城市建筑垃圾处理现状及资源化利用研究

2022-11-26印加齐

城市建设理论研究（电子版） 2022年3期

关键词：垃圾处理资源化垃圾

叶丹印加齐

中国城市建设研究院有限公司海南分院海南三亚 572000

相关数据表明，截止2016年我国城镇化率已超过50%，伴随着城镇规模的扩张，建筑垃圾也不可避免的产生了。建设成就令人欣喜，庞大的建筑垃圾处理也不容忽视。研究建筑垃圾处理与再利用，寻求更为高效的解决方案势在必行。

1 建筑垃圾的定义、组成以及特点

1.1 建筑垃圾定义

建筑垃圾顾名思义，即建设施工单位或个人在建设拆迁以及装修各类建筑或构筑物过程中产生的垃圾。

1.2 建筑垃圾组成

结合建筑垃圾定义，可将建筑垃圾组成分为三个部分：⑴施工：虽然在施工过程中，从垃圾重量角度来讲，建筑物结构不同，不可再生垃圾重量也会存在差异，然而从基本成分来讲是差不多的，如施工用屋面包装材料、混凝土、碎砖石砂浆等成分在建筑垃圾中占比颇大。⑵拆迁：建筑物结构与其拆除产生的垃圾具有相关性，拆除产生的建筑垃圾数量大，楼宇与工业厂房拆除时，混凝土在垃圾中占比达到50%以上，剩余成分则为碎砌块、金属件、塑料品以及砖块等；民居拆除的建筑垃圾成分集中，瓦砾、碎砖块占比非常大，而土渣、木料以及玻璃等相对则少。⑶装修：建筑装修垃圾含有一些有毒有害物质，可分为可回收、不可回收与灰末等，其中可回收除了常见的混凝土、砂浆、木材与碎砖等，还包括屋面包装材料、废钢材以及桩头等，油漆、粘胶剂以及涂料包装等则属于不可回收物，可回收物、不可回收物以及灰末在装修建筑垃圾中分别占比30%、50%以及20%。

1.3 建筑垃圾特点

现阶段建筑垃圾主要有两个特点：⑴成分变化：随着而经济的发展与技术的不断革新，建筑物建筑材料有所变化，材料种类变得更为丰富，建筑垃圾的成分也就随之变化，成分变多，但仍以砖瓦、水泥混凝土等材料为主。⑵数量剧增：城市化进程加快，建筑行业飞速发展，城镇大量旧建筑物拆除，新的建筑快速建设起来，产生的建筑垃圾也就不断增加。

2 建筑垃圾的危害

2.1 占用土地

建筑垃圾有些直接倾倒到郊区，每一万吨垃圾占地0.067hm2，城市每年产生建筑固体废弃物总量超过10亿吨，然而资源利用率则低于10%。这些垃圾难以降解，采用倾倒方式处理占用大量土地，一定程度上不利于土地的可持续性利用，也不利于城镇的可持续发展。

2.2 污染水体

露天堆放的建筑垃圾随着雨水的冲刷，使得一些建筑垃圾的有害物质渗出，如废弃的砂浆和混凝土块均包含大量Ca（OH）2等物质；废弃金属中含有重金属物质，而废弃石膏中含有SO4＋，甚至木纸等降解后会出现单宁酸、木质素等有机酸物质，一旦不能有效控制进入水系统，会造成水体污染。

2.3 污染土壤

建筑垃圾中大量硫化物以及重金属等有害物质渗入土壤破坏其物理结构与化学性质。土壤物理性质的变化会给植物吸收利用土壤营养造成直接影响，阻碍生长使土壤微生物环境发生变化，严重时会破坏土壤生态平衡。

2.4 污染大气

例如废弃石膏在一定条件下产生大量SO4＋，进而转化为H2S这种散发臭鸡蛋气味的气体，而木纸等降解后会出现单宁酸、木质素等有机酸物质容易通过分解形成有机酸进入空气中，都会对空气造成污染。

2.5 损害城市环境卫生

部分建筑垃圾采用焚烧、粉碎等方式简单处理甚至未经处理运至郊区，存在垃圾遗落以及粉尘问题，在目的地简单填埋或堆放，影响市容市貌与人们居住环境的整洁与安全。

3 建筑垃圾处理方式以及现状

3.1 建筑垃圾处理方式

3.1.1 预处理

预处理按照建筑垃圾的类型进行相应的分类，一般来讲，基于建筑垃圾木材、混凝土块、玻璃、塑料以及钢筋等分类堆放不同区域，之后按照相应区域区别处理，如粉碎。

3.1.2 再利用方式

不同种类建筑垃圾再利用方式也各不相同，如废旧木材可加工成楼梯扶手、栏杆以及饰条等，木屑可加工成防护覆盖物使用；废弃混凝土经过破碎等处理后，混入新材料可作为再生骨料再度使用，磨细处理后还可作为水泥原材料进行生产；沥青废料经过处理后混合新沥青以及新骨料等能够制作再生沥青混凝土；废旧金属可根据类别分别处理，如废铝经熔炼可形成铝合金；废旧塑料可经过破碎造粒后再加工以循环利用。

