建筑垃圾資源化利用探討

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隨著我國城鎮化進程快速發展，房屋基礎設施建設規模越來越大，產生了大量建筑垃圾。建筑垃圾分為拆遷廢料、裝潢垃圾、工程渣土、建筑泥漿、施工垃圾5大類。建筑垃圾來源：（1）拆除舊建筑產生的大量拆遷廢料；（2）新建建筑施工過程中產生的建筑垃圾；（3）裝飾裝修過程中產生的裝潢垃圾。此外，市政工程拆除產生的破碎瀝青和混凝土、特大自然災害（地震）產生的廢棄物等，也是建筑垃圾來源。

1建筑垃圾處置利用中的突出問題

1.1源頭管理難

按“誰產生、誰負責”的處理原則，拆除單位、施工單位等產生建筑垃圾的機構應支付相應費用處置建筑垃圾。但根據《關于實行城市生活垃圾處理收費制度促進垃圾處理產業化的通知》（計價格[2002]872號），各級財政在項目開工前已向建設單位收取了建筑垃圾處置費用，按文件要求，相關處置義務已轉交給地方政府，大多數建設、施工單位不愿再支付費用將建筑垃圾分類并運到正規的資源化利用場地進行處理。由于缺乏源頭管理政策體系，其處置收費并未按分類與否進行分級，也就是無論建筑垃圾是否分類收取的處置費用均相同，不利于建筑垃圾源頭分類開展。

1.2環保達標難

由于簡易建筑垃圾資源化利用設施的噪聲和揚塵的排放難以符合目前環保標準要求，存在關停取締風險。由于缺乏細致、完備、可操作的建筑垃圾管理法律法規，運輸、收納過程存在管理無序現象。2018年，中央環保巡視組在長江經濟帶11省市固體廢物大排查行動和“清廢行動”中發現的垃圾堆放中，近一半是建筑垃圾，其中大部分是不規范傾倒形成的。

1.3企業發展難

雖然各地區都有建筑垃圾資源化利用專項規劃，明確將建筑垃圾處置設施納入城市基礎設施建設規劃，但在區縣級層面，相關規劃中一般不明確處置設施的具體位置，基層政府在建筑垃圾處理設施的建設上存在顧慮，導致設施選址難落地。目前，建筑垃圾資源化利用產業剛起步，相關技術裝備、行業人才等配套產業尚不成熟，其技術、設備投入成本較高，導致建筑垃圾再生產品成本高于一般建材產品。建筑垃圾資源化利用涉及城市管理、環境、住建、交通等多個領域，目前尚無成熟流暢的運作流程，企業在每個環節都有可能遇到問題需要處理，運營效率低。

1.4產品應用難

建筑垃圾資源化利用產品為再生制品，公眾普遍認為再生產品質量低于普通建材產品，工程采購單位也不愿購買使用帶有“再生”“垃圾”之類標簽的產品。現階段也缺乏完備的再生制品應用技術標準體系及可落地的再生制品應用政策保障，使再生資源化產品市場推廣困難。

2國內建筑垃圾資源化利用現狀

我國建筑垃圾減量化資源化起步較晚，政策法規和技術體系還不健全。目前各地推進措施主要有特許經營制度、處置收費制度、資源化利用方案備案審核制度等。山東、湖北、陜西等地都相繼出臺關于建筑垃圾資源化特許經營政策文件，明確特許經營準入條件，通過招投標方式授予相關企業特許經營權。獲得特許經營權的企業享有所在區域建筑垃圾的優先收集權和處置權，以鼓勵采取此模式，引進社會資本參與建筑垃圾資源化利用工作。深圳、青島出臺《深圳市建筑廢棄物減排與利用條例》《青島市建筑廢棄物資源化利用條例》，要求建設單位編制建筑廢棄物減排及處理方案，在工程開工前報主管部門備案。北京、上海、福州等地建立了建筑垃圾智能化監管平臺，對建筑垃圾處置利用全過程進行高效監管。

3實現建筑垃圾源頭減量化的主要方式

建筑垃圾處置利用主要包含源頭減量、收集運輸、處置與資源化利用3個關鍵環節，其源頭減量化管理包括從源頭上減少產生量和就地利用2部分。所謂從源頭減少產生量，是指在項目的規劃設計、施工等階段就盡可能地減少后期拆除階段建筑垃圾的產生；就地利用是指將施工、拆除過程產生的建筑垃圾直接用于在建項目，以減少排放。建筑設計階段是減少建筑垃圾產生的最佳時機。然而目前設計階段的建筑垃圾減量化問題尚未得到從業者足夠重視，設計人員無法清晰地理解在設計階段由何種措施、因素導致了建筑垃圾的產生。實現設計階段建筑垃圾源頭減量化的主要方式如下。

