混凝土企業應該堅定地走建筑垃圾資源化道路

師海霞，馬志華

(1.中國混凝土與水泥制品協會預拌混凝土分會 北京 100831；2.北京聯綠技術集團有限公司 北京 100190)

0 引言

在當前我國經濟進入新常態,企業進行供給側改革的環境下,混凝土企業普遍面臨銷量、銷價和應收賬款壓力；大型上市水泥企業和大型央企充分展示自身的資源和市場優勢也壓縮了其他混凝土企業的利潤空間；隨著國家環境治理力度的不斷加大,混凝土企業也要面對不斷增強的環境保護、限產和停產、道路限行、場站搬遷的嚴酷局面,經營壓力日益增大。破解城市領先混凝土企業和眾多中小混凝土企業的發展瓶頸,混凝土企業如何華麗轉身,成為建筑垃圾資源化平臺是值得大家深刻思考和探討的可行途徑。

1 建筑垃圾資源化成為每一個地區經濟發展都必須要解決的關鍵問題

1.1 建筑垃圾大量產生是我國四十年經濟快速發展的副產品和留給后人的巨大環境隱患

建筑垃圾是指人們在從事拆遷、建設、裝修、修繕等建筑業的生產活動中產生的渣土、廢舊混凝土、廢舊磚石及其他廢棄物的統稱。按產生源分類,建筑垃圾可分為工程渣土、裝修垃圾、拆遷垃圾、工程泥漿等；按組成成分分類,建筑垃圾中可分為渣土、混凝土塊、碎石塊、磚瓦碎塊、廢砂漿、泥漿、瀝青塊、廢塑料、廢金屬、廢竹木等。新建工程施工產生的垃圾量約占15%,工程拆除階段的建筑垃圾量約占75%,裝修階段的建筑垃圾量約占10%。

由于我國是世界建筑大國,在建設的同時又大量拆除舊建筑,我國年均建筑垃圾新增量為15億噸,建筑垃圾存量更是高得驚人,而建筑垃圾的資源化率卻不到5%,建筑垃圾目前的主要處理方式是露天堆放填埋,其危害極大。建筑垃圾在堆放過程中,在溫度、水分等作用下,某些有機物質發生分解,產生有害氣體,這種有害氣體排放到空氣中就會污染大氣；垃圾中的細菌、粉塵隨風飄散,造成對空氣的污染；少量可燃建筑垃圾在焚燒過程中又會產生有毒的致癌物質,造成對空氣的二次污染。建筑垃圾在堆放和填埋過程中,由于發酵和雨水的淋溶、沖刷,以及地表水和地下水的浸泡而滲濾出的污水——滲濾液或淋濾液,會造成周圍地表水和地下水的嚴重污染。大多數建筑垃圾堆放場多以露天堆放為主,建筑垃圾中的有害物質通過垃圾滲濾液滲入土壤中,從而發生一系列物理、化學和生物反應,造成土壤的污染,從而降低了土壤質量。

隨著城市建筑垃圾量的增加,建筑垃圾堆放點也在增加,建筑垃圾與人爭地的現象已到了相當嚴重的地步,建筑垃圾的露天堆放填埋占用了大量的土地,按萬噸建筑垃圾占地一畝計算,每年我國都要減少可使用土地15萬畝。圖1是通過遙感測繪得到的北京市建筑垃圾填埋場位置圖,建筑垃圾存量巨大,圍城現象嚴重。我們的首都尚且如此,其他城市也更不會比北京的狀況好。

圖1 通過遙感測繪得到的北京市建筑垃圾填埋場位置圖

1.2 自然資源的巨大消耗給我國的環境保護造成更大的壓力

我國是世界建筑大國,每年有20億平方米的新增建筑。我國也是自然資源消耗大國,大致消耗了世界53%的水泥、消耗了世界48%的貼礦石、消耗了世界47%的煤。2013年以來,我國水泥年產量已超過20億噸,如果簡單乘以3的話,相當于60億立方米左右混凝土及水泥制品,按每立方米混凝土約2.4噸重計算,即每年要消耗140多億噸的砂石、水泥等天然及人造資源,這是一個令人驚訝“天量”。相當于我們把整個上海下挖一米。我國也是建筑物壽命較短的國家,我國建筑的平均壽命是23.21年,遠低于歐美日等國家,只有美、日l/2瑞士、挪威的1/3,英國的1/5。“短命建筑”造成了巨大的資源能源浪費,也對人類生存環境造成嚴重威脅。如果建筑物的壽命按70年計算,僅按照2013年一年的規模,就要比西方國家多消耗280億噸自然資源,相當于把整個天津市下挖一米,而且要多產生280億噸的建筑垃圾,也相當于整個天津市被一米高的垃圾全覆蓋。這樣的資源多耗用、建筑垃圾的多產生就意味著整個北京市和上海市國土面積就消失了。

