建筑垃圾资源化处理及掺烧技术研究

摘要：目前，我国建筑垃圾存量过剩，资源化处理技术尚不成熟。在“无废城市”建设背景下，梳理国内建筑垃圾资源化处理政策法规，综述国内外建筑垃圾资源化处理现状，探讨国内建筑垃圾轻质物掺烧技术的研究进展，为提升建筑垃圾资源化利用效率、推进“无废城市”建设提供技术指导。

关键词：建筑垃圾；资源化处理；掺烧；无废城市

中图分类号：X799.1 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）10-0-04

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Research on Resource Utilization and Co-incineration Technology of Construction Waste

WU Hairen1， GUO Huidong1， ZHAI Lingge2

（1. Shanghai Chengtou Laogang Base Management Co.， Ltd.， Shanghai 201302， China;

2. Shanghai Environment Sanitation Engineering Design Institute Co.， Ltd.， Shanghai 200232， China）

Abstract： At present， there is an excess of construction waste in China， and the resource utilization technology is not yet mature. In the context of the construction of a “zero waste city”， the policies and regulations on the resource utilization of construction waste in China are reviewed， the current situation of resource utilization of construction waste is summarized at home and abroad， the co-incineration technology research progress of lightweight construction waste in China is explored， thus providing technical guidance for improving the efficiency of resource utilization of construction waste and promoting the construction of a “zero waste city”.

Keywords： construction waste; resource utilization; co-incineration; zero waste city

建筑垃圾是指建设、修缮或拆除建筑物、构筑物和管网等时产生的废弃物。随着我国城市的快速更新，城市建筑垃圾存量剧增。这就需要提升城市环境卫生质量，构建绿色可持续型城市。“无废城市”理念应运而生，被广泛应用于我国城市建设实践。我国建筑垃圾体量庞大，成分复杂。2020年，我国建筑垃圾堆存量占城市固体废物总量的40%[1]。目前，我国建筑垃圾资源化处理技术发展严重滞后，大部分仍采用简易填埋方式，给城市环境和周边居民健康带来极大负面影响。如何缓解城市建筑垃圾存量剧增问题、推动建筑垃圾实现全量化利用，已成为推动城市绿色可持续发展的重要课题。

根据《建筑垃圾处理技术标准》（CJJ/T 134—2019），

建筑垃圾可以分为5类，即工程渣土、工程泥浆、工程垃圾、拆除垃圾和装修垃圾，包括泥浆、废砂浆、碎石块、混凝土块、废塑料、废竹条和废金属等，具有存在周期长、危害性滞后等特点[2]。据统计，我国装修垃圾和拆除垃圾产生量占建筑垃圾总量的70%～80%。装修及拆除垃圾中，可再生资源含量较高，其中，混凝土、砖瓦等硬质物料已成为制作再生骨料的重要原料，但其成分复杂，轻物质、含泥量和压碎值等关键性能指标离散度较大，品质不稳定，资源化利用途径有待进一步研究和开发。

1 国内建筑垃圾资源化处理政策法规

我国建筑垃圾产生量大，但资源化利用率仅有10%，资源化处理任务艰巨。为推动建筑垃圾的全面资源化处理和再生利用，国家已发布许多涉及建筑垃圾的政策法规，主要内容涉及建筑垃圾的源头减量化管理、中端精细化分类管理、末端垃圾资源化处理、收运环节的规范化管理及回收利用体系的建立等。2015—2024年，我国建筑垃圾资源化处理法规政策如表1所示。

近年来，上海市十分重视建筑垃圾的资源化利用，不断完善建筑垃圾资源化利用体系，持续推动“无废城市”建设，力争到2025年全市建筑垃圾资源化利用率在93%左右。装修及拆房垃圾的处理处置方面，相关管理规定逐步完善和成熟。2015—2024年，上海市建筑垃圾资源化处理政策法规如表2所示。

2 国外建筑垃圾资源化处理现状

2.1 德国

德国建筑垃圾资源化利用途径主要为矿山回填、焚烧或直接填埋，可回收再利用率约为88%，其建筑垃圾制备再生骨料的技术处于世界领先水平。截至2008年，德国再生骨料产量约为6 000万t，占德国骨料总产量的10.6%。小粒径的再生建筑材料一般用于基坑回填、碎石路面铺设等；中等粒径则用于排水碎石、路面碎石层的铺设；大粒径既可用作路基材料，又可用于骨料制造[3]。

2.2 日本

日本建筑垃圾处理及再生资源化利用较早，其垃圾减量化、废弃物分离和再生骨料制作等处理技术早已成熟，目前资源化利用率可超过97%。不同的建筑垃圾有不同的处理方案。废木料可用于制造炭化物或焚烧发电，废塑料可用于制造垃圾衍生燃料，混凝土块一般作为路基材料，金属等则可用作钢材原料[4]。

2.3 美国

美国采用多层次分级的垃圾管理模式，首先从源头控制垃圾产生量，其次考虑垃圾的再循环利用，最后采取填埋方式进行处理。建筑垃圾的综合利用分为3个等级，即低级、中级和高级。低级利用是指建筑垃圾的现场分拣回收、回填；中级利用是指原生垃圾加工后进行资源化处理，如加工成再生骨料后制成各类建筑用砖；高级利用为深度利用，将建筑垃圾还原成水泥、沥青等再生产品，实现固废处理减量化、资源化与无害化。

2.4 小结

发达国家的建筑垃圾资源化处理技术为我国提供一定的借鉴。一是重视并贯彻垃圾减量化原则，实行建筑垃圾源头削减策略，通过废弃物减量化设计，实现建筑垃圾零排放。二是优化建筑垃圾处理处置技术，如粉碎、筛选、分割及细分选等，开发较为成熟的分选技术，确保预处理产品可直接作为资源化利用的原料。三是完善建筑垃圾资源化利用途径和再利用生产体系，开发多样化的再生资源产品，实现建筑垃圾市场化闭环处理。

