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我国建筑垃圾资源化处置现状及展望

2021-06-12吕仲博张珂杜亮波华怡婷

水泥技术 2021年3期
关键词:资源化垃圾建筑

吕仲博,张珂,杜亮波,华怡婷

1 前言

近年来,随着我国基础设施建设的快速发展,拆除、新建过程中产生的建筑垃圾已占到城市垃圾总量的30%~40%,建筑垃圾的治理受到社会的广泛关注。根据国家统计局数据可知,我国的建筑垃圾产生量正逐年增长,已从2010年的8.12亿吨增长到2018年的18.5亿吨;同时,结合住建部公布的最新规划,我国建筑垃圾年产生量预计会突破30亿吨[1]。

现阶段我国对处置建筑垃圾多以堆积和填埋的方式处置,既极大浪费了资源,又占用了大量的土地。面对如此严峻的局面,建筑垃圾的资源化处置显得尤为重要。本文主要介绍我国建筑垃圾资源化处置的现状及发展趋势。

2 建筑垃圾的来源及组成

建筑垃圾是指建设、施工单位或个人对建筑物、构筑物等进行建设、拆迁、修缮及居民装饰房屋过程中产生的废弃物。

建筑垃圾来源主要有:土地开挖垃圾、道路开挖垃圾、旧建筑物拆除垃圾、建筑施工垃圾。土地开挖垃圾主要分为表层土和深层土,可用于种植、回填、造景等;道路开挖垃圾主要分为废混凝土块、沥青混凝土,其再生利用和处置相对比较简单。

建筑垃圾的组成成分主要有:沥青、混凝土、石块和碎石、泥土和灰尘、砖块、砂、玻璃、金属、塑料、竹木等。旧建筑拆除垃圾中,废混凝土块较多,而新建建筑施工垃圾中,石块和碎石、泥土和灰尘成分较多。

3 建筑垃圾资源化处置相关政策法规

“十五”、“十一五”时期是我国建筑垃圾资源化的起步和探索阶段,国家政策法规出台数量有限。

“十二五”期间是我国建筑垃圾资源化的推进阶段。2011年,国家发改委发布了《大宗固体废物综合利用实施方案的通知》;2013年,国务院发布了《循环经济发展战略及近期行动计划》;2014年,发改委、科技部、工信部、财政部、环保部、商务部发布了《重要资源循环利用工程(技术推广及装备产业化)实施方案》等。

“十三五”期间是我国建筑垃圾资源化的落实阶段。2020年9月1日起,《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》正式施行,其中,第六十一、第六十二条明确指出,县级以上地方人民政府应当加强建筑垃圾污染环境的防治,建立建筑垃圾分类处理制度。县级以上地方人民政府应当制定包括源头减量、分类处理、消纳设施和场所布局及建设等在内的建筑垃圾污染环境防治工作规划。国家鼓励采用先进技术、工艺、设备和管理措施,推进建筑垃圾源头减量,建立建筑垃圾回收利用体系。县级以上地方人民政府应当推动建筑垃圾综合利用产品应用[2]。

同时,《中华人民共和国循环经济促进法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国环境保护税法》、《循环经济发展战略及近期行动计划》、《住房和城乡建设部关于推进建筑垃圾减量化的指导意见》等法律法规、部委文件,从立法、税收优惠政策等方面规范了建筑垃圾减量化、资源化处置的发展方向。

4 我国建筑垃圾资源化处置现状

4.1 建筑垃圾处置现状及资源化利用现状

近年来,我国建筑垃圾年产生量约15~25亿吨。部分城市存在消纳处置设施缺乏、综合利用不足、全过程管理系统不健全等问题,建筑垃圾随意倾倒、运输洒漏等问题时有发生,造成资源化利用率低,我国建筑废弃物资源化率仅约5%。

根据《循环发展引领行动》,到2020年,城市建筑垃圾资源化处理率达到13%。就现状而言,建筑垃圾资源化处理率依旧不足10%。以河北省为例,到2020年,全省城市建筑垃圾资源化利用率达到20%以上;到2025年,达到50%以上[3]。

