如何讓建筑固廢資源化融入城市固廢處置靜脈產(chǎn)業(yè)園

朱凱申

（上海環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 上海 200072）

0 引言

近年來(lái)全國(guó)建筑固廢產(chǎn)生量持續(xù)增長(zhǎng)，“十三五” 期間我國(guó)建筑固廢的產(chǎn)生量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，2020 年我國(guó)建筑垃圾年產(chǎn)量突破30 億t［1］，占城市固體廢物總量的30%～40%。建筑固廢是放錯(cuò)位置的資源，隨著我國(guó)提出了“無(wú)廢城市”的先進(jìn)城市管理理念以及 《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》（以下簡(jiǎn)稱“新《固廢法》”）的實(shí)施，全國(guó)相繼落地符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況不同模式的建筑固廢資源化利用項(xiàng)目。各地逐步完成了建筑固廢處理模式從堆放和填埋為主轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源化為主的模式。另根據(jù)原料情況、運(yùn)營(yíng)模式、產(chǎn)品方向、盈利手段等的不同，建筑固廢資源化項(xiàng)目采用的生產(chǎn)工藝出現(xiàn)了百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的盛況。

1 建筑固廢的資源化模式的轉(zhuǎn)變

筆者認(rèn)為建筑固廢資源化的逐步發(fā)展是以下三大事件來(lái)推動(dòng)的。

（1）2008 年四川汶川地震，經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)算地震產(chǎn)生了30 495.9 萬(wàn)t 的建筑固廢，促使國(guó)家相關(guān)管理部門及相關(guān)專業(yè)人員重視了建筑固廢的處置和消納。

（2）2016 年太湖西山島垃圾偷倒事件，暴露出當(dāng)時(shí)建筑固廢中裝修垃圾無(wú)處可去，消納量不足以滿足當(dāng)時(shí)的各城市發(fā)展的需求，促使了上海、江浙地區(qū)乃至全國(guó)重視了裝修垃圾處置的重要性。

（3）新《固廢法》的頒布實(shí)施及“無(wú)廢城市”理念的提出，讓建筑固廢的資源化達(dá)到了一個(gè)新高度。

1.1 建筑固廢先期資源化模式

建筑固廢是指工程渣土、工程泥漿、拆除和裝修垃圾等固廢的總稱［2］。在新《固廢法》實(shí)施前，全國(guó)各地對(duì)于建筑固廢處置趨向于填埋、消納堆填這2 類模式，對(duì)于建筑固廢的認(rèn)識(shí)更趨向于廢棄混凝土的再利用。在當(dāng)時(shí)相關(guān)建筑固廢處置標(biāo)準(zhǔn)如《混凝土用再生粗骨料》（GB/T 25177—2010）、《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》（GB/T 25176—2010）依據(jù)的就是廢棄混凝土所制備的再生骨料的應(yīng)用方向，給予相關(guān)設(shè)施和項(xiàng)目提供指導(dǎo)意義的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，滿足生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)需要。但除開(kāi)廢棄混凝土外，建筑固廢還常含有磚瓦、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石膏、涂料等廢物［3］。這些廢物主要是以消納堆填的處理模式來(lái)處置，所以在當(dāng)時(shí)所謂的建筑固廢資源化項(xiàng)目處置工藝只是為了滿足廢棄混凝土的預(yù)處理，其選用的工藝、設(shè)備都較簡(jiǎn)單，同時(shí)處置線都以個(gè)體私營(yíng)單位為主，成散點(diǎn)處置。簡(jiǎn)單工藝的建筑固廢處置線見(jiàn)圖1。

圖1 簡(jiǎn)單工藝的建筑固廢處置線

1.2 建筑固廢協(xié)同化處置的方向

1.2.1 原料處置協(xié)同方向

在新《固廢法》實(shí)施后，各地陸續(xù)落地并實(shí)施垃圾分類收集（兩網(wǎng)融合）的政策以及“無(wú)廢城市”相關(guān)政策，原先的城市固廢生活垃圾焚燒廠和固廢填埋場(chǎng)已無(wú)法應(yīng)對(duì)處置進(jìn)行垃圾分類后的各類固廢。分類后的垃圾主要分為干垃圾、濕垃圾、建筑裝修垃圾、可回收垃圾和有害垃圾。為了有效處置分類后的城市固廢，最新的城市靜脈產(chǎn)業(yè)園概念也被提出并進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。針對(duì)分類后的小區(qū)房屋和商務(wù)樓宇裝飾裝修所產(chǎn)生建筑裝修垃圾，實(shí)際情況是其成分比較復(fù)雜，且不可避免有類生活垃圾成分的存在，所以在建筑固廢資源化項(xiàng)目處理過(guò)程中會(huì)有比較多的輕物質(zhì)、灰渣、少量的廢金屬以及極少量有害垃圾的產(chǎn)生。在項(xiàng)目整個(gè)園區(qū)中同時(shí)實(shí)施生活垃圾焚燒發(fā)電廠、市政有機(jī)污泥預(yù)處理、濕垃圾處置資源化、垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行原料方向的處置協(xié)同、組成城市垃圾綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園。園區(qū)各功能區(qū)塊相互協(xié)同，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)的低碳綠色循環(huán)。

