市政建筑垃圾資源化利用發展的挑戰和機遇

摘要 隨著市政交通、新能源、水利等基礎設施的更新完善，建筑垃圾的產量開始逐年遞增。當前建筑垃圾資源化利用應用領域受限，從原料生產、施工建造和運營維護，再到拆除，僅少部分實現資源化利用，大部分偏遠區域依舊采用填埋或堆放，對大自然生態環境產生不利影響。隨著國家對生態文明建設的高標準要求，經濟發展和環境保護矛盾日益凸顯，如何平衡發展和保護，提高資源化利用水平，讓建筑垃圾變成再生骨料返回大自然，根本上實現循環再利用已成為重要課題。文章從建筑垃圾處理發展階段及當下主流的應用領域進行分析，從而對建筑垃圾的資源化利用水平提出合理化建議。

關鍵詞 建筑垃圾；資源化利用；綠色低碳循環發展經濟體系

中圖分類號 X799.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）08-0183-03

0 引言

2021年，國務院發布了《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》，對健全體系，確保雙碳提出綱領性要求。各地區相繼出臺規章制度和管理辦法，以節能、降耗和減污為目標，建立三大體系，通過全流程控制和全過程監督，融合新興技術以解決生態問題。在基礎設施建設穩步增長的大背景下，隨著工業化水平、城鎮化建設的不斷推進，難以估量的建筑垃圾成為令城市管理者頭痛的問題，也嚴重影響到人們的生活質量，如何將工程建設中產生的廢棄物變廢為寶，充分應用到建筑、市政、交通和環境治理等方面，推動建筑垃圾的資源化利用，加快推進二十大報告提出的生態文明建設要求，顯得尤為重要。

1 建筑垃圾處理發展現狀

近幾年，國家尚未建立全口徑的建筑垃圾統計制度，各類研究報告中的數據主要來自各地的匯總材料，根據前幾年中科院報告，建筑廢棄物產生量約25億噸/年，約為城市垃圾總量的三分之一還多[1]。經測算，建筑垃圾科學合理處置后（如用于市政道路的基層墊料、路面材料），可產生約90倍的新增產值。

早期的經濟快速發展與房地產及基建行業息息相關，第一個十年由于建筑垃圾處理效率低下，基本上以人為干預、粗放式處理為主。2015年左右，建筑垃圾處理開始逐步實現自動化、精細化和精品化處理，行業的部分領先企業開始投入大量人力和物力加以研究，此后資源化水平不斷進步。十三五時期，建筑垃圾產量及資源化處理水平開始逐年攀升，甚至超過原城市單一品種排放數量最大的生活垃圾產量，成為新的單一品種數量最大的固體廢棄物，建筑垃圾資源化利用成為城市更新面臨的重點。“十三五”時期全國建筑垃圾產量見圖1。

“十四五”開局之際，我國發布《“十四五”循環經濟發展規劃》，在政策層面提出各地要加強固廢資源綜合利用水平，應采取系統科學的協同處置方式，進一步提升資源化利用程度。此背景下，交通運輸部率先發布《公路工程利用建筑垃圾技術規范》，明確提出要在公路領域對建筑材料加強循環利用，從原材料的優選原則、加工工藝、加工設備最低要求、環保要求、再生材料的應用范圍與技術類別等級劃分及驗收等方面做出了詳細規定，對建筑垃圾資源化利用也提出了更高要求，進一步完善了建筑垃圾減量化處理的工作機制。根據建筑垃圾處置行研報告研究預測，十四五時期城市更新產生的建筑垃圾拆除量維持在約5%的增速，“十四五”收官之年建筑垃圾總量有可能突破40億噸。粗略計算，預計2026年建筑垃圾市場規模約1 500億元。而從工信部、住建部統計數據報告顯示，目前我們國家資源化利用率是比較低的，平均僅有8%～12%左右，局部地區較好的有20%左右，較差的地區甚至在5%以下。而歐美、日韓、新加坡卻達到90%～97%[2]。在如此巨大的產生量面前，如何有效提高建筑垃圾的資源化利用程度，成為城市發展的難點?！笆奈濉逼陂g我國建筑垃圾產量預測見圖2。

2 建筑垃圾處理發展階段

業界普遍認為建筑垃圾處理經歷了四個發展階段[3]。

2.1 1.0階段

1.0階段集中在2008年以前，主要采用原始處理，其顯著特征：總體規模?。ㄒ话阃顿Y500萬元以內，占地2 公頃以內）；資源化處理工藝簡單，處理水平落后；環境不友好，無專用環保設施，處理措施不完善；資源化利用設備簡陋；處置企業均為小型企業，無正規手續，未形成產業規模；資源化利用后的再生產品簡單、技術附加值低（再生骨料/免燒磚）、技術水平落后；尚無國家政策支持。

