張一偉，王章瓊，石 釗，張寶珍

(武漢工程大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北 武漢 430074)

0 引言

施工建設(shè)單位進(jìn)行新建、擴(kuò)建、改建和拆除各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)等以及房屋裝修中產(chǎn)生的棄土、棄石、棄料及其他廢棄物統(tǒng)稱為建筑垃圾[1]。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程日漸加快，各類工程項(xiàng)目急劇增多，建筑垃圾產(chǎn)量也與日俱增，已占城市垃圾總量的30%～40%[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)建筑垃圾年產(chǎn)量已超過(guò)20億t，并以每年10%的幅度高速增長(zhǎng)，且此漲幅也在繼續(xù)增大，預(yù)計(jì)到2022年，建筑垃圾年產(chǎn)量將達(dá)35億t[3]，如圖1所示。建筑垃圾中的有機(jī)物、金屬、非金屬污染物和粉塵等[4-6]，經(jīng)太陽(yáng)暴曬、雨水沖刷等，會(huì)產(chǎn)生大量有毒物質(zhì)[7-8]，污染水體、空氣和土壤，給環(huán)境帶來(lái)巨大壓力[9-10]。然而，建筑垃圾是放錯(cuò)位置的資源[11]，合理處理建筑垃圾，不僅能減少環(huán)境污染，還能有效避免資源浪費(fèi)。

目前大部分發(fā)達(dá)國(guó)家已基本建成建筑垃圾資源化利用體系，其建筑垃圾再生利用率已超過(guò)90%[12]。而我國(guó)開(kāi)展較晚，僅個(gè)別重點(diǎn)城市開(kāi)設(shè)了建筑垃圾再生利用試點(diǎn)，其再生利用率還不足10%[13-14]。

鑒于此，本文對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑垃圾再生利用現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比，并分析現(xiàn)階段我國(guó)建筑垃圾再生利用的主要問(wèn)題，總結(jié)國(guó)外相關(guān)的技術(shù)與理念，并基于上述分析與前人研究，為我國(guó)建筑垃圾資源化利用提出建議。

1 國(guó)外建筑垃圾再生利用情況

城鎮(zhèn)化迅速發(fā)展的情況下，發(fā)達(dá)國(guó)家很早就開(kāi)始探索再生利用建筑垃圾的途徑和方法。采用合理的管理方式和先進(jìn)的控制手段，并且制定相關(guān)的法律法規(guī)，使得建筑垃圾資源化利用為國(guó)家發(fā)展提供幫助。現(xiàn)從法律法規(guī)、技術(shù)方法兩方面分析德、美、日三國(guó)的建筑垃圾處理情況。

1.1 國(guó)外概況

1945年，德國(guó)開(kāi)始研究建筑垃圾再生利用。據(jù)德國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局給出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建筑垃圾年均產(chǎn)量在2億t左右，其中約25%為建筑物垃圾，60%以上為開(kāi)挖土。2006年建筑垃圾資源化利用率為87%，截至2015年的最新數(shù)據(jù)顯示，其資源化利用率已提高至90%[15]，這得益于國(guó)家的高度重視。

美國(guó)城市垃圾年產(chǎn)量約8億t,其中建筑垃圾約占總量的40%[16]。美國(guó)的建筑垃圾經(jīng)過(guò)再生處理后，資源化利用率約70%，其余的直接進(jìn)行填埋。

日本從20世紀(jì)60年代末開(kāi)始注重建筑垃圾的處理，在90年代末期，日本的建筑垃圾資源化利用率只有42%，但在建立了完善的建筑垃圾資源化利用體系之后，使得建筑垃圾資源化利用率提高到了近幾年的97%，基本實(shí)現(xiàn)了建筑垃圾零排放[17-18]。

1.2 法律法規(guī)

目前德國(guó)已制定了近200部與垃圾處理有關(guān)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)，其中有對(duì)建筑垃圾再生利用的細(xì)致規(guī)定及指導(dǎo)方法，如在混凝土中采用《再生骨料的應(yīng)用指南》。同時(shí)運(yùn)用合適的價(jià)格杠桿調(diào)節(jié)建筑垃圾相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格，對(duì)建筑垃圾隨意堆積的高罰款和對(duì)再生材料的高補(bǔ)助都使得建筑垃圾得到更多重視。

美國(guó)對(duì)建筑垃圾的管理政策已經(jīng)更新了“三代”。從政府通過(guò)強(qiáng)制手段來(lái)要求企業(yè)實(shí)現(xiàn)污染控制，到利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展建筑垃圾減量工作，再到通過(guò)完善政策來(lái)實(shí)現(xiàn)政府倡導(dǎo)和企業(yè)自律。美國(guó)對(duì)建筑垃圾處理的重心在減量化處理上，在《超級(jí)基金法》中，就從源頭上對(duì)建筑垃圾的產(chǎn)生進(jìn)行了嚴(yán)格控制[19]。