1.2.2 產(chǎn)品資源化協(xié)同方向

建筑固廢資源化終產(chǎn)物為再生綠色骨料，以及比較多的輕飄物、塑料［4］、灰渣還原土。針對(duì)這些終產(chǎn)物現(xiàn)在通常協(xié)同方向是：大件垃圾及輕物質(zhì)制備垃圾衍生燃料（RDF）［5］、固體替代燃料（SRF）車間、再生混凝土/砂漿攪拌站、制砂車間、再生水泥穩(wěn)定土拌合站、混凝土砌塊制磚車間等。通過(guò)這些工藝車間及工藝產(chǎn)線來(lái)達(dá)到綠色骨料、輕物質(zhì)深度資源化和高值化建材產(chǎn)品方向，有利于提升項(xiàng)目收益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

2 靜脈產(chǎn)業(yè)園協(xié)同化方向設(shè)計(jì)

2.1 城市綠色固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園

2.1.1 主要建設(shè)內(nèi)容

（1）固廢暫存及預(yù)處理車間：包含建筑固廢分選處理、骨料破碎、爐渣預(yù)處理、揚(yáng)塵治理等工藝設(shè)備。

（2）生活垃圾焚燒車間：包含進(jìn)料暫存、焚燒爐、鍋爐、煙氣處理等工藝設(shè)備。

（3）濕垃圾處置資源化車間：包含預(yù)處理、厭氧發(fā)酵、產(chǎn)沼發(fā)電。

（4）市政有機(jī)污泥預(yù)處理車間：包含污泥暫存、污泥干化線等工藝設(shè)備。

2.1.2 輔助設(shè)施建設(shè)內(nèi)容

包含污水處理站、煙氣處理車間、循環(huán)冷卻水站、熱力發(fā)電車間、升壓站、辦公樓、停車場(chǎng)等車間及配套設(shè)施。

2.1.3 設(shè)計(jì)原則

（1）從當(dāng)?shù)貙?shí)際情況出發(fā)，在城市總體規(guī)劃及環(huán)衛(wèi)設(shè)施專向規(guī)劃的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)市政固廢的資源化，充分發(fā)揮項(xiàng)目的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（2）執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

（3）重視開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)，采用高效節(jié)能、易于管理、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的工程設(shè)計(jì)，確保生產(chǎn)處理設(shè)施長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）為確保工程的可靠性及有效性，盡量提高機(jī)械化和自動(dòng)化水平。

（5）將項(xiàng)目打造成與周邊環(huán)境相適應(yīng)協(xié)調(diào)的現(xiàn)代化市政設(shè)施。

2.1.4 總體工藝設(shè)計(jì)及介紹

城市綠色固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園主要是對(duì)建筑固廢中的裝修裝潢垃圾進(jìn)行協(xié)同，其工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 城市綠色固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園工藝流程圖

建筑固廢資源化協(xié)同作為整個(gè)靜脈產(chǎn)業(yè)園不可缺少的一部分，解決了當(dāng)?shù)亟ㄖ虖U無(wú)法資源化的困局。在車間內(nèi)，建筑固廢通過(guò)預(yù)處理、分選、破碎工藝處理后，使物料成分分為輕物質(zhì)、再生骨料和灰渣粉料3 類物質(zhì)。作為現(xiàn)在建筑固廢處理的最典型工藝，此3 類物質(zhì)還需要用其他產(chǎn)線協(xié)同處理及資源化。如輕物質(zhì)被送去生活垃圾焚燒車間協(xié)同焚燒，產(chǎn)生的熱能通過(guò)能量交換使除鹽水生成蒸汽并發(fā)電；再生骨料和粉料可去建材廠進(jìn)行再利用，同時(shí)可協(xié)同處置生活垃圾焚燒車間所產(chǎn)生的爐渣，混合后進(jìn)入制造建材的后端工藝；其余濕垃圾處置資源化車間、市政污泥預(yù)處理車間也同樣進(jìn)行相互協(xié)同、能量轉(zhuǎn)換工藝，使靜脈產(chǎn)業(yè)園高效率運(yùn)行。此產(chǎn)業(yè)園是“無(wú)廢城市”政策落實(shí)不可或缺的組成部分。城市綠色固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園效果圖見(jiàn)圖3。