2.2 2.0階段

2.0階段集中在2008—2015年，處理水平有了一定發展，主要特征表現：處理廠具備一定規模（投資500萬～2 000萬元，占地6 ～15 hm2），廠房設備初具集群效應；資源化利用設備大為改善，出現部分專用設備；資源化利用環保設施水平有所提升；部分企業得到政府支持，生產有了政策支撐；部分企業開始技術創新，可生產相對附加值較高的透水磚、再生砂漿、再生水穩料等；技術水平自動化程度還不夠高，尚未采用分類分離技術及裝備；部分處置企業受政府監管。

2.3 3.0階段

3.0階段集中在2016—2020年，處理水平有了更高程度發展，主要特征表現：處理廠具備一定規模（投資0.2～3億元，占地7～20 hm2），廠區以半封閉式或封閉式處理為主；資源化利用處理生產線80%以上采用專用設備；環保設施已經達標，符合國家排放標準；大部分企業得到政府授權；行業參與者越來越多，清運處理及處置一體化越來越多；處理生產的再生產品品類豐富：仿大理石透水磚、再生砂漿、再生商混、再生水穩料、再生瀝青料、RDF等；出現行業專有技術，諸如分揀、分選、分離技術開始推廣；行業得到社會認可，并接受政府監管指導。

2.4 4.0階段

4.0階段即目前正在規劃實施，處理水平得到更高程度的發展，融入了數字化賦能、智能化管理等技術，主要特征表現：處理規模進一步擴大（投資1～5億元，占地7～35 hm2）；資源化利用系統及生產處理線90%以上采用專用設備及軟件；環保處理水平超過國家行業標準；出現建筑固廢+工業固廢等系統協同處置模式；研發技術水平進一步上升，分類創造價值、分類深度利用；融入新興技術，實施工業“互聯網+”App；再生產品更加豐富：仿大理石透水磚、再生砂漿、再生商混、再生水穩料、再生瀝青料、RDF、PC預制構件、3D打印粉、再生水泥等；行業影響力進一步提升，出現政府授權并大力支持發展。

3 新形勢下建筑垃圾處理的發展思路和技術路線

前幾年由于建筑垃圾處置技術受限，且政府和市場監管力度不強，處置方式往往簡單粗暴，大部分建筑垃圾直接填埋，少部分才會考慮資源化利用。造成的后果就是占用了大量寶貴土地資源，無法讓土地發揮更大價值，處置的綜合費用較高。由于處理不完全，容易將重金屬及不可降解物直接填埋，久而久之可能會污染地下飲用水資源，影響居民健康。由于處理的技術水平不高，處置過程會對地表造成破壞，土壤結構伴有不可修復的生態破壞。因此提高建筑垃圾資源化水平顯得尤為重要，梳理目前市場上主要處理方式，匯總如下：

3.1 再生骨料

將建筑垃圾利用特殊技術處理，變成建設過程可用的再生原料，目前屬于反哺過程中最大的一片市場。將收集的建筑垃圾進行一次破碎、二次破碎、分選并形成建設過程可用的材料，融合到預拌混凝土、預拌砂漿等建材產品中，這是當下建筑垃圾資源化利用的重要途徑。目前已應用到很多領域很多項目，如建筑垃圾資源化成功應用在全長70.16 km的陜西省西安市外環高速的建設項目中。項目中創新采用混凝土磚分離技術，將垃圾變廢為寶，形成的再生骨料可代替部分碎石，用于路面基層及底基層的鋪設以及預制混凝土構件的制作，項目實施后，預計可處置垃圾約600萬噸，減少由于垃圾填埋而占用的土地資源約200 hm2。經估算，該再生骨料的成功應用可節約近2億元工程造價，并減少由于建筑垃圾清運消納費約2.5億元，從而大幅降低了工程建設造價。經統計目前我國預拌混凝土、粗骨料和細骨料等的資源消耗巨大，如能進一步提升建筑垃圾資源化利用，將會顯著緩解原生資源的緊張情況。

3.2 城市堆山造景

生態城市建設中不僅對建構筑物提出要求，還對城市人為藝術有進一步要求，很多地區試點將建筑垃圾用于堆山造景，從而打開處置新格局。由于城市建設產生的混凝土、石灰、渣土等成分科學處置后，可直接用于城市堆山造景，這對建筑垃圾的資源化處置和科學消納提供了新的消化途徑，可在減量化處理的同時，將建筑垃圾變廢為寶。在綠色生態領域進行了科學試點表明，與以往傳統建筑垃圾處置模式不同，該模式給城市生態文明建設提供了一套行之有效的方式，可用于提升城市的生態環境及居民休閑，是實現可持續發展所要求的環境與循環經濟雙贏的重要途徑。利用建筑垃圾進行堆山造景，不僅有效地對建筑垃圾進行再利用，并且可以提供綠色生態發展空間，減緩城市熱島效應，提高城市綠化面積。建筑垃圾人工山體建成后，具有較高的環境效益和民生功效，同時還可以結合科普教育需求，設立建筑垃圾資源化處置科普基地等。

