城市建筑垃圾資源化利用研究

張建輝，陳娟，竇穎慧

（1.山東省城鄉規劃設計研究院有限公司，山東濟南 250014；2.濟南市智慧城管服務中心, 山東 濟南 250002）

近幾年來，我國城鎮化建設迅猛發展，城鄉建設步入快車道，人民生活的基礎設施逐步完善，隨之而來的是在建設施工過程中產生的建筑垃圾產生量急劇增長，根據住建部門統計數據顯示，建筑垃圾已占據城市垃圾總量的40%左右，是生活垃圾產生量的8 倍左右，成為城市第一大垃圾生產源。建筑垃圾是一種成分復雜的固體廢棄物，是城市建設高速發展的產物，具有數量大、地域性強、可資源化率高等特點，絕大多數建筑垃圾可以作為再生資源重新利用[1-3]。但是由于其管理和資源化利用牽涉面廣、政策性強、技術成本較高等原因，導致目前我國建筑垃圾資源化利用推進工作相對滯后[4-5]。根據江蘇法制報《保護綠水青山中彰顯檢察新擔當》數據顯示，我國建筑垃圾年產量約為35 億t，但綜合利用率不足5%。

1 概論

《城市建筑垃圾管理規定》第二條規定：建筑垃圾是指建設單位、施工單位新建、改建、擴建和拆除各類建筑物、構筑物、管網等以及居民裝飾裝修房屋過程中所產生的棄土、棄料及其他廢棄物。長期以來，對外運輸、填埋處理和露天堆放是處理建筑垃圾的主要方式，這樣的處理方式既會占用有限的土地資源，又對環境造成了污染，與垃圾處理的“減量化、資源化、無害化”三化原則相違背，因此需要通過尋求更好的源頭減量方法，來促進建筑垃圾處理能力的不斷提升。

2 建筑垃圾資源化利用

從循環經濟角度考慮，建筑垃圾并不是完全沒有用處的固體廢棄物，從中分出的磚、石、混凝土塊等廢料可以再次資源化利用，將其粉碎為再生粗細骨料或者利用各種廢料的特點生產新的建材產品，可利用率高達95%。資源化利用能從根本上解決建筑垃圾源頭減量的出路問題，為城市帶來顯著的社會、經濟和環境效益，符合國家倡導綠色建筑和可持續發展基本國策。

2.1 我國建筑垃圾資源化利用現狀

我國建筑產業正處于上升發展期，建筑垃圾的資源化利用卻依然處于滯后發展狀態，為有效破解兩者之間發展不平衡的矛盾，從2018年開始，住建部就在全國35 個城市（區）開展建筑垃圾治理試點工作，通過加強規劃指引，開展存量治理、加快設施建設等一系列舉措完成試點任務。同時，國務院辦公廳印發《“無廢城市”建設試點工作方案》，其中明確提出要開展建筑垃圾治理，提高源頭減量及資源化利用水平。加強固體廢棄物和城市垃圾分類處置還被寫入2019年國務院政府工作報告。這些舉措的提出更加凸顯了推進建筑垃圾資源化利用的緊迫性。

2020年4月29日，十三屆全國人大常委會第十七次會議審議通過了新修訂的《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》，其中對建筑垃圾治理工作提出具體工作要求和目標，要求政府建立建筑垃圾分類處理制度，推進建筑垃圾源頭減量，建立建筑垃圾回收利用體系等，這標志我國城市建筑垃圾資源化工作正式啟動。

目前，處理建筑垃圾的方式有土地回用和分類處理兩種途徑。土地回用是一種比較經濟適用的資源化利用方式，將原生土、混凝土塊及渣土等其他惰性建筑垃圾回填，可消納30%～50%的建筑垃圾，回填量一般不計入城市建筑垃圾產量。這樣可以顯著減少外運量，也能夠消納大部分建筑垃圾。當然在將惰性垃圾回用之前要做好建筑垃圾的分類管理，確保回用后不會污染環境。

在建筑垃圾分類管理的基礎上進行資源化利用，是處理建筑垃圾的最佳路徑。但從整體來看，由于建筑垃圾數量大，再生利用成本高，建筑垃圾資源化利用推動效果并不甚理想，甚至出現建筑垃圾偷運偷排的倒退現象。