日本根據(jù)國(guó)情制定各項(xiàng)法律法規(guī)，來(lái)規(guī)定建筑垃圾再生利用的各種細(xì)節(jié)。具體到建筑垃圾處理的各項(xiàng)任務(wù)及要求、處置方法,并從法律層面促進(jìn)再生資源循環(huán)利用。

德、美、日三國(guó)的主要建筑垃圾法律法規(guī)見(jiàn)表1。

表1 德、美、日主要建筑垃圾相關(guān)法律法規(guī)

1.3 技術(shù)方法

德國(guó)嚴(yán)格管控建筑垃圾傾倒方式，建立高質(zhì)量可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)管理模式，同時(shí)由國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，不合格的原料將被退回不得再利用。在技術(shù)工藝方面，德國(guó)使用的是較常規(guī)的破碎篩分再分選的方法，由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)用和發(fā)展，德國(guó)已經(jīng)形成了一套成熟的建筑垃圾處理體系。

管理方面，美國(guó)采用減量化、資源化、無(wú)害化和產(chǎn)業(yè)化的“四化”管理。美國(guó)特別重視減量化,在法律法規(guī)、建筑設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)方面,都在限制建筑垃圾的產(chǎn)生,并對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑垃圾“零”排放的公司進(jìn)行鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)。這種源頭控制方式可減少對(duì)環(huán)境的破壞、減少資源浪費(fèi)和各項(xiàng)成本費(fèi)用。這種方式比各種末端治理行為更為有效。

日本在建筑垃圾的處理技術(shù)上與其他國(guó)家有著一些差異。日本的建筑垃圾回收技術(shù)比較成熟，主要有：零排放工業(yè)化技術(shù)；再生資源化利用建筑垃圾技術(shù)；建設(shè)垃圾的能源化利用等[20]。日本每年的建筑垃圾產(chǎn)量相對(duì)較少，因此日本對(duì)各種建筑垃圾都能進(jìn)行相應(yīng)的利用，如木屑、廢塑料、建筑污泥、瓦楞紙板、可燃物等都能進(jìn)行回收和再制造，最后變成能源物資。

1.4 小結(jié)

德國(guó)通過(guò)嚴(yán)格完善的法律法規(guī)、質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)讓國(guó)人對(duì)建筑垃圾的資源化利用更注意，并加強(qiáng)對(duì)建筑垃圾的處理。對(duì)于再生材料的利用會(huì)根據(jù)粒徑的不同而用于不同的方面。粒徑較小的直接回填，若粒徑較大則多數(shù)用于制作其他的再生產(chǎn)品。多樣的資源化利用途徑和成熟的再生資源市場(chǎng)是德國(guó)建筑垃圾資源化回收利用發(fā)展的最根本保證[21-22]。

美國(guó)的建筑垃圾綜合利用主要是運(yùn)用新型的管理方式，從數(shù)量上對(duì)建筑垃圾進(jìn)行控制。同時(shí)在政策逐步完善的過(guò)程中，建立了相應(yīng)的法律規(guī)范，在進(jìn)行資源化利用時(shí)，由國(guó)家主導(dǎo)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)民自律，由此進(jìn)行高質(zhì)量的建筑垃圾資源化利用。

日本通過(guò)制定大量的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，精確細(xì)致地對(duì)建筑垃圾再生骨料每一個(gè)等級(jí)都進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，從密度、吸水率、微分含量等方面對(duì)不同等級(jí)的再生骨料設(shè)置質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于國(guó)家每年的建筑垃圾產(chǎn)出體量較小，且國(guó)家的高新技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)，所以可以使用許多適合日本的建筑垃圾處理技術(shù)，去針對(duì)性的對(duì)各種建筑垃圾進(jìn)行處理，盡量做到建筑垃圾零排放，對(duì)可以再生利用的部分全部進(jìn)行再生處理，這樣才能實(shí)現(xiàn)高飽和的再生處理，節(jié)約國(guó)家資源。

2 我國(guó)建筑垃圾資源化利用現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

相比于大部分發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的建筑垃圾資源化利用體系還存在一些問(wèn)題，并不完善，尤其在法律法規(guī)和技術(shù)理念方面?，F(xiàn)從上述兩方面分析我國(guó)建筑垃圾資源化利用現(xiàn)狀和問(wèn)題。

