城市建筑垃圾资源化利用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-21
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城市建筑垃圾资源化利用研究

杨婷  马晓杰  赵文婧  张雅鑫  韩智超

山西山安立德环保科技有限公司山西太原030000

摘要:随着工业化、城市化进程加快,基础设施建设和各种改扩建、新建项目加紧推进,一方面,使得砂石骨料等建材产品需求量加大,建材产品供不应求;另一方面,产生了大量建筑垃圾。我国目前建筑垃圾每年产生量超35亿t,远超过生活垃圾,占城市固废总量40%。存量建筑垃圾已超过200亿t,其再生利用价值巨大,在环境、经济等方面具有显著优势。传统建筑垃圾处理方法主要采用填埋或自然堆放,造成土地浪费和环境污染,不符合国家可持续发展战略和循环经济、碳减排要求。近年来建筑垃圾资源化技术兴起,从长远看资源化再利用是较合适的处理途径,能够有效促进建筑垃圾资源化利用,对建筑垃圾进行资源化再利用刻不容缓。

关键词:城市建筑垃圾;资源化利用;措施

1建筑垃圾概述

建筑废弃物是指建设单位、施工单位新建、扩建、改建和拆除各类建筑物、构筑物、管网等,以及居民装饰装修房屋过程中产生的弃土、弃料和其他固体废物。主要是在工程建设中,由于拆除,维护,施工等原因,造成的废弃物,如混凝土,木材,管道等。其中超过90%的建筑垃圾是具有良好耐酸碱性和腐蚀性能的无机材料,该材料具有良好的化学稳定性和耐酸碱腐蚀性能,这一特点表明,利用该材料可以将其转化为优质的可再生材料。废弃的金属,塑料,以及其他的包装物,都可以进行归类循环利用。现在,在各种城市固体废物中,建筑废物是最清洁的,只要加以利用,就不会引起环境的污染。但是,从目前的情况来看,很少有施工现场能做到对废物进行彻底的分类,而且还会有很多的城市生活废物混在里面;这不仅增加了对环境的污染,而且增加了对建筑废弃物的处理难度。近些年,尽管在部分地区已经实现了对建筑废弃物的循环“再利用”,但总体而言,其成效并不明显,表现在:一,垃圾的分类回收程度较差,仍然采用混杂的形式,使得垃圾的资源化和无害化处置变得困难。二,建筑废物的循环利用率低,在施工过程中产生的建筑废物,经过二次加工后仍能被重新利用;但是,很多城市因为缺乏足够的关注,目前还专门从事建筑废弃物处理的公司很少;目前,我国建筑废弃物的资源量与其处理量之间存在着严重的矛盾。三,当前我国对建筑垃圾处理和资源化的技术、工艺和设备等方面的技术、工艺和设备都比较落后;目前我国城市生活废物的处理方法主要是简单的填埋和焚烧,这给生态系统带来了很大的危害。四,建筑废弃物的治理投资较少,相关的法律规定也不健全,目前还没有对城镇固体废弃物的处置进行详细的规定;目前,各地已有一些地方结合实际建立了相关的工作体系,但总体上还没有取得显著的成效。

2建筑垃圾资源化利用行业现状

多年来,我国建筑垃圾的处理方法较为简单,多以露天堆放和填埋为主,混凝土块堆叠成山、废弃余土随意堆积的现象层出不穷,“建筑垃圾围城”是我国许多经济较发达城市面临的困境。经过多年的探索,我国建筑垃圾绿色低碳资源化利用的技术路线已基本成型,即建筑垃圾收集后,首先进行前端分类,回收钢筋、塑料、木材等有价物质;其次再对剩余建筑垃圾进一步资源化利用,生产再生骨料等中间产品,部门再生骨料直接销售,部分作为原材料,添加其他原材料,生产再生混凝土、再生水稳、再生砂浆、砌块、砖、板材等再生建材制品。全国已建和在建的资源化利用生产线年处理能力在100万吨以上的约70条,小规模资源化利用企业约600家,年资源化利用能力为5.5亿吨。我国建筑业每年消耗大量水泥,2020年水泥产量为23.77亿吨,水泥行业碳排放占工业生产碳排放总量约20%,因此,推动建筑垃圾绿色低碳资源化利用将大大降低行业碳排放。根据世界气候组织的测算,中国100万吨级建筑垃圾资源化利用项目可减碳33万吨。据此测算,我国建筑垃圾资源化利用可减碳1.81亿吨。建筑垃圾资源化利用的蓬勃发展是实现“无废城市”建设的必经之路。

3我国建筑垃圾资源化利用面临的问题

3.1核准制度不健全

现有的规章制度对建筑垃圾的排放、回收、处理以及环境污染控制指标没有明确规定,导致具体管理工作面临一定困难。例如,株洲市通过批准排放的建筑垃圾量占实际产量不超过30%,排放核准内容仅限于核量和收取3元/吨的处理费,运输核准仅限于核准运输时间和线路,处理核准基本未实施,排放、运输、处理这3个核准环节存在脱节的情况,没有建立起相互约束的管理制度。

