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国外建筑废弃物循环利用的经验及对我国的启示

2011-05-22王磊赵勇

再生资源与循环经济 2011年12期
关键词:垃圾处理资源化废弃物

王磊,赵勇

(1.天津城市建设学院经济管理学院,天津 300384;2.天津市环境影响评价中心,天津 300191)

伴随我国经济的快速发展,建筑废弃物的产生量迅速增长。据有关资料介绍,中国每年仅施工建设中产生和排出的建筑废渣就有4 000万t,因拆迁而产生的建筑垃圾更不计其数。中国建筑废弃物的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%,如此大量的建筑废弃物,既造成资源浪费,又严重影响了生态环境和百姓生活。目前我国对建筑废弃物的处理方式停留在标高回填、围海造田、堆山造景等简单的回填和填埋水平,距资源化的要求仍有差距,与之相关的配套政策和关键技术研发、扩散能力亟待完善。随着我国生态文明理念的提出和循环经济的深入发展,对建筑废弃物的高水平综合利用提出了更高的要求。国外发达国家在建筑废弃物循环利用领域起步较早,从法规政策、循环利用方式、产业化发展等方面总结其做法和经验,对促进我国建筑废弃物高水平循环利用和科学管理具有重要意义。

1 建筑废弃物的概念、组成和对环境的影响

1.1 建筑废弃物的概念

建筑垃圾是指在建筑物的建设、维修、拆除过程中产生的,包括废混凝土块、沥青混凝土块、施工过程中散落的砂浆和混凝土、碎砖渣、金属、竹木材、装饰装修产生的废料、各种包装材料和其他废弃物等,主要为固体废弃物。其中混凝土、碎砖、砂浆、包装材料等占建筑垃圾总量的80%左右[1]。

1.2 建筑废弃物的组成

总体来说,建筑废弃物的主要成分为碎砖和混凝土。但根据建筑结构差异,比例有所不同。如表1所示,砖混结构建筑碎砖组分占废弃物总量的30%~50%,而框架结构建筑混凝土组分占废弃物总量的15%~30%。包装材料、木材、钢材和其他组分(陶瓷、玻璃、石膏)等组分差别不大,从另一侧面反映出建筑废弃物中蕴藏着大量可以再利用的资源。

表1 建筑废弃物的数量及组成

1.3 建筑废弃物对环境产生的负面影响

1.3.1 建筑垃圾对自然环境的影响

首先,在对建筑垃圾采用传统的露天堆放和简单填埋的处理方式下,垃圾堆放场占用的土地面积同时也在逐渐扩大,造成了宝贵的土地资源的浪费。其次,雨水的冲刷以及地表水、地下水的浸泡,使建筑垃圾中含有的大量金属、非金属污染物逐渐渗透土壤,破坏了原有的土壤成分,污染了周围的地表水和地下水,进而对周边的自然环境产生严重影响。最后由于温度、水分的作用,建筑垃圾中存在的一些有机物质在有氧或厌氧的条件下会发生降解,产生如硫化氢等有害气体和有机酸,加之细菌、粉尘混合其中,随风飘散,造成对空气的污染,而少量的可燃建筑垃圾在焚烧过程中更可产生致癌物质,进而对空气造成二次污染,损害人体健康[3]。

1.3.2 建筑垃圾对城市环境的影响

城市中的建筑垃圾往往占用空间大,堆放地点具有随意性,施工场地附近多成为建筑垃圾的临时堆放地。由于缺乏应有的防护措施,留下不少安全隐患,在外界因素的影响下,建筑垃圾堆出现崩塌,阻碍道路,甚至冲向其他建筑物的现象时有发生。同时,在将建筑垃圾进行外运时,也容易造成沿途遗撒和粉尘、灰砂飞扬等问题,影响城市环境。有时城市中的建筑垃圾往往混有很多生活垃圾,如不及时处理,在露天堆放的条件下容易发酵、变质、分解、滋生细菌,形成公共卫生隐患,同时也为处理带来难度。

2 国外建筑废弃物循环利用的经验和做法

2.1 完善的法律法规

国外发达国家,在建筑废弃物循环利用管理领域起步较早,形成一套符合自身情况的法律法规体系。

美国政府早在1965年制订了《固体废弃物处理法》(包含建筑废弃物处理部分),并经过1976,1980,1984,1988,1996年5次修订,完善了包括信息公开、报告、资源再生、再生示范、科技发展、循环标准、经济刺激与使用优先、职业保护、公民诉讼等固体废物循环利用的法律制度。在1980年制定通过的《超级基金法》中就明文规定:“任何生产有工业废弃物的企业,必须自行妥善处理,不得擅自随意倾卸。”