目前,造成我国建筑垃圾资源化处置率低的原因有以下几点:

(1)建筑垃圾处置相关政策、法规不健全。我国现行与建筑垃圾处理相关的政策、法规更多关注的是建筑垃圾对市容市貌带来的影响,很少涉及建筑垃圾的循环利用,仅有的相关条文也多为建议性的导向,强制性程度不高。另外,建筑垃圾处置相关政策、法规缺乏整体性,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利用工作提供必要的政策法规支持和保障。

(2)对建筑垃圾处置工作缺乏统一规划和监督管理机构。各政府部门未明确统一管理职责,各环节涉及监管部门繁多且分工不明确,无人监管现象频发。现有法规未明确建筑垃圾处理的责任主体,对违反相关法律法规的行为处罚力度偏小,造成责任主体违法成本低,对其约束不足。

(3)再生产品的商业模式未被认可。国内建筑垃圾资源化处置方式以填埋、堆山和现场移动式为主,主要产品为低品位的砂石、骨料、再生砖等,没有形成市场认可的商业模式。即便是固定式处置方式,资源化利用率一般也<80%,盈利更多依靠政府补贴和政策支撑。

4.2 我国建筑垃圾资源化处置技术现状

目前我国建筑垃圾资源化处置技术正处于高速发展的阶段,但由于我国建筑垃圾资源化处置行业起步较晚,与发达国家相比,资源化处置整体工艺技术与装备水平仍相对落后。

建筑垃圾生产再生制品的工艺一般可分为:分选除杂、破碎、筛分、骨料整形强化、再生制品生产等环节。利用再生骨料生产再生混凝土、再生预拌砂浆、再生无机混合料、再生混凝土制品等已形成了一套成熟的技术及装备体系。目前国内已有较为成熟的建筑垃圾资源化处置生产工艺流程,已建成数十条年处理量在百万吨级的工厂,但主要设备制造企业大多为外资或合资公司,国内自主品牌仍存在破碎、分筛等机械设备科技含量低,维护和操作不够智能,故障率高等问题[4]。

目前国内相关专业专家也在不断探索更加高效的处置方式。2018年,同济大学土木工程学院建筑工程系肖建庄教授牵头完成的“建筑固体废物资源化共性关键技术及产业化应用”项目获国家科技进步二等奖;肖建庄研究团队基于对我国建筑固体废物现状的深入分析,创新提出了“先筛、再分、后破”工艺,解决了成分复杂的建筑物固体废物的资源化处置难题;2019年,国家重点研发计划项目“京津冀工农城固废跨产业跨区域协同利用及集成示范”立项,项目牵头单位天津水泥工业设计研究院有限公司对项目及课题实施方案进行了论证并取得预期成效。

虽然国内学者们一直在积极探索更加高效的处置工艺,也在一些方面有所突破,但整体工艺及装备水平仍较落后,主要存在以下方面的问题:

(1)建筑垃圾的破碎工艺大多采用两级破碎工艺,流程复杂,不利于提高处置效率。

(2)轻物质常采用水洗分离工艺,污水易造成环境二次污染,增加了处置难度。

(3)照搬矿石破碎工艺设计,适应性较差。

(4)装备装机容量与处理能力小,工作效率低。

(5)国内建筑垃圾混杂堆放,精细分选水平低。因此,针对建筑垃圾源头基本无分类、组分复杂的现实情况,必须充分考虑分选除杂工艺,通过渣土筛选、人工拣选、风选、磁选、水力浮选等措施,严格控制再生骨料中的微粉含量、泥块含量、杂物含量等,配合颗粒整形、强化等工艺,保证建筑垃圾再生骨料的品质符合国家标准要求,实现再生骨料在混凝土、干混砂浆中的应用。

