如何让建筑固废资源化融入城市固废处置静脉产业园

朱凯申

（上海环境工程设计研究院有限公司 上海 200072）

0 引言

近年来全国建筑固废产生量持续增长，“十三五” 期间我国建筑固废的产生量呈现逐年增长的趋势，2020 年我国建筑垃圾年产量突破30 亿t［1］，占城市固体废物总量的30%～40%。建筑固废是放错位置的资源，随着我国提出了“无废城市”的先进城市管理理念以及 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（以下简称“新《固废法》”）的实施，全国相继落地符合当地实际情况不同模式的建筑固废资源化利用项目。各地逐步完成了建筑固废处理模式从堆放和填埋为主转变为资源化为主的模式。另根据原料情况、运营模式、产品方向、盈利手段等的不同，建筑固废资源化项目采用的生产工艺出现了百花齐放、百家争鸣的盛况。

1 建筑固废的资源化模式的转变

笔者认为建筑固废资源化的逐步发展是以下三大事件来推动的。

（1）2008 年四川汶川地震，经专业机构测算地震产生了30 495.9 万t 的建筑固废，促使国家相关管理部门及相关专业人员重视了建筑固废的处置和消纳。

（2）2016 年太湖西山岛垃圾偷倒事件，暴露出当时建筑固废中装修垃圾无处可去，消纳量不足以满足当时的各城市发展的需求，促使了上海、江浙地区乃至全国重视了装修垃圾处置的重要性。

（3）新《固废法》的颁布实施及“无废城市”理念的提出，让建筑固废的资源化达到了一个新高度。

1.1 建筑固废先期资源化模式

建筑固废是指工程渣土、工程泥浆、拆除和装修垃圾等固废的总称［2］。在新《固废法》实施前，全国各地对于建筑固废处置趋向于填埋、消纳堆填这2 类模式，对于建筑固废的认识更趋向于废弃混凝土的再利用。在当时相关建筑固废处置标准如《混凝土用再生粗骨料》（GB/T 25177—2010）、《混凝土和砂浆用再生细骨料》（GB/T 25176—2010）依据的就是废弃混凝土所制备的再生骨料的应用方向，给予相关设施和项目提供指导意义的强制标准，满足生产经营需要。但除开废弃混凝土外，建筑固废还常含有砖瓦、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石膏、涂料等废物［3］。这些废物主要是以消纳堆填的处理模式来处置，所以在当时所谓的建筑固废资源化项目处置工艺只是为了满足废弃混凝土的预处理，其选用的工艺、设备都较简单，同时处置线都以个体私营单位为主，成散点处置。简单工艺的建筑固废处置线见图1。

图1 简单工艺的建筑固废处置线

1.2 建筑固废协同化处置的方向

1.2.1 原料处置协同方向

在新《固废法》实施后，各地陆续落地并实施垃圾分类收集（两网融合）的政策以及“无废城市”相关政策，原先的城市固废生活垃圾焚烧厂和固废填埋场已无法应对处置进行垃圾分类后的各类固废。分类后的垃圾主要分为干垃圾、湿垃圾、建筑装修垃圾、可回收垃圾和有害垃圾。为了有效处置分类后的城市固废，最新的城市静脉产业园概念也被提出并进行规划设计。针对分类后的小区房屋和商务楼宇装饰装修所产生建筑装修垃圾，实际情况是其成分比较复杂，且不可避免有类生活垃圾成分的存在，所以在建筑固废资源化项目处理过程中会有比较多的轻物质、灰渣、少量的废金属以及极少量有害垃圾的产生。在项目整个园区中同时实施生活垃圾焚烧发电厂、市政有机污泥预处理、湿垃圾处置资源化、垃圾填埋场进行原料方向的处置协同、组成城市垃圾绿色循环经济静脉产业园。园区各功能区块相互协同，取长补短，从而实现整个园区的低碳绿色循环。

1.2.2 产品资源化协同方向

建筑固废资源化终产物为再生绿色骨料，以及比较多的轻飘物、塑料［4］、灰渣还原土。针对这些终产物现在通常协同方向是：大件垃圾及轻物质制备垃圾衍生燃料（RDF）［5］、固体替代燃料（SRF）车间、再生混凝土/砂浆搅拌站、制砂车间、再生水泥稳定土拌合站、混凝土砌块制砖车间等。通过这些工艺车间及工艺产线来达到绿色骨料、轻物质深度资源化和高值化建材产品方向，有利于提升项目收益，实现可持续性发展。