日本政府从20世纪60年代末就着手建筑垃圾的管理,制定相应的法律、法规,以促进建筑垃圾的转化和利用:1977年日本政府制定了《再生骨料和再生混凝土使用规范》;1991年又制定了《资源重新利用促进法》,规定建筑施工过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾,必须送往“再资源化设施”进行处理;1998年出台了《推进建筑副产物正确处理纲要》、《建筑工程用资材再资源化》和《由国家来推进采购环保产品》等有关条例。

德国是世界上最早开展循环经济立法的国家,1972年第一部垃圾处理法颁布,1986年修订完毕,1994年被欧洲《循环经济和垃圾处理法》所替代。根据德国环保部网站统计,从20世纪70年代至今德国已经制定了与垃圾处理有关的法规180多项,其中与建筑垃圾处理和回收有关的重要法规包括以下几个方面:一是循环经济和垃圾处理法;二是关于建筑垃圾处理的资质规定和建筑垃圾处理的许可办法规定;三是建筑垃圾处理的环境标准。

2.2 深度循环利用方式

对于建筑废弃物循环利用的目的不仅在于利用数量的多少,更重要的是选择最优化的循环利用路径,即让废弃物得到最大限度地合理、高效、持久地利用,并将其对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。美国、日本和德国对于建筑废弃物循环利用均采用深度循环利用的模式,即根据废弃物的种类和特性,采用不同类型和方法进行综合利用,将有用物质进行充分的利用,增加附加值,降低环境压力。

美国的建筑废弃物综合利用大致可以分为3个级别:一是“低级利用”,现场分拣利用,一般性回填等,目的是将建筑废弃物中钢铁、塑料、木材等资源进行分类搜集,低级利用占建筑垃圾总量的50%~60%;二是“中级利用”,用作建筑物或道路的基础材料,经处理厂加工成骨料,再制成各种建筑用砖等,约占建筑垃圾总量的40%,美国的大中城市均建立建筑垃圾处理厂,负责本市建筑垃圾的处理;三是“高级利用”,如将建筑垃圾还原成水泥、沥青等再利用(这部分利用的比例不高)。

日本对于建筑垃圾循环利用的基本原则:一是尽可能不从施工现场排出建筑垃圾,即原位再生与利用;二是建筑垃圾要尽可能重新利用,日本人将建筑垃圾视为“建筑副产品”,比如港埠设施以及其他改造工程的基础设施配件可以利用再循环的石料,代替相当量的自然采石场砾石材料;三是对于重新利用有困难的则应适当予以处理,降低建筑废弃物填埋对于环境产生的负面影响。

德国对于建筑废弃物利用的特点是按照建筑废弃物的类别分别加以利用。首先将建筑垃圾分成碎旧建筑材料、道路开挖和建筑施工工地垃圾,按照组分特性有针对性地加以利用。1987—1995年各类建筑垃圾的再利用情况(见表2)[4]。对于碎旧建筑垃圾,在确定骨料的成分和混凝土中可使用回收骨料的最高含量的基础上,使用干馏燃烧等处理工艺,使废弃物中各种再生材料干净地分离出来,再回收利用,提高附加值,有效地解决了垃圾占用土地的问题。对于建筑工地垃圾,必须送往“再资源化设施”进行处理。一般是先用机械和人工将金属、木材、塑料、玻璃、砖瓦等分选、破碎。其中木材做胶合板;金属、塑料、玻璃销售;渣土用于建材;剩余物填坑。对于道路开挖垃圾主要用作道路路基、造垃圾填埋场、人造风景和种植等。

表2 德国1987—1995年各类建筑垃圾的再生利用率%

2.3 规模化、产业化的发展模式

2.3.1 建筑垃圾产业化技术不断升级

发达国家正在积极探索将建筑废弃物变为一种新资源,并发展成一个新兴的大产业,成为新的经济增长点。据美国“新兴预测委员会”和日本“科技厅”等有关专家作出的预测:在未来30年间,全球在能源、资源、农业、食品、信息技术、制造业和医药领域,将出现“10大新兴技术”。其中有关“废弃物处理”的新兴技术被列在第二位,而这些新兴技术已在日韩、欧美等国家和地区初见效果。

2.3.2 建筑废弃物利用呈现规模化、产业化趋势

世界上首次大量利用建筑垃圾的国家是前联邦德国。在二战后的重建期间,循环利用建筑垃圾不仅降低了现场清理费用,而且大大缓解了建材供需矛盾。至1955年末,循环再生废砖集料约1 150万m3,并用这些再生集料建造了17.5万套住房。德国现有200家企业的450个工厂(场)循环再生建筑垃圾,年营业额超过10亿欧元。在德国,每个地区都有大型的建筑垃圾再加工综合工厂,仅在柏林就建有20多个,建筑废弃物产业化趋势明显。

