预拌混凝土行业实现转型升级的重要途径——协同处置建筑废弃物

孔 安，安 琪，郎 营，刘淑娟

(1.中国建筑材料工业规划研究院，北京 100035；2.建筑材料工业信息中心，北京 100831)

“十九大”以来,随着国家对绿色发展和生态文明建设要求的进一步提高,以及各地区城市规划建设要求的全面提升,预拌混凝土行业依赖规模扩张实现高速发展的传统模式已难以为继,实现绿色发展、践行生态文明理念已成为未来行业发展的必然途径。在此,本文就新形势下,预拌混凝土企业能否通过积极参与建筑废弃物的协同处置以突破现有困境、改变单一业态,并最终作为实现转型升级的重要途径,作初步探讨。

1 新时期我国预拌混凝土企业发展所面临的挑战

新时期下,受行业管控、环保整治等相关政策影响,我国预拌混凝土行业发展面临新的局面,企业生存发展也迎来新的挑战,主要表现为：

1.1 政策层面限制不断加码

近年来,全国各地针对混凝土搅拌站点的铁腕整治行动不断上演,且呈愈演愈烈态势。一方面,对于搅拌站点数量、规模、布局统一规划,从严管理,如对无资质搅拌站点实行“零容忍”,坚决予以关停退出；对城区范围乃至近郊区内搅拌站实行限期逐步推出,这也导致供应成本大幅提升；对新建、扩建、改建、迁建等混凝土站点从严控制。另一方面,环保高压背景下,对搅拌站点的绿色生产开展综合整治,实行绿色生产考核管理,使得企业环保压力陡增,也进一步提升企业综合成本。

1.2 原料供应保障受到严峻考验

自2016年中央环保督察以来,作为混凝土主要原材料的砂石骨料行业遭受前所未有的冲击,供应企业大面积的停产、限产、整治乃至关停退出使得全国各地区砂石供应矛盾日益突出,价格亦呈现持续上涨态势,如上海、西安、长沙、成都、武汉等地区骨料价格同比涨幅均超过100%。而从长远趋势看,砂石骨料行业的供给侧改革任务还远未完成,这也意味着混凝土企业在较长时期内仍将面临砂石骨料供应的严峻考验。

1.3 企业普遍缺乏转型升级动力或能力

就现阶段看,预拌混凝土行业仍处于全面分散的发展阶段,企业总体实力普遍较弱,大都不具备转型升级的能力,只能被动适应政策和环境变化。如绝大部分企业尚未对装配式建筑、海绵城市、地下管廊建设等及时跟进,对行业由“预拌”向“预制”转型的长远趋势认识不足；对再生骨料领域缺乏探索,虽然已有部分企业尝试使用再生骨料,但在城市建筑废弃物的协同处置方面仅有少量企业取得积极进展。另外,在研发创新、生产性服务体系搭建、全产业链的节能降耗等方面还有待提升。

案例1——成都市

(1)2017年6月,成都市建委下发了《成都市城乡建设委员会关于开展成都市预拌混凝土搅拌站综合整治的通知》(成建委〔2017〕320号)。

一是限期拆除无资质混凝土搅拌站,全面清理无资质混凝土搅拌站、临时和现场搅拌站。

二是全面整治有资质混凝土搅拌站。按照《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》(JGJ/T328-2014)及《成都市预拌混凝土绿色生产考核细则》标准要求,对有资质混凝土搅拌站进行综合整治。通过整治考核达到标准,并符合国家、省、市现行有关规定的,确定为保留的混凝土搅拌站。

三是从严整治预拌混凝土企业设立的分站。分站按照相关标准要求整治绿色生产考核达标,经核查合格后,方可进行生产销售,否则将作为无资质混凝土搅拌站限期拆除。

四是新建、扩建、改建、迁建混凝土搅拌站要求从严控制。

(2)矿产资源和砂石加工企业的综合整治

成都市周边地区对砂石资源进行了全面整顿,其中汶川县要求截至2018年4月15日前,对全县43家砂石企业全部拆除。总体看,受环保整治影响,成都周边地区砂石价格高涨,但企业进一步传导至预拌混凝土价格的上涨的能力又偏弱。

