城市建筑垃圾资源化利用研究

张建辉，陈娟，窦颖慧

（1.山东省城乡规划设计研究院有限公司，山东济南 250014；2.济南市智慧城管服务中心, 山东 济南 250002）

近几年来，我国城镇化建设迅猛发展，城乡建设步入快车道，人民生活的基础设施逐步完善，随之而来的是在建设施工过程中产生的建筑垃圾产生量急剧增长，根据住建部门统计数据显示，建筑垃圾已占据城市垃圾总量的40%左右，是生活垃圾产生量的8 倍左右，成为城市第一大垃圾生产源。建筑垃圾是一种成分复杂的固体废弃物，是城市建设高速发展的产物，具有数量大、地域性强、可资源化率高等特点，绝大多数建筑垃圾可以作为再生资源重新利用[1-3]。但是由于其管理和资源化利用牵涉面广、政策性强、技术成本较高等原因，导致目前我国建筑垃圾资源化利用推进工作相对滞后[4-5]。根据江苏法制报《保护绿水青山中彰显检察新担当》数据显示，我国建筑垃圾年产量约为35 亿t，但综合利用率不足5%。

1 概论

《城市建筑垃圾管理规定》第二条规定：建筑垃圾是指建设单位、施工单位新建、改建、扩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所产生的弃土、弃料及其他废弃物。长期以来，对外运输、填埋处理和露天堆放是处理建筑垃圾的主要方式，这样的处理方式既会占用有限的土地资源，又对环境造成了污染，与垃圾处理的“减量化、资源化、无害化”三化原则相违背，因此需要通过寻求更好的源头减量方法，来促进建筑垃圾处理能力的不断提升。

2 建筑垃圾资源化利用

从循环经济角度考虑，建筑垃圾并不是完全没有用处的固体废弃物，从中分出的砖、石、混凝土块等废料可以再次资源化利用，将其粉碎为再生粗细骨料或者利用各种废料的特点生产新的建材产品，可利用率高达95%。资源化利用能从根本上解决建筑垃圾源头减量的出路问题，为城市带来显著的社会、经济和环境效益，符合国家倡导绿色建筑和可持续发展基本国策。

2.1 我国建筑垃圾资源化利用现状

我国建筑产业正处于上升发展期，建筑垃圾的资源化利用却依然处于滞后发展状态，为有效破解两者之间发展不平衡的矛盾，从2018年开始，住建部就在全国35 个城市（区）开展建筑垃圾治理试点工作，通过加强规划指引，开展存量治理、加快设施建设等一系列举措完成试点任务。同时，国务院办公厅印发《“无废城市”建设试点工作方案》，其中明确提出要开展建筑垃圾治理，提高源头减量及资源化利用水平。加强固体废弃物和城市垃圾分类处置还被写入2019年国务院政府工作报告。这些举措的提出更加凸显了推进建筑垃圾资源化利用的紧迫性。

2020年4月29日，十三届全国人大常委会第十七次会议审议通过了新修订的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，其中对建筑垃圾治理工作提出具体工作要求和目标，要求政府建立建筑垃圾分类处理制度，推进建筑垃圾源头减量，建立建筑垃圾回收利用体系等，这标志我国城市建筑垃圾资源化工作正式启动。

目前，处理建筑垃圾的方式有土地回用和分类处理两种途径。土地回用是一种比较经济适用的资源化利用方式，将原生土、混凝土块及渣土等其他惰性建筑垃圾回填，可消纳30%～50%的建筑垃圾，回填量一般不计入城市建筑垃圾产量。这样可以显著减少外运量，也能够消纳大部分建筑垃圾。当然在将惰性垃圾回用之前要做好建筑垃圾的分类管理，确保回用后不会污染环境。

在建筑垃圾分类管理的基础上进行资源化利用，是处理建筑垃圾的最佳路径。但从整体来看，由于建筑垃圾数量大，再生利用成本高，建筑垃圾资源化利用推动效果并不甚理想，甚至出现建筑垃圾偷运偷排的倒退现象。

与发达国家相比，我国建筑垃圾处置研究起步较晚，为推动资源化工作顺利开展，目前很多学者正在开展针对建筑垃圾资源化技术研究，研发出更多的新工艺，拓宽资源化利用的发展模式，提高垃圾资源利用率。通过对建筑垃圾再循环、再利用技术研究,作为建筑垃圾的废弃混凝土可以作为基础或者垫层，用来作为道路基层。废弃的混凝土、砖瓦等破碎后生产的再生砌块可作为新型墙体材料，能够满足道路铺装、围挡的要求; 对混凝土处理后可实现再生骨料，用于不同等级的钢筋混凝土结构中; 利用废弃混凝土为原料煅烧熟料、制备水泥，可以减少混凝土一次性消耗给自然环境造成污染。

2.2 建筑垃圾资源化利用模式分析

2.2.1 废弃混凝土再造为再生骨料混凝土

废弃的混凝土是建筑垃圾中回收利用价值较大的组成部分，将废弃的混凝土进入混合仓，先将木材、纸屑、塑料、铁块等其他垃圾分选出来，然后通过振动给料器由皮带、振动筛输送至骨料生产车间进行骨料的深加工，通过破碎、清洗以及分级后，按一定配合比配置成的混凝土。

根据粒径的大小，再生骨料[6]分为再生粗骨料（Recycled coarse aggregate）、再生细骨料（Recycled fine aggregate）和再生微粉。其中，再生粗骨料指粒径大于4.75 mm 的颗粒，再生细骨料指粒径在0.16～4.75 mm的颗粒，再生微粉指粒径小于0.15 mm 的细粉（再生骨料应用技术规程（JGJ/T 240—2011））。