美国把建筑废弃物处理作为一个新兴的产业领域来培育,并深入探讨如何使建筑垃圾处理形成新的产业化。据统计,20世纪末发达国家再生资源产业规模为2 500亿美元,到21世纪初已增至6 000亿美元,预计2010年可达18 000亿美元。值得一提的是,美国在混凝土路面的再生利用方面成绩斐然,1984—1985年间,仅8个州就拆除和再生混凝土路面258 km,目前美国每年利用的拆除混凝土大约为6 000万t。

日本从1974年起在建筑协会中设立了“建筑废弃物再利用委员会”,在再生集料和再生集料混凝土方面实践成果丰富,并于1977年制定了《再生集料和再生混凝土使用规范》,此后相继在全国各地建立了以处理拆除混凝土为主的再生工厂。据相关资料统计,1998年东京都建筑垃圾的再生利用率已达到56%。目前在住宅小区的改造过程中,已能实现建筑垃圾就地消化,建筑废弃物实现规模化循环利用,且经济效果显著。

2.3.3 出台产业化发展配套政策

环保署(EPA)进行的一项分析表明,经济政策在建筑垃圾再循环方面起着主要的作用。从1987年1月1日起,分配到焚烧或填埋场的每吨垃圾的税收约为5欧元。到1999年,也就是说在12年后,填埋税增加了900%。建筑垃圾循环率提高到了90%。

德国为鼓励私人投资垃圾回收利用行业,采取了一些政策性资助,如:对居民每年征收80欧元的垃圾处理费,其中60%用于扶持垃圾处理企业;德国政府在垃圾法增补草案中,将各种建筑垃圾组分的利用率比例作了规定,即废砖瓦为60%,道路开掘废料90%,并对未处理利用的建筑垃圾征收500欧元/t的处理费用。

美国政府通过对财政税收和政府采购手段鼓励废弃物资源的开发利用,如各州对前来落户的资源循环利用企业除可获得低息风险资本小额商业贷款以外,州级企业所得税、设备销售税及财产税也可相应减免。美国几乎所有的州均有对使用再生材料的产品实行政府采购政策,联邦审计人员有权对各联邦代理机构未按规定购买的行为处以罚金。

日本配套政策主要体现在提供财政补贴、贴息贷款或优惠贷款。例如,为鼓励企业增加对污染防治设备、技术研究及开发项目的投入,在预算支持方面,制定并实施了技术研究开发补助金制度、再资源化设备生产补助制度和推进循环型社会的技术实用化补助优惠政策。鼓励大学、企业界、研究机构协同合作,共同研究开发建筑废弃物处理技术,为企业开展废弃物再生、循环利用提供技术支持;建立了以技术方法、激励政策和组织结构,以及管理工具密切结合的联合系统,确保了对主要废弃物流动的控制和对大部分建筑垃圾的循环利用。

由于废弃物的循环利用行为具有一定的公共物品性,总的来说,国外发达国家大多通过制定财政补贴、税收优惠和低息贷款等配套政策,促进建筑废弃物循环利用的规模化和产业化发展。

3 对我国开展建筑废弃物循环利用的启示

3.1 建立健全我国建筑废弃物法律法规体系

全国人大于1995年11月通过了《城市固体垃圾处理法》,要求“产生垃圾的部门必须交纳垃圾处理费”。2004年12月,我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。2005年4月,我国建设部颁布了《城市建筑垃圾管理规定》,其中第四条规定:“建筑垃圾处置实行减量化、资源化、无害化和谁产生、谁承担处置责任的原则。”此外,如北京、上海、广州、西安等也针对建筑垃圾处理处置的相关环节制定了相应的地方性政策法规。但是,无论是国家还是地方,与发达国家相比,这些政策法规都相对零散,缺乏整体性,没有形成一个完善的体系,无法为进一步深入开展建筑垃圾资源化工作提供必要的政策法规的支持和保障。

基于此,我国建筑废弃物循环利用相关法律法规应急需从以下3个方面加以完善。一是完善建筑废弃物循环利用环境污染控制标准。防止废弃物的低端利用和二次环境压力的产生。二是各级政府职能部门应出台“强制性”的建筑垃圾处理专项法规,规定建筑施工和拆除过程中产生的渣土、混凝土块、沥青混凝土块、木材、金属等建筑垃圾,在现场分类收集,按规定必须送往“建筑垃圾再生加工厂”进行资源再生利用。三是在建设项目环境影响评价中,加强对建筑废弃物产生和利用的评价,编制建筑施工废弃物处理方案,否则不批准开工,并在方案实施过程中政府职能部门应加强监督。