(3)企业情况

截至2017年12月,成都总共拆除(关停)预拌混凝土搅拌站128个,仍在整改中38个,已通过整改恢复生产的142个,完成绿色生产达标验收139个。

以上措施导致预拌混凝土企业的生存能力和空间的进一步收窄。

案例2——全国性的砂石骨料价格上涨

南京：原材料货源供应非常紧张,并成为较长时期内的趋势。5月底砂价格在140元/吨,粗骨料价格在115元/吨左右。同时伴有原料质量有所下降的情况。

上海：砂石价格在100—120元/吨左右。供应大致可以保障,但砂石质量存在一定的问题；全市经备案生产合格再生骨料加工点只有6家,其余大部分加工店是没有备案、无质量检测能力。

2 预拌混凝土企业向建筑废弃物协同处置方向转型的可行性

2.1 政策支撑方面

从顶层设计层面,国家和地方均出台相应法规对建筑废弃物再生处置予以政策支持。如国务院办公厅出台的《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(34号文)提出,积极利用尾矿废石、建筑垃圾等固废替代自然资源,发展机制砂石、混凝土掺合料、砌块墙材、低碳水泥等产品；《建材工业“十三五”发展指导意见》提出,积极推广城市建筑垃圾综合利用产业化、经营规模化,在大中型城市选择建设年处理100万吨及以上规模的建筑垃圾再生骨料生产线,并配套建设再生骨料混凝土制品生产线,推进城市建筑垃圾的综合利用。

另外,为打通建筑垃圾资源化利用产品的出路,很多省市均出台相应政策要求政府投资公共设施建设工程应按照相应比例采用建筑垃圾再生产品。

2.2 市场潜力方面

目前,世界主要发达国家对建筑垃圾的再生利用已较为普遍,比如德国各地区都有大型的建筑垃圾再加工综合工厂,建筑垃圾回收再利用率达86%；美国每年产生建筑垃圾约3.25亿吨,全部通过分拣利用、一般性回填、处理厂加工等途径进行转化。而我国每年建筑垃圾的产生量约20亿吨,但主要处置方式仍是填埋处理,资源化加工利用率仅为5%左右,同发达国家相比差距很大,但同时也意味着我国建筑垃圾的再生利用蕴含着极大的潜力亟待释放。

案例：国内部分城市建筑垃圾资源化处理基本情况

(1)济南：2018年5月1日起,《济南市城市建筑垃圾管理条例》正式实施。《条例》鼓励和引导社会资本参与建筑垃圾的综合利用。目前,大汉峪片区工地建筑垃圾被加工成骨料,主要用作市政道路沥青和混凝土层以下的垫层。

(2)广州：建设南沙明珠湾建筑废弃物再生利用处理中心。该项目致力于探索建筑垃圾资源化利用等环保领域的绿色创新模式,分批对建筑垃圾中的大块废混凝土、废砖、大理石等建筑废弃物进行破碎、分类、处理再生产制造,使建筑垃圾再生利用率达到80%以上。

(3)金华：市区建筑垃圾中,土方开挖产生的页岩送到砖瓦厂制砖,砖块、混凝土,运到位于市区十八里绿色再生资源公司利用处置该公司于2018年4月份投产,占地面积115亩,年可处置建筑垃圾100万吨,资源化利用率超过85%,建筑垃圾可转化为透水砖、植草砖、挡土墙砖等不同用途的砖块。

(4)南京：截止至2015年,当地有10多家企业从事建筑垃圾资源化利用,每年可综合利用建筑垃圾约500万吨。有资料显示,南京80%的免烧砖用建筑垃圾再生骨料制成。

(5)北京：规划多家建筑垃圾处置中心,朝阳区和丰台区建筑垃圾资源化处置生产线预计2018年投产,可将地区疏解腾退中95%以上建筑垃圾转化为再生骨料,经过再加工生产再生砖、再生道路材料等建材,“回归”市政基础设施建设。

2.3 应用技术方面

目前,国内外对建筑废弃物再生产品在预拌混凝土中的应用已进行大量的基础研究和技术积累。相关研究结果表明,当再生骨料取代率不超过30%时,所配制的再生混凝土性能劣化程度不明显,强度降低约5%,工作性、耐久性的劣化以及收缩徐变增大等不利影响均都在可接受的范围内。

另外,《混凝土用再生粗骨料》、《混凝土和砂浆用再生细骨料》、《再生骨料应用技术规程》等国家或行业标准的出台也标志着建筑废弃物再生产品在预拌混凝土中的应用技术已较为成熟,预拌混凝土企业对建筑废弃物的协同处置从技术角度已不存在相应的阻力或障碍。

