近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，建筑垃圾大量產(chǎn)生。建筑垃圾已成為我國(guó)城市單一品種排放數(shù)量最大、最集中的固體垃圾。目前我國(guó)建筑垃圾主要采取外運(yùn)、填埋和露天堆放等方式處理，不但占用大量土地資源，還產(chǎn)生有害成分和氣體，造成地下水、土壤和空氣污染，危害生態(tài)環(huán)境和人民健康。近幾年，涉及建筑垃圾資源化的國(guó)家政策頻繁推出，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展引導(dǎo)方向。新固廢法將 “建筑垃圾”從固廢法中的“生活垃圾”單獨(dú)分出來(lái)，將“建筑垃圾”單獨(dú)作為一大類進(jìn)行管理。
建筑垃圾資源化的路要如何走？9月13日，2021(第九屆)上海固廢熱點(diǎn)論壇上，上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司(以下簡(jiǎn)稱：上海環(huán)境院)院長(zhǎng)余毅從上海環(huán)境院的實(shí)踐出發(fā)，分享了“雙碳目標(biāo)下建筑垃圾的思考與實(shí)踐”。
拆除垃圾和裝修垃圾的特性分析
建筑垃圾分為工程渣土、工程泥漿、工程垃圾、拆除垃圾和裝修垃圾五類，主要由渣土、碎石塊、廢砂漿、磚瓦碎塊、混凝土塊、瀝青塊、廢塑料、廢金屬料、廢竹木等組成。
余毅介紹，工程渣土、工程泥漿和工程垃圾三類垃圾的處理去向基本上可以結(jié)合相關(guān)工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的消納平衡，比較容易找到出路。目前，建筑垃圾領(lǐng)域遇到難度最大的是拆除垃圾和裝修垃圾的處理，尤其是裝修垃圾。
因?yàn)榻M成成分比較復(fù)雜，處理難度較大。從政府管理的角度，在城市發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，拆除垃圾和裝修垃圾是行業(yè)重點(diǎn)需要解決的一個(gè)問(wèn)題。
基于以上現(xiàn)狀，余毅也分享了拆除垃圾及裝修垃圾的基本特性。其中，拆除垃圾表現(xiàn)為，磚混類含量高，較易獲得再生骨料；與裝修垃圾相比雜質(zhì)少，比重大。裝修垃圾則體現(xiàn)出，成分復(fù)雜，且并波動(dòng)性較大，可燃物多等特點(diǎn)。
通過(guò)對(duì)各類垃圾占比分析可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是拆除垃圾還是裝修垃圾，磚混類占比均最高，分別占比75.80%和55%。
基于大量檢測(cè)分析數(shù)據(jù)可以看出，拆除垃圾和裝修垃圾雖然有很多相似之處，但是也有不少區(qū)別。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，拆除垃圾中可利用的磚混類比例比裝修垃圾高達(dá)20個(gè)百分點(diǎn)，拆除垃圾的比重基本是裝修垃圾的2倍左右，容重達(dá)到1.5~2.0t/m³，而裝修垃圾的容重大概在0.7~1.0t/m³之間。
從不同粒徑角度，來(lái)分析拆除垃圾和裝修垃圾，可以看出，兩類垃圾的粒徑范圍比較大。其中粒徑大于450mm的大塊物料以及小于2mm的粉狀物料占比相對(duì)較多，這兩類物料加起來(lái)超過(guò)了三分之一。
確定兩個(gè)處理原則及三個(gè)資源化利用方向
基于對(duì)拆除垃圾和裝修垃圾的特性和比重的分析，上海環(huán)境院對(duì)兩類垃圾相應(yīng)處理工藝的選擇，進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)置，以達(dá)到拆除垃圾和裝修垃圾無(wú)害化和資源化的利用。
余毅總結(jié)介紹兩類垃圾的特性包括，第一、粒徑范圍大：粒徑在0~400mm尺寸區(qū)間的均有；來(lái)料管理不嚴(yán)的情況下，超過(guò)400mm的進(jìn)料情況也有存在。第二、組分復(fù)雜，輕重物質(zhì)混合：輕質(zhì)物有木板、石膏板、海綿、織物、塑料，重質(zhì)物有磚頭、混凝土塊、金屬、瓷磚等，成分和種類較多。第三、殘?jiān)扛撸撼^(guò)20%的0~5mm的殘?jiān)旌显趦?nèi)，殘?jiān)煞謴?fù)雜且利用價(jià)值較低。
基于以上特性，針對(duì)拆除垃圾及裝修垃圾，上海環(huán)境院確立了兩個(gè)處理原則：
