姜良华,密 林,李修岭,王文侠
(1. 临沂市环境卫生管理处,山东 临沂 276005;2. 临沂蓝泰环保科技有限公司,山东 临沂276000;3.临沂大学生命科学学院,山东 临沂 276000)
建筑垃圾是指建设、施工单位在新建、扩建、改建和拆除各类建筑物、城市管网、构筑物以及居民装修装饰房屋过程中产生的渣土、砌块以及成分复杂的化学废弃建材[1]。根据产生源的不同,建筑垃圾可分为施工垃圾、拆除垃圾和装修垃圾。与施工和拆除垃圾相比,装修垃圾源头更分散、成分更复杂,是城市建筑垃圾监管中的难点,对其处理不当不仅侵占土地、影响市容市貌,还会产生环境污染和安全隐患[2-4]。
国内外对装修垃圾分类收集、统一清运、综合处置等方面有一定的研究。如北京建有处理能力500 t/d 的装修垃圾综合处理厂,使北京市装修垃圾无害化处理率达60%,根据谁污染谁治理的原则,对装修垃圾处理实行有偿服务[5]。德国研发的干馏处理技术,可实现各种可再生材料的分离,从而进行回收利用。荷兰建有装修垃圾回收设备,可实现砖块、水泥块、金属、塑料、木料等机械或人工分离处置。日本建筑垃圾在工地即可基本完成分类,然后采用人工和机械分拣结合的方式,得到木材、水泥砖、混凝土块、塑料、布纤维、纸片、沥青和金属等[6]。
目前我国与装修垃圾处理相关的法律法规如《城市市容和环境卫生管理条例》 《循环经济促进法》 《城市建筑垃圾管理规定》等主要关注其造成的环境污染及对市容市貌的影响,未涉及装修垃圾分类处理及资源化利用等问题[7]。由于缺乏有效的管控和政策保障,绝大部分的装修垃圾未经任何处理便直接运往郊外或城乡结合部简易填埋,不仅占用大量土地,影响水体和土壤环境质量,同时清理和堆放过程中产生的粉尘等又会造成空气污染。研究表明,我国建筑垃圾资源化利用率不足5%,远低于发达国家资源化利用率(>80%)[8-9]。在目前的垃圾分类处理体系中,其他垃圾都有较成熟的处理方法,如生活垃圾可用于焚烧,园林垃圾可用于生物质发电,有害垃圾可进入专业处理渠道,唯有装修垃圾不经过分类很难再进行后续规范处理。
随着天然骨料资源的日益短缺,循环经济模式下装修垃圾资源化综合利用成为必由之路,不同于传统线性经济发展模式,其目的是形成“资源—产品—再生资源”的闭环反馈式绿色发展[10]。由于装修垃圾成分复杂,只有对其分类才能实现资源化利用,因此装修垃圾分类处理更具有紧迫性。目前装修垃圾的分类方式主要有两种:①末端分拣,即在装修垃圾分拣场,采用机械方式对装修垃圾进行专业化集中分类,常用的机械分拣方式有筛选、重力选(风选)、弹力及摩擦力选、磁选、电选等,但是在分选的过程中部分环节还需人工辅助;②由小区业主在小区内直接分类,即源头分类。近年来,城镇化快速提高,建设用地短缺,装修垃圾分拣场选址困难,如何合理地在装修垃圾源头进行分类,是当前社会面临的重大挑战[11-12]。
临沂市是山东省面积最大的城市,地处长三角经济圈与环渤海经济圈结合点,近年来随着城市化进程的不断加快,城市建设、资源消耗和装修垃圾剧增之间的矛盾日益尖锐,2018 年临沂市被住建部列为35 个建筑垃圾治理试点城市之一,要求在2019 年完成试点验收。本研究以山东省临沂市两小区为试点区域,开展装修垃圾源头分类的探索,为装修垃圾分类处理及相应法律法规的制定提供参考和借鉴。
本研究的试点工作以临沂市河东区城市管理局牵头,合作单位为临沂蓝泰环保科技有限公司(简称“临沂蓝泰”)。临沂蓝泰分别于2019 年8、9 月同A、B 两试点小区(表1) 物业签订《装修垃圾运输处置协议》,进驻小区进行装修垃圾分类试点,试点小区物业管理规范,参与热情高,能够积极配合工作。
表1 临沂市试点小区基本情况
本研究首次提出装修垃圾的源头九分法,即根据装修垃圾的性质与利用价值将装修垃圾分为9个类别(表2):①废塑料,指装饰装修过程中产生的废弃塑料桶、塑料模具等;②废纸类,主要包括在装修过程中产生的用于包装材料、保护地面的纸板或包装袋等;③废金属,主要指对原有安全防护装备如防护栏杆等进行改造和替换过程中产生的大量废旧五金等;④废木材,指在订做柜子、天棚安装龙骨时产生的木块、刨花和人造板材;⑤危废品,主要包括废油漆、涂料、胶黏剂及其包装等;⑥废砼砖石类,主要指对房屋的部分墙(非承重墙) 进行改建产生的废弃混凝土块;⑦轻质砖,包括装修过程产生的废弃砖块和灰土(如废旧水泥等);⑧废石膏腻子,主要指装修粉刷墙面过程中产生的废石膏和腻子等;⑨废保温材料,指管道墙体等隔热保温材料。