3.2 国内外建筑垃圾处理现状

3.2.1 国外处理现状

从德美日这三个国家来分析一下国外建筑垃圾处理现状：⑴德国：德国对建筑垃圾处理要求比较高，全国各个区域都设置再加工工厂，且建筑垃圾处理技术世界领先，如建筑垃圾处理的制备再生集料技术；在大量处理建筑垃圾方面德国行动较早，明确规定施工方需要回收清理施工过程中产生的建筑垃圾，并再利用具有可回收价值的部分；针对建筑垃圾可利用部分，西门子公司研发出筛选可再利用部分的干馏燃烧技术；德国在2005年建筑垃圾回收比例已经超过80%。⑵美国：美国在上世纪60年代就出台了关于固体垃圾处理的法规，上世纪80年代确立的法规规定企业需妥善处理好工业生产中产生的垃圾，由于有遭受环境污染的精力，美国是较早关注并实施建筑垃圾无害化处理及资源化利用的国家，现行建筑垃圾处理及再利用法律法规是比较完善的，对于违规行为处罚是有明确规定的；现阶段，建筑垃圾处理作为美国新兴产业已具备较成熟的处理技术，cyclean公司建造的一座数万平米写字楼就是使用建筑垃圾再生材料建造的[1]。⑶日本：日本本世纪初就已经出台法规规定了建筑垃圾再利用的负责部门；由于自身面积小资源不丰富，日本社会是不允许自行处理建筑垃圾的，并将其看作一种特殊资源；在再利用厂房中，会将建筑垃圾初步分离筛选之后再利用具有回收价值的，焚烧无法再利用的，建筑垃圾处理从管理模式到法规体系都是比较完善的。

3.2.2 国内处理现状

(1) 法律支持不足

当前城市建筑垃圾处理相关法律法规体系尚未完善，尚不能给建筑垃圾科学高效处理提供足够的法律支持。例如当前建筑垃圾相关法律法规侧重于预防，在禁止建筑单位建筑垃圾污染城市环境方面有相应规定，其他方面的建筑垃圾管理法律法规还略显薄弱。

(2) 建筑垃圾再利用缺乏重视

大量的建筑垃圾处理难度与所需的费用都在不断增加，极大地增加了城市环境以及管理压力。然而一些建筑单位对建筑垃圾处理以及再利用重视不够，不能严格按照相关规定处理或者回收，居民对建筑垃圾重视度也不高。

(3) 市场机制不完善

建设建筑垃圾管理市场这种效果较好的处理方式在实际建筑垃圾处理中没能被有效应用，如一些城市存在相应的管理市场，但缺乏完善的管理制度，使得市场混乱等问题仍然存在。甚至一些城市尚未建立起相应的管理市场，仍然沿用传统的处理方式。

(4) 处理技术有待革新

现阶段，耗费时间而且容易造成环境污染的移动以及填埋等方式是处理建筑垃圾的主要方法。建筑垃圾中的无机料以及骨料等成分还可能引发二次污染。

(5) 处理环境路径受限

现存的集中处理场所无论规模、场地大小还是配套环保设施都存在较大差异，且提供的处理条件亟待改善，只能一定程度实现建筑垃圾资源化。此外，现有涉及产生、回收、运输以及利用处理等诸多建筑垃圾处理环节的处理模式形成的产业链具有一定的封闭性，其他产业加入进来难度颇高。

4 建筑垃圾处理与资源利用对策

基于建筑垃圾处理现状，根据我国国情有的放矢地寻求提高其处理与资源化利用效率和质量的思路、途径是众多研究者关注的焦点。下面就结合上文分析的建筑垃圾处理存在的问题，提出加强源头控制、法律支持、垃圾分类、提高重视、技术研发力度以及扶植相关产业推广再产品这六个方面的建筑垃圾处理与资源化利用对策。

4.1 加强源头控制

建筑垃圾量在不断增加，加强源头控制能一定程度减少其产量。加强源头控制可从这几点入手：⑴ 加强建筑环保新产品的设计和研发，重视建筑材料的环保性能，新建筑产品必须经过相关环保性能检验，并制定相应的排放与处理方案。⑵ 对于施工、拆除建筑工程中的建筑垃圾排放量严格控制，并对垃圾回收等处理程序和措施予以确定。⑶ 对各类建筑工程排放量做硬性规定，倡导并鼓励建筑企业降低排放，给予零排放企业奖励，必要时征收环境或垃圾税。⑷ 根据实际情况预测评估建筑垃圾再利用情况。⑸ 推广装配式建筑，由于相关构件是在厂家预制之后再现场安装好的，较传统建筑方式更节约建筑材料，同时也减少了建筑垃圾的产生。⑹ 在施工中运用BIM技术，提高材料质量管理水平，规范建筑材料使用，减少施工过程中建筑垃圾的产生。

