城市建筑垃圾处理现状及资源化利用研究
2021-12-24张浩
张浩
甘肃恒昌建筑工程有限公司
1 引言
近年来,随着我国基础设施建设的快速发展,拆除、新建过程中产生的建筑垃圾已占到城市垃圾总量的30%-40%,建筑垃圾的治理受到社会的广泛关注。根据国家统计局数据可知,我国的建筑垃圾产生量正逐年增长,已从2010年的8.12亿吨增长到2018年的18.5亿吨;同时,结合住建部公布的最新规划,我国建筑垃圾年产生量预计会突破30亿吨。现阶段我国对处置建筑垃圾多以堆积和填埋的方式处置,既极大浪费了资源,又占用了大量的土地。面对如此严峻的局面,建筑垃圾的资源化处置显得尤为重要。本文主要介绍我国建筑垃圾资源化处置的现状及发展趋势。
2 我国建筑垃圾资源化处置现状
2.1 建筑垃圾处置现状及资源化利用现状
近年来,我国建筑垃圾年产生量约15亿吨~25亿吨。部分城市存在消纳处置设施缺乏、综合利用不足、全过程管理系统不健全等问题,建筑垃圾随意倾倒、运输洒漏等问题时有发生,造成资源化利用率低,我国建筑废弃物资源化率仅约5%。根据《循环发展引领行动》,到2020年,城市建筑垃圾资源化处理率达到13%。就现状而言,建筑垃圾资源化处理率依旧不足10%。目前,造成我国建筑垃圾资源化处置率低的原因有以下几点。
(1)建筑垃圾处置相关政策、法规不健全。我国现行与建筑垃圾处理相关的政策、法规更多关注的是建筑垃圾对市容市貌带来的影响,很少涉及建筑垃圾的循环利用,仅有的相关条文也多为建议性的导向,强制性程度不高。另外,建筑垃圾处置相关政策、法规缺乏整体性,没有形成一个完善的体系,无法为进一步深入开展建筑垃圾资源化利用工作提供必要的政策法规支持和保障。
(2)对建筑垃圾处置工作缺乏统一规划和监督管理机构。各政府部门未明确统一管理职责,各环节涉及监管部门繁多且分工不明确,无人监管现象频发。现有法规未明确建筑垃圾处理的责任主体,对违反相关法律法规的行为处罚力度偏小,造成责任主体违法成本低,对其约束不足。
(3)再生产品的商业模式未被认可。国内建筑垃圾资源化处置方式以填埋、堆山和现场移动式为主,主要产品为低品位的砂石、骨料、再生砖等,没有形成市场认可的商业模式。即便是固定式处置方式,资源化利用率一般也<80%,盈利更多依靠政府补贴和政策支撑。
2.2 我国建筑垃圾资源化处置技术现状
目前我国建筑垃圾资源化处置技术正处于高速发展的阶段,但由于我国建筑垃圾资源化处置行业起步较晚,与发达国家相比,资源化处置整体工艺技术与装备水平仍相对落后。建筑垃圾生产再生制品的工艺一般可分为:分选除杂、破碎、筛分、骨料整形强化、再生制品生产等环节。利用再生骨料生产再生混凝土、再生预拌砂浆、再生无机混合料、再生混凝土制品等已形成了一套成熟的技术及装备体系。目前国内已有较为成熟的建筑垃圾资源化处置生产工艺流程,已建成数十条年处理量在百万吨级的工厂,但主要设备制造企业大多为外资或合资公司,国内自主品牌仍存在破碎、分筛等机械设备科技含量低,维护和操作不够智能,故障率高等问题,促使国内相关专业专家正在不断探索更加高效的处置方式。并取得了一些突破,但整体工艺及装备水平仍较落后,主要存在以下方面的问题:(1)建筑垃圾的破碎工艺大多采用两级破碎工艺,流程复杂,不利于提高处置效率;(2)轻物质常采用水洗分离工艺,污水易造成环境二次污染,增加了处置难度;(3)照搬矿石破碎工艺设计,适应性较差;(4)装备装机容量与处理能力小,工作效率低;(5)国内建筑垃圾混杂堆放,精细分选水平低。因此,针对建筑垃圾源头基本无分类、组分复杂的现实情况,必须充分考虑分选除杂工艺,通过渣土筛选、人工拣选、风选、磁选、水力浮选等措施,严格控制再生骨料中的微粉含量、泥块含量、杂物含量等,配合颗粒整形、强化等工艺,保证建筑垃圾再生骨料的品质符合国家标准要求,实现再生骨料在混凝土、干混砂浆中的应用。
2.3 我国建筑垃圾资源化处置行业现状
城市建筑垃圾处置及资源化利用项目通常采用特许经营的模式,经市政府授权由市管理局作为项目的实施机构,市管理局通常委托专门的工程招标代理公司,以政府采购的形式进行招标,中标特许经营单位独资成立项目公司,并与市管理局签署《特许经营协议》,开展后续的项目设计、投融资、建设和运营等工作。项目招标书中会明确授权范围、覆盖区域、年处理规模等。项目建设及后续运营资金由企业自筹,自负盈亏,政府会根据存量建筑垃圾的处理情况按照吨单价给予财政补贴。此外,在当地市政府工程项目上,在同等条件下,当地相关部门会优先推荐使用项目公司再生产品。其他小型相关处置企业多以民营为主。目前,我国已建成投产和在建的建筑垃圾年处置能力在100万吨以上的生产线有70条左右,小规模处置企业有几百家,总资源化利用量不到1亿吨。然而由于企业进入的技术门槛较低,盈利模式不清晰、管理模式较粗放,难以形成持续的利润来源,导致已建成规模化的生产线实际产能发挥不到50%,且大多处于非营利状态。