表2 装修垃圾源头九分法分类方式及利用价值
装修垃圾源头九分法与传统分类方法工作流程对比如图1 所示。源头九分法分类过程为:业主进行房屋装修前需到小区物业报备,签订装修垃圾委托处置协议书,在装修过程中即开始垃圾分类,分类垃圾投放到不同暂存点,由专业运输企业运至指定专业处置场,专业处置场进行资源化再利用或无害化处置,再生产品重新进入装修或建筑市场。
图1 装修垃圾源头九分法与传统分类方法流程对比示意
试点小区装修垃圾源头九分法主要包括装修垃圾现状调研、装修垃圾源头九分法分类宣传、设立垃圾分类暂存点、垃圾分类收集、垃圾专业运输及垃圾分类处置等流程。
2.3.1 现状调研
小区试点工作开展前,临沂蓝泰组织专人对临沂市装修垃圾现状进行调研,深入不同规模、档次、建成年代的多家小区实测装修垃圾的成分及质量,并与多家装修企业进行合作,对调研数据进行分析、评估、校正;同时对临沂市及周边地区相关企业的装修垃圾各组分资源化利用能力或预期能力进行调研。试点小区9 个类别装修垃圾产生量及成分见表3。
表3 试点小区装修垃圾产生量及成分
2.3.2 装修垃圾源头九分法宣传
临沂蓝泰提供必需的条幅、分类存放指示牌、喷绘、宣传单等宣传材料(图2),小区物业利用电子屏、横幅、喷塑广告等多种形式广泛宣传装修垃圾九分法,发放《致小区居民的一封信》,制定《装修垃圾分类办法》,并通过宣传栏、业主微信群进行宣传指导,培养业主垃圾分类意识。
图2 试点小区装修垃圾分类宣传情况
2.3.3 设立装修垃圾分类暂存点
在小区选取约40 m2临时空地,搭建临时彩钢瓦棚作为垃圾分类暂存点。B 小区选取9 个地下停车位作为暂存点,每个停车位存放1 类垃圾,面积约为120 m2,并预留了加装喷淋抑尘的空间(图3)。从试点情况看,B 小区地下停车位暂存点具有面积较大且隔断较好、易于源头分类、地下空间更方便投放和收集运输、有效避免扬尘问题、对小区环境影响较小、夜间运输噪音小等优点,更适合装修垃圾分类存放。因此,A 小区也计划在地下停车位规划设置装修垃圾暂存点。
图3 临沂市B 小区装修垃圾暂存点
2.3.4 分类投放收集
小区物业与业主在装修前签订装修垃圾分类投放保证书和委托处理协议书,并向业主讲解装修垃圾分类相关政策、源头九分法投放方法及注意事项。按照装修进度产生的装修垃圾类型向业主免费发放不同种类编织袋,并进行编号登记以备追错,编织袋按照垃圾类型的不同分为9 种颜色(图4)。编织袋分大小两种型号:大型容积为0.15 m3,用于废塑料、废纸类、废木材、废保温材料;小型容积为0.1 m3,用于废金属、废砼砖石类、轻质砖、废石膏腻子及危废品。小区装修垃圾暂存点每天上午9∶00—11∶00、下午2∶00—4∶00 定时开放,物业专人值守,对进入暂存点的装修垃圾进行检查,不符合分类标准的不予接收。
图4 装修垃圾分类编织袋及领取登记表
2.3.5 分类运输
对装修垃圾各组分实行专车专运,当某一组分的装修垃圾即将装满暂存点时,物业公司则通知相应运输企业,由运输企业运至指定装修垃圾处置企业,处置企业开具接收单,运输企业持接收单与物业公司结算运费。为加强对运输车辆的管理,防止乱倾乱倒、混装垃圾等行为,相关部门采取了如下措施:①强化装修垃圾专用运输车辆备案制度,对车辆环保标准、外型尺寸、载质量、车身颜色、盖篷方式、智能监控系统、停车场建设等统一要求,凡不符合要求的不予备案(图5);②实行运输企业信用积分制度,通过数字监控平台或现场检查,对存在不按规定路线行驶、扬撒抛漏、混装垃圾等行为扣减信用积分,直至让其退出营运市场。
图5 临沂市装修垃圾运输车辆
2.3.6 分类处置
