呂仲博,張珂,杜亮波,華怡婷

近年來,隨著我國基礎設施建設的快速發展,拆除、新建過程中產生的建筑垃圾已占到城市垃圾總量的30%~40%,建筑垃圾的治理受到社會的廣泛關注。根據國家統計局數據可知,我國的建筑垃圾產生量正逐年增長,已從2010年的8.12億噸增長到2018年的18.5億噸;同時,結合住建部公布的最新規劃,我國建筑垃圾年產生量預計會突破30億噸[1]。
現階段我國對處置建筑垃圾多以堆積和填埋的方式處置,既極大浪費了資源,又占用了大量的土地。面對如此嚴峻的局面,建筑垃圾的資源化處置顯得尤為重要。本文主要介紹我國建筑垃圾資源化處置的現狀及發展趨勢。
建筑垃圾是指建設、施工單位或個人對建筑物、構筑物等進行建設、拆遷、修繕及居民裝飾房屋過程中產生的廢棄物。
建筑垃圾來源主要有:土地開挖垃圾、道路開挖垃圾、舊建筑物拆除垃圾、建筑施工垃圾。土地開挖垃圾主要分為表層土和深層土,可用于種植、回填、造景等;道路開挖垃圾主要分為廢混凝土塊、瀝青混凝土,其再生利用和處置相對比較簡單。
建筑垃圾的組成成分主要有:瀝青、混凝土、石塊和碎石、泥土和灰塵、磚塊、砂、玻璃、金屬、塑料、竹木等。舊建筑拆除垃圾中,廢混凝土塊較多,而新建建筑施工垃圾中,石塊和碎石、泥土和灰塵成分較多。
“十五”、“十一五”時期是我國建筑垃圾資源化的起步和探索階段,國家政策法規出臺數量有限。
“十二五”期間是我國建筑垃圾資源化的推進階段。2011年,國家發改委發布了《大宗固體廢物綜合利用實施方案的通知》;2013年,國務院發布了《循環經濟發展戰略及近期行動計劃》;2014年,發改委、科技部、工信部、財政部、環保部、商務部發布了《重要資源循環利用工程(技術推廣及裝備產業化)實施方案》等。
“十三五”期間是我國建筑垃圾資源化的落實階段。2020年9月1日起,《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》正式施行,其中,第六十一、第六十二條明確指出,縣級以上地方人民政府應當加強建筑垃圾污染環境的防治,建立建筑垃圾分類處理制度。縣級以上地方人民政府應當制定包括源頭減量、分類處理、消納設施和場所布局及建設等在內的建筑垃圾污染環境防治工作規劃。國家鼓勵采用先進技術、工藝、設備和管理措施,推進建筑垃圾源頭減量,建立建筑垃圾回收利用體系。縣級以上地方人民政府應當推動建筑垃圾綜合利用產品應用[2]。
同時,《中華人民共和國循環經濟促進法》、《中華人民共和國清潔生產促進法》、《中華人民共和國環境保護稅法》、《循環經濟發展戰略及近期行動計劃》、《住房和城鄉建設部關于推進建筑垃圾減量化的指導意見》等法律法規、部委文件,從立法、稅收優惠政策等方面規范了建筑垃圾減量化、資源化處置的發展方向。
近年來,我國建筑垃圾年產生量約15~25億噸。部分城市存在消納處置設施缺乏、綜合利用不足、全過程管理系統不健全等問題,建筑垃圾隨意傾倒、運輸灑漏等問題時有發生,造成資源化利用率低,我國建筑廢棄物資源化率僅約5%。
根據《循環發展引領行動》,到2020年,城市建筑垃圾資源化處理率達到13%。就現狀而言,建筑垃圾資源化處理率依舊不足10%。以河北省為例,到2020年,全省城市建筑垃圾資源化利用率達到20%以上;到2025年,達到50%以上[3]。
目前,造成我國建筑垃圾資源化處置率低的原因有以下幾點:
(1)建筑垃圾處置相關政策、法規不健全。我國現行與建筑垃圾處理相關的政策、法規更多關注的是建筑垃圾對市容市貌帶來的影響,很少涉及建筑垃圾的循環利用,僅有的相關條文也多為建議性的導向,強制性程度不高。另外,建筑垃圾處置相關政策、法規缺乏整體性,沒有形成一個完善的體系,無法為進一步深入開展建筑垃圾資源化利用工作提供必要的政策法規支持和保障。
(2)對建筑垃圾處置工作缺乏統一規劃和監督管理機構。各政府部門未明確統一管理職責,各環節涉及監管部門繁多且分工不明確,無人監管現象頻發。現有法規未明確建筑垃圾處理的責任主體,對違反相關法律法規的行為處罰力度偏小,造成責任主體違法成本低,對其約束不足。
(3)再生產品的商業模式未被認可。國內建筑垃圾資源化處置方式以填埋、堆山和現場移動式為主,主要產品為低品位的砂石、骨料、再生磚等,沒有形成市場認可的商業模式。即便是固定式處置方式,資源化利用率一般也<80%,盈利更多依靠政府補貼和政策支撐。
目前我國建筑垃圾資源化處置技術正處于高速發展的階段,但由于我國建筑垃圾資源化處置行業起步較晚,與發達國家相比,資源化處置整體工藝技術與裝備水平仍相對落后。
建筑垃圾生產再生制品的工藝一般可分為:分選除雜、破碎、篩分、骨料整形強化、再生制品生產等環節。利用再生骨料生產再生混凝土、再生預拌砂漿、再生無機混合料、再生混凝土制品等已形成了一套成熟的技術及裝備體系。目前國內已有較為成熟的建筑垃圾資源化處置生產工藝流程,已建成數十條年處理量在百萬噸級的工廠,但主要設備制造企業大多為外資或合資公司,國內自主品牌仍存在破碎、分篩等機械設備科技含量低,維護和操作不夠智能,故障率高等問題[4]。
目前國內相關專業專家也在不斷探索更加高效的處置方式。2018年,同濟大學土木工程學院建筑工程系肖建莊教授牽頭完成的“建筑固體廢物資源化共性關鍵技術及產業化應用”項目獲國家科技進步二等獎;肖建莊研究團隊基于對我國建筑固體廢物現狀的深入分析,創新提出了“先篩、再分、后破”工藝,解決了成分復雜的建筑物固體廢物的資源化處置難題;2019年,國家重點研發計劃項目“京津冀工農城固廢跨產業跨區域協同利用及集成示范”立項,項目牽頭單位天津水泥工業設計研究院有限公司對項目及課題實施方案進行了論證并取得預期成效。
雖然國內學者們一直在積極探索更加高效的處置工藝,也在一些方面有所突破,但整體工藝及裝備水平仍較落后,主要存在以下方面的問題:
(1)建筑垃圾的破碎工藝大多采用兩級破碎工藝,流程復雜,不利于提高處置效率。
(2)輕物質常采用水洗分離工藝,污水易造成環境二次污染,增加了處置難度。
(3)照搬礦石破碎工藝設計,適應性較差。
(4)裝備裝機容量與處理能力小,工作效率低。
(5)國內建筑垃圾混雜堆放,精細分選水平低。因此,針對建筑垃圾源頭基本無分類、組分復雜的現實情況,必須充分考慮分選除雜工藝,通過渣土篩選、人工揀選、風選、磁選、水力浮選等措施,嚴格控制再生骨料中的微粉含量、泥塊含量、雜物含量等,配合顆粒整形、強化等工藝,保證建筑垃圾再生骨料的品質符合國家標準要求,實現再生骨料在混凝土、干混砂漿中的應用。
