中日城市建筑垃圾处置技术、政策对比研究

桂志伟 ，俞进进 ，蔡立弘 ，刘佳颖 ，李书明

（1.上海城建物资有限公司，上海 200438；2.上海汇绿电子商务有限公司，上海 200438；3.上海投资咨询公司，上海 200003；4.上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司，上海 200082；5.上海《净水技术》杂志社，上海 200082；6.太平洋（大连）工程技术有限公司，辽宁大连 116085）

《2017年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》指出：我国214个大中城市2016年一般工业废物产量为33 446 kt，医疗废物生产量为721 kt，生活垃圾生产量为188 505 kt[1]。据上海市环保局发布，2015年本市建筑垃圾产生量达到1.6×105kt，同比2014年增幅达15%，而2016年更是达到近1.8×105kt。但目前建筑垃圾资源化利用率不足10%，大量建筑垃圾以堆存、填埋方式处置，各大城市均面临垃圾围城的困扰。

建设领域具有大量消纳建筑垃圾的潜能，利用建筑垃圾开发再生建材并应用于基础建设领域具有十分广阔的市场前景，但仍存在许多不足：1）建筑垃圾资源化利用产业目前仍处于初始发展阶段，由于政府的管理制度和处置能力制约，资源化利用处置后的产物以混合物为主且质量波动较大。2）再生产品使用单位对再生产品的质量存在不信任的态度，导致再生产品的工程应用以低等级应用为主，再生产品的附加值低。3）传统建筑行业对再生混凝土等再生产品的认识不足，绿色建材对应的量化评估方法与标准范围也较窄，导致政府在制定推广再生混凝土等建筑垃圾资源化利用产品的政策时缺乏有力的支撑。

针对建筑垃圾处置过程中存在的各种问题，为了促进我国建筑垃圾处置产业全面健康的发展，提高建筑垃圾的资源化利用率，本文从我国和日本城市建筑垃圾处置技术、政策以及实际案例等方面出发，通过对比的研究方式，对我国建筑垃圾处置的管理政策、标准规范提出一些建议。

1 我国的建筑垃圾处置

1.1 我国的宏观政策与财务政策

针对建筑垃圾的循环利用，我国自2012年起陆续出台了一系列宏观政策，用于加大促进建筑垃圾的资源化利用。比如：2012年出台《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》，主要推进废物资源化第三方技术与运营服务；2013年出台 《绿色建筑行动方案》，要求地级以上城市需设立建筑垃圾处理基地；2014年出台《重要资源循环利用工程实施方案》，鼓励研发建筑垃圾分类与再生技术装备；2015年国家和地方分别出台了《中华人民共和国环境保护法》《2015年循环经济推进计划》《促进绿色建材生产和应用行动方案》《上海市建筑废弃混凝土资源化利用管理暂行规定643号文》等法律法规，促进绿色建材生产和应用，推动建材工业稳增长、调结构、转方式、惠民生，从而更好地服务于新型城镇化和绿色建筑发展；2018年，上海市出台《上海市建筑废弃混凝土回收利用管理办法》，进一步提升本市建筑废弃混凝土回收利用水平和质量，促进循环经济发展。

为促进宏观政策加快落地实施，我国也匹配了对应的财务政策，主要有财政补贴、税收减免、专项资金和政策推广4个方面，见表1所示。

表1 财务政策

虽然陆陆续续地有宏观政策以及财务政策出台，在一定程度上促进了建筑垃圾资源化利用的产业发展，但由于事实上大多数垃圾处置点存在“吃不饱”“卖不掉”等困难，建筑垃圾的实际资源化利用率不足10%。尤其是对寸土寸金的大都市上海，建筑垃圾资源化项目落地受到了诸多因素的挑战。

1.2 上海市建筑垃圾处理情况

1.2.1 主要问题与工艺

鲁海霖[2-3]在对上海市建筑垃圾以及拆房垃圾成分调研中发现：混凝土、灰土及红砖为建筑垃圾的主要成分合计约占85%，其余垃圾组分如废玻璃、废金属、废塑料等约占15%。

笔者在走访的几家建筑垃圾处置单位中，发现除个别企业在设备上投入大量资金，大部分都是以简单的破碎、人工分选和筛分为主，配套简易的喷淋喷雾系统用于降低粉尘排放。对于砖和混凝土块混合在一起的来料，后期的处理流程尚未进行精细的分选。虽然国内基于光谱识别+空压机的分选设备在实验室内已经得以实现[4]，并已有样机得以研制成功，但仍未得到大规模的推广。