3.1延長建筑使用壽命

延長建筑使用壽命是減緩建筑垃圾產生的一種重要方法。在設計階段，可以采用高耐久的結構材料以及多功能的復合材料和一體化材料，以延長建筑的使用年限，實現減少建筑材料的使用和建筑垃圾的產生。此外，增強設計的靈活性對延長建筑使用壽命也很重要。最大的浪費就是由于建筑結構不能滿足新的建筑功能需要而不得不在達到使用年限前拆毀建筑。設計的靈活性能保證建筑物在建筑用途改變的情況下仍能滿足未來建筑物結構的調整需要，如將傳統的大開間的房屋變成小開間的房間，或將小開間的房屋變成大開間的房屋，以減少因為需要拆遷重建而產生的建筑垃圾。采用大跨度、大開間結構體系，在耗材量較小的情況下滿足空間使用的多樣性要求；設計階段考慮到安裝和拆卸，易于部品部件維護更換等也是延長建筑使用壽命，減少建筑垃圾產生的有效措施。

3.2采取合適的設計方法與建造技術

設計時應盡量運用標準化、模塊化的設計方法，采用基本模數、分模數來協調其他部品尺寸，增強材料的通用性和互換性。工廠標準化預制構件不僅有利于提高建設效率，易于質量控制，有利于環保，而且由于在工廠大批量生產，可以節約資源，減少廢料。推廣噴射砂漿、臨時圍墻、金屬腳手架、鋁合金模板免抹灰等綠色環保建造技術，有利于材料的循環利用，減少原材料的損耗，避免建筑垃圾的產生。

3.3精細化設計，避免后期工程設計變更

設計時應積極與建設的各相關方溝通協調，減少工程中因意圖不明確產生的設計變更，避免現場拆改而產生建筑垃圾。

4減少建筑垃圾排放的措施

施工階段也是建筑垃圾產生的關鍵環節。研究表明，鋼筋混凝土結構在施工過程中建筑垃圾的產生量約為0.05t/m2，根據全國新開工建筑總量估算，每年工程垃圾產生量達到千萬噸級。因此，必須對施工垃圾給予足夠重視。為減少工程垃圾，施工單位首先要對招標文件的要求進行仔細的閱讀和細致的理解，選購符合要求的建筑材料，并進行適當的運輸和管理，以避免材料浪費產生建筑垃圾；其次要嚴把施工質量和施工工序，避免返工現象；最后要注意施工過程中廢棄材料的重復利用和分類回收，大力推廣綠色施工，減少建筑垃圾的排放。具體可采取以下措施。

4.1編制施工垃圾減量化方案

施工單位在工程開始前，應編制工程垃圾處置利用方案，以便于施工各環節建筑垃圾產生和使用的統籌考慮。方案應包括工程垃圾減量化要求，主要內容有施工階段減量化的對象、目標、途徑、措施以及資源化利用方式。工程垃圾的組成中廢棄混凝土、廢棄磚瓦等約占總量的30%~50%，這一部分材料回收利用率較高。因此，根據綠色施工技術要求，工程垃圾回收利用率應達到30%，每1萬m2建筑面積的施工固體廢棄物排放量應不高于400t。施工單位還應建立工程垃圾再利用的臺賬和清單，對工程垃圾產生和資源化利用情況進行統計，以便于方案的落實。

4.2施工垃圾現場分類回收

工程垃圾應按照混凝土（砂漿）、鋼筋、模板、磚瓦等工程進行分項回收，各分項回收工程應與相應施工環節配套進行，優先就地利用。施工過程中按分項施工順序和流程及時對產生的施工垃圾進行回收，有利于提高工程垃圾就地利用效率。比如在混凝土工程進行過程中以及結束后，隨時對廢棄的混凝土進行回收就地利用并分類堆放，避免后續分項工程中其他廢棄物的混入，影響就地利用效率。對于不便就地利用的工程垃圾，應根據其資源化利用途徑的不同，進行分類堆放，便于后續運輸和資源化處理。

4.3規范建筑材料的采購和管理

由于建材價格的波動，施工單位容易在低價時大量購進建材。建筑材料在工地現場長期堆積，極有可能造成導致建筑材料的浪費，產生建筑垃圾。施工單位應根據工程建設的施工進度、工程節點、庫存情況等，對所采購材料的數量、批次、進場時間、儲存、使用等進行合理統籌管理，使材料耗量降到最低，避免因過量囤貨，或者調度不合理，造成材料過期或損壞，導致材料浪費。現場材料應堆放有序，并滿足材料儲存及質量保持的要求。材料運輸方法應科學，以降低運輸損耗率。