3.2资源化利用设施数量不足、分布不均,资源化利用率不高

目前城市建筑垃圾产生量面临着逐年递增的局面,但资源化率依然很低,建筑垃圾的处置处于单一化、不规则化的状态。山东省除济南市、青岛市、临沂市外,大部分城市建筑垃圾资源化利用设施数量不足,德州、烟台等市尚未建成建筑垃圾资源化利用设施,部分城市建筑垃圾消纳能力不足,容易造成建筑垃圾乱堆乱放等问题。上海市下发文件明确了建筑垃圾处置场所、设施的规划与建设任务;北京市规定,可设置建筑垃圾资源化处置设施临时性设置点或者临时性贮存点,需明确使用期限。甘肃省、黑龙江省均已出台了建筑垃圾管理办法或规定。即便如此,有些地区对建筑垃圾的管理没有远期规划,还存在粗放模式的管理,并未真正对建筑垃圾实施分类再利用和消纳管理,以致一些建筑垃圾资源化利用率不高。

3.3法律法规不健全

近年来,我国不断修订和完善建筑垃圾管理法律法规,但针对现阶段建筑垃圾出现的新形式、新问题的尚缺乏配套政策法规。同时缺乏管理执法的具体操作细节,给建筑垃圾的管理和执法带来了很大的困难。

4建设垃圾资源化利用的保障措施

4.1有配套完善的政策法规做政策引导

因为有完整的法律法规保障和完善的发展管理规划和原则,西方国家资源化利用率可以达到90%以上。所以政府合理的顶层设计对建筑垃圾的资源化利用十分有利。在征收企业税费上,采取一定的减免政策,并给予一定的处置费补贴,让企业维持好再生产品的正常生产运作和技术研发,鼓励他们能进一步完善生产工艺,实现建筑垃圾的高回收回用率。制定建筑垃圾消纳场建设与运行管理标准等,规范建筑垃圾消纳管理,同时细化建筑垃圾资源化利用标准。

3.4加强源头控制,提升技术装备,“减量化”与“资源化”同步推进

通过加快建立建筑垃圾分类制度相关标准,从施工工艺上提高对建筑材料的循环利用率。倡导以绿色设计、绿色施工、绿色建材为基础的“绿色建筑”。在设计阶段,结合新型装配式技术进行源头减量;推广预制构件,以减少现场施工带来的建筑垃圾。完善大破碎比和高效能装备以及智能破碎筛分设备相关标准,推广高效环保、安全以及针对不同城区建筑垃圾特点而匹配模块化建设与运营模式,因地制宜地解决建筑垃圾处理行业痛点,真正变废为宝,还大自然以绿水青山。

4.2促进资源化利用

政府可以从示范工程引领、推广再生产品、部门协同实施等方面,促进建筑垃圾的资源化利用。首先,政府应在全国建设一批建筑垃圾资源化利用示范工程,建立一批市级循环经济典型优秀企业、园区等,以绿色建筑、示范工程、示范区为载体,带动整个产业的发展。其次,政府引导和推动建筑垃圾再生绿色建材产品的大规模应用。目前,相比原生材料,建筑垃圾再生绿色建材产品在销售价格方面并没有竞争优势,导致建筑垃圾的回收利用销售困难。因此,政府应建立完善的再生绿色建材产品采购制度,通过多种渠道积极推广资源综合利用企业、技术、产品,鼓励国家大型公共工程公司使用再生绿色建材产品,发挥自身的指导和示范作用。

4.3不断优化更新处理模式

近年来,对建筑废弃物进行综合处置,实现废弃物的再循环使用,是一种新兴的废弃物处置方式。如废金属,废钢筋,废铁丝,废钢丝等,通过分类,再返回熔炼,即可制成金属制品。又如废弃混凝土,通过破碎和筛分,可以得到可循环利用的骨料,用作路基,再生混凝土,透水砖;此外,还可以将废旧的木头制成人工薄板。在对建筑废弃物进行综合利用的过程中,应注意对处置方法的改进,以提高其处置效果。比如,在目前的建筑废物中,废弃混凝土是最具有可循环使用价值的物质,其强度高,生产成本低,在市场上得到了普遍的青睐,而在通过最好的搅拌碾压后,可以提高基础的承载力,因此可以应用于软土地基和路基铺层。同时,也可以用来制造再生高品质透水砖、再生混凝土。要实现对建筑废弃物的环保治理,就要从根源上减少废弃物的产生,积极开发与应用新型节能技术与工艺,尽量减少废弃物的排放,强化废弃物的综合使用,减少天然骨料与石材的使用。在此基础上,应采取相应的措施,促进可再生材料的应用,以达到减少建筑垃圾产生的目的。在此过程中,有关单位应大力推进循环再用,并提倡市政建设、园林建设和交通运输;可循环利用的建筑材料在供水工程中得到了广泛应用,并积极引导社会资本参与到供水工程中。将其循环使用,既可以增加了建筑废弃物的利用率,又可以减少了运输和贮存等方面的困难,又可以使其灵活多变,低碳节能;接近零污染和零排放的环保要求,为国家实现“双碳”目标积极贡献力量。

