城市建筑垃圾處理現(xiàn)狀及資源化利用研究

葉 丹 印加齊

中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司海南分院 海南 三亞 572000

相關(guān)數(shù)據(jù)表明，截止2016年我國(guó)城鎮(zhèn)化率已超過50%，伴隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)張，建筑垃圾也不可避免的產(chǎn)生了。建設(shè)成就令人欣喜，龐大的建筑垃圾處理也不容忽視。研究建筑垃圾處理與再利用，尋求更為高效的解決方案勢(shì)在必行。

1 建筑垃圾的定義、組成以及特點(diǎn)

1.1 建筑垃圾定義

建筑垃圾顧名思義，即建設(shè)施工單位或個(gè)人在建設(shè)拆遷以及裝修各類建筑或構(gòu)筑物過程中產(chǎn)生的垃圾。

1.2 建筑垃圾組成

結(jié)合建筑垃圾定義，可將建筑垃圾組成分為三個(gè)部分：⑴施工：雖然在施工過程中，從垃圾重量角度來講，建筑物結(jié)構(gòu)不同，不可再生垃圾重量也會(huì)存在差異，然而從基本成分來講是差不多的，如施工用屋面包裝材料、混凝土、碎磚石砂漿等成分在建筑垃圾中占比頗大。⑵拆遷：建筑物結(jié)構(gòu)與其拆除產(chǎn)生的垃圾具有相關(guān)性，拆除產(chǎn)生的建筑垃圾數(shù)量大，樓宇與工業(yè)廠房拆除時(shí)，混凝土在垃圾中占比達(dá)到50%以上，剩余成分則為碎砌塊、金屬件、塑料品以及磚塊等；民居拆除的建筑垃圾成分集中，瓦礫、碎磚塊占比非常大，而土渣、木料以及玻璃等相對(duì)則少。⑶裝修：建筑裝修垃圾含有一些有毒有害物質(zhì)，可分為可回收、不可回收與灰末等，其中可回收除了常見的混凝土、砂漿、木材與碎磚等，還包括屋面包裝材料、廢鋼材以及樁頭等，油漆、粘膠劑以及涂料包裝等則屬于不可回收物，可回收物、不可回收物以及灰末在裝修建筑垃圾中分別占比30%、50%以及20%。

1.3 建筑垃圾特點(diǎn)

現(xiàn)階段建筑垃圾主要有兩個(gè)特點(diǎn)：⑴成分變化：隨著而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的不斷革新，建筑物建筑材料有所變化，材料種類變得更為豐富，建筑垃圾的成分也就隨之變化，成分變多，但仍以磚瓦、水泥混凝土等材料為主。⑵數(shù)量劇增：城市化進(jìn)程加快，建筑行業(yè)飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)大量舊建筑物拆除，新的建筑快速建設(shè)起來，產(chǎn)生的建筑垃圾也就不斷增加。

2 建筑垃圾的危害

2.1 占用土地

建筑垃圾有些直接傾倒到郊區(qū)，每一萬噸垃圾占地0.067hm2，城市每年產(chǎn)生建筑固體廢棄物總量超過10億噸，然而資源利用率則低于10%。這些垃圾難以降解，采用傾倒方式處理占用大量土地，一定程度上不利于土地的可持續(xù)性利用，也不利于城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 污染水體

露天堆放的建筑垃圾隨著雨水的沖刷，使得一些建筑垃圾的有害物質(zhì)滲出，如廢棄的砂漿和混凝土塊均包含大量Ca（OH）2等物質(zhì)；廢棄金屬中含有重金屬物質(zhì)，而廢棄石膏中含有SO4＋，甚至木紙等降解后會(huì)出現(xiàn)單寧酸、木質(zhì)素等有機(jī)酸物質(zhì)，一旦不能有效控制進(jìn)入水系統(tǒng)，會(huì)造成水體污染。

2.3 污染土壤

建筑垃圾中大量硫化物以及重金屬等有害物質(zhì)滲入土壤破壞其物理結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)。土壤物理性質(zhì)的變化會(huì)給植物吸收利用土壤營(yíng)養(yǎng)造成直接影響，阻礙生長(zhǎng)使土壤微生物環(huán)境發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞土壤生態(tài)平衡。