目前，受制于建筑垃圾的高昂处置费，拆房的施工单位为避免缴纳相应的处置费用，在拆房时，对于混凝土柱和路面，往往利用劈裂机和挖掘机等进行精细拆分，破除混凝土内部的钢筋，用于自身的回收。对于废弃的混凝土块，则单独运送至收购废混凝土块的处理厂家。剩余的砖块以及其他混合在一起的垃圾则运送至拆房垃圾处理工厂。这样从源头上导致拆房垃圾中的混凝土块含量不高（约10%），使用砖砼分选设备的分选效率及经济效益不显著。

1.2.2 企业收益与面临的困境

由于拆房队伍的前期刻意分选，导致建筑垃圾处置厂的来料出现两种极端：部分处理厂的来料质量特别好，混凝土含量可达97%～100%，处理得到的再生骨料有很好的销路；另外一些厂的来料质量则特别差，附加值高的部分含量（废混凝土块）较少，限制了后期再生产品的销路。来料的两极分化导致建筑垃圾处理企业各自的运行也截然不同。

处理废弃混凝土的企业主要赚取加工后再生骨料与收废料的差价。根据混凝土含量高低划分料的品质（混凝土含量越高，料的品质越好），收料价格略微浮动，大约为10元/t（不含运费）。破碎筛分后的骨料，销售给附近的商品混凝土搅拌站或水稳层公司，通常对外销售价格约50～60元/t（不含运费）。由于上海市天然骨料价格高（100元/t以上），这类以废弃混凝土处理为主的企业，产品紧俏且供不应求，资金流运转良好。

处置拆房垃圾（以砖块为主，废弃混凝土含量约10%）的企业，通常以政府补贴为主，补贴价格因地制宜，通常为55～79元/t（不含厂房建设费、土地租金）。生产的再生骨料大部分以废砖为主，内部夹杂其他成分。这类产品很少有可以直接对外销售的市场，久而久之，易形成大量的囤货，后期需要依靠制砖或其他产品的形式对外出售。

1.2.3 再生骨料的实际利用现状

用废弃混凝土破碎得到的再生骨料，虽然这类厂家可以得到较好地运转，但再生骨料的应用也面临了诸多难题：1）再生骨料的来源具有多样性，工程及结构部位的不同导致废弃混凝土的品质差异大，性能不稳定，所得到的再生骨料离散性大；2）再生骨料来源于废弃混凝土，因此其表面附着大量老旧砂浆，影响了再生骨料的应用；3）国内现有再生骨料生产工艺源头分拣不细致，造成再生骨料中存在大量杂质；4）颚破生产方式易破坏再生骨料结构，造成再生骨料内部存在大量微裂缝，导致压碎指标偏大；5）后期筛分工艺不完善，导致再生骨料中微粉含量较高[5-7]。以上这些问题造成利用再生骨料制作再生混凝土的综合性能不高（强度不高、工作性差、坍落度经时损失大），再生骨料利用率不高，市场接受度不高等诸多问题，制得的再生混凝土只能用于回填标高、道路垫层等非结构场合，且应用规模较小，附加值也不高。

对于再生骨料应用于商品混凝土方面，国内众多专家在提高再生混凝土强度方面开展了大量的研究，如纳米强化技术[8-10]等，虽具有一定的效果，但从经济性角度考量，与实际的工程需求偏离较大，目前较难推广应用。

对于砖含量多的混合再生骨料，我国部分城市利用其与生石灰、回填土等复合制成再生填料，后期通过碾压的施工方式，用于制成道路的床、底基层等部位，且再生填料的压实度、承载力以及弯沉均满足市政道路下路床填料的性能要求[11]。然而，受制于对其体积稳定性等[12]的考量，目前这种处置方法暂未得到大规模的推广。这与各地方政府实施的政策有很大的关联，因为没有政府的积极推进、各类政策支持和补贴，再生产品的循环利用难以完全依靠市场化来开展，既有的治废企业积极性也会被打压。

1.3 国内处置工厂案例调研

1.3.1 简易的废弃混凝土处置工厂

结合1.2.1节所述，来料的两级分化也导致建筑垃圾处理企业在设备上差别明显。图1为简易的废弃混凝土处置工厂的相关设备。

图1 简易的废弃混凝土处置工厂

1.3.2 移动式拆房垃圾处置线

拆房垃圾处置线通常定位于城市的旧房改造项目，通过就地对集中产废区域，利用可移动处置设备进行集中处置，生产的再生骨料再应用于项目现场的改造，以形成资源再生循环利用。旧房改造项目以移动式处置线为主，见图2所示。