2.1 現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要求對(duì)廢棄物進(jìn)行再生利用，以節(jié)約資源，建筑垃圾的再生利用開(kāi)始受到人們的重視，以后每年幾十億噸的建筑垃圾都將進(jìn)行再生利用。作為國(guó)家重點(diǎn)建筑垃圾資源化利用試點(diǎn)，山西省政府提出，到2020年各設(shè)區(qū)市至少建成一個(gè)建筑垃圾資源化利用設(shè)施，建筑垃圾資源化利用率要達(dá)到30%以上，原則上不得再新設(shè)建筑垃圾填埋場(chǎng)。到2025年，全省建筑垃圾資源利用率要達(dá)到60%以上，并逐步關(guān)閉原有建筑垃圾填埋場(chǎng)[23-24]。我國(guó)建筑垃圾處理研究起步較晚，垃圾無(wú)害化處理能力較弱，但經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，得到了許多不同作用的建筑垃圾再生產(chǎn)品，如：再生骨料[25-27]、生態(tài)混凝土[28-29]、再生混凝土砌塊[30-31]等。

2.2 主要問(wèn)題

2.2.1 處理方式單一

我國(guó)建筑垃圾處理方式主要分為堆放填埋、回收利用和資源化利用三種方式。未經(jīng)處理的堆放和填埋會(huì)造成嚴(yán)重環(huán)境污染，還會(huì)浪費(fèi)大量的土地資源，研究顯示，每填埋1萬(wàn)t建筑垃圾需要占用約67 m2的土地[32]?；厥绽弥皇菍?duì)可以直接使用的舊材料進(jìn)行整理，再重新投入路基填充、道路修補(bǔ)等工程項(xiàng)目中。資源化利用則是為了更好地利用各種能被再利用的建筑垃圾，從而生產(chǎn)出滿足各種使用需求的再生產(chǎn)品。目前我國(guó)主要的處理方式還是偏向于前兩種，相比較于一些已有完整處理體系的國(guó)家，我們的建筑垃圾處理方式相對(duì)單一，對(duì)建筑垃圾的再生利用率不高。

2.2.2 技術(shù)方法落后

1)管理技術(shù)：源頭減排控制與管理力度不夠，減量化技術(shù)缺失。難以實(shí)現(xiàn)從源頭控制建筑垃圾的產(chǎn)量，導(dǎo)致每年建筑垃圾產(chǎn)量居高不下；沒(méi)有成套的監(jiān)控、管理體系，難以追蹤建筑垃圾的流通去向，導(dǎo)致資源回收率低，回收成本高；對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制幾乎只檢查成品，很少直接檢驗(yàn)原料，而建筑垃圾原料的變異性要遠(yuǎn)大于天然原料，這使得產(chǎn)品無(wú)法滿足使用要求，這就導(dǎo)致成本高、質(zhì)量差。

2)再生處理技術(shù)[33]：建筑垃圾再生處理的研究還不夠系統(tǒng)，相關(guān)研究比較分散；關(guān)于建筑垃圾原料的處理研究，缺少專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)單位，同時(shí)也缺乏全面的應(yīng)用技術(shù)和工業(yè)化示范研究；建筑垃圾處置工藝與裝備落后，與實(shí)際生產(chǎn)需要不匹配；我國(guó)現(xiàn)有的再生處理技術(shù)相對(duì)落后，還無(wú)法與國(guó)際技術(shù)接軌。

3)設(shè)備方面技術(shù)：建筑垃圾再生處理設(shè)備的適用性差、設(shè)計(jì)水平低、技術(shù)含量低、可靠性低。目前企業(yè)用于建筑垃圾處理的工藝和設(shè)備大都是借鑒機(jī)制砂石的工藝與設(shè)備，無(wú)法完全滿足建筑垃圾的處理需要，存在許多不適應(yīng)和缺失問(wèn)題。

2.2.3 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)缺乏

目前，在住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，部分標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際工程之間還存在許多不匹配的情況，且生產(chǎn)和施工方面的規(guī)范還不完善[34]。許多城市沒(méi)有適合本地實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在再生材料轉(zhuǎn)換為建筑產(chǎn)品的操作上還存在很多問(wèn)題。我國(guó)建筑垃圾方面主要法律法規(guī)見(jiàn)表2。