與發達國家相比，我國建筑垃圾處置研究起步較晚，為推動資源化工作順利開展，目前很多學者正在開展針對建筑垃圾資源化技術研究，研發出更多的新工藝，拓寬資源化利用的發展模式，提高垃圾資源利用率。通過對建筑垃圾再循環、再利用技術研究,作為建筑垃圾的廢棄混凝土可以作為基礎或者墊層，用來作為道路基層。廢棄的混凝土、磚瓦等破碎后生產的再生砌塊可作為新型墻體材料，能夠滿足道路鋪裝、圍擋的要求; 對混凝土處理后可實現再生骨料，用于不同等級的鋼筋混凝土結構中; 利用廢棄混凝土為原料煅燒熟料、制備水泥，可以減少混凝土一次性消耗給自然環境造成污染。

2.2 建筑垃圾資源化利用模式分析

2.2.1 廢棄混凝土再造為再生骨料混凝土

廢棄的混凝土是建筑垃圾中回收利用價值較大的組成部分，將廢棄的混凝土進入混合倉，先將木材、紙屑、塑料、鐵塊等其他垃圾分選出來，然后通過振動給料器由皮帶、振動篩輸送至骨料生產車間進行骨料的深加工，通過破碎、清洗以及分級后，按一定配合比配置成的混凝土。

根據粒徑的大小，再生骨料[6]分為再生粗骨料（Recycled coarse aggregate）、再生細骨料（Recycled fine aggregate）和再生微粉。其中，再生粗骨料指粒徑大于4.75 mm 的顆粒，再生細骨料指粒徑在0.16～4.75 mm的顆粒，再生微粉指粒徑小于0.15 mm 的細粉（再生骨料應用技術規程（JGJ/T 240—2011））。

在配制混凝土過程中，混凝土原料將用再生粗骨料用于替代天然粗骨料，以用作道路的路基填充材料；混凝土細料將用再生細骨料替代天然砂石，以制作生產混凝土小型空心砌塊、生態磚或者多排孔輕質砌塊等多種產品。在制作過程中，應該充分考慮此產品的合格性和耐用性，按照國家相關標準進行作業，性能參數各項指標必須符合國家相關標準的規定。只有產生符合要求的產品才能成為可持續的資源化產業。廢舊混凝土既能解決廢舊混凝土的處置工作，更可以減少使用天然骨料礦物資源的投入，節省了天然骨料礦物資源的開采投入，具有良好的經濟效益和環境效益。再生骨料生產工藝流程如圖1 所示。

圖1 再生骨料生產工藝流程

2.2.2 建筑垃圾資源化為再生骨料砂漿

再生骨料，是指將建筑材料經處理、破碎、分級并按一定的比例混合后形成滿足不同使用要求的骨料。其中，再生骨料中粒徑尺寸介于0.08～4.75mm 的稱為再生砂。

隨著建筑垃圾資源化利用工藝的不斷改進提升，再生骨料砂漿經過篩選、烘干等技術，根據強度、性能及用途的需求不同，分別進入不同的砂漿生產線，生產出再生骨料砌筑砂漿、再生骨料拌灰砂漿以及再生骨料地面砂漿。

每種再生骨料砂漿通過與界面增強劑、保水劑、減水劑、改變粉煤灰等其他外加劑的配比來得到不同用途的再生骨料砂漿。比如用灰料比1∶5 的配比調配再生骨料砌筑砂漿，是建筑外墻保溫砌筑砂漿的良好材料；用建筑垃圾再生骨料為骨料、添加水泥作為膠凝材料，再混合其他外加劑制成再生骨料干粉抹灰砂漿。具有保護建筑基層的作用；通過添加改性爐渣，和建筑垃圾再生骨料混合，可以制備出不用強度等級的地面砂漿。再生骨料預拌砂漿工藝如圖2 所示。

圖2 再生骨料預拌砂漿工藝流程

2.2.3 建筑垃圾資源化為混凝土制品

在骨料車間生產的過程中轉動骨料皮帶，將粗骨料、細骨料以及粉料直接輸送至混凝土制品生產車間，進入其中的攪拌站，拌合出所需的混凝土，利用壓磚機、墻板生產線等生產客戶所需的混凝土制品，送入養護倉進行養護至成品，放至成品堆場。砌塊和墻板生產工藝流程如圖3 和圖4 所示。