消耗大量建筑材料,無論是砂石還是水泥,其生產過程都需要對礦山的開采,都要破壞自然資源。爆破會對環境造成污染,砂石的長途運輸又會造成道路的揚塵和石油燃燒污染；自然資源不是取之不盡用之不竭的,很多城市都已經面臨自然資源逐漸枯竭的局面。自然資源應當成為國家的戰略資源,就像美國早在1937年就把砂石認定為國家關鍵戰略資源,加以嚴格控制和充分的利用。建筑垃圾出自構筑物,其主要成分是建筑材料,將建筑垃圾再生成為有用的建材材料,既解決了城市建筑垃圾圍城的難題,又節約了自然資源的消耗,保護了環境,是利國、利民、造福后代的千秋偉業。

1.3 經濟的發展既要繼續大量建設也需要綠水青山

就長期發展看來,我國經濟的發展仍然要依靠三駕馬車并行：投資、內需、出口,尤其是城鎮化率并不高的現在仍需加大基礎設施建設和房地產開發,建筑材料的需求強勁并不會發生顯著的變化,以混凝土企業為代表的建材企業仍將會成為建筑材料供應的主力軍。要實現中國夢,建設美麗中國,必然要加強環境保護,混凝土企業的原料供應、生產過程和運輸過程都存在著不同程度的粉塵排放和環境污染；隨著城市建設規模的不斷擴大,原處在城市邊緣的混凝土攪拌站逐漸被新的城市中心所包圍,攪拌站對圍邊環境的影響更為凸顯,就不得不搬遷。城市建設的不斷外擴,也使建筑垃圾的填埋場面臨巨大的環境壓力和土地騰籠換鳥的強烈需求。

當前,城市建設離不開建筑材料,建筑材料的供給離不開對自然資源耗用和環境的破壞,混凝土攪拌站要不斷搬遷而沒有適宜的場地,建筑垃圾存量得不到消減和利用、占用了大量的土地并污染環境,經濟發展既要金山銀山也要綠水青山,這些交織在一起的矛盾體,在混凝土企業華麗轉身成為建筑垃圾資源一體化工廠后可以達到緩解或者根本性的解決。

2 建筑垃圾資源化利用與混凝土攪拌站使命的根本轉化

2.1 建筑垃圾資源化處置的粗放形態——移動式破碎站(見圖2)

在建筑垃圾產生的現場,安裝基本的破碎和篩分設備,將建筑垃圾中的混凝土塊和紅磚塊進行破碎加工,其主要產品為低品質砂石,處置過程中環境污染嚴重,沒有被利用的大部分建筑垃圾仍然要被送到建筑垃圾填埋場,是目前我國建筑垃圾開發利用的主要方式。該模式產品單一、附加值低、缺乏技術和標準體系,無法解決二次污染問題,環境效益不高,社會效益不明顯,難以市場化運作和推廣,沒有形成被市場認可的商業模式。

圖2 建筑垃圾資源化處置的粗放形態——移動式破碎站

2.2 建筑垃圾資源化處置的基本模式——現場處置與固定式工廠的結合(見圖3)

移動式建筑垃圾破碎站在拆遷現場進行建筑垃圾的前期處置,后期將破碎的骨料運送到固定式建筑垃圾綜合利用廠區進行細化處理和提高產品附加值,其主要產品為合格的砂石、各種磚、非承重板材、無機料,資源化率一般在70%以下,且未資源化部分產生嚴重的二次污染,仍需要送至建筑垃圾填埋場。

