如何讓建筑固廢資源化融入城市固廢處置靜脈產業園

朱凱申

（上海環境工程設計研究院有限公司 上海 200072）

0 引言

近年來全國建筑固廢產生量持續增長，“十三五” 期間我國建筑固廢的產生量呈現逐年增長的趨勢，2020 年我國建筑垃圾年產量突破30 億t［1］，占城市固體廢物總量的30%～40%。建筑固廢是放錯位置的資源，隨著我國提出了“無廢城市”的先進城市管理理念以及 《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》（以下簡稱“新《固廢法》”）的實施，全國相繼落地符合當地實際情況不同模式的建筑固廢資源化利用項目。各地逐步完成了建筑固廢處理模式從堆放和填埋為主轉變為資源化為主的模式。另根據原料情況、運營模式、產品方向、盈利手段等的不同，建筑固廢資源化項目采用的生產工藝出現了百花齊放、百家爭鳴的盛況。

1 建筑固廢的資源化模式的轉變

筆者認為建筑固廢資源化的逐步發展是以下三大事件來推動的。

（1）2008 年四川汶川地震，經專業機構測算地震產生了30 495.9 萬t 的建筑固廢，促使國家相關管理部門及相關專業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，暴露出當時建筑固廢中裝修垃圾無處可去，消納量不足以滿足當時的各城市發展的需求，促使了上海、江浙地區乃至全國重視了裝修垃圾處置的重要性。

（3）新《固廢法》的頒布實施及“無廢城市”理念的提出，讓建筑固廢的資源化達到了一個新高度。

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》實施前，全國各地對于建筑固廢處置趨向于填埋、消納堆填這2 類模式，對于建筑固廢的認識更趨向于廢棄混凝土的再利用。在當時相關建筑固廢處置標準如《混凝土用再生粗骨料》（GB/T 25177—2010）、《混凝土和砂漿用再生細骨料》（GB/T 25176—2010）依據的就是廢棄混凝土所制備的再生骨料的應用方向，給予相關設施和項目提供指導意義的強制標準，滿足生產經營需要。但除開廢棄混凝土外，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處置，所以在當時所謂的建筑固廢資源化項目處置工藝只是為了滿足廢棄混凝土的預處理，其選用的工藝、設備都較簡單，同時處置線都以個體私營單位為主，成散點處置。簡單工藝的建筑固廢處置線見圖1。

圖1 簡單工藝的建筑固廢處置線

1.2 建筑固廢協同化處置的方向

1.2.1 原料處置協同方向

在新《固廢法》實施后，各地陸續落地并實施垃圾分類收集（兩網融合）的政策以及“無廢城市”相關政策，原先的城市固廢生活垃圾焚燒廠和固廢填埋場已無法應對處置進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，最新的城市靜脈產業園概念也被提出并進行規劃設計。針對分類后的小區房屋和商務樓宇裝飾裝修所產生建筑裝修垃圾，實際情況是其成分比較復雜，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目處理過程中會有比較多的輕物質、灰渣、少量的廢金屬以及極少量有害垃圾的產生。在項目整個園區中同時實施生活垃圾焚燒發電廠、市政有機污泥預處理、濕垃圾處置資源化、垃圾填埋場進行原料方向的處置協同、組成城市垃圾綠色循環經濟靜脈產業園。園區各功能區塊相互協同，取長補短，從而實現整個園區的低碳綠色循環。

1.2.2 產品資源化協同方向

建筑固廢資源化終產物為再生綠色骨料，以及比較多的輕飄物、塑料［4］、灰渣還原土。針對這些終產物現在通常協同方向是：大件垃圾及輕物質制備垃圾衍生燃料（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、再生水泥穩定土拌合站、混凝土砌塊制磚車間等。通過這些工藝車間及工藝產線來達到綠色骨料、輕物質深度資源化和高值化建材產品方向，有利于提升項目收益，實現可持續性發展。