4.2 加强法律支持

同发达国家相较，我国建筑垃圾问题出现时间不长，尚未形成成熟的法律体系。法律是城市垃圾处理的重要保障，完善城市建筑垃圾法律法规体系，提供强有力保障非常必要。在结合自身国情以及借鉴国外经验的基础上，加快完善建筑垃圾处理法律法规体系的步伐，为其处理与资源化增加法律支持。一方面，加强建筑垃圾产生方面的监测，从生产源头入手，健全相应的建筑垃圾控制标准；另一方面，根据相关技术要求，完善现有建筑垃圾资源化应用标准，既能约束企业行为，又为企业处理资源化行为提供一定指导。两方面共同作用，促使企业在建筑垃圾处理与资源化利用过程中，采用科学合理的手段，优化建筑垃圾生产途径，改进最终产品，使其更符合科学标准。此外，对于通过收取建筑垃圾处理费用来控制建筑垃圾产生的方法，虽然目的是为了从根源上减少建筑垃圾的产生，但是实际应用效果十分有限。对建筑施工单位而言，这种建筑垃圾处理硬性收费并不会对整个工程预算产生多大影响，相较于建筑垃圾资源化利用费用来说，短期收费其实并不高[2]。为了促使建筑施工单位更积极地投入到建筑垃圾回收利用中来，政府应加快完善相关法律体系的步伐，必要时适当加大建筑垃圾处理违规的惩罚力度，引导施工企业的行为，同时行业领头企业应充分发挥自身领头羊作用，为行业规范化贡献力量。

4.3 加强垃圾分类

上文建筑垃圾再利用方式有提到建筑垃圾不同种类处理方式也有所区别，如废旧沥青处理后可作为制作再生沥青混凝土的材料；废旧混凝土经处理可作为再生骨料使用。对于建筑垃圾也应加强分类，增加分拣的精细化程度。精细化的分拣能为之后建筑垃圾处理与再利用打下良好基础，分拣越精细，资源化效果就越好，必要时可引进专业人才，创造条件培养相关人才。此外，可利用AI技术进行分拣，使用传感器对各种建筑垃圾扫描检测，根据识别出的材质结果分类，提高分拣智能化水平，节约人力。

4.4 提高对建筑垃圾的重视

建筑垃圾污染我们的生态环境，甚至损害人类身体健康。推动建筑垃圾处理与资源化利用离不开意识角度的重视。只有人们从思想上对其重视，在行为上才能响应相关政策，遵守相关法律法规，相关企业才能在建设过程中自觉的控制建筑垃圾的产生，使用更为环保的材料，积极再利用建筑垃圾。对此，政府部门应充分发挥带头作用，积极宣传督促相关企业执行；建筑企业应重视建筑垃圾处理与再利用，结合自身情况，寻求路径从生产源头上控制以及实现资源合理配置。

4.5 扶植相关产业推广再产品

建筑垃圾的排放主体与其再产品的使用主体都是建设单位，建筑垃圾处理与资源化既需要法律政策支持，也需要建设企业的配合。对此，通过利益驱动促使企业积极参与到资源化利用过程中。首先，相关部门如国土、城管等部门互相配合制定相应的经济政策，政府扶持建筑垃圾再生产产业，从政策上给予相应支持，驱动相关企业投入到再利用中，必要时建设相应再加工工厂[3]。其次，建立建筑垃圾再利用评价体系，将相应指标量化，并标识出再生产品，政府带头推广建筑垃圾再生产品，消除企业对产品质量的担忧，鼓励企业使用有标识的再生产品，在减少建筑垃圾的同时，也能提高企业经济效益。

4.6 加大技术研发力度

先进技术能为建筑垃圾处理与资源化利用提供技术支持，提高处理效率与资源利用率，实现资源优化配置。然而当前我国相关处理技术与设备尚不能满足需求。对此，加大科研力度，优化现有技术设备控制建筑垃圾在产品成本非常必要。具体来说，一方面，加强技术研发与应用方面的投入，购进先进设备，借鉴国外先进经验，不断优化现有技术，建立建筑垃圾处理与资源化利用信息系统，实现不同地区信息交互共享，推动建筑垃圾处理与再利用的全面开展。另一方面，建筑垃圾再利用涉及到诸多学科的综合利用，相关调查数据显示，企业主要通过自身知名度吸引相关人才，北京地区较大的处理工厂也只有数家，并且各自为政、技术封锁，因而需要相关行业协会或政府牵头为企业与高校提供一个交流促进的平台，促进企业技术瓶颈的解决，同时也为高校师生提供一个锻炼与知识变现的机会，从而极大地推动建筑垃圾资源化利用产业链的形成[4]。