小区暂存点内所有装修垃圾按9 类分开存放,其中废塑料、废纸类、废金属大部分由业主自行售卖,小部分由临沂蓝泰回收,进入再生资源回收系统;废木材送至焚烧发电厂;危废品类送至专业危废处理企业进行处置;废砼砖石类、轻质砖、废石膏腻子、废保温材料由临沂蓝泰负责回收处置,其中废砼砖石类粉碎后用作骨料,轻质砖粉碎后用于园林甬道垫层或对强度要求较低的透水砖生产,废保温材料可部分代替珍珠岩用于屋顶保温,废石膏腻子暂存于储料场等待再生利用(表4)。
表4 装修垃圾各组分处置流向
本研究装修垃圾分类过程所需费用(户均)及计算方法如下:
式中:M 为装修垃圾单辆车运输费用,10 km以内取150 元;Ni为装修垃圾运输车辆数,辆;n为小区户数,户。
末端分拣法中除废塑料、废纸类、废木材以及废金属等能被有效分离外,大部分重质如废砼砖石类、轻质砖、废石膏腻子以及含有水泥沙浆的废保温材料分离率低,不能进行资源利用,只能用于回填。而源头九分法在装修垃圾出小区前即完成分类,经过末端机械化分拣后,可进一步分拣出源头九分法未分拣出的杂物,各组分相对单一,可有效利用。以临沂蓝泰装修垃圾机械分拣场为研究对象,经实测不同分类方式的资源化利用率如表5 所示。
表5 不同垃圾分类方式资源利用率 %
源头九分法与机械分拣法相比,对垃圾的识别度更高,分类效果更好。以传统垃圾分类生产线运行速度为基数,设计设备增速试验。通过提高源头九分法生产线的运行速度,来验证源头九分法生产线上分拣工人对劳动强度的主观感觉以及分类效果,结果表明源头九分法能明显提高设备运行速度,大幅增加工作效率(表6)。
表6 不同分类方式及生产线运行速度的劳动强度与分类效果
与末端分拣相比,源头九分法各组分相对单一,性质稳定,更有利于资源化利用,如通过源头九分法分类的废砼砖石类、轻质砖等硬质物质,可作为骨料用于路面砖、植草砖等(产品配比见表7),经质量检测产品可达到生产要求(表8),而末端分拣法混凝土石块、石膏板等混在一起,性质不稳定,只能用于对强度要求低的透水砖生产。
表7 源头九分法资源化利用产品及配比
表8 源头九分法资源化利用产品检测结果
与末端分拣方法相比,源头九分法显著降低了成本,主要费用类别如下:①宣传费,传统方法不需要宣传费用,源头九分法需要条幅、喷绘、分类指示牌、KT 板、处置协议等制作打印费;②暂存点建设费,传统方法暂存点只有1 个格,户均费用2.0 元;源头九分法分9 个格,户均费用4.6 元;③运输费,传统方法运输费用基本为1 户产生1 车装修垃圾,10 km 内每车运费150 元,装车费30 元;源头九分法由于废纸类、废塑料、废金属、废木材、危废品直接进入相应处理渠道,节省了从小区运输至分拣场的费用;④生产处置费,传统方法(按300 t/d 处置量测算),每处理1 t装修垃圾费用约为126.5 元,其中厂房及设备折旧22.3 元、土地费8.9 元、人员工资24.7 元、电力消耗10 元、机械使用费4 元(铲车、挖机)、财务及管理费6.6 元、二次运输费用50 元。与传统方法相比,源头九分法因末端分拣效率提高40%且不可利用垃圾由55%降至15%,处置费用降至68.3 元,总运行成本可降低30.1%(表9)。
表9 临沂市试点小区传统方法与源头九分法费用对比
本研究首次提出了装修垃圾源头九分法,探索分析了源头九分法在山东省临沂市两小区的实施过程、注意事项、费用评估等,结果表明源头九分法可有效提高资源利用率、提高分类效率、增强再生产品质量并降低运行成本,为其他地区市开展装修垃圾分类治理提供参考。与住宅装修垃圾相比,其他商业建筑装修垃圾成分比例稍有不同,需要进一步研究和探索运行源头九分法的资源利用率、分类效率、再生产品品质和运行成本,以全面评估源头九分法的应用效果,为装修垃圾减量化、资源化、无害化的治理目标提供切实可行的途径。
针对装修垃圾源头分类不彻底、处置率低等问题,需进一步探索创新、完善措施、总结经验,尤其注意以下几点:①尽快出台装修垃圾分类办法,明确业主、装修公司、物业公司在装修垃圾分类过程中的责任主体,建立起政府主导、社会参与、行业主管、属地管理的装修垃圾资源化利用体系;②加强对装修垃圾分类及资源化利用的扶持力度,制定行业扶持政策,培育再生产品利用市场,加大装修垃圾再生产品推广使用力度,补贴装修垃圾资源化利用企业,核定资源化利用企业的投资及生产成本,制定相应的补助政策,并在税收方面给予优惠,维护企业合理收益,保障企业正常运转。