臨汾市建筑垃圾資源化利用現(xiàn)狀與工程實踐

【中圖分類號】：X779.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：A 【文章編號】：1008-3197(2025)03-72-04

【DOI編碼】:10.3969/j.issn.1008-3197.2025.03.017

The Current Status and Engineering Practice of Resource Utilization of Construction Waste in Linfen City

YANG Wen

(Linfen Municipal Government Engineering Construction Service Center，Linfen O41Ooo，China）

【Abstract】:This paper focuses on Linfen City，analyzed thecurent status andbottlenecs ofconstruction waste resource utilization.By integrating engineering practices such as recycled aggregatesubstitutionand permeable brick production，a three-tier evaluation framework （\"objective-criteria-indicator\"）was established，and the entropy weight-TOPSIS method was applied to quantify environmental benefits，economic performance，technological feasibility，and social acceptance.The results showed that the comprehensive evaluation value of resource utilization rate in Linfen City in 2O23 was 0.632(moderate level），with the main shortcomings being technical feasibility( 30% replacement rate of recycled aggregates）and social acceptance ( 35% resident participationrate).Based ondomestic and international advanced practices，optimization strategies such as enhancing sorting technology innovation，improving market policies for recycled materials，and increasing public engagement were proposed.

【Key words】： construction waste； resource utilization；evaluation system；engineering practice

目前，我國建筑垃圾的體量已占城市垃圾 40% 以上，成為固廢的第一大來源[-；但與部分發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑垃圾的資源化利用率較低，仍有大幅提高的空間3。深圳市通過“拆除-分選-再生”一體化模式資源化率超 60% ，再生骨料在市政道路中的利用率達(dá) 40% ；蘇州市創(chuàng)新應(yīng)用再生微粉3D打印技術(shù)，將建筑垃圾加工為粒徑 ?0.075mm 的再生微粉，用于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)，資源化率提升至 55% ；鄭州市通過強制新建項目再生建材使用比例不低于 20% ，推動再生透水磚市場占有率超 30%^14-51

本文聚焦臨汾市建筑垃圾資源化利用現(xiàn)狀，結(jié)合工程實踐案例，系統(tǒng)剖析政策、技術(shù)與市場協(xié)同機制，通過構(gòu)建“目標(biāo)層-準(zhǔn)則層-指標(biāo)層\"綜合評價體系，采用熵權(quán)-TOPSIS法量化環(huán)境效益、經(jīng)濟效益、技術(shù)可行性與社會接受度，揭示關(guān)鍵短板并提出優(yōu)化路徑

1建筑垃圾資源化利用現(xiàn)狀分析

1.1利用現(xiàn)狀和政策體系

建筑垃圾的傳統(tǒng)填埋處置方式導(dǎo)致土地資源浪費與生態(tài)環(huán)境風(fēng)險并存，我國建筑垃圾年產(chǎn)量超30億t，山西省2023年清運量已達(dá)3300萬t，臨汾市2023年建筑垃圾產(chǎn)量達(dá)215萬t，2024年通過資源化利用減少碳排放 2800t

山西省和臨汾市關(guān)于建筑垃圾治理和利用的相關(guān)政策見表1。

1)在目標(biāo)銜接性方面。省級政策強調(diào)全省資源化利用率目標(biāo) 50% ），強調(diào)“再生建材強制使用”與“稅收優(yōu)惠”。臨汾市通過年均 5% 的增長率逐步對接省級目標(biāo)，通過特許經(jīng)營模式推動市場化運作，強化政策落地。

2)在技術(shù)創(chuàng)新導(dǎo)向方面。省級層面提出推廣智能化分選技術(shù)(如AI視覺分選)以提高再生骨料利用率，要求延伸再生骨料、再生微粉產(chǎn)業(yè)鏈。臨汾市計劃引人再生微粉3D打印技術(shù)（粒徑 ?0.075mm ，探索高附加值產(chǎn)品應(yīng)用，通過征收 0.5% 處理基金專項支持技術(shù)研發(fā)。

3)在執(zhí)法和市場機制方面。要求強化跨部門協(xié)作，臨汾市對違規(guī)傾倒建筑垃圾的處罰，通過特許經(jīng)營模式引人社會資本。

1.2應(yīng)用技術(shù)