3 国内建筑垃圾资源化处理现状

我国开展“无废城市”建设工作试点以来，各城市在建筑垃圾资源化利用方面进行不同的尝试和探索。2020年，北京市建筑垃圾产生量为1.47亿t，资源化处置率超过85%，再生产品广泛应用于交通道路、园林绿化和河道治理等工程[5]。截至2022年底，苏州市共建有建筑（装修）垃圾处理设施6座，处置能力达560万t/a；深圳市建设的首个建筑垃圾资源化利用试点项目再生利用率可超过90%[6]。

3.1 建筑垃圾资源化处理工艺

根据产生源、类型和组成不同，建筑垃圾往往需要采用不同的处理模式和工艺路线进行合理的资源化利用。建筑垃圾处理模式可以分为移动式和固定式。根据运营周期，固定式处理模式又可分为就近临时设施处置和集中固定设施处置。移动式处理模式主要具备破碎和筛分系统，无系统除杂和除土功能；固定式处理模式具备一套完整的破碎+筛分+除杂系统。根据垃圾类型的不同，可组合上述不同工艺路线形成新的垃圾处理模式。在具体项目实践中，已有针对不同垃圾特点形成的工艺处理方案。我国建筑垃圾资源化处理模式如表3所示。

3.2 建筑垃圾资源化利用途径

目前，建筑垃圾资源化利用途径如表4所示。国内建筑垃圾资源化利用途径丰富，但技术水平不高。对于拆房垃圾、装修垃圾等成分复杂、处理难度高的建筑垃圾，要进一步突破高效分类分选关键技术。建筑垃圾中，轻质可燃物具有一定可燃性，但比重小、成分复杂，导致分类回收困难，无法完全实现其利用价值。

4 国内建筑垃圾掺烧研究进展

在“无废城市”建设背景下，合理的垃圾分类分选方式使垃圾焚烧设施处理量富裕，多元固废协同焚烧处理需求大幅提升。2021年，上海市生活垃圾焚烧处理量为665.15万t，协同处理一般工业垃圾、装修垃圾分拣残渣、湿垃圾残渣等固废138.17万t；2022年，上海市生活垃圾焚烧处理量为678.24万t，协同处理固废178.14万t。为更好地开展垃圾焚烧协同处置研究，现结合不同工业固废及建筑垃圾掺烧案例进行分析，以期为改进建筑垃圾轻质物掺烧技术提供参考。

叶羽凡等[7]设置不同掺烧比例的对照组，对一般工业固体废物的焚烧炉烟气进行监测，发现掺烧可减小焚烧后固体废物的热灼减率。武继旭等[8]研究垃圾肥料筛上物制成的垃圾衍生燃料，发现掺混10%～30%的垃圾衍生燃料对燃料的碳含量、硫含量、氮含量、灰分含量、水分含量和低位发热值没有不利影响。徐萌琦[9]对上海市装修垃圾进行生命周期评价，研究发现，“回收+制砖+制骨料+焚烧发电+填埋”方式是对环境最友好的一种装修垃圾处理方式，因为再生骨料、再生砖的循环利用以及焚烧发电方式能够降低能耗，避免污染物产生。企业采用立式多层高温裂解技术，将建筑垃圾轻质物有效转换为清洁能源，从而实现建筑垃圾轻质物的资源化利用，提高轻质可燃物的资源化处理效率。总体而言，未来仍需要从掺烧量、掺烧方式等角度入手，开展与焚烧烟气净化相适应的技术实践研究，以完善建筑垃圾资源化利用技术体系。

5 结论

我国建筑垃圾资源化利用技术的发展是高质量建设“无废城市”的必然要求，而建筑垃圾轻质物掺烧技术则是未来建筑垃圾资源化处理需要突破的难点。从国内出台的政策法规来看，我国建筑垃圾资源化处理的工作重点从基本处理处置发展到全链条监管处理；从我国建筑垃圾处理现状来看，再生回收利用途径已较为丰富，但仍缺少先进的再生处理工艺。未来，各地要结合建筑垃圾的实际特征，充分考虑除杂分选工艺，在保证再生产品符合应用标准的前提下，实现建筑垃圾再生产品的市场化应用。

参考文献

1 杨 静，刘燕丽.我国城市建筑垃圾资源化现状及对策研究[J].中小企业管理与科技，2021

（2）：95-97.

2 王 波，孙 嘉，王静峰，等.建筑垃圾处置政策与对策研究[J].建筑经济，2021（6）：9-10.

3 罗家强.德国建筑垃圾资源化回收利用研究[J].环境与发展，2018（5）：52-53.

4 蒲云辉，唐嘉陵.日本建筑垃圾资源化对我国的启示[J].施工技术，2012（21）：43-45.

5 王森彪，许泽胜，陈佳蕊.北京市建筑垃圾处置利用发展历程研究[J].应用化工，2022（3）：777-780.

6 王科林.成都市建筑垃圾处理现状及可持续发展对策[J].环境卫生工程，2017（6）：13-15.

7 叶羽凡，唐 正.一般工业固体废物掺烧生活垃圾的可行性研究[J].广东化工，2022（21）：168-170.

8 武继旭，严雪萍，李 晔，等.生活垃圾衍生燃料掺烧过程环境影响分析研究[J].工业安全与环保，2015（3）：14-17.

9 徐萌琦.特大城市装修垃圾的生命周期评价与碳足迹研究[D].上海：上海大学，2021.