3.3 海綿城市

“海綿城市”是生態城市建設的重要形式，也是上海市政總院目前在城市發展中主推的一種協同治理新模式。其理論是基于構建一個系統來實現低影響開發雨水收集利用系統，通過雨水徑流的源頭控制來管理用地開發，幫助城市像海綿一樣增加彈性從而更容易復原。中國南部一些地區的強降雨已導致許多城市內澇嚴重，城市居民的生活受到很大影響，城市交通和安全受到嚴重威脅。海綿城市的建設理念在減少雨洪災害和發揮雨、水資源潛在價值間尋求了一種平衡，城市降水能夠被積存、凈化、回用或入滲補給地下。城市道路透水路面是生態海綿城市建設最有效的技術手段，建筑垃圾處理完以后，再經過分類，可以做成系列的透水材料體系。

3.4 裝配式住宅

現代裝配式住宅是建設部一直推廣的，致力于提高裝配率。高度集成化的智能綠色裝配式建筑代表了城市未來的發展方向，其是實現雙碳目標的必經之路?，F有裝配式建筑主要有裝配式混凝土、裝配式鋼結構、裝配式木結構等三種結構，其中建筑垃圾處置以裝配式混凝土為突破點，將建筑垃圾的資源化再生產品應用其中，同時隨著技術發展，再生產品將實現全涵蓋。我們現在比較倡導建筑垃圾拆用還有處理形成一體化來運營。裝配式住宅的好處，可以裝上去，也可以拆下來，這個構件在這個樓里不用了，還可以裝到那個樓上去?，F澆式建筑一旦推倒了全是垃圾，而采用裝配式住宅，廢棄的房屋可以按照不同層次加以分析和處理，有些構件可以移植，當然也有建筑整體的移動。這都可以形成一些產品。

3.5 3D打印建筑

3D打印建筑以數字模型文件為基礎，通過逐層打印，可快速構成構造物體。相較于傳統建造方式，3D打印省去了立模、配筋、現澆、拆除模板等工序，避免了現場施工帶來的揚塵和噪音問題，節約了人工和時間成本。在綠色施工和人工“走俏”的當下，3D打印建筑無疑是推進智能建造的一條重要實施途徑。加上3D打印的優點，做到精確計算建筑過程所需的材料，從一開始的設計方案，到最終打印形成一體成品，全過程精確把控材料，基本不會造成資源浪費。將建筑固廢進行分類處理，再經過顆?；肽ィ浔瘸?D打印建筑油墨，實際測試結果證明其堅固程度不低于以往的混凝土墻體。建筑固廢油墨化，不僅可用于建筑打印，更有利于固廢資源存儲，將實現建筑建造不再開礦，還青山綠水于自然。打印噴頭為“筆”，固廢原料為“墨”，施工現場為“紙”，3D打印技術在該行業的成功應用，不僅將建筑垃圾變廢為寶，同樣可以描摹出城市智能建造的新畫卷。

4 結語

城市資源是有限的，但是人們對城市建設的需求是無限的，如何解決二者的矛盾？答案一定是提高資源循環利用率。實踐證明，建筑垃圾只是資源放錯了地方，我國作為全球基礎建設規模最大的國家，自“十三五”時期，各地就開始試點建筑垃圾資源化利用，出臺各類專項規劃、政策制度和實施措施，引導支持行業加大建筑垃圾回收利用力度，加快各類項目建設運行，實施以來，已取得部分成效。統計顯示，實施建筑垃圾資源化的城市比實施前提高了近1.5個點，比未實施的城市高近1個點。據測算，如將建筑垃圾資源利用率提高到90%，帶來的產值近六千億元，如此可觀的經濟效益證明建筑垃圾資源化利用勢在必行。

結合國家關于《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》的落地，建筑固廢再生產品要求做到能用盡用。我們作為從業者，應該在綠色低碳循環發展經濟體系下，把握機遇，應用系統思維，積極探索建筑垃圾資源化發展工作的新路徑和新亮點，在內部搭建資源化利用技術研究中心等創新平臺，開展再生骨料生產技術、強化技術研究，打破技術壁壘，產生更多、更重要、范圍更廣的再生產品，服務于市政交通、城市建設和環境治理等方面，著力提升建筑垃圾資源化利用水平，真正實現減量化，為生態文明建設作出更大貢獻。

參考文獻

[1]2022年中國建筑廢棄物處理行業專題調研與深度分析報告[R]. 伯咨詢， 2022.

[2]2021—2026年中國建筑垃圾處理行業發展前景及投資風險預測分析報告[R]. 中研普華產業研究院， 2021.

[3]趙維妍， 張爽， 常瑞峰. 建筑垃圾資源化利用發展歷程[J]. 環境與發展， 2020（7）： 205+207.