图2 移动式拆房垃圾处置厂

1.3.3 大规模固废处理工厂

这类工厂（见图3）通常定位于长期消纳城市建筑垃圾，前期设备和环评相关的配套设施投入较大，处置后的再生产品通常具有稳定的消纳途径，且可以处理较为复杂的建筑垃圾。

图3 大规模固废处置工厂

2 日本建筑垃圾处置

2.1 日本及东京建筑垃圾现状

日本垃圾（废弃物）从源头分为：一般垃圾（家庭生活垃圾）和产业垃圾，建筑垃圾隶属于产业垃圾中的建设垃圾（还包括土木工程垃圾）。

建设垃圾约占日本产业垃圾的20%。根据日本国土交通省发表的2012年统计数据，日本全国1年的建设垃圾约73 000 kt，东京都1年的建设垃圾约7 600 kt，各自建设垃圾成分见表2所示。

从表2中不难看出，2012年不论是日本全国还是东京，混凝土块、废沥青以及工程污泥分列占比的前三列，三者的总占比约为87%。当然，伴随2020年东京夏季奥运会的召开，东京周边体育场馆及配套基础设施建设正在进行，由此必然会产生大量的建筑垃圾。

表2 2012年日本全国及东京都建设垃圾组成

经过再循环处置的建筑垃圾中，再生骨料被大批量地应用于混凝土的生产。这与日本制定了《混凝土用再生骨料H》（高品质）、《使用再生骨料M的再生混凝土》（中骨料）、《使用再生骨料L的再生混凝土》（低品质骨料）的国家标准息息相关。这几部标准为再生骨料的推广应用提供了必要的技术支撑和质量保障。

通过建筑垃圾进行分类、分选等措施，目前日本建设垃圾循环再利用率可达到约94%的水准。这与日本相关的法规政策、再生产品标准和处置技术有很大的关联。

2.2 日本建设垃圾处置法规政策

日本与建设垃圾处理、循环利用相关的主要法律有《建设循环利用法》《资源有效利用促进法》《废弃物处理法》《绿色采购法》《土壤污染对策法》等。与工程类垃圾相关法律中，2002年颁布的《建设循环利用法》是最主要的法律（部分文献也译为《建筑再利用法》[13]）。该法从制度上明确了建筑物等的拆除方法、建筑垃圾的处理以及再资源化废弃物的品种，制定了管理责任、管理部门、申报制度、管理流程、惩罚措施等详细条文。

《建设循环利用法》制定了五大主要方针：1）对于建筑物等的分别拆解及再资源化实行义务制；2）规定了确保分别拆解及再资源化实施的措施；3）创立了建筑物拆解施工单位注册登记制度；4）制定了再资源化及再生建材利用促进的措施；5）列明了违反该法律时，对各级相关单位的详细处置、惩罚措施。其核心目的在于对特定建材，在促进分类拆除及再资源化等措施实施的同时，通过建立拆除施工单位注册制度、惩罚制度确保资源的有效利用及废弃物的合适处理。

2.3 日本处置工厂案例调研

2.3.1 TAKEEI公司川崎循环利用中心

TAKEEI公司川崎循环利用中心（以下简称川崎工厂），位于日本东京都沿海工业区，土地面积4.1×104m2，日处理能力约3 100 t，每天可接受量约800 t，再资源率达到94%。川崎工厂可对混合垃圾进行彻底分类，混凝土块用于制作再生骨料，废木材制成碎木块供发电厂，废金属后期回收利用，废纤维、木材、塑料等经高温压缩工艺制成RPF固体燃料，剩下的3%～6%不可处理部分进行填埋，从而达到最大限度地建筑垃圾再资源化综合利用。川崎工厂处置线布置见图4。

图4 川崎工厂处置线布置

进场后的废弃物，首先在人工分选车间进行粗略分选，将其中的木屑、塑料、废布料大块垃圾挑选出来。之后通过传送带送到车间，由熟练的工人进行更细致的分选。经过人工分选后，利用风力、振动筛等机械进行分选作业，后期依次进入混合废弃物处理线、混凝土处理线、废金属处理线、RPF处理线、木屑处理线以及填埋物处理线，实现对建筑垃圾的完全处理（图5）。川崎工厂每天的处理能力如表3所示。