在配制混凝土过程中，混凝土原料将用再生粗骨料用于替代天然粗骨料，以用作道路的路基填充材料；混凝土细料将用再生细骨料替代天然砂石，以制作生产混凝土小型空心砌块、生态砖或者多排孔轻质砌块等多种产品。在制作过程中，应该充分考虑此产品的合格性和耐用性，按照国家相关标准进行作业，性能参数各项指标必须符合国家相关标准的规定。只有产生符合要求的产品才能成为可持续的资源化产业。废旧混凝土既能解决废旧混凝土的处置工作，更可以减少使用天然骨料矿物资源的投入，节省了天然骨料矿物资源的开采投入，具有良好的经济效益和环境效益。再生骨料生产工艺流程如图1 所示。

图1 再生骨料生产工艺流程

2.2.2 建筑垃圾资源化为再生骨料砂浆

再生骨料，是指将建筑材料经处理、破碎、分级并按一定的比例混合后形成满足不同使用要求的骨料。其中，再生骨料中粒径尺寸介于0.08～4.75mm 的称为再生砂。

随着建筑垃圾资源化利用工艺的不断改进提升，再生骨料砂浆经过筛选、烘干等技术，根据强度、性能及用途的需求不同，分别进入不同的砂浆生产线，生产出再生骨料砌筑砂浆、再生骨料拌灰砂浆以及再生骨料地面砂浆。

每种再生骨料砂浆通过与界面增强剂、保水剂、减水剂、改变粉煤灰等其他外加剂的配比来得到不同用途的再生骨料砂浆。比如用灰料比1∶5 的配比调配再生骨料砌筑砂浆，是建筑外墙保温砌筑砂浆的良好材料；用建筑垃圾再生骨料为骨料、添加水泥作为胶凝材料，再混合其他外加剂制成再生骨料干粉抹灰砂浆。具有保护建筑基层的作用；通过添加改性炉渣，和建筑垃圾再生骨料混合，可以制备出不用强度等级的地面砂浆。再生骨料预拌砂浆工艺如图2 所示。

图2 再生骨料预拌砂浆工艺流程

2.2.3 建筑垃圾资源化为混凝土制品

在骨料车间生产的过程中转动骨料皮带，将粗骨料、细骨料以及粉料直接输送至混凝土制品生产车间，进入其中的搅拌站，拌合出所需的混凝土，利用压砖机、墙板生产线等生产客户所需的混凝土制品，送入养护仓进行养护至成品，放至成品堆场。砌块和墙板生产工艺流程如图3 和图4 所示。

图3 再生骨料砌块工艺流程

图4 再生骨料墙板工艺流程

3 建筑垃圾资源化存在的问题分析

3.1 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[7]。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。

3.2 建筑垃圾全过程管理联动机制不完善

建筑垃圾治理涉及产生、收集、贮存、运输、利用、处置等各个层面。由于建筑垃圾体积大、转运成本高，不少建筑工地施工方习惯于直接付费给运输单位，由其代为寻找消纳场处理而不会专门寻找资源化利用企业出售垃圾，从而导致建筑垃圾资源化利用企业因原料“吃不饱”而影响生产，也有可能产生非正规的建筑垃圾堆放点[8]。

3.3 法律法规的缺位

建筑垃圾开展资源化利用工作是一项多部门和多行业形成统一合力的工作，有政府的管理协调、企业有序的市场运作。管理工作实行的多是市区街道分级管理与同级部门分职责管理相结合的模式，这种分工方式存在着主管部门不明确、联动协调机制不完善、容易造成职能错位等问题，所以需要有良好的制度约束力，对建筑垃圾给予法律法规上的保障[9]，形成一个管理的保护罩。

3.4 建筑垃圾资源化利用的资源化产品标准缺少、出路缺少

目前资源化的主要对象是以废混凝土、废砖石为主的拆建类垃圾，利用其生产出能循环使用的资源化产品，但这些产品与其他建材产品相比缺乏市场竞争力，导致再生产品产业链等市场因素不能有效推广[10]。《湖南省城市建筑垃圾管理实施细则（暂行）》对推广这种再生产品应用进行规定，重点要求政府财政投资项目优先采用建筑垃圾再生产品，并将其纳入施工图设计。

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。

4.2 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。

4.3 有完善的全链条管理做管理机制

明确建筑垃圾各环节责任主体的主要职责，运用“物联网+”等科学技术，综合运用信用管理等手段，对建筑垃圾进行全生命周期管理，为建筑垃圾进行资源化利用提供保障。

4.4 有合理的收费机制做行动保障

建筑垃圾的收集、运输、堆存等全链条环节都需要有资金的投入，再生利用加工生产出来的骨料及其他混凝土制品的附加值较低，大部分再生利用企业很难靠资源化来维持本身的运营成本。因此要设置合理的建筑垃圾处置收费机制，否则源头减量会变成一纸空谈。

5 结论

建筑垃圾资源化利用工作既符合地方经济和社会发展规划，又符合国家节能减排政策，对地区的生产、发展及环境保护起到积极的示范、推动作用。尽快建立本地区建筑垃圾资源化利用的示范工程，为周边地区乃至全国探索适合建筑垃圾资源化利用的模式发挥示范作用，带动建筑垃圾资源化综合利用工作全面开展。因此，加大对建筑垃圾资源化利用的支持和投入刻不容缓。