圖3 建筑垃圾資源化處置的基本模式——現場處置與固定式工廠的結合

這類建筑垃圾處置模式的盈利模式要以政府補貼和政策支撐為主,沒有補貼就不能正常運營。該模式仍然存在產品附加值不高、缺乏完整的技術和標準體系,無法解決二次污染問題,環境效益不高,社會效益不明顯,市場化運作和推廣困難。

2.3 建筑垃圾資源化利用的成熟模式——三個100%的一體化工廠

北京聯綠技術集團有限公司整合建筑垃圾資源化產業鏈,集成產業鏈多個創新點,融合多領域、多行業的技術優勢,有效地解決了建筑垃圾資源化產業關鍵和共性技術的開發利用,并實現了關鍵產業裝備的突破,完成了技術和標準的全產業鏈覆蓋。北京聯綠技術集團有限公司建筑垃圾資源一體化工廠模型,如圖4所示。

圖4 北京聯綠技術集團有限公司建筑垃圾資源一體化工廠模型

其一體化工廠的項目實現了3個100%：建筑垃圾100%資源化利用、建筑垃圾處置100%生產環保達標、100%建筑垃圾再生產品市場化。一體化工廠所依托的5大核心技術是其實現3個100%的關鍵：精確分離分選技術,替代水泥技術,輕質物能源轉換技術,骨料再生技術,終端產品系列應用技術。

圖5 北京聯綠技術集團有限公司一體化工廠的六個基礎條件

北京聯綠技術集團有限公司建設的一體化工廠,既可以處理新增建筑垃圾也可消納存量建筑垃圾,是大規模綜合利用建筑垃圾、提高利用率、提高市場化程度的有效載體。一體化工廠將根據不同的市場需要,將不同的工藝鑲嵌到工廠之中,隨著建筑垃圾資源化市場的變化,工廠的規模自然也會變大,其產品也將達到多元化。一體化工廠將是傳統建材企業的華麗轉身,成為美麗城市的寶貝,是城市建設不可或缺的重要角色。

2.4 建筑垃圾資源化利用的領先示范——互聯網環境運行的綜合體

由北京聯綠技術集團有限公司在自主創新一體化工廠模式的基礎上實現網絡環境下運營,打通制約行業發展的五大環節形成整體,并增加了工業旅游和青少年科普基地功能。互聯網環境運行的綜合體如圖6所示。

圖6 互聯網環境運行的綜合體

綜合體還為政府質量監督部門提供智能信息監測平臺(見圖7),在中央智能控制中心建立生產全過程質量動態遠程監控系統,對影響生產質量的參數進行實時檢測和采集,通過高性能傳感器集群,對原材料及混凝土的各項關鍵指標實時監測,并網絡傳輸,實現第一時間發現信息異常,從源頭上時時提供真實運行數據；

圖7 綜合體的智能信息監測平臺

綜合體還為城市管理執法部門提供物流動態監管、調度平臺,運用互聯網技術、北斗衛星定位系統、違規報警裝置等,時時動態監控城市整體物流狀態,監測單臺車輛的裝運、行駛路線、是否有超載超限、是否私拉亂卸等,提升城市整體管理水平,有序管理運輸秩序,達到城市運營效率的最大化；

綜合體還為環保部門提供環境指標監控報警平臺,通過多點噪音、粉塵檢測監控裝置,時時動態檢測噪音、粉塵的數值變化,將數據傳輸至中央控制平臺,依靠互聯網技術,便于環保部門查詢和監管；

綜合體還為建筑施工企業、建材生產企業、物流企業提供及時多方協作平臺,通過移動互聯網平臺將建筑施工企業、建材生產企業及物流企業與一體化工廠展開的業務流,提供全流程O2O線上服務,基于合約與訂單,依托智能消息推送服務形成對線上關聯企業的信息對稱智能推送服務,及時共享數據加快交易環節,并為結算提供電子依據。