2.4 污染大氣

例如廢棄石膏在一定條件下產(chǎn)生大量SO4＋，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為H2S這種散發(fā)臭雞蛋氣味的氣體，而木紙等降解后會(huì)出現(xiàn)單寧酸、木質(zhì)素等有機(jī)酸物質(zhì)容易通過分解形成有機(jī)酸進(jìn)入空氣中，都會(huì)對(duì)空氣造成污染。

2.5 損害城市環(huán)境衛(wèi)生

部分建筑垃圾采用焚燒、粉碎等方式簡(jiǎn)單處理甚至未經(jīng)處理運(yùn)至郊區(qū)，存在垃圾遺落以及粉塵問題，在目的地簡(jiǎn)單填埋或堆放，影響市容市貌與人們居住環(huán)境的整潔與安全。

3 建筑垃圾處理方式以及現(xiàn)狀

3.1 建筑垃圾處理方式

3.1.1 預(yù)處理

預(yù)處理按照建筑垃圾的類型進(jìn)行相應(yīng)的分類，一般來講，基于建筑垃圾木材、混凝土塊、玻璃、塑料以及鋼筋等分類堆放不同區(qū)域，之后按照相應(yīng)區(qū)域區(qū)別處理，如粉碎。

3.1.2 再利用方式

不同種類建筑垃圾再利用方式也各不相同，如廢舊木材可加工成樓梯扶手、欄桿以及飾條等，木屑可加工成防護(hù)覆蓋物使用；廢棄混凝土經(jīng)過破碎等處理后，混入新材料可作為再生骨料再度使用，磨細(xì)處理后還可作為水泥原材料進(jìn)行生產(chǎn)；瀝青廢料經(jīng)過處理后混合新瀝青以及新骨料等能夠制作再生瀝青混凝土；廢舊金屬可根據(jù)類別分別處理，如廢鋁經(jīng)熔煉可形成鋁合金；廢舊塑料可經(jīng)過破碎造粒后再加工以循環(huán)利用。

3.2 國(guó)內(nèi)外建筑垃圾處理現(xiàn)狀

3.2.1 國(guó)外處理現(xiàn)狀

從德美日這三個(gè)國(guó)家來分析一下國(guó)外建筑垃圾處理現(xiàn)狀：⑴德國(guó)：德國(guó)對(duì)建筑垃圾處理要求比較高，全國(guó)各個(gè)區(qū)域都設(shè)置再加工工廠，且建筑垃圾處理技術(shù)世界領(lǐng)先，如建筑垃圾處理的制備再生集料技術(shù)；在大量處理建筑垃圾方面德國(guó)行動(dòng)較早，明確規(guī)定施工方需要回收清理施工過程中產(chǎn)生的建筑垃圾，并再利用具有可回收價(jià)值的部分；針對(duì)建筑垃圾可利用部分，西門子公司研發(fā)出篩選可再利用部分的干餾燃燒技術(shù)；德國(guó)在2005年建筑垃圾回收比例已經(jīng)超過80%。⑵美國(guó)：美國(guó)在上世紀(jì)60年代就出臺(tái)了關(guān)于固體垃圾處理的法規(guī)，上世紀(jì)80年代確立的法規(guī)規(guī)定企業(yè)需妥善處理好工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的垃圾，由于有遭受環(huán)境污染的精力，美國(guó)是較早關(guān)注并實(shí)施建筑垃圾無害化處理及資源化利用的國(guó)家，現(xiàn)行建筑垃圾處理及再利用法律法規(guī)是比較完善的，對(duì)于違規(guī)行為處罰是有明確規(guī)定的；現(xiàn)階段，建筑垃圾處理作為美國(guó)新興產(chǎn)業(yè)已具備較成熟的處理技術(shù)，cyclean公司建造的一座數(shù)萬平米寫字樓就是使用建筑垃圾再生材料建造的[1]。⑶日本：日本本世紀(jì)初就已經(jīng)出臺(tái)法規(guī)規(guī)定了建筑垃圾再利用的負(fù)責(zé)部門；由于自身面積小資源不豐富，日本社會(huì)是不允許自行處理建筑垃圾的，并將其看作一種特殊資源；在再利用廠房中，會(huì)將建筑垃圾初步分離篩選之后再利用具有回收價(jià)值的，焚燒無法再利用的，建筑垃圾處理從管理模式到法規(guī)體系都是比較完善的。