表2 我國(guó)建筑垃圾主要法律法規(guī)及發(fā)布時(shí)間

這四部法規(guī)對(duì)于建筑垃圾的收集、貯存、運(yùn)輸、處理、利用等相關(guān)方面作出了具體的規(guī)定,并在建筑垃圾處理領(lǐng)域中倡導(dǎo)推行減量化、資源化、無(wú)害化。但這只是簡(jiǎn)單的對(duì)建筑垃圾資源化利用進(jìn)行了說(shuō)明，大多停留在倡導(dǎo)和建議的程度，并沒(méi)有嚴(yán)格要求建筑垃圾的處理標(biāo)準(zhǔn)。整體來(lái)說(shuō)，我國(guó)目前只有小部分相關(guān)法律法規(guī)[35]，在建筑垃圾處理和再利用方面的意識(shí)并不強(qiáng)，總資源利用率低。但隨著國(guó)家的資源問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，我國(guó)也正在加強(qiáng)資源化利用、可持續(xù)發(fā)展等項(xiàng)目的投入，相關(guān)的法律規(guī)范必定會(huì)在不久之后發(fā)布，規(guī)范建筑垃圾處理行業(yè)的各項(xiàng)操作，盡快提高資源利用率[36-38]。

3 對(duì)策分析

3.1 注重設(shè)備研發(fā)、實(shí)行分類處理

現(xiàn)階段，我國(guó)在建筑垃圾資源化利用方面的技術(shù)研究與實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但仍存在較多問(wèn)題。還需注重建筑垃圾資源化處理設(shè)備的研發(fā)及工藝的創(chuàng)新，利用人力資源豐富的優(yōu)勢(shì)，實(shí)行分類處理與精細(xì)化管理，從源頭上保證建筑垃圾的質(zhì)量。

3.2 學(xué)習(xí)減量方法、更新處理模式

許多發(fā)達(dá)國(guó)家建筑垃圾處理的共同特點(diǎn)是：主抓源頭削減、實(shí)行分類處理、研發(fā)配套處理設(shè)施。德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家，已基本實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的四化。對(duì)于我國(guó)的大基數(shù)建筑垃圾，也應(yīng)從源頭上實(shí)現(xiàn)減量化，直接控制建筑垃圾的產(chǎn)生，再逐步完善我國(guó)建筑垃圾再生利用的處理模式。

3.3 探索利用途徑、豐富產(chǎn)品類型

建筑垃圾主要加工成再生骨料，用作公路的基層鋪設(shè)和附屬設(shè)施制品等；用于生產(chǎn)傳統(tǒng)的再生產(chǎn)品如再生磚、再生混凝土砌塊、輕質(zhì)隔墻板等，則存在消耗建筑垃圾量小、附加值不高等問(wèn)題。對(duì)于我國(guó)這樣的發(fā)展中大國(guó)，應(yīng)將建筑垃圾用于更多的建設(shè)項(xiàng)目中，或者用于制造新型的再生產(chǎn)品。

3.4 借鑒先進(jìn)理念、建立評(píng)價(jià)體系

我國(guó)在建筑垃圾資源化利用過(guò)程中的管理不夠到位，還需要多借鑒國(guó)外先進(jìn)的管理技術(shù)與治理理念；有關(guān)建筑垃圾再生產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)還不夠全面和系統(tǒng)，再生產(chǎn)品沒(méi)有相關(guān)的綠色、安全認(rèn)證，市場(chǎng)認(rèn)可度低，急需開(kāi)通有關(guān)建筑垃圾再生產(chǎn)品的綠色認(rèn)證和建立綠色建材評(píng)價(jià)體系。

3.5 分析行業(yè)不足、健全法律法規(guī)

我國(guó)對(duì)于建筑垃圾方面的法律法規(guī)不夠健全，還有待完善。國(guó)家還沒(méi)有出臺(tái)建筑垃圾資源化利用的專項(xiàng)法律，相關(guān)法律的可操作性不強(qiáng)，缺少?gòu)?qiáng)制性政策，同時(shí)各地的主管部門(mén)不同，缺少統(tǒng)一有效的管理，一些私人違法行為不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處罰，所以還需加強(qiáng)相關(guān)方面的研究與建設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)建筑垃圾處理利用方面的調(diào)查研究，在這個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)的再生利用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家的距離還很遙遠(yuǎn)，這需要大量的試驗(yàn)去逐步改進(jìn)，最終得出一套適合我國(guó)的建筑垃圾處理體系。目前我國(guó)已經(jīng)掌握了基本的建筑垃圾再生利用技術(shù)方法，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的建筑垃圾再生產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，但整體效果仍然不夠理想，建筑垃圾的再生利用率低、產(chǎn)品種類少、法律法規(guī)不完善等問(wèn)題都在阻礙建筑垃圾再生利用的發(fā)展。做好建筑垃圾資源化的同時(shí)逐步建立起準(zhǔn)確合適的法規(guī)政策和制度，通過(guò)“四化”的處理思路，促進(jìn)建筑垃圾的再生利用，提高建筑垃圾再生產(chǎn)品的效益，讓國(guó)家資源能得到有效補(bǔ)充。