3 我国建筑垃圾处置对策
3.1 应用BIM技术,从源头控制建筑垃圾
BIM是一种三维立体可视化建筑建模技术,近年来,被广泛应用到建筑工程中,可在设计阶段,就对工程施工工序进行三维立体仿真模拟,提前发现存在的问题,进行整改处理,减少后期施工中的变更次数,减少建筑垃圾的产量。而且还能节约建筑造价,保证施工质量和结构的安全性。提升建筑工程的使用寿命,在相同的时间周期内,建筑垃圾的数量也会大幅度减少。
3.2 加大再生建材使用率,保证施工质量
废气混凝土块、废气砖石等建筑垃圾通过机械设备破碎处理之后,可得到再生粗细骨料,用于建筑地基加固、道路垫层等施工中。如果骨料足够精细,甚至可取代水泥、沙子,作为混凝土配制的原材料。在施工中要合理安排施工进度,避免抢工期,留下质量隐患,减少因为质量不达标,返工重建形成的建筑垃圾数量。
3.3 资源化处理,循环利用
建筑垃圾中的渣土可用于制作渣土砖,废弃的砖石、混凝土砌块等,磨碎之后再加入适量的辅助才能,可生产轻质砖,实现废物利用,降低建筑工程的建设成本。此外,还要制定完善的激励机制,促进建筑垃圾循环再利用。比如:针对那些从事建筑垃圾处理的企业可减免相关税收,提供资助补填,促使更多的企业加入到建筑垃圾处理中来,解决目前我国建筑垃圾堆积成山,危害严重的现实问题。
4 建筑垃圾资源化利用对策
4.1 立足源头控制,提升资源化利用效率
对建筑垃圾而言,从源头入手进行控制,可实现事半功倍的资源化利用效率,更好保护生态,促民生,减少资源浪费。具体而言,从源头控制建筑垃圾,要从以下几个方面同时入手:第一,做好建筑工程设计、材料选择、施工过程等方面的管理工作,避免发生返工重建、劣质建筑重建等问题,减少建筑垃圾产量;第二,利用先进的施工技术,绿色材料,加大施工质量控制,提升建筑工程的耐用等级和使用寿命,避免短期内重复建设,形成大量的建筑垃圾;第三,在建筑工程施工过程中,形成的废气边角料,要通过合理的设计和处理,再用到施工中,提升资源利用率,降低建筑垃圾的产量。
4.2 推向市场,坚持走产业化发展道路
我国年产建筑垃圾量近10亿吨,实现建筑垃圾资源化利用的产业化,既能获得良好的环境效益,又能形成具体的经济效益。如果能够将几十亿吨的建筑垃圾转化为绿色生态建材,可创造出近万亿的价值。但目前我国专门从事建筑垃圾处理的企业比较少,全国建筑垃圾再利用率在5%左右,而西方国家建筑垃圾资源化利用率达到90%以上,日本和韩国更多达到了惊人的97%以上。这是因为这些国家,除拥有先进的技术之外,更加重要的是实现建筑垃圾资源化利用的产业化发展。
我国要充分借鉴国外发达国家在建筑垃圾资源化利用方面的经验和启示,走一条符合我国国情的建筑垃圾资源化利用产业化发展之路。为达到这一目标可从以下几个方面同时入手:第一,建立建筑垃圾资源化利用的市场化,提升产业化发展水平。要充分利用逐渐完善的市场经济大环境,将建筑垃圾资源化利用推向市场,以调动建筑垃圾处理企业经营的积极性,吸引更多的国内外投资者参与到建筑垃圾产业化经营中来;第二,要得到政府的支持,在政府的扶持和帮助之下,促使建筑垃圾资源化利用的产业化持续发展。比如:政府在一些新建项目施工中,可带头使用建筑垃圾资源化利用的产品和材料,在行为上支持建筑垃圾处理企业,同时也可以增强老百姓对使用建筑垃圾资源化产品的信心及热情。保障建筑垃圾处理企业的经济利益,促使更多的社会企业和国外企业投入到建筑垃圾资源化利用中来,为实现产业发展提供充足的动力。
4.3 学习和自主创新并举,加快产业发展速度
我国建筑垃圾处理研究和应用的起步比较晚,和一些发达国家相比,依然存在较大的差距。为促使我国建筑垃圾资源化利用事业稳健发展,要先学习国外先进的技术和工艺,加强和国际技术、经验的交流与合作。然后结合我国建筑垃圾发展情况和基本国情,有针对性地选择一批先进的再生设备,以推进我国建筑垃圾资源化利用产业的发展进程。其次要充分发挥出自主创新的精神和勇气,不能因为借鉴,照搬他国技术及设备,而是需要探索出一条适合我国建筑垃圾特点和数量的再生设备、再生技术,以缩短我国和国外的差距,加快建筑垃圾资源化利用产业发展速度。
5 结束语
综上所述,本文采用理论结合实践的方法,分析了建筑垃圾处置与资源化利用,结果表明,我国建筑垃圾处置技术和资源化利用技术,都还处于起步阶段。要想实现大范围的循环再利用,还有很长的路要走。需要国家、政府、施工单位、社会企业、研究院所等通力协作,才能积极解决建筑垃圾造成的危害,尽快实现资源化、减量化、无害化、产业化发展,从而促使建筑事业的发展更上一层楼。