3.2.2 國(guó)內(nèi)處理現(xiàn)狀

(1) 法律支持不足

當(dāng)前城市建筑垃圾處理相關(guān)法律法規(guī)體系尚未完善，尚不能給建筑垃圾科學(xué)高效處理提供足夠的法律支持。例如當(dāng)前建筑垃圾相關(guān)法律法規(guī)側(cè)重于預(yù)防，在禁止建筑單位建筑垃圾污染城市環(huán)境方面有相應(yīng)規(guī)定，其他方面的建筑垃圾管理法律法規(guī)還略顯薄弱。

(2) 建筑垃圾再利用缺乏重視

大量的建筑垃圾處理難度與所需的費(fèi)用都在不斷增加，極大地增加了城市環(huán)境以及管理壓力。然而一些建筑單位對(duì)建筑垃圾處理以及再利用重視不夠，不能嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定處理或者回收，居民對(duì)建筑垃圾重視度也不高。

(3) 市場(chǎng)機(jī)制不完善

建設(shè)建筑垃圾管理市場(chǎng)這種效果較好的處理方式在實(shí)際建筑垃圾處理中沒能被有效應(yīng)用，如一些城市存在相應(yīng)的管理市場(chǎng)，但缺乏完善的管理制度，使得市場(chǎng)混亂等問題仍然存在。甚至一些城市尚未建立起相應(yīng)的管理市場(chǎng)，仍然沿用傳統(tǒng)的處理方式。

(4) 處理技術(shù)有待革新

現(xiàn)階段，耗費(fèi)時(shí)間而且容易造成環(huán)境污染的移動(dòng)以及填埋等方式是處理建筑垃圾的主要方法。建筑垃圾中的無機(jī)料以及骨料等成分還可能引發(fā)二次污染。

(5) 處理環(huán)境路徑受限

現(xiàn)存的集中處理場(chǎng)所無論規(guī)模、場(chǎng)地大小還是配套環(huán)保設(shè)施都存在較大差異，且提供的處理?xiàng)l件亟待改善，只能一定程度實(shí)現(xiàn)建筑垃圾資源化。此外，現(xiàn)有涉及產(chǎn)生、回收、運(yùn)輸以及利用處理等諸多建筑垃圾處理環(huán)節(jié)的處理模式形成的產(chǎn)業(yè)鏈具有一定的封閉性，其他產(chǎn)業(yè)加入進(jìn)來難度頗高。

4 建筑垃圾處理與資源利用對(duì)策

基于建筑垃圾處理現(xiàn)狀，根據(jù)我國(guó)國(guó)情有的放矢地尋求提高其處理與資源化利用效率和質(zhì)量的思路、途徑是眾多研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。下面就結(jié)合上文分析的建筑垃圾處理存在的問題，提出加強(qiáng)源頭控制、法律支持、垃圾分類、提高重視、技術(shù)研發(fā)力度以及扶植相關(guān)產(chǎn)業(yè)推廣再產(chǎn)品這六個(gè)方面的建筑垃圾處理與資源化利用對(duì)策。