2.5 混凝土攪拌站使命的根本性轉化

隨著時代的變化和形勢的需要,混凝土攪拌站的使命在發生著根本性的變革：由為構筑物提供建筑材料的解決方案,華麗轉身為建筑垃圾資源化利用平臺,生產混凝土只是其實現建筑垃圾資源化處置的一個過程和工藝階段。將混凝土企業本身定位為環保企業,是為了解決建筑垃圾圍城提供綜合解決方案的企業。混凝土企業使命的這一本質性的變化,必然帶來企業運營的巨大成效。混凝土企業和建筑垃圾填埋場結合,解決了混凝土企業需要不斷搬遷,沒有合適場地的問題；混凝土企業成為建筑垃圾資源化利用一體化工廠,解決了混凝土生產的大部分粗細骨料和部分膠凝材料的采購問題,降低了原材料成本；一體化工廠消納建筑垃圾解決了城市發展中的建筑垃圾圍城問題,減少了土地占用,為城市的進一步發展提供了土地保證；一體化工廠利用建筑垃圾生產相應的建材產品可獲得銷售環節增值稅減免,增強了企業競爭力；混凝土攪拌站變身為環保企業,避免了因環境問題停產、限產,提高了客戶服務能力,保證了企業占有率。

3 混凝土企業華麗轉身中應解決的關鍵問題

3.1 工廠的定位問題

混凝土企業轉變為建筑垃圾資源化處置企業有多種選擇,既要考慮企業自身情況,更要與政府的需求相吻合,還要考慮終端產品市場情況和目前城市的建筑垃圾消納現實。無論哪一種方案都要進行全面合理的論證,切不可盲目上馬,造成損失。

方案一：通過PPP模式建設完全符合政府要求的建筑垃圾處置工廠,項目公司需負責特許經營期內全部運營設施的維護,并提供建筑廢棄物資源化利用服務。在特許經營期內獲得在資源化利用產品銷售收入、垃圾焚燒企業支付的爐渣處置費、建筑垃圾處置費。特許經營期滿后,項目公司將項目設施無償移交給政府。

方案二：企業利用自身投資能力,建設一流的建筑垃圾100%資源一體化工廠,替代現有的建筑垃圾填埋場,獲得建筑垃圾清運和處置收益與資源化再利用的全產業鏈的發展。

方案三：與現有的建筑垃圾填埋場及相關企業合作,強強聯合,共同打造當地建筑垃圾100%資源化利用的領先綜合體。

方案四：適度建設建筑垃圾資源化利用工廠,不追求100%資源化利用,但求解決目前企業面臨的急迫問題,在逐步的成長過程中,不斷壯大企業實力。

3.2 需要與政府協調解決的問題

建筑垃圾屬于垃圾范疇,其處置和資源化利用是政府的職能之一,混凝土企業投身其中,應在追求資源化產品最大化銷售以外,更要獲得政府在工廠土地使用、建筑垃圾處置收費標準與補償方式、建筑垃圾處理保底量、建筑垃圾資源化產品使用鼓勵政策等問題上與政府達成一致；對于利用PPP模式建設建筑垃圾處置工廠的還要明確特許經營期,政府補償金額等。

3.3 PPP模式建設建筑垃圾資源化工廠問題

混凝土企業應當要熟悉PPP模式的基本環節和步驟,即五環17步,政府和社會資源合作項目操作流程,見圖8。

其中,對于物有所值評價、財政承受能力論證和項目可行性研究報告的準備是核心工作,應給與高度關注。

3.4 建筑垃圾資源一體化工廠建設方案的選擇

建筑垃圾資源一體化工廠的建設是一個政策性較強并有較高專業要求的投資項目。需要有懂得政府相關政策和豐富經驗的專業團隊參與,需要對當地的建筑垃圾市場、建材市場進行專業的調查研究,提出專門的可行性報告,切不可盲目上馬,造成不必要的損失。建筑垃圾資源一體化工廠既要考慮當前的經濟發揮需要,又要有長期規劃和戰略眼光,聘請專業的機構提供前期咨詢幫助,是行之有效的方法。

圖8 政府和社會資源合作項目操作流程圖

建筑垃圾資源一體化工廠的模塊設計既要符合當前的一體化工廠運營實際,為企業獲得良好的經濟效益打下基礎,又要考慮未來的變化,在工廠設計階段,為工廠的未來發展奠定基礎,可以因需要增減工藝,增減設備。經驗豐富的建筑垃圾的設計團隊可以提供極具使用效果的工廠概念設計。

建筑垃圾資源一體化工廠的運營是專業性極強企業活動,要有懂得再生建材產品生產及應用的技術體系和豐富實踐經驗的團隊參與管理,參加系統的全員上崗培訓并接受開業輔導以及運營過程的持續改進都是十分必要的手段。