2.4 经济合理性方面

目前,国内对于建筑废弃物综合处置的企业还较少,且大都处于起步初期,建筑废弃物的供应尚不稳定,对于废弃物的处理难以实现稳定连续生产,设备利用率较低,造成企业多处于微利甚至无利或亏损状态。但随着国家及各地方政府对砂石骨料资源整合和管理的日益强化,以及建筑废弃物供应的逐步稳定,在常规混凝土骨料供应日趋紧张、价格持续高位的条件下,建筑垃圾的处置以及再生骨料、其他再生产品等应用的经济性将日趋明显。

2.5 协同处置能力方面

从建筑废弃物综合处置的再生产品类型看,其再生产品主要为再生骨料、再生粉体等,而通常情况下,每立方米混凝土所需的骨料用量约为1.8～2吨,也即从对建筑废弃物再生产品的处置消纳能力看,预拌混凝土企业具有无可比拟的先天优势。

另外,建筑废弃物的资源化利用,涉及建筑废弃物的产生、运输、处置、再生混凝土和其他产品应用、建材产品和建筑部品的生产等多个环节,需政府主管部门、拆除单位、运输企业、协同处置机构和产品生产单位、施工单位、使用单位等多方主体共同努力,才能实现建筑垃圾资源化利用的产业化推广,而预拌混凝土企业处于整个链条的中心,具备较为明显的优势和条件。

3 转型方式和主要措施

3.1 借鉴水泥协同处置,转变功能

在发展理念上,从单纯的预拌混凝土加工企业,向综合性城市建筑废弃物协同处置工厂方向转换,实现产业业态的改变。

案例

北京市全面关闭水泥生产企业。原北京水泥厂和琉璃河水泥厂通过利用水泥窑协同处置城市固体废弃物和危险废弃物,成功转型为北京市城市核心环保企业。

北京金隅北水环保科技有限公司：年危废处理总量20万吨,副产水泥熟料155万吨。

北京金隅琉水环保科技有限公司：年处理飞灰7万吨,副产水泥熟料145万吨。

建筑废弃物综合处置典型流程

3.2 搭建完整和系统的产品体系

建筑废弃物中的砖、石、混凝土等废料经破碎后的再生骨料,可用于混凝土、砂浆等,还可用于砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。根据国外成熟的技术,建筑垃圾中有15%可经综合处置后生成再生建筑原材料,重新用于城市建设；80%的挖槽土方可用做工程回填、铺设道路、绿地基质等；只有5%左右的有害有毒弃料和装修垃圾暂时没有再生利用价值。

混凝土企业应深入开展工业固废和建筑垃圾资源化的科研工作,形成多样化的固废再生建材产品体系,以增强企业的抗风险能力和对固体废物的消纳能力。

建筑废弃物协同处置产业链及产业体系

案例：

北京市规划在每个区县建设一个建筑垃圾资源化处理项目,目前已经有两个项目开始实施。

1、丰台区建筑垃圾资源化处理厂项目。北京鼎创新型建材有限公司中标丰台区建筑垃圾资源化处理厂项目,项目运营模式为BOO(建设-运营-拥有),2016年7月,中建水务环保有限公司加入。项目占地面积约357亩。年200万吨处置量,1期设计规模年处理建筑垃圾100万吨,以及为消纳处理垃圾产生的循环再生建筑材料而配套兴建的五条产品线,分别为年产60万吨无机料生产线、20万方混凝土生产线、5万立方建筑工业化再生预制构件生产线、80万平米混凝土砖制品生产线、5万吨预拌砂浆生产线。

2、朝阳区高安屯建筑垃圾废弃物资源化利用中心项目。北京建工集团与北京首创环境投资有限公司组成的联合体中标。总占地面积约320亩。计划于2018年建成,特许经营15年。项目总投资额2.66亿元。建筑废弃物处理系统每年处置的建筑垃圾可达100万吨；炉渣处理系统主要对高安屯生活垃圾焚烧厂产生的炉渣进行资源化处置,年处置量可达23万吨；资源化产品生产系统将设置混凝土制品车间、冷拌沥青混凝土拌合楼、道路材料搅拌站,可年生产砌块4000万块、墙板50万平方米、再生道路材料61.5万吨、再生骨料40.9万吨。

3.3 “保证质量”是开展协同处置的前提

产品质量是企业的第一生命,协同处置工作开展必须以此为前提。混凝土企业如单纯以降低成本或获得政策补贴为目的,盲目增大废弃物掺加量,勉强达到产品的强度要求,会增大产品开裂敏感性进而损害耐久性。因此,应加强在应用领域的深入研究,在确保混凝土质量的前提下,加快固废综合利用的推进。