4.4有因地制宜的规划建设做消纳支撑

根据合理布局、超前预测的原则,立项建设一批建筑垃圾资源化利用和消纳设施,补短板、强弱项,尽快补齐建筑垃圾处理缺口。用地形式可多样化,用地面积需充分考虑。实施特许经营政策,确保处理技术的先进、项目资金的充足以及建筑垃圾原材料的稳定。正规的建筑垃圾处理企业很难单纯依靠单一的资源化利用的再生产品维持企业的整体运营,因此需要配套商混站来保障建筑垃圾处理企业可持续运营。

4.5提升建筑垃圾资源化技术水平,引领行业绿色低碳发展

提升再生材料处理工艺质量控制标准、高资源化率工厂系统运维标准、资源化利用过程高效分选技术及装备标准;对资源化处理工厂开展数字化、信息化管理标准及智能化制造标准的研究。完善建筑垃圾输运设备绿色供应链,开展碳减排技术标准研究,研究制定再生处理阶段再生产品、再生建材的碳足迹标准;制定再生产品、再生建材的绿色产品标准。引导建筑废弃物行业开展第三方认证活动。建立再生产品的单位产品能源消耗限额标准,在建筑垃圾资源化行业研究制定并实施绿色工厂标准,带动三四线城市建筑垃圾资源化利用的整体水平的提高。从多层次、多阶段,全面规划完善建筑垃圾资源化利用标准体系,以双碳理念先导先行,为建筑垃圾资源化产业健康发展提供有力保障,实现引领行业的高质量、绿色、低碳发展。

4.6加强科技研发

我国建筑垃圾资源化利用的发展取得了一定的成效,但相对于发达国家,我们仍存在较大的差距。其中,成套设备研发进展不理想是我们需要面对的一个难题。目前,垃圾处理设备需要能够灵活移动,但是由于当前技术水平的限制,我们还无法实现这一需求。为了解决这一问题,我们应该加大建筑垃圾处理设备的研发力度,制定相应的激励措施,推进相关课题的研究。同时,我们也应该积极推广有价值的研究成果,将理论转化为实践,真正地将建筑垃圾资源化利用推向一个新的高度。随着建筑业的发展,建筑垃圾的处理越来越成为一个重要的问题。在过去的几年里,我国已经开始了建筑垃圾资源化利用的探索,通过一系列的政策和措施,我们已经取得了一定的成效。然而,相对于发达国家,我们的水平还存在很大的差距。其中,成套设备研发进展不理想是我们需要面对的一个难题。由于目前我国的建筑垃圾处理设备需要能够灵活移动,但是由于当前技术水平的限制,我们还无法实现这一需求。因此,我们需要加大建筑垃圾处理设备的研发力度,针对这一问题展开深入的研究。为了解决这一问题,我们需要制定相应的激励措施,推进相关课题的研究。这些措施可以包括资金支持、技术咨询、人才培养等方面。这样一来,我们可以吸引更多的专业人才投入到建筑垃圾处理设备的研发工作中去,从而推动我们的技术水平不断提升。同时,我们也应该积极推广有价值的研究成果,将理论转化为实践。这可以通过在实际工程中应用新技术、新设备来实现。只有将研究成果转化为实际的应用,才能真正地将建筑垃圾资源化利用推向一个新的高度。

5结论

本文分析了我国总体以及试点城市的建筑垃圾发展现状,目前无论国家还是地区在建筑垃圾资源化利用领域都进行了积极的探索并取得长足进步,但我国在资源化利用建筑垃圾方面仍有不足,主要体现在法律法规不健全、建筑垃圾资源化产业前景不明朗、再生产品市场推广难度大等。今后我国应逐步完善建筑垃圾市场营运政策体系,使城市建筑垃圾的处理依法依规,加大对建筑垃圾产品的扶持力度与宣传引导工作。在多方共同努力下,逐步提高建筑垃圾资源化再生利用率,促进社会可持续发展,共同打造绿色和谐社会。

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作者:杨婷  马晓杰   赵文婧  张雅鑫  韩智超。作者单位:山西山安立德环保科技有限公司。

地址及邮编:山西太原,030000。

依托平台:山西省建筑固废资源化利用技术创新中心。

依托项目:住房和城乡建设部2022年科学技术计划项目《山西转型综合改革示范区潇河产业园区建筑垃圾资源化处理项目(一期)》(S20220029)。