2 靜脈產業園協同化方向設計

2.1 城市綠色固廢循環經濟靜脈產業園

2.1.1 主要建設內容

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

（2）生活垃圾焚燒車間：包含進料暫存、焚燒爐、鍋爐、煙氣處理等工藝設備。

（3）濕垃圾處置資源化車間：包含預處理、厭氧發酵、產沼發電。

（4）市政有機污泥預處理車間：包含污泥暫存、污泥干化線等工藝設備。

2.1.2 輔助設施建設內容

包含污水處理站、煙氣處理車間、循環冷卻水站、熱力發電車間、升壓站、辦公樓、停車場等車間及配套設施。

2.1.3 設計原則

（1）從當地實際情況出發，在城市總體規劃及環衛設施專向規劃的指導下，實現市政固廢的資源化，充分發揮項目的社會效益和經濟效益。

（2）執行國家關于環境保護和資源綜合利用政策，符合國家的有關法規、標準和規范。

（3）重視開發先進技術，采用高效節能、易于管理、技術先進、穩定可靠的工程設計，確保生產處理設施長期穩定運行。

（4）為確保工程的可靠性及有效性，盡量提高機械化和自動化水平。

（5）將項目打造成與周邊環境相適應協調的現代化市政設施。

2.1.4 總體工藝設計及介紹

城市綠色固廢循環經濟靜脈產業園主要是對建筑固廢中的裝修裝潢垃圾進行協同，其工藝流程見圖2。

圖2 城市綠色固廢循環經濟靜脈產業園工藝流程圖

建筑固廢資源化協同作為整個靜脈產業園不可缺少的一部分，解決了當地建筑固廢無法資源化的困局。在車間內，建筑固廢通過預處理、分選、破碎工藝處理后，使物料成分分為輕物質、再生骨料和灰渣粉料3 類物質。作為現在建筑固廢處理的最典型工藝，此3 類物質還需要用其他產線協同處理及資源化。如輕物質被送去生活垃圾焚燒車間協同焚燒，產生的熱能通過能量交換使除鹽水生成蒸汽并發電；再生骨料和粉料可去建材廠進行再利用，同時可協同處置生活垃圾焚燒車間所產生的爐渣，混合后進入制造建材的后端工藝；其余濕垃圾處置資源化車間、市政污泥預處理車間也同樣進行相互協同、能量轉換工藝，使靜脈產業園高效率運行。此產業園是“無廢城市”政策落實不可或缺的組成部分。城市綠色固廢循環經濟靜脈產業園效果圖見圖3。

圖3 城市綠色固廢循環經濟靜脈產業園

2.2 綠色再生建材靜脈產業園

2.2.1 主要建設內容

（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）綠色建材產品車間：包含再生混凝土/砂漿/水穩攪拌站、再生混凝土磚/燒結磚線。

2.2.2 輔助設施建設內容包含污水處理站、建材養護場地、煙氣處理車間、辦公樓、停車場等車間及配套設施。

2.2.3 設計原則

（1）綜合性：綜合考慮上位規劃、項目定位、基地條件、周邊環境等因素，合理規劃總圖功能、交通、豎向等技術參數。

（2）功能性：滿足有關規劃及生產工藝流程要求，合理布局，為各專業設計、生產、管理、生活創造有利條件。根據不同的生產、儲運、管理等使用功能，合理劃分各功能分區，優化設置廠區通道以利于道路、管線、建筑間距等布設要求。

（3）低碳性：依據現有各種自然條件，因地制宜進行總圖布置，盡量節約用地。強化廠區四周綠化、美化，減少環境污染，建設1 個安全、衛生、美化的廠區。

（4）高效性：按人流、物流分別設置出入口，合理組織物流、人流路線，減少相互交叉和干擾，并通過圍墻有效圍護場區地界。適應場內外運輸，使交通線路順直通暢，各區聯系方便快捷，使生產運營能有效進行。

2.2.4 總體工藝設計及介紹

綠色再生建材靜脈產業園主要是對建筑固廢中的拆建垃圾進行協同，其工藝流程見圖4。

圖4 綠色再生建材靜脈產業園工藝流程圖

建筑垃圾資源化處理是產業園的核心部分，也是整個產業園主要的原料產出車間。其生產的再生骨料/粉料是產業園中綠色建材產品的主要原料，所以不同于城市綠色固廢循環經濟靜脈產業園模式，建筑垃圾資源化在產業園中的重要性不言而喻。此產業園主要核心是進行最終產品的高值化利用，是建筑垃圾資源化自身輸血良性發展的重要途徑，通過綠色再生建材靜脈產業園所產出的各類再生建材制品可用于各類市政和房建項目。高值化協同是建筑垃圾資源化主要的發展方向，最終摒棄垃圾處置靠補貼的老思想。但建設此產業園更需要了解當地市場和對于再生建材產品接受程度，更依托于當地對于建筑垃圾資源化產品強制性使用政策。相信隨著未來相關綠色建材標準和地方強制政策的落地，此產業園是建筑垃圾資源化協同方向的主要途徑之一。綠色再生建材靜脈產業園效果圖見圖5。

3 展望

建筑固廢資源化項目的資源化模式的協同化處置，無論是采用原料協同方向還是產品協同方向都是為了提升建筑垃圾再生資源化的技術水平。更是為了提升碳減排，讓建筑固廢資源化行業持續綠色低碳發展。在建筑垃圾資源化領域實施綠色工廠勢在必行，以前的小工坊、小規模粗放作業將逐步被淘汰。通過未來有關部門和行業內各協會制定綠色工廠標準再生產品、再生建材的綠色產品標準，帶動全國各地建筑垃圾資源化利用的整體水平的提高。以“雙碳”理念先導先行，實現行業的高質量、綠色、低碳發展。