4.1 加強(qiáng)源頭控制

建筑垃圾量在不斷增加，加強(qiáng)源頭控制能一定程度減少其產(chǎn)量。加強(qiáng)源頭控制可從這幾點(diǎn)入手：⑴ 加強(qiáng)建筑環(huán)保新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)，重視建筑材料的環(huán)保性能，新建筑產(chǎn)品必須經(jīng)過相關(guān)環(huán)保性能檢驗(yàn)，并制定相應(yīng)的排放與處理方案。⑵ 對(duì)于施工、拆除建筑工程中的建筑垃圾排放量嚴(yán)格控制，并對(duì)垃圾回收等處理程序和措施予以確定。⑶ 對(duì)各類建筑工程排放量做硬性規(guī)定，倡導(dǎo)并鼓勵(lì)建筑企業(yè)降低排放，給予零排放企業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)，必要時(shí)征收環(huán)境或垃圾稅。⑷ 根據(jù)實(shí)際情況預(yù)測(cè)評(píng)估建筑垃圾再利用情況。⑸ 推廣裝配式建筑，由于相關(guān)構(gòu)件是在廠家預(yù)制之后再現(xiàn)場(chǎng)安裝好的，較傳統(tǒng)建筑方式更節(jié)約建筑材料，同時(shí)也減少了建筑垃圾的產(chǎn)生。⑹ 在施工中運(yùn)用BIM技術(shù)，提高材料質(zhì)量管理水平，規(guī)范建筑材料使用，減少施工過程中建筑垃圾的產(chǎn)生。

4.2 加強(qiáng)法律支持

同發(fā)達(dá)國(guó)家相較，我國(guó)建筑垃圾問題出現(xiàn)時(shí)間不長(zhǎng)，尚未形成成熟的法律體系。法律是城市垃圾處理的重要保障，完善城市建筑垃圾法律法規(guī)體系，提供強(qiáng)有力保障非常必要。在結(jié)合自身國(guó)情以及借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加快完善建筑垃圾處理法律法規(guī)體系的步伐，為其處理與資源化增加法律支持。一方面，加強(qiáng)建筑垃圾產(chǎn)生方面的監(jiān)測(cè)，從生產(chǎn)源頭入手，健全相應(yīng)的建筑垃圾控制標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，完善現(xiàn)有建筑垃圾資源化應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，既能約束企業(yè)行為，又為企業(yè)處理資源化行為提供一定指導(dǎo)。兩方面共同作用，促使企業(yè)在建筑垃圾處理與資源化利用過程中，采用科學(xué)合理的手段，優(yōu)化建筑垃圾生產(chǎn)途徑，改進(jìn)最終產(chǎn)品，使其更符合科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。此外，對(duì)于通過收取建筑垃圾處理費(fèi)用來控制建筑垃圾產(chǎn)生的方法，雖然目的是為了從根源上減少建筑垃圾的產(chǎn)生，但是實(shí)際應(yīng)用效果十分有限。對(duì)建筑施工單位而言，這種建筑垃圾處理硬性收費(fèi)并不會(huì)對(duì)整個(gè)工程預(yù)算產(chǎn)生多大影響，相較于建筑垃圾資源化利用費(fèi)用來說，短期收費(fèi)其實(shí)并不高[2]。為了促使建筑施工單位更積極地投入到建筑垃圾回收利用中來，政府應(yīng)加快完善相關(guān)法律體系的步伐，必要時(shí)適當(dāng)加大建筑垃圾處理違規(guī)的懲罰力度，引導(dǎo)施工企業(yè)的行為，同時(shí)行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮自身領(lǐng)頭羊作用，為行業(yè)規(guī)范化貢獻(xiàn)力量。

4.3 加強(qiáng)垃圾分類

上文建筑垃圾再利用方式有提到建筑垃圾不同種類處理方式也有所區(qū)別，如廢舊瀝青處理后可作為制作再生瀝青混凝土的材料；廢舊混凝土經(jīng)處理可作為再生骨料使用。對(duì)于建筑垃圾也應(yīng)加強(qiáng)分類，增加分揀的精細(xì)化程度。精細(xì)化的分揀能為之后建筑垃圾處理與再利用打下良好基礎(chǔ)，分揀越精細(xì)，資源化效果就越好，必要時(shí)可引進(jìn)專業(yè)人才，創(chuàng)造條件培養(yǎng)相關(guān)人才。此外，可利用AI技術(shù)進(jìn)行分揀，使用傳感器對(duì)各種建筑垃圾掃描檢測(cè)，根據(jù)識(shí)別出的材質(zhì)結(jié)果分類，提高分揀智能化水平，節(jié)約人力。