4.4施工場地臨時設施再利用

施工場地大門、圍擋和圍墻等采用模塊化、標準化產品并使用活動連接，以方便拆卸，周轉使用。現場主要道路硬化處理宜采用可周轉使用的材料或再生材料。短期的施工路面可采用鋼板路面。臨建設施應采用可拆遷、可回收材料，并充分利用既有建筑物、市政設施和周邊道路。建筑物拆除階段是產生建筑垃圾的最主要環節，目前拆除的建筑多為老舊的磚混結構，拆除垃圾可資源化利用率較高，但由于拆除方式簡單、盲目追求速度等原因，拆除方式簡單粗暴，使拆除過程中產生大量建筑垃圾。“建筑拆解”是一種更為節能高效的建筑拆除辦法。通過建筑拆解設計，可以使大量的資源得到節約和再利用，從而實現建筑物的閉鏈循環。這一概念首次出現在1996年第一屆建筑全會上，美國學者蓋伊教授認為，傳統的建筑拆除方式后，建筑材料只能當垃圾填埋，建筑拆解是以手工或機械的方式回收舊材料的過程。德國學者舒爾曼認為，拆解是將建筑分解為不同部分，促使廢舊材料的再利用或回收利用。我國學者貢小雷認為建筑拆解是“以回收建筑材料為目的，將建筑中不同類型的構件逐一拆除使之分離的過程”。普遍認為，建筑拆解是以回收建筑材料為目的，將建筑中不同類型的構件逐一拆除使之分離的過程。對于整個建筑的拆解，可以分為以下5個步驟：（1）移除裝飾構件，包括門框和裝飾線；（2）去掉廚房用具，管道，櫥柜，窗和門；（3）移除樓面層，墻面層，保溫層，配線和管道；（4）拆卸屋頂；（5）拆除墻體，框架和地板，1次1層。在拆解過程中，遵循上述步驟對建筑材料逐步進行拆解，然后在每個過程結束后，對材料做簡單的處理，如清除釘子、材料分類、堆疊、清潔等。

5建筑垃圾的收集和運輸

建筑垃圾產生后，經分類收集再由運輸單位進入現場，將所產生的建筑垃圾運輸至資源化利用場所。收集運輸環節連接建筑垃圾的產生環節與資源化利用環節，規范化的收集運輸對于資源化利用具有十分重要的意義。圖1是目前較為完善的1個處置體系，涵蓋了工程垃圾、拆除垃圾、裝潢垃圾的主要處置流程、監管部門、產生費用等情況。由圖1可知，建筑垃圾的收運涉及建設部門、城管部門、交通部門、交警部門、街道等行政主管部門，以及建筑垃圾產生單位、運輸單位、物業公司等市場主體，其流程十分復雜，涉及利益主體眾多。運輸單位需辦理安全證（交警部門）、準運許可證（城管部門）、運輸通行證（交管局），“三證”齊全之后才能合法收集運輸建筑垃圾。3個部門對于收集運輸全過程的監管分工不清晰，存在大量的“中間地帶”。運輸單位往往為了利益最大化，未按照規范化的方式對建筑垃圾開展收運。工程垃圾及拆除垃圾傾倒回填和資源化利用2種處置方式的費用基本持平。裝潢垃圾采用資源化利用方式的處置費用較高，一般運輸單位會選擇傾倒。這也是制約裝潢垃圾資源化利用的關鍵因素。

6建筑垃圾處置與資源化利用的主要方式

6.1礦坑回填

礦產資源開采遺留的大量礦區廢棄地為社會帶來沉重的負擔，我國的礦區廢棄地數量多、面積大、分布廣泛且不均，復墾和修復嚴重不足。建筑垃圾中建筑泥漿、廢棄磚瓦、混凝土、瀝青混凝土、渣土（表層土）等大部分材料，經破碎、篩分和按照所需土石方級配要求混合均勻后，都可用作礦坑回填。對生活垃圾進行無害化處理時需要大量覆土，在生活垃圾衛生填埋場附近建立建筑垃圾的再生處理站，利用建設廢土或含泥量大的建筑廢渣用作生活垃圾填埋場覆土材料，可以節約大量的耕地。各種再利用途徑中，填方料消耗量最大，且僅需粗碎即可再利用，但是附加價值較低。礦坑回填在我國建筑垃圾綜合利用中的比例也相當高，如上海達到65%、湛江達到85%。它的主要優點在于能夠消納建筑泥漿、裝潢垃圾等不易資源化利用的垃圾，其局限在于城鎮周邊需有采石礦、露天煤礦等天然礦山資源。6.2堆山造景建筑垃圾堆山造景是生態城市建設中的新課題，建筑垃圾含有混凝土、石灰、砂石、渣土、灰土等成分可用于堆山造景，是處理城市建筑垃圾的有效途徑之一，是變廢為寶、化害為利的舉措。