4.3 我国建筑垃圾资源化处置行业现状

城市建筑垃圾处置及资源化利用项目通常采用特许经营的模式,经市政府授权由市管理局作为项目的实施机构,市管理局通常委托专门的工程招标代理公司,以政府采购的形式进行招标,中标特许经营单位独资成立项目公司,并与市管理局签署《特许经营协议》,开展后续的项目设计、投融资、建设和运营等工作。项目招标书中会明确授权范围、覆盖区域、年处理规模等。项目建设及后续运营资金由企业自筹,自负盈亏,政府会根据存量建筑垃圾的处理情况按照吨单价给予财政补贴。此外,在当地市政府工程项目上,在同等条件下,当地相关部门会优先推荐使用项目公司再生产品。其他小型相关处置企业多以民营为主。

目前,我国已建成投产和在建的建筑垃圾年处置能力在100万吨以上的生产线有70条左右,小规模处置企业有几百家,总资源化利用量不到1亿吨。然而由于企业进入的技术门槛较低,盈利模式不清晰、管理模式较粗放,难以形成持续的利润来源,导致已建成规模化的生产线实际产能发挥不到50%,且大多处于非盈利状态。

5 对建筑垃圾资源化行业的展望与建议

5.1 行业发展前景

据统计,现阶段我国每年的建设施工面积仍在不断上升,所产生的建筑垃圾量也在不断增加。资源化利用是解决建筑垃圾“围城”的最有效方法,建筑垃圾资源化利用产业将会是未来环保产业中的重要一员。

光大证券研究所研究报告中提到,结合往年的数据,假设到2025年产生建筑垃圾28亿吨,对再生材料产量的测算基于建筑垃圾100%再利用,且再生材料价格平均为300元/t。测算可得,建筑垃圾做再生材料市场空间2025年为8 530亿元/年。各地方政府会对建筑垃圾运输和处理处置费用出具政策补贴,若按35元/t进行假设,2025年为995亿元。图1为再生材料市场空间预测情况,图2政策补贴市场空间预测情况。

图1 再生材料市场空间预测

报告中还提出,假设2020~2025年,建筑垃圾资源化率从10%增加到35%,建筑垃圾制再生材料市场空间2020年为603亿元,2025年为2 986亿元;政策补贴市场空间2020年为70亿元,2025为348亿元。由此推测,当前我国建筑垃圾资源化处置行业推进速度严重滞后,市场空间较大,未来发展前景将非常可观[5]。表1为建筑垃圾资源化率测算情况。

表1 建筑垃圾资源化率测算

5.2 几点建议

(1)完善建筑垃圾处置相关政策、法律法规、行业标准,提高政策法规的执行力。我国现行建筑垃圾处置相关法律法规缺乏整体性及强制性,应通过法律手段强制建筑垃圾回收利用,并明确责任主体,严格处罚措施,提高责任主体的违法成本,有效保障建筑垃圾回收处置率处于较高的水平。同时,建立和完善建筑垃圾再利用的标准体系,使建筑垃圾再生产品能够进入政府采购的名录。在政府投资项目里,大量使用再生建材,为社会起表率作用[6]。

(2)发挥龙头企业的带头作用,推动建筑垃圾资源化处置产业链的发展。为鼓励规模化生产,住建部、工信部对准入企业的生产规模提出了硬性要求:大型建筑垃圾资源化项目年处置生产能力≮100万吨,中型≮50万吨,小型≮25万吨。同时,鼓励建筑垃圾资源化利用企业进行产业链整合,提高行业集中度。

(3)利用BIM系统平台,开发建筑垃圾循环利用全过程数字管理系统,建构管理大数据,严格监控建筑垃圾收集运输、中间资源化处理和残渣处置三个阶段,确保整个处置过程来料清晰、有据可查、风险可控。通过供需匹配,明确辖区内建筑垃圾去向,将各个处置单位孤岛,串联成一个相互关联的收纳库,确保建筑垃圾的定向资源化处理。此外,还应按照经济结构转型和城市发展规划,实时预测建筑垃圾产生量,为城市建筑垃圾资源化处置提供数据支撑。

建筑垃圾资源化处置既可有效解决环境污染问题,又可有效利用资源,其未来发展前景将非常可观,建筑垃圾资源化产业的发展将会使我们的生态环境变得更加美好。

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