图5 川崎工厂内部情况

2.3.2 城南岛工厂

城南岛工厂于2017年5月竣工，同年6月对外营业的混合垃圾填埋土处理工厂，坐落于日本东京都大田区，占地面积8 947 m2，建筑总面积5 432 m2。该工厂主要用于处理填埋的建筑垃圾和被污染的土壤。

表3 川崎工厂的日处理能力 t/d

该厂主要设置高度分级流水线（破碎、筛分、磁选、风选、人工分选等）和湿式分级—淋洗流水线（磨碎清洗、筛分、离心分离、脱水压制成泥饼、有害化学物质不溶化处理），并根据废弃物性状、污染程度、化学成分进行区分和综合处理。城南岛工厂内部情况见图6。

图6 城南岛工厂内部情况

对被挖掘出的建筑垃圾，城南岛工厂的处理方式与川崎工厂类似，以破碎、筛分、人工分选、磁选等工艺为主，得到类似的可资源化再生利用的产品。对被污染的土壤（内部含有建筑垃圾以及各种有害的化学物质），则主要采用磨碎清洗的方式，将土壤中的有害物质尽可能溶解在水中。残留的不可溶解的化学物质，通过添加混合生石灰进行热分解，或添加特种混合剂进行不溶化处理，制成的泥饼后期进行对外出售或交付给其他处理工厂。

同时，针对以前水泥厂不接收的盐分浓度高的混合废弃物，通过搅拌淋洗工艺和混合工艺的组合处理后，可以作为建材或水泥原料进行再资源化利用。

3 结论及建议

本文从中日两国政府在建筑垃圾方面的政策，实际治废工厂状况等方面出发，进行对比调研，得出以下结论：

1）法律上，我国立法相对日本较晚，虽有宏观政策与财务政策的支持，但由于建筑垃圾的资源化利用产业环节较长，涉及到多个政府部门共同管理，导致政策的落地周期较长。另一方面，大多数地方政府会针对具体的产品进行补贴，但不能解决大型综合性建筑垃圾处置基地的落地问题。此外，由于再生产品对应的标准、后期销售渠道尚未打通，以及工程项目对再生产品的疑虑心理难以在短时间内消除等因素，导致我国建筑垃圾循环利用率持续处于较低水平。

2）由于日本的建设高峰期已经远去，而中国仍然处于大规模建设阶段。两国的地域、人口以及所产生的建筑垃圾量和建设需求都大相径庭。在废物处理处置技术上，我国以简易的破碎、筛分为主。除了在废料来源相对纯净的情况下，可以得到品质较好的再生骨料；对于砖砼混合的废料，后期难以进行精细分选。日本依靠多道人工分选程序，后期结合相关设备，实现了精细分选，保证了再生产品的品质，后期不可利用的废料很少。

3）治废领域，我国偏向对拆除废弃物的治理，且规模较小，再生产品单一；日本除拆除废弃物外，曾经填埋的混合建筑垃圾、被污染的土壤都能够得到很好的治理，治废领域更加宽泛，后期再生产品多样化。

通过与日本在建筑垃圾领域的现状、法律法规、处置工厂的对比研究，提出对于我国建筑垃圾处置的管理政策、标准规范相关建议如下：

1）建议政府对标东京等国际大都市所达到的建筑垃圾处理的效果和模式，加大对建筑垃圾处置利用产业链企业的支持，如：（1）出台强有力的政策要求产废必处置，建设鼓励使用再生建材，同时给予补贴和惩罚；（2）通过信息化的手段管理支持政府的政策实施；（3）严厉打击小作坊式的简易生产，同时由政府牵头顶层设计，落实区域性的建筑垃圾处置和再生建材生产一体化的永久性基地，可以达到较高环保要求和生产高附加值的产品。

2）加强建筑垃圾资源化宣传，强化全民的建筑垃圾资源化利用意识。提高全民对再生产品的信赖度、接受度，解放原有的“再生产品质量差、品质低、价格低”等固有思维。

3）加强相关再生产品标准的制定及推广。针对资源化利用分选以后的各类再生产品，制定相应的标准，明确等级划分的技术指标，且不同等级应用场景进行明确区分。再生产品的性能达到天然原材料制成的产品时，应优先使用再生产品。

4）加大对建筑垃圾处理和利用的技术开发投入，促进企业、高校、科研院所在建筑垃圾处置技术方面，形成深度的技术储备。