一是先篩后破更有利。余毅介紹，由于占比20%左右的物質(zhì)成分比較復(fù)雜，目前階段不適合直接進(jìn)行資源化利用。如果先破碎，就會(huì)把有用的物質(zhì)也破碎到細(xì)小的粉料中，會(huì)降低資源化利用的品質(zhì)。
因此，選擇先經(jīng)過(guò)粗篩分，一方面有利于將大尺寸的輕質(zhì)物分離，另一方面有利于減少進(jìn)后端生產(chǎn)線的殘?jiān)俊?br />
二是風(fēng)選工藝前后兩級(jí)設(shè)置。余毅認(rèn)為，在拆除垃圾和裝修垃圾方面，風(fēng)選至少設(shè)置兩級(jí)，才可以確保品質(zhì)。一級(jí)風(fēng)選分離可資源化的中大尺寸的輕質(zhì)物，木塑材質(zhì)；二級(jí)風(fēng)選提高再生骨料純度。
拆除垃圾的處理工藝，確定為“兩級(jí)破碎+兩級(jí)篩分+兩級(jí)風(fēng)選”。先經(jīng)過(guò)一級(jí)篩分設(shè)備將大件雜質(zhì)去掉，然后經(jīng)過(guò)第一級(jí)粗破碎——鄂破，再用磁選，把鐵類金屬選出來(lái)，然后進(jìn)行風(fēng)選，把木材、塑料、橡膠等物質(zhì)篩出來(lái)。之后進(jìn)入二破——反擊破，再通過(guò)渦電流分選，把非鐵類金屬選出來(lái)，接下來(lái)進(jìn)行兩級(jí)篩分及風(fēng)選，分出再生骨料，可以結(jié)合后端利用途徑，分成不同粒徑集配的骨料。
裝修垃圾的處理工藝，確定為“兩級(jí)破碎+四級(jí)分選+兩級(jí)風(fēng)選”。基于前文提到的特性分析，裝修垃圾的組成成分與拆除垃圾有一些區(qū)別。所以在確定處理工藝的時(shí)候，也和拆除垃圾有很大不同。余毅介紹，裝修垃圾的處理工藝雖然也是要經(jīng)過(guò)兩級(jí)破碎，但篩選設(shè)置了四級(jí)分選，處理工藝比拆除垃圾更復(fù)雜。拆除垃圾用的是鄂破，裝修垃圾用的是破碎破袋機(jī)，更多是把袋子去掉，第一道篩分用了兩級(jí)，第二道篩分也用了兩級(jí)，反擊破與拆除垃圾差不多，最后也是產(chǎn)出再生骨料。
拆除垃圾及裝修垃圾處理后產(chǎn)出的骨料產(chǎn)品如何進(jìn)行資源化利用呢？上海環(huán)境院經(jīng)過(guò)前期大量的論證研究，根據(jù)骨料品質(zhì)試驗(yàn)產(chǎn)品原料配比，提出幾個(gè)主要的方向：
第一，把它作為骨料，直接作為道路墊層材料等。
第二，把里面比較好的骨料生產(chǎn)成再生磚的產(chǎn)品，包括過(guò)道磚，步道磚等。
第三，比較高級(jí)的產(chǎn)品用于各類預(yù)制件。
目前上海最主要用于第一類，第二類有少部分，第三類現(xiàn)在好多廠還在探索階段。
工程實(shí)踐：嘉定區(qū)建筑垃圾資源化利用項(xiàng)目
以上海環(huán)境集團(tuán)投資的嘉定區(qū)建筑垃圾資源利用項(xiàng)目為例，余毅立體介紹了上文提到的處理工藝在實(shí)踐中的應(yīng)用成果。
嘉定區(qū)建筑垃圾資源利用項(xiàng)目位于上海市嘉定區(qū)外岡鎮(zhèn)，郭澤塘以北、泉塘路以東，限于場(chǎng)地的限制，該項(xiàng)目采用一體化車間，整個(gè)地塊基本上布置了一個(gè)大車間。項(xiàng)目占地面積約72.27畝，處理對(duì)象為建筑垃圾，以裝修垃圾為主，適當(dāng)兼顧拆除垃圾，年處理規(guī)模約50萬(wàn)噸。處理后的產(chǎn)品方向是骨料和免燒磚。
余毅介紹了項(xiàng)目的整體平面布局：一層是卸料車間、預(yù)處理車間、產(chǎn)品車間及制磚車間。建筑垃圾先進(jìn)入卸料車間，經(jīng)過(guò)粗分揀，進(jìn)入預(yù)處理車間，進(jìn)行破碎、篩分等一系列工藝環(huán)節(jié)，最后產(chǎn)出骨料，進(jìn)入產(chǎn)品車間，還有少部分優(yōu)質(zhì)的骨料會(huì)進(jìn)入制磚車間，進(jìn)行制磚加工。二層主要是參觀走廊的設(shè)計(jì)，從南邊進(jìn)去，由南北向的通道進(jìn)入北面。垃圾進(jìn)廠從預(yù)處理到產(chǎn)品加工等，全流程都可以看到。