圖3 城市綠色固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園

2.2 綠色再生建材靜脈產(chǎn)業(yè)園

2.2.1 主要建設(shè)內(nèi)容

（1）建筑垃圾資源化處置車間：包含建筑固廢裝修垃圾處理、建筑固廢拆建垃圾處理、原石破碎線等工藝設(shè)備。

（2）大件、可回收物資源化車間：包含大件垃圾破碎分選線、輕物質(zhì)制備RDF/SRF 替代燃料線、可回收物分揀線。

（3）骨料深度加工車間：骨料整形破碎制砂線。

（4）綠色建材產(chǎn)品車間：包含再生混凝土/砂漿/水穩(wěn)攪拌站、再生混凝土磚/燒結(jié)磚線。

2.2.2 輔助設(shè)施建設(shè)內(nèi)容包含污水處理站、建材養(yǎng)護(hù)場(chǎng)地、煙氣處理車間、辦公樓、停車場(chǎng)等車間及配套設(shè)施。

2.2.3 設(shè)計(jì)原則

（1）綜合性：綜合考慮上位規(guī)劃、項(xiàng)目定位、基地條件、周邊環(huán)境等因素，合理規(guī)劃總圖功能、交通、豎向等技術(shù)參數(shù)。

（2）功能性：滿足有關(guān)規(guī)劃及生產(chǎn)工藝流程要求，合理布局，為各專業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、生活創(chuàng)造有利條件。根據(jù)不同的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、管理等使用功能，合理劃分各功能分區(qū)，優(yōu)化設(shè)置廠區(qū)通道以利于道路、管線、建筑間距等布設(shè)要求。

（3）低碳性：依據(jù)現(xiàn)有各種自然條件，因地制宜進(jìn)行總圖布置，盡量節(jié)約用地。強(qiáng)化廠區(qū)四周綠化、美化，減少環(huán)境污染，建設(shè)1 個(gè)安全、衛(wèi)生、美化的廠區(qū)。

（4）高效性：按人流、物流分別設(shè)置出入口，合理組織物流、人流路線，減少相互交叉和干擾，并通過(guò)圍墻有效圍護(hù)場(chǎng)區(qū)地界。適應(yīng)場(chǎng)內(nèi)外運(yùn)輸，使交通線路順直通暢，各區(qū)聯(lián)系方便快捷，使生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)能有效進(jìn)行。

2.2.4 總體工藝設(shè)計(jì)及介紹

綠色再生建材靜脈產(chǎn)業(yè)園主要是對(duì)建筑固廢中的拆建垃圾進(jìn)行協(xié)同，其工藝流程見(jiàn)圖4。

圖4 綠色再生建材靜脈產(chǎn)業(yè)園工藝流程圖

建筑垃圾資源化處理是產(chǎn)業(yè)園的核心部分，也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)園主要的原料產(chǎn)出車間。其生產(chǎn)的再生骨料/粉料是產(chǎn)業(yè)園中綠色建材產(chǎn)品的主要原料，所以不同于城市綠色固廢循環(huán)經(jīng)濟(jì)靜脈產(chǎn)業(yè)園模式，建筑垃圾資源化在產(chǎn)業(yè)園中的重要性不言而喻。此產(chǎn)業(yè)園主要核心是進(jìn)行最終產(chǎn)品的高值化利用，是建筑垃圾資源化自身輸血良性發(fā)展的重要途徑，通過(guò)綠色再生建材靜脈產(chǎn)業(yè)園所產(chǎn)出的各類再生建材制品可用于各類市政和房建項(xiàng)目。高值化協(xié)同是建筑垃圾資源化主要的發(fā)展方向，最終摒棄垃圾處置靠補(bǔ)貼的老思想。但建設(shè)此產(chǎn)業(yè)園更需要了解當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)和對(duì)于再生建材產(chǎn)品接受程度，更依托于當(dāng)?shù)貙?duì)于建筑垃圾資源化產(chǎn)品強(qiáng)制性使用政策。相信隨著未來(lái)相關(guān)綠色建材標(biāo)準(zhǔn)和地方強(qiáng)制政策的落地，此產(chǎn)業(yè)園是建筑垃圾資源化協(xié)同方向的主要途徑之一。綠色再生建材靜脈產(chǎn)業(yè)園效果圖見(jiàn)圖5。

3 展望

建筑固廢資源化項(xiàng)目的資源化模式的協(xié)同化處置，無(wú)論是采用原料協(xié)同方向還是產(chǎn)品協(xié)同方向都是為了提升建筑垃圾再生資源化的技術(shù)水平。更是為了提升碳減排，讓建筑固廢資源化行業(yè)持續(xù)綠色低碳發(fā)展。在建筑垃圾資源化領(lǐng)域?qū)嵤┚G色工廠勢(shì)在必行，以前的小工坊、小規(guī)模粗放作業(yè)將逐步被淘汰。通過(guò)未來(lái)有關(guān)部門和行業(yè)內(nèi)各協(xié)會(huì)制定綠色工廠標(biāo)準(zhǔn)再生產(chǎn)品、再生建材的綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，帶動(dòng)全國(guó)各地建筑垃圾資源化利用的整體水平的提高。以“雙碳”理念先導(dǎo)先行，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的高質(zhì)量、綠色、低碳發(fā)展。