2 静脉产业园协同化方向设计

2.1 城市绿色固废循环经济静脉产业园

2.1.1 主要建设内容

（1）固废暂存及预处理车间：包含建筑固废分选处理、骨料破碎、炉渣预处理、扬尘治理等工艺设备。

（2）生活垃圾焚烧车间：包含进料暂存、焚烧炉、锅炉、烟气处理等工艺设备。

（3）湿垃圾处置资源化车间：包含预处理、厌氧发酵、产沼发电。

（4）市政有机污泥预处理车间：包含污泥暂存、污泥干化线等工艺设备。

2.1.2 辅助设施建设内容

包含污水处理站、烟气处理车间、循环冷却水站、热力发电车间、升压站、办公楼、停车场等车间及配套设施。

2.1.3 设计原则

（1）从当地实际情况出发，在城市总体规划及环卫设施专向规划的指导下，实现市政固废的资源化，充分发挥项目的社会效益和经济效益。

（2）执行国家关于环境保护和资源综合利用政策，符合国家的有关法规、标准和规范。

（3）重视开发先进技术，采用高效节能、易于管理、技术先进、稳定可靠的工程设计，确保生产处理设施长期稳定运行。

（4）为确保工程的可靠性及有效性，尽量提高机械化和自动化水平。

（5）将项目打造成与周边环境相适应协调的现代化市政设施。

2.1.4 总体工艺设计及介绍

城市绿色固废循环经济静脉产业园主要是对建筑固废中的装修装潢垃圾进行协同，其工艺流程见图2。

图2 城市绿色固废循环经济静脉产业园工艺流程图

建筑固废资源化协同作为整个静脉产业园不可缺少的一部分，解决了当地建筑固废无法资源化的困局。在车间内，建筑固废通过预处理、分选、破碎工艺处理后，使物料成分分为轻物质、再生骨料和灰渣粉料3 类物质。作为现在建筑固废处理的最典型工艺，此3 类物质还需要用其他产线协同处理及资源化。如轻物质被送去生活垃圾焚烧车间协同焚烧，产生的热能通过能量交换使除盐水生成蒸汽并发电；再生骨料和粉料可去建材厂进行再利用，同时可协同处置生活垃圾焚烧车间所产生的炉渣，混合后进入制造建材的后端工艺；其余湿垃圾处置资源化车间、市政污泥预处理车间也同样进行相互协同、能量转换工艺，使静脉产业园高效率运行。此产业园是“无废城市”政策落实不可或缺的组成部分。城市绿色固废循环经济静脉产业园效果图见图3。

图3 城市绿色固废循环经济静脉产业园

2.2 绿色再生建材静脉产业园

2.2.1 主要建设内容

（1）建筑垃圾资源化处置车间：包含建筑固废装修垃圾处理、建筑固废拆建垃圾处理、原石破碎线等工艺设备。

（2）大件、可回收物资源化车间：包含大件垃圾破碎分选线、轻物质制备RDF/SRF 替代燃料线、可回收物分拣线。

（3）骨料深度加工车间：骨料整形破碎制砂线。

（4）绿色建材产品车间：包含再生混凝土/砂浆/水稳搅拌站、再生混凝土砖/烧结砖线。

2.2.2 辅助设施建设内容包含污水处理站、建材养护场地、烟气处理车间、办公楼、停车场等车间及配套设施。

2.2.3 设计原则

（1）综合性：综合考虑上位规划、项目定位、基地条件、周边环境等因素，合理规划总图功能、交通、竖向等技术参数。

（2）功能性：满足有关规划及生产工艺流程要求，合理布局，为各专业设计、生产、管理、生活创造有利条件。根据不同的生产、储运、管理等使用功能，合理划分各功能分区，优化设置厂区通道以利于道路、管线、建筑间距等布设要求。

（3）低碳性：依据现有各种自然条件，因地制宜进行总图布置，尽量节约用地。强化厂区四周绿化、美化，减少环境污染，建设1 个安全、卫生、美化的厂区。

（4）高效性：按人流、物流分别设置出入口，合理组织物流、人流路线，减少相互交叉和干扰，并通过围墙有效围护场区地界。适应场内外运输，使交通线路顺直通畅，各区联系方便快捷，使生产运营能有效进行。

2.2.4 总体工艺设计及介绍

绿色再生建材静脉产业园主要是对建筑固废中的拆建垃圾进行协同，其工艺流程见图4。

图4 绿色再生建材静脉产业园工艺流程图

建筑垃圾资源化处理是产业园的核心部分，也是整个产业园主要的原料产出车间。其生产的再生骨料/粉料是产业园中绿色建材产品的主要原料，所以不同于城市绿色固废循环经济静脉产业园模式，建筑垃圾资源化在产业园中的重要性不言而喻。此产业园主要核心是进行最终产品的高值化利用，是建筑垃圾资源化自身输血良性发展的重要途径，通过绿色再生建材静脉产业园所产出的各类再生建材制品可用于各类市政和房建项目。高值化协同是建筑垃圾资源化主要的发展方向，最终摒弃垃圾处置靠补贴的老思想。但建设此产业园更需要了解当地市场和对于再生建材产品接受程度，更依托于当地对于建筑垃圾资源化产品强制性使用政策。相信随着未来相关绿色建材标准和地方强制政策的落地，此产业园是建筑垃圾资源化协同方向的主要途径之一。绿色再生建材静脉产业园效果图见图5。

3 展望

建筑固废资源化项目的资源化模式的协同化处置，无论是采用原料协同方向还是产品协同方向都是为了提升建筑垃圾再生资源化的技术水平。更是为了提升碳减排，让建筑固废资源化行业持续绿色低碳发展。在建筑垃圾资源化领域实施绿色工厂势在必行，以前的小工坊、小规模粗放作业将逐步被淘汰。通过未来有关部门和行业内各协会制定绿色工厂标准再生产品、再生建材的绿色产品标准，带动全国各地建筑垃圾资源化利用的整体水平的提高。以“双碳”理念先导先行，实现行业的高质量、绿色、低碳发展。