項目的經濟效益率計算公式，陜西省企業的經濟效益率η1=0.44，云南省項目的經濟效益率η2=1.17，均大于零，說明項目取得的收益大于成本費用，項目具有經濟可行性，比率越大，表明項目的經濟效益越好，投資收益就會越大。兩個實例也說明建筑垃圾不是“垃圾”，而是寶藏。本文中兩家企業的經濟效益率η2＞η1，說明移動式模式比固定式模式經濟效益更好，在現階段相同條件下，移動式模式是企業應該優先發展的建筑垃圾資源化項目。

在上述兩個模式計算中，項目收入中，沒有考慮政府補貼收入，而實際上自從2005年建設部實施了《城市建筑垃圾管理規定》，2008年國家發布了《中華人民共和國循環經濟促進法》，特別是國家發改委“十二五”規劃關于《大宗固體廢物綜合利用實施方案》下發以后，各省市，在資金、稅收、價格、技術服務、獎勵等方面出臺了多項經濟補助政策，給予建筑垃圾再生利用產業化發展以大力支持，可見建筑垃圾資源化產業無論是從社會效益、環境效益，還是經濟效益，發展前景都十分廣闊，是需要大力發展的產業，也是值得投資的產業。

在上述兩個模式計算中，為了便于計算，在成本費用中，沒有考慮資金的時間價值和融資成本，會給計算結果帶來一些誤差。

4 結語

從以上分析和計算中，我們可以看到，建筑垃圾資源化項目的經濟效益是十分可觀的。移動式與固定式模式各有其特長，移動式模式因其投資省，占地少，靈活性大，節省廠房土地購置費、二次運輸費，經濟效益好，但是它受建筑垃圾來源及工藝設備的局限，生產的再生骨料的性能不穩定，只能用于性能指標要求不高的再生利用產品。固定式模式只要選擇適當的工藝，能保證再生骨料的優良品質，為再生骨料的廣泛應用提供有力的保障。但是它的投資大，生產效率高，需要有穩定的建筑垃圾來源。

建筑垃圾再生利用，既要靠國家管理機構的政策推動，更需要憑借項目的經濟效益，激發投資者進入建筑垃圾資源化產業的積極性，所以說，政府的政策導向與民眾的參與都是建筑垃圾資源化產業發展的核心動力。

[1]國家發展改革委員會.發改環資[2011]2919號文件.“十二五”資源綜合利用指導意見,2011-12-10

[2]陳家瓏.我國建筑垃圾資源化利用現狀與建議[J].建筑科技,2014（1）:9-12.

[3]肖建莊、杜江濤.不同再生粗集料混凝土單軸受壓應力-應變全曲線[J].建筑材料學報,2008（1）:12-15.

[4]陳家瓏等.綠色再生砂漿試驗研究[J].武漢理工大學學報,2009（7）:25-28.

[5]王武祥等.建筑廢棄物再生原料生產混凝土砌塊的技術研究[J].建筑砌塊與砌塊建筑,2010（7）:25-28.

[6]權宗剛、曹永杰.年處置200萬噸建筑垃圾資源化生產線設計[J].磚瓦,2013（11）:115-118.