城市建筑垃圾處置及資源化利用項目通常采用特許經營的模式,經市政府授權由市管理局作為項目的實施機構,市管理局通常委托專門的工程招標代理公司,以政府采購的形式進行招標,中標特許經營單位獨資成立項目公司,并與市管理局簽署《特許經營協議》,開展后續的項目設計、投融資、建設和運營等工作。項目招標書中會明確授權范圍、覆蓋區域、年處理規模等。項目建設及后續運營資金由企業自籌,自負盈虧,政府會根據存量建筑垃圾的處理情況按照噸單價給予財政補貼。此外,在當地市政府工程項目上,在同等條件下,當地相關部門會優先推薦使用項目公司再生產品。其他小型相關處置企業多以民營為主。
目前,我國已建成投產和在建的建筑垃圾年處置能力在100萬噸以上的生產線有70條左右,小規模處置企業有幾百家,總資源化利用量不到1億噸。然而由于企業進入的技術門檻較低,盈利模式不清晰、管理模式較粗放,難以形成持續的利潤來源,導致已建成規模化的生產線實際產能發揮不到50%,且大多處于非盈利狀態。
據統計,現階段我國每年的建設施工面積仍在不斷上升,所產生的建筑垃圾量也在不斷增加。資源化利用是解決建筑垃圾“圍城”的最有效方法,建筑垃圾資源化利用產業將會是未來環保產業中的重要一員。
光大證券研究所研究報告中提到,結合往年的數據,假設到2025年產生建筑垃圾28億噸,對再生材料產量的測算基于建筑垃圾100%再利用,且再生材料價格平均為300元/t。測算可得,建筑垃圾做再生材料市場空間2025年為8 530億元/年。各地方政府會對建筑垃圾運輸和處理處置費用出具政策補貼,若按35元/t進行假設,2025年為995億元。圖1為再生材料市場空間預測情況,圖2政策補貼市場空間預測情況。

圖1 再生材料市場空間預測
報告中還提出,假設2020~2025年,建筑垃圾資源化率從10%增加到35%,建筑垃圾制再生材料市場空間2020年為603億元,2025年為2 986億元;政策補貼市場空間2020年為70億元,2025為348億元。由此推測,當前我國建筑垃圾資源化處置行業推進速度嚴重滯后,市場空間較大,未來發展前景將非常可觀[5]。表1為建筑垃圾資源化率測算情況。

表1 建筑垃圾資源化率測算
(1)完善建筑垃圾處置相關政策、法律法規、行業標準,提高政策法規的執行力。我國現行建筑垃圾處置相關法律法規缺乏整體性及強制性,應通過法律手段強制建筑垃圾回收利用,并明確責任主體,嚴格處罰措施,提高責任主體的違法成本,有效保障建筑垃圾回收處置率處于較高的水平。同時,建立和完善建筑垃圾再利用的標準體系,使建筑垃圾再生產品能夠進入政府采購的名錄。在政府投資項目里,大量使用再生建材,為社會起表率作用[6]。
(2)發揮龍頭企業的帶頭作用,推動建筑垃圾資源化處置產業鏈的發展。為鼓勵規模化生產,住建部、工信部對準入企業的生產規模提出了硬性要求:大型建筑垃圾資源化項目年處置生產能力≮100萬噸,中型≮50萬噸,小型≮25萬噸。同時,鼓勵建筑垃圾資源化利用企業進行產業鏈整合,提高行業集中度。
(3)利用BIM系統平臺,開發建筑垃圾循環利用全過程數字管理系統,建構管理大數據,嚴格監控建筑垃圾收集運輸、中間資源化處理和殘渣處置三個階段,確保整個處置過程來料清晰、有據可查、風險可控。通過供需匹配,明確轄區內建筑垃圾去向,將各個處置單位孤島,串聯成一個相互關聯的收納庫,確保建筑垃圾的定向資源化處理。此外,還應按照經濟結構轉型和城市發展規劃,實時預測建筑垃圾產生量,為城市建筑垃圾資源化處置提供數據支撐。
建筑垃圾資源化處置既可有效解決環境污染問題,又可有效利用資源,其未來發展前景將非常可觀,建筑垃圾資源化產業的發展將會使我們的生態環境變得更加美好。