中國建筑垃圾資源化利用技術(shù)體系呈現(xiàn)多維度技術(shù)路徑與結(jié)構(gòu)矛盾并存的特性。在技術(shù)分類層面，物理分選與破碎技術(shù)通過破碎效率 80～120t/h 和金屬回收率 395% 實現(xiàn)建筑垃圾初級組分分離，其中深圳市通過該技術(shù)使再生骨料利用率提升至 28% 。

再生骨料混凝土技術(shù)在 30%～50% 替代率下達(dá)到 25～35MPa 抗壓強度，35元/t的生產(chǎn)成本較天然骨料成本降低 30% 。再生微粉高值化應(yīng)用通過粒徑控制 ?0.075mm 使水泥強度提升 10%～15% ，臨汾市試點項目驗證其3D打印材料成本降低 20% 的技術(shù)經(jīng)濟可行性。熱解與生物降解技術(shù)對木質(zhì)廢棄物的分解效率達(dá) 85% （周期30d)，熱解燃料熱值 18～22MJ/kg ，但規(guī)模化應(yīng)用受限于有機組分分選精度。再生透水磚以透水率 ?1.5mm/s 和抗壓強度 ?35MPa 支撐海綿城市建設(shè)。智能化分選設(shè)備投資門檻（ ?500 萬元/套)導(dǎo)致中小城市普及率低于 20% ，制約技術(shù)擴散速率。見表2。

2 工程實踐案例

2.1再生骨料替代方案與工程應(yīng)用

某項目在道路基層與底基層設(shè)計方案中，采用 30%～50% 再生骨料替代天然骨料，根據(jù)骨料級配（粒徑 5～31.5mm )調(diào)整具體摻量。通過該技術(shù)消納建筑垃圾再生混凝土料 4 831.07t ，替代天然碎石1018.69t ，實現(xiàn)碳減排率 10.8% 。

2.1.1技術(shù)指標(biāo)

再生骨料雜質(zhì)含量 (?1% ）壓碎值（ ≤20% )和含泥量 (?3%) )均高于天然骨料規(guī)范值。與天然骨料相比，再生骨料吸水率較高（ ?5% ），需通過無機結(jié)合料補償其水穩(wěn)定性缺陷。見表3。

2.1.2配合比設(shè)計與強度驗證

水泥穩(wěn)定再生骨料的配合比設(shè)計中，水泥摻量為4%～6% （質(zhì)量比）。石灰穩(wěn)定方案中，石灰摻量 8% 210% 可有效提升骨料壓實性能。根據(jù)JTG3441—2024《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護后測得7d無側(cè)限抗壓強度 ?3.5MPa ，28d強度≥5.0MPa ，滿足道路基層強度要求。

2.1.3施工工藝與質(zhì)量控制

施工流程包括破碎篩分、磁選去雜、含水率控制0 ±2% 、分層攤鋪（ 20～30cm/ 層）重型碾壓（壓實度 ? 95% )等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。質(zhì)量控制中，壓實度、平整度及抗壓強度符合JTGF80/1—2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊土建工程》。

2.2再生混凝土透水磚

某海綿城市示范工程應(yīng)用再生透水磚鋪設(shè)人行道，單項目消納建筑垃圾 5800t ，實測透水率達(dá)1.8mm/s ，抗壓強度均值 37.5MPa ○

2.2.1制備工藝

原料預(yù)處理：建筑垃圾經(jīng)顎式破碎機粗碎后，通過反擊式破碎機二次破碎至目標(biāo)粒徑，磁選剔除金屬雜質(zhì) (?1% ）。

攪拌成型：采用雙臥軸強制式攪拌機干混60s后濕混120s，振動加壓成型 15～20MPa， 形成均勻孔隙結(jié)構(gòu)。

養(yǎng)護工藝：蒸汽養(yǎng)護（ 60°C 恒溫 24h 結(jié)合自然養(yǎng)護(濕度 ?95%，7d) 提升早期強度與耐久性。

2.2.2 物理力學(xué)指標(biāo)

再生透水磚需滿足抗壓強度 和透水率 gtrsim1.5mm/ 的雙重指標(biāo)。抗壓強度通過標(biāo)準(zhǔn)立方體試件（ 100mm×100mm 測定，加載速率為 0.5MPa/s 。