3.2 构筑建筑废弃物多级利用模式

目前,我国建筑废弃物的处理大致分为两类:一是未经任何处理进行直接填埋,约占98%;二是轻度分拣出废金属、废混凝土,约占2%。像国外发达国家那样深度利用的比例极低。目前处理方式停留在标高回填、围海造田、堆山造景等简单的回填和填埋水平,未建立废弃物专业处理场所,未对建筑废弃物进行分捡、剔除或粉碎,未根据其资源特性,分层次、高效用、选择资源循环利用的最优路径,距离资源化的要求存在差距。

由于建筑废弃物的构成混杂,有些只需经过简单分拣就可以再利用,如短钢筋、木枋和一些包装料等,而大多数还需要进行专门的分离和再加工才能使用。因此,借鉴发达国家深度循环方式的理念,构建我国建筑废弃物多级利用模式,即对产生的建筑废弃物除了在施工现场进行初步回收利用外,将剩余部分运往回收中心进行分类收集和深度加工利用。如图1所示[5],建筑废弃物多级模式主要包括以下过程:一是施工现场初步回收利用。对施工现场产生的易分离而且可直接利用的建筑废弃物进行初步回收利用。主要组分包括钢筋、木材、石膏板、矿棉板、保温材料和各种材料包装件等。二是回收中心深度回收利用。经过施工现场初步回收后的建筑废弃物主要为:碎砖石、渣土及各种包装件,还杂夹着一些短木料、废橡胶、废塑料和废金属件等,将其运往回收中心后需要经过分选系统进行分离处理和分类收集,然后按照各自的用途送往专业加工车间进行再加工,制成新的建筑材料和建筑原料。三是无害填埋。对经过多次筛选后剩余的建筑废料在确保无害后运往填埋场填埋,亦可用作深基坑回填、填海造地等,以减少对环境的影响。

图1 建筑废弃物多级利用模式

3.3 培育建筑废弃物循环利用产业体系

我国目前在建筑垃圾管理方面强调“无害化”,对“资源化”缺乏详细的要求和规定,建筑废弃物综合利用尚未形成产业化发展。长期以来,我国的建筑行业都是采用传统方式施工,原料消耗大,加上管理的落后,从而产生大量的建筑废弃物。虽然已开始进行新型建材开发和利用,但规模和数量还非常有限。借鉴发达国家建筑废弃物规模化、产业化的发展模式,逐步培育和建立我国建筑废弃物循环利用产业体系,应重点开展以下两个方面工作。

第一,政府出台扶植性政策。我国建筑废弃物循环利用企业存在总体规模小、前期投入大、生产成本高、产品质量不稳定等先天制约因素,企业发展存在较大的不确定性,还不足以形成具有竞争力的产业。基于此,首先国家增加建筑垃圾处理场的审批,促使废弃物的规模化发展。其次,对从事垃圾处理的投资和产业活动给予税收优惠,以增强垃圾处理企业的自我生存能力。对从事垃圾处理投资经营活动的企业给予贷款贴息的优惠,鼓励金融机构向垃圾处理经营活动注入资金。再次,对投资经营垃圾处理达到一定规模、运行良好的企业给予一定的经济奖励,把政府的直接投资行为变成鼓励行为。最后,建筑废弃物处理基础设施建设与经营可采取独资、合资、股份制合作、政府合股等多种形式,鼓励国内外投资经营者参与,开辟社会融资渠道,解决企业自我资金不足的问题。

第二,加大专项科技投入,突破建筑物循环利用关键技术。设立专项基金和奖励制度,鼓励高校、科研院所参与建筑垃圾资源化技术的研发和扩散,利用其丰富的学术资源和科研设备,开发新技术、新工艺、新产品,为提高我国建筑垃圾资源化利用水平服务。

第三,对大众加强宣传教育。通过宣传教育和培训,让全社会了解建筑废弃物处理的重要性,认识到建筑垃圾是一种可利用的资源,是人类生存和发展的重要财富,从而提高全社会综合利用建筑垃圾的意识和积极性。要大力宣传和推广建筑废弃物综合利用的最新技术和工艺方法,为规模化、产业化发展创造条件。

[1] 吴贤国,李惠强,杜婷.建筑施工废料的数量、组成与产生原因分析[J].华中理工大学学报,2000(5):96-98.

[2] 王罗春,赵由才.建筑垃圾处理与资源化[M].北京:化学工业出版社,2004:36-38.

[3] 刘永民.对建筑废弃物再生利用的思考[J].中国建材科技,2008(3):21-27.

[4] 王云霞.建筑垃圾对环境的影响及防治对策[J].污染防治技术,2008(6):96-98.

[5] 曹小琳,刘仁海.建筑废弃物资源化多级利用模式研究[J].建筑经济,2009(6):91-93.

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