3.4 统筹考虑经济效益和环境效益

资源综合利用项目应对其投入产出的技术效益和环境效益进行分析。一方面,企业以盈利为目的,资源综合利用过程中要考虑经济性,如果为了利废付出高昂成本则不符合市场经济规律,削弱企业市场竞争力。另一方面,企业应当首先对将利用的副产品或废弃物有较深刻的研究和了解,综合利用过程也必须讲求节能、降耗、减排,确保不会增加新的环境负担。

3.5 应做到布局合理、规模适当

企业应布局于城市规划的相关功能区内,既不宜远离城市主要建设区域,造成物流量的增加和运行成本的增加,也不宜过近,以免对城市建设和人民生活形成过多干扰,或造成运行数年后即搬迁的较大隐患。总的处置能力应考虑到周边地区总的市场需求及当地政府对布局的总体要求。

3.6 应采用先进、适用的工艺和技术

(1)需要建立完整的生产系统和节能环保系统

示例：北京元泰达环保建材科技有限责任公司具备完善的综合处置生产线,其主生产工艺系统包含17个分系统,节能环保系统包括12个分系统。

生产系统节能环保系统建筑垃圾粗破与预分选系统建筑垃圾中级破碎与初级分选系统建筑垃圾细破与再均化系统建筑垃圾高级分选与均化系统建筑垃圾原料立体筒仓储存系统建筑垃圾去泥土系统建筑垃圾粉磨系统中间产品储存与出仓再均化系统中间产品入仓与出仓精确计量系统建筑垃圾再生产品全自动配料系统再生高性能混凝土及其制品生产系统建筑垃圾再生砂浆生产系统园林土加工系统信息化与商务交易平台系统智能化控制系统在线远程监督系统物料运输系统。生产废水100%再利用系统设备节电系统碳足迹自动采集系统碳交易系统多级除尘系统雨水、雪水收集利用系统车辆进出场自动清洗系统环境粉尘远程在线自动监测系统清洁燃料配套系统太阳能利用系统地源热利用系统噪音全程监测系统

(2)应采用先进的工艺设备,实现模块化管理

示例：北京市朝阳区高安屯建筑垃圾废弃物资源化利用中心选用振动风力分选机、高精度分选机等专利设备,确保能够对成分复杂的建筑垃圾进行有效筛分,达到分选效率高于95%、最终再生骨料产品杂质含量控制在1‰以下的水平。

(3)部分企业可从对废弃混凝土块的专业化处置角度切入

对于目前尚不具备全面开展建筑废弃物综合处置能力的预拌混凝土企业,建议结合自身特点,从单项领域的专业化角度切入,如对废弃混凝土块进行专业化处置以生产再生骨料等。

专业化处置废弃混凝土块生产再生骨料生产流程

4 投入和产出经济性分析

本文以设计规模为100万吨/年的协同处置工厂为例,对其投入产出的经济性进行粗略分析。

4.1 产出

建筑垃圾的协同处置产品包括前端回收部分产品和通过协同处置处理获得的产成品。

前端回收产品

产成品方案

年销售收入估算

4.2 政策补贴

以2000万元计。

4.3 投资

参照既有的相关项目,一般在2.5～3亿元左右,部分项目可能更高。

4.4 综合成本

一般在2.5亿元左右。

4.5 效益

投资利税率一般在25%左右,新建厂的投资期约为4～5年。

5 保障措施要求

5.1 规范废弃物的收集和管理制度

目前国内在建筑垃圾流通环节尚未搭建综合信息平台,政府应加快组织健全建筑废弃物分类回收利用制度,打造“专业化垃圾分拣和预处理+利废企业资源化利用”的模式,重点做好前端对建筑垃圾的分拣以及合理有效的预处理。

5.2 完善相关支撑政策和技术标准

我国对建筑垃圾资源化处置的政策支持力度还远远不够,未来应尽快着手完善并落实建筑垃圾资源化处置和利用的相关优惠政策,对建筑垃圾协同处置项目提供技术及资金扶持。比如对开展建筑垃圾协同处置的预拌混凝土企业可在准入、用地、建筑垃圾来源保障等方面提供全面支持；还可以通过开展绿色建材评价和认证,在绿色建筑评价中融入相关要求,引导建筑工程中更多地采用资源综合利用产品,为综合利废企业打开市场渠道。