6.3再生路基

路基是路面結構的基礎，目前常用的道路路基填料是天然土源，即經檢測合格的路線縱向土石方調配土、半填半挖橫斷面上的挖方土或由取土坑內獲取的土。從取土坑獲取土填筑路基，不僅可能破壞地表自然排水系統，且會破壞植被，對生態環境產生不利影響。城市基礎設施建設產生的建筑垃圾中廢磚、廢混凝土等含量較多，達80%以上，其自身強度較好，對其進行一定加工處理后，完全可用于道路路基填筑，該方式可成為處理建筑垃圾的有效途徑之一。西寶高速改擴建工程B-C02合同段、西寶改擴建項目阿房宮立交工程等，均為采用建筑垃圾填筑路基的成功案例。

6.4再生骨料

建筑垃圾破碎形成再生骨料，應用于預拌混凝土、預拌砂漿等建材產品，是建筑垃圾再生利用的重要途徑。相比于上述其他利用方式，再生骨料產品應用技術要求較高，是建筑垃圾資源化領域的研究重點。目前，我國預拌混凝土年需求量約為80億m3，消耗粗骨料約10億t、細骨料約7億t，資源消耗巨大。由于環保要求，全國范圍內已控制開采天然砂石，江砂資源也逐漸緊張，建筑垃圾再生利用對于緩解砂石資源緊張的情況具有重要意義。再生砂石用于預拌混凝土中應滿足國家標準GB/T25177《混凝土用再生粗骨料》和GB/T25176《混凝土和砂漿用再生細骨料》的要求。再生粗骨料和再生細骨料按性能要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。廢棄混凝土破碎骨料的壓碎值較低，可滿足Ⅰ類骨料技術指標的要求；廢棄磚瓦破碎骨料的壓碎值和吸水率較高，一般滿足Ⅲ類骨料技術要求。采用再生骨料的預拌混凝土（砂漿），其性能指標應符合JGJ/T240《再生骨料應用技術規程》的規定。建筑垃圾制備再生骨料設備分為固定式和移動式，從發達國家和我國先進城市的經驗看，固定式資源化處理工廠是主要發展方向。各地區應參照拆建垃圾年平均產生量作為設計處理量來規劃固定式處理工廠，針對固定式資源化處理工廠無法解決拆建垃圾的問題，可采用少量移動式設備分散處理。國內常用的資源化處理工藝和設備，盡管技術水平在逐步提升，但多未擺脫粗放式工藝和直接使用礦山機械，集成集約度不高，造成生產效率低下、揚塵噪聲污染嚴重、再生骨料品質不均、生產線能耗偏高，處理企業綜合制造成本過高等問題。政府主管部門和建筑垃圾資源化處理企業必須樹立“產生者承擔處置責任”和“誰處置，誰受益”的理念，堅持加大投入和發展工業化、自動化成套技術和裝備，確保設施良性運轉。拆除和施工垃圾經分類收集后成分相對單一，裝潢垃圾則成分復雜，若均采取堆填方式處置，裝潢垃圾對土壤、水體和大氣的污染明顯大得多。相對而言，拆除的施工垃圾的資源屬性更多，裝潢垃圾的環保屬性更多。因此，建設裝潢垃圾終端處置設施進行無害處理，對推進建筑垃圾規范在處置工作更為重要和緊迫。

7總結與展望

建筑垃圾資源化利用對對發展循環經濟、推進節能減排和實施可持續發展戰略具有重要意義。為此，須應用系統思維，從多方共同發力解決建筑垃圾資源化利用難的問題。（1）要加快建筑垃圾資源化立法，落實各方主體責任和監督管理機制；（2）要制定政策鼓勵建筑垃圾分類，推動政府項目使用建筑垃圾資源化產品，減免產品增值稅，提升再生產品競爭力；（3）要建立建筑垃圾處置利用全過程標準體系，打破建筑垃圾資源化利用的技術瓶頸，通過以上措施真正實現建筑垃圾的“減量化、資源化、無害化”。

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作者：潘文佳 張宏 莊瑋 張睿哲 葉紅雨 單位：江蘇省住房和城鄉建設廳科技發展中心 東南大學建筑學院