經(jīng)過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐，余毅總結(jié)，以上提到的拆除垃圾及裝修垃圾的處理工藝，可以實(shí)現(xiàn)：再生骨料純度較高；可利用木塑再生產(chǎn)品量提高；整體資源化率提高，達(dá)到85%。但處理過(guò)程中，對(duì)于拆除垃圾和裝修垃圾二次污染控制當(dāng)中的粉質(zhì)控制是一個(gè)相對(duì)的難點(diǎn)。
嘉定區(qū)建筑垃圾資源利用項(xiàng)目中，拆除垃圾和裝修垃圾資源化利用率超過(guò)85%，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
以《混凝土和砂漿用再生細(xì)骨料》(GB/T25176-2010)為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目產(chǎn)出的骨料產(chǎn)品中，粒徑在0mm~5mm的骨料達(dá)到Ⅲ類；粒徑在5mm~16mm達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；在16mm~31.5mm之間的，能夠達(dá)到Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)。
產(chǎn)出的面包磚產(chǎn)品可以達(dá)到《建筑垃圾再生粗骨料實(shí)心磚》(JG/T 505-2016)的標(biāo)準(zhǔn)要求，可以產(chǎn)出，抗壓力強(qiáng)度MU15：≥15.0、MU20：≥20.0等不同級(jí)別的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)資源化利用。
通過(guò)實(shí)踐的分析，上海環(huán)境院總結(jié)經(jīng)驗(yàn)分析得出：第一，再生原料純度制約資源化效果。再生骨料純度直接影響再加工建材產(chǎn)品品質(zhì)；木塑材料純度影響是否可以進(jìn)行回收利用。第二，再生原料宜分級(jí)利用。再生原料宜考慮分級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目資源化率的提高。
雙碳目標(biāo)下的研究：建筑垃圾資源化有更多的資源替代的意義
從1998年簽署《京都議定書》起，我國(guó)碳減排規(guī)劃部署已久。近15 年單位 GDP 二氧化碳排放量降幅遠(yuǎn)超全球平均水平。
2020年12月12日，習(xí)近平總書記在氣候雄心峰會(huì)上承諾到2030年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。
在我國(guó)明確雙碳目標(biāo)背景下，上海提出了更高的要求，明確，到2025年，上海市碳排放總量要力爭(zhēng)達(dá)峰?！渡虾Ｊ谐鞘锌傮w規(guī)劃(2017-2035年)》明確全市碳排放總量和人均碳排放于2025年達(dá)到峰值，至2035年控制碳排放總量較峰值減少5%左右。
在“雙碳”目標(biāo)下，來(lái)看建筑垃圾處理。《建筑碳排放計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 52366-2019)6.2.5條中規(guī)定，建材生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)使用低價(jià)值廢料作為原料時(shí)，可忽略其上游過(guò)程的碳過(guò)程。當(dāng)使用其他再生原料時(shí)，應(yīng)按其所替代的初生原料的碳排放的50%計(jì)算；建筑建造和拆除階段產(chǎn)生的可再生建筑廢料，可按其可替代的初生原料的碳排放的50%計(jì)算，并應(yīng)從建筑碳排放中扣除。下表顯示，砂、碎石等骨料的碳排放因子比混凝土磚的碳排放小了2個(gè)數(shù)量級(jí)。
生命周期視角下，不同建筑垃圾處理工藝的碳排放有哪些不同呢？余毅介紹，對(duì)填埋、金屬回收、制骨料、制磚、雜質(zhì)焚燒等工藝組合進(jìn)行生命周期視角的碳排放計(jì)算發(fā)現(xiàn)，建筑垃圾填埋碳排放量最低；制磚工藝比制骨料工藝碳排放總量低。
余毅也指出，行業(yè)追求的是“減污降碳協(xié)同增效”，在妥善處理建筑垃圾的基礎(chǔ)上采取減碳措施。用地緊張的情況下，填埋不可持續(xù)。此外，碳排放從某種意義上把能源消耗的度量單位統(tǒng)一了，但還沒有把資源消耗的度量單位統(tǒng)一。建筑垃圾資源化有更多的資源替代的意義。
原標(biāo)題：上海環(huán)境院余毅：雙碳目標(biāo)+劇增產(chǎn)量，建筑垃圾資源化怎么做