4.4 提高對(duì)建筑垃圾的重視

建筑垃圾污染我們的生態(tài)環(huán)境，甚至損害人類身體健康。推動(dòng)建筑垃圾處理與資源化利用離不開意識(shí)角度的重視。只有人們從思想上對(duì)其重視，在行為上才能響應(yīng)相關(guān)政策，遵守相關(guān)法律法規(guī)，相關(guān)企業(yè)才能在建設(shè)過程中自覺的控制建筑垃圾的產(chǎn)生，使用更為環(huán)保的材料，積極再利用建筑垃圾。對(duì)此，政府部門應(yīng)充分發(fā)揮帶頭作用，積極宣傳督促相關(guān)企業(yè)執(zhí)行；建筑企業(yè)應(yīng)重視建筑垃圾處理與再利用，結(jié)合自身情況，尋求路徑從生產(chǎn)源頭上控制以及實(shí)現(xiàn)資源合理配置。

4.5 扶植相關(guān)產(chǎn)業(yè)推廣再產(chǎn)品

建筑垃圾的排放主體與其再產(chǎn)品的使用主體都是建設(shè)單位，建筑垃圾處理與資源化既需要法律政策支持，也需要建設(shè)企業(yè)的配合。對(duì)此，通過利益驅(qū)動(dòng)促使企業(yè)積極參與到資源化利用過程中。首先，相關(guān)部門如國(guó)土、城管等部門互相配合制定相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)政策，政府扶持建筑垃圾再生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，從政策上給予相應(yīng)支持，驅(qū)動(dòng)相關(guān)企業(yè)投入到再利用中，必要時(shí)建設(shè)相應(yīng)再加工工廠[3]。其次，建立建筑垃圾再利用評(píng)價(jià)體系，將相應(yīng)指標(biāo)量化，并標(biāo)識(shí)出再生產(chǎn)品，政府帶頭推廣建筑垃圾再生產(chǎn)品，消除企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的擔(dān)憂，鼓勵(lì)企業(yè)使用有標(biāo)識(shí)的再生產(chǎn)品，在減少建筑垃圾的同時(shí)，也能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

4.6 加大技術(shù)研發(fā)力度

先進(jìn)技術(shù)能為建筑垃圾處理與資源化利用提供技術(shù)支持，提高處理效率與資源利用率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。然而當(dāng)前我國(guó)相關(guān)處理技術(shù)與設(shè)備尚不能滿足需求。對(duì)此，加大科研力度，優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備控制建筑垃圾在產(chǎn)品成本非常必要。具體來說，一方面，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用方面的投入，購(gòu)進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)，建立建筑垃圾處理與資源化利用信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)信息交互共享，推動(dòng)建筑垃圾處理與再利用的全面開展。另一方面，建筑垃圾再利用涉及到諸多學(xué)科的綜合利用，相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，企業(yè)主要通過自身知名度吸引相關(guān)人才，北京地區(qū)較大的處理工廠也只有數(shù)家，并且各自為政、技術(shù)封鎖，因而需要相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)或政府牽頭為企業(yè)與高校提供一個(gè)交流促進(jìn)的平臺(tái)，促進(jìn)企業(yè)技術(shù)瓶頸的解決，同時(shí)也為高校師生提供一個(gè)鍛煉與知識(shí)變現(xiàn)的機(jī)會(huì)，從而極大地推動(dòng)建筑垃圾資源化利用產(chǎn)業(yè)鏈的形成[4]。

4.7 利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)加強(qiáng)監(jiān)管

利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)如云計(jì)算等建立一個(gè)用以跟進(jìn)管控建筑垃圾產(chǎn)生全過程的信息數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)建筑垃圾產(chǎn)生、運(yùn)輸、處理以及再利用諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)管，聯(lián)合相關(guān)部門，加強(qiáng)監(jiān)管力度，提升監(jiān)管效果。此外，借助該平臺(tái)的信息采集分析處理能力可為管理工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑垃圾當(dāng)前亟待解決。本文結(jié)合建筑垃圾定義、特點(diǎn)、組成以及危害等，分析了當(dāng)前我國(guó)建筑垃圾處理存在的五點(diǎn)不足，在此基礎(chǔ)上提出處理與資源化利用的七條對(duì)策建議，以期能為相關(guān)工作和研究提供些許參考。