2.2.3質(zhì)量驗收

抗壓強度離散系數(shù) ≤10% ，透水率偏差 ?±0.3mm/s 符合CJJ/T188—2012《透水磚路面技術(shù)規(guī)程》。

3評價體系構(gòu)建與分析

3.1綜合評價流程

建筑垃圾資源化利用評價需遵循“自標(biāo)層-準(zhǔn)則

層-指標(biāo)層”三級框架。

1)目標(biāo)層：以“建筑垃圾資源化利用綜合效益”為總目標(biāo)。

2)準(zhǔn)則層：劃分為環(huán)境效益（A1）、經(jīng)濟效益（A2）技術(shù)可行性(A3)與社會接受度(A4)四大維度。

3)指標(biāo)層：篩選12項核心指標(biāo)，涵蓋資源化利用率、碳排放強度、再生產(chǎn)品成本等量化參數(shù)。見表4。

4數(shù)據(jù)采集：通過政府統(tǒng)計、企業(yè)報表、實地檢測（如再生骨料性能測試)與問卷調(diào)查(居民參與率）獲取原始數(shù)據(jù)。

5)模型運算：采用熵權(quán)-TOPSIS法確定指標(biāo)權(quán)重并計算貼近度，輸出綜合評價值。

3.2確定指標(biāo)權(quán)重

采用熵權(quán)法客觀賦權(quán)，避免主觀偏差，對原始數(shù)據(jù)進行極差歸一化處理，消除量綱影響，其中

確定權(quán)重 式中： X_ij 為第 i 個樣本在第 j 個指標(biāo)上的原始值;

X_j，min 為第 j 個指標(biāo)在所有樣本中的最小值; X_j，max 為第j個指標(biāo)在所有樣本中的最大值; X_ij^′ 為標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)值（范圍 ∈[0，1] ; n 為樣本總數(shù)； p_ij 為第 j 個指標(biāo)下第i個樣本的標(biāo)準(zhǔn)化值占比； e_j 為第 j 個指標(biāo)的熵值（反映指標(biāo)數(shù)據(jù)離散程度， e_j∈[0，1] ; m 為指標(biāo)總數(shù)； w_j 為第j個指標(biāo)的權(quán)重(熵權(quán)法分配）。

計算得到各指標(biāo)的權(quán)重見表5。

3.3確定評價值

基于TOPSIS法計算貼近度，評價資源化利用水平。

構(gòu)建加權(quán)矩陣

Z=X^′×W

式中： W 為熵權(quán)權(quán)重矩陣。

確定正負(fù)理想解

計算距離與貼近度

式中： X^′ 為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)矩陣； W 為熵權(quán)法得到的權(quán)重對角矩陣； Z 為加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣； Z_ij 為第i個樣本在第 j 個加權(quán)指標(biāo)上的值； Z⁺ 為各指標(biāo)的最優(yōu)值集合（正向理想解）； Z^- 為各指標(biāo)的最劣值集合（負(fù)向理想解）； D_i⁺ 為第 i 個樣本與正理想解的歐氏距離; D_i^- 為第 i 個樣本與負(fù)理想解的歐氏距離； C_i 為第 i 個樣本的綜合評價值（ C_i∈[0，1] ，越接近1表示綜合效益越高）。

3.4綜合評價結(jié)果

以臨汾市2023年數(shù)據(jù)為例，綜合評價值0.632，處于“中等水平”。見表6。

關(guān)鍵短板為：

1)技術(shù)可行性(A3)：再生骨料替代率僅 30% ，分選效率 80t/h ，低于太原市 (45%，120t/h) ：

2）社會接受度(A4)：居民分類參與率 35% ，公眾滿意度3.2分，需加強宣傳與激勵機制。

4結(jié)論

臨汾市2023年建筑垃圾資源化利用率低于國內(nèi)先進城市，通過熵權(quán)-TOPSIS模型計算，其綜合評價值為0.632（中等水平），四大準(zhǔn)則層中技術(shù)可行性(0.523）與社會接受度(0.486)成為關(guān)鍵短板。技術(shù)層面，仍以初級物理分選為主，智能化分選設(shè)備普及率不足 20% 。再生微粉3D打印、熱解生物降解等高附加值技術(shù)尚處于試點階段，規(guī)模化應(yīng)用受限于分選精度與設(shè)備投資。再生透水磚的抗壓強度與透水率達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，但其生產(chǎn)成本與市場價格倒掛問題導(dǎo)致企業(yè)利潤率低。

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