圖3 再生骨料砌塊工藝流程

圖4 再生骨料墻板工藝流程

3 建筑垃圾資源化存在的問題分析

3.1 資源化利用設施數量不足、分布不均，資源化利用率不高

目前城市建筑垃圾產生量面臨著逐年遞增的局面，但資源化率依然很低，建筑垃圾的處置處于單一化、不規則化的狀態[7]。山東省除濟南市、青島市、臨沂市外，大部分城市建筑垃圾資源化利用設施數量不足，德州、煙臺等市尚未建成建筑垃圾資源化利用設施，部分城市建筑垃圾消納能力不足，容易造成建筑垃圾亂堆亂放等問題。上海市下發文件明確了建筑垃圾處置場所、設施的規劃與建設任務；北京市規定，可設置建筑垃圾資源化處置設施臨時性設置點或者臨時性貯存點，需明確使用期限。甘肅省、黑龍江省均已出臺了建筑垃圾管理辦法或規定。即便如此，有些地區對建筑垃圾的管理沒有遠期規劃，還存在粗放模式的管理，并未真正對建筑垃圾實施分類再利用和消納管理，以致一些建筑垃圾資源化利用率不高。

3.2 建筑垃圾全過程管理聯動機制不完善

建筑垃圾治理涉及產生、收集、貯存、運輸、利用、處置等各個層面。由于建筑垃圾體積大、轉運成本高，不少建筑工地施工方習慣于直接付費給運輸單位，由其代為尋找消納場處理而不會專門尋找資源化利用企業出售垃圾，從而導致建筑垃圾資源化利用企業因原料“吃不飽”而影響生產，也有可能產生非正規的建筑垃圾堆放點[8]。

3.3 法律法規的缺位

建筑垃圾開展資源化利用工作是一項多部門和多行業形成統一合力的工作，有政府的管理協調、企業有序的市場運作。管理工作實行的多是市區街道分級管理與同級部門分職責管理相結合的模式，這種分工方式存在著主管部門不明確、聯動協調機制不完善、容易造成職能錯位等問題，所以需要有良好的制度約束力，對建筑垃圾給予法律法規上的保障[9]，形成一個管理的保護罩。

3.4 建筑垃圾資源化利用的資源化產品標準缺少、出路缺少

目前資源化的主要對象是以廢混凝土、廢磚石為主的拆建類垃圾，利用其生產出能循環使用的資源化產品，但這些產品與其他建材產品相比缺乏市場競爭力，導致再生產品產業鏈等市場因素不能有效推廣[10]。《湖南省城市建筑垃圾管理實施細則（暫行）》對推廣這種再生產品應用進行規定，重點要求政府財政投資項目優先采用建筑垃圾再生產品，并將其納入施工圖設計。

4 建設垃圾資源化利用的保障措施

4.1 有配套完善的政策法規做政策引導

因為有完整的法律法規保障和完善的發展管理規劃和原則，西方國家資源化利用率可以達到90%以上。所以政府合理的頂層設計對建筑垃圾的資源化利用十分有利。在征收企業稅費上，采取一定的減免政策，并給予一定的處置費補貼，讓企業維持好再生產品的正常生產運作和技術研發，鼓勵他們能進一步完善生產工藝，實現建筑垃圾的高回收回用率。制定建筑垃圾消納場建設與運行管理標準等，規范建筑垃圾消納管理，同時細化建筑垃圾資源化利用標準。

4.2 有因地制宜的規劃建設做消納支撐

根據合理布局、超前預測的原則，立項建設一批建筑垃圾資源化利用和消納設施，補短板、強弱項，盡快補齊建筑垃圾處理缺口。用地形式可多樣化，用地面積需充分考慮。實施特許經營政策，確保處理技術的先進、項目資金的充足以及建筑垃圾原材料的穩定。正規的建筑垃圾處理企業很難單純依靠單一的資源化利用的再生產品維持企業的整體運營，因此需要配套商混站來保障建筑垃圾處理企業可持續運營。

4.3 有完善的全鏈條管理做管理機制

明確建筑垃圾各環節責任主體的主要職責，運用“物聯網+”等科學技術，綜合運用信用管理等手段，對建筑垃圾進行全生命周期管理，為建筑垃圾進行資源化利用提供保障。

4.4 有合理的收費機制做行動保障

建筑垃圾的收集、運輸、堆存等全鏈條環節都需要有資金的投入，再生利用加工生產出來的骨料及其他混凝土制品的附加值較低，大部分再生利用企業很難靠資源化來維持本身的運營成本。因此要設置合理的建筑垃圾處置收費機制，否則源頭減量會變成一紙空談。

5 結論

建筑垃圾資源化利用工作既符合地方經濟和社會發展規劃，又符合國家節能減排政策，對地區的生產、發展及環境保護起到積極的示范、推動作用。盡快建立本地區建筑垃圾資源化利用的示范工程，為周邊地區乃至全國探索適合建筑垃圾資源化利用的模式發揮示范作用，帶動建筑垃圾資源化綜合利用工作全面開展。因此，加大對建筑垃圾資源化利用的支持和投入刻不容緩。