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新背景下建筑垃圾處理的碳減排作用分析
建筑領域是碳排放重點行業，建筑全生命周期碳排放占比超過40%。作為全球基礎建設規模最大的國家，我國建筑垃圾總產生量同樣位居世界前茅，“十三五”末期年產量即已超過20億噸，這個數字也是國民經濟跨越增長的風向標。
建筑垃圾的簡易、無序堆填，不僅增加了生態環境污染負荷、隨之帶來一系列社會附加成本和負面影響，而且忽略了其自身潛在資源價值屬性，與無廢城市和綠色建造的新型管理理念相違背。雖然建筑垃圾自身成分復雜、難于完全實現前端分類，但是通過過去二十余年的穩步發展，我國建筑垃圾處理行業已經從溝壑填埋的“刀耕火種”時代逐步邁向了自動化生產的“新工業”時代�？梢灶A見，“資源利用高效化”將成為建筑垃圾處理領域發展過程的永恒主題。
隨著“雙碳”戰略的推進，我國城鄉建設開啟了以綠色轉型為引領的新篇章。與新發展觀相適應，綠色建造作為新型建造方式，貫穿了建材生產、建材運輸、建筑施工、建筑運行、建筑拆除、廢棄物處置等六個階段。目前國內外碳減排研究主要集中在前面四個階段，對于生命周期的尾聲兩個階段涉獵較少。然而，正是建筑物拆除后的資源化處理，使得建筑垃圾變為再生綠色建材，不僅成為了綠色建造的物質基礎，而且使得建筑全生命周期的綠色低碳循環變為了現實。
1 建筑垃圾處理與綠色建造推進
1.1 建筑垃圾處理的發展趨勢
新固廢法將建筑垃圾從生活垃圾范疇單獨分離，也將建筑垃圾的環境污染防治管理和安全隱患防治管理提升到新的高度，有助于促進“建筑垃圾分類處理、回收利用和全過程管理”制度和體系的逐步建立，實現建筑垃圾從原來的不可控管理，向“建筑垃圾分類處理、回收利用和全過程可控管理”過渡，最終實現減量化、資源化、無害化的目標，不斷推進工程建設可持續發展和城鄉人居環境改善。
1.2 建筑垃圾資源化利用對綠色建造的推動作用
基于綠色建造的碳減排總體路徑，我們可以從城市綠色更新、綠色策劃、綠色設計、建造方式轉型升級、組織方式變革、綠色拆除、建筑材料價值鏈減排、建筑與建材產業有效銜接、建筑垃圾資源化利用等重點方面推進綠色建造實施。
其中，建筑垃圾資源化利用的減碳效果最為直接，是串聯九大綠色建造實施重點措施的關鍵技術路線。為細致分析其對綠色建造以及減碳效應的推進作用，有必要從建筑垃圾的減量化、資源化、無害化等方面入手，深入分析各子目標實施過程所面臨的具體問題，并針對性提出實施重點。
圖1 建筑垃圾資源化利用的減碳作用示意圖
2 推進建筑垃圾減碳作用的實施重點
2.1 減量化實施分析
(1)背景分析
建筑垃圾減量化是綠色建造中節約資源和保護環境的重要內容�；诰G色建造的建筑垃圾減量化，貫穿綠色建造全過程，包括工程立項策劃、設計和施工階段。通過提出建筑垃圾減量化方法與措施，達到從源頭和施工現場減少建筑垃圾的目的。
提到減量化概念，必然要聯系到“無廢城市”的城市管理理念，他的內在要求即包括“持續推進固體廢物源頭減量和資源化利用，最大限度減少填埋量，將固體廢物環境影響降至最低的城市發展模式”�？梢灾v，建筑垃圾減量化的推進是推動城市經濟社會全面綠色轉型的重要抓手。以減量化為抓手的“無廢城市”建設，可有效減少原材料和產品在提取、制造、運輸、分配和處置等過程中的碳排放，具有減少固廢污染、提升資源利用效率和減少碳排放的協同效果。
(2)減量化工作實施重點
開展建筑垃圾減量化工作，首先需要分析不同類建筑垃圾的產生源、種類和性質——分類是減量化的前提，是促進建筑垃圾處理行業協同降碳的先置條件。
建筑垃圾從源頭分類后，歸集為拆除垃圾、裝修垃圾、工程垃圾、工程渣土和工程泥漿，應結合物料組分及當地實際情況，形成“收、運、處”一體化體系。工程渣土、工程泥漿、工程垃圾和拆除垃圾應優先就地利用，裝修垃圾應采用集中處置模式進行資源化利用。各類建筑垃圾處理及利用優先次序宜按下表確定。
建筑垃圾分門別類后，采用就地利用方式可以有效降低運輸過程產生的碳排放，同時最大程度降低進入終端填埋的物質總量，減少碳排放的協同倍增作用。目前，施工現場產生的垃圾(包括建造作業、拆除作業等環節)占國內建筑垃圾總產量比例約70%，這是推行減量化工作的核心對象。而源頭減量，是對建筑垃圾實施碳減排的追本溯源手段，其具體措施包括重視規劃銜接、推行全過程減量模式以及完善立法保障措施。
2.2 資源化實施分析
(1)背景分析
建筑垃圾的成分在一定程度上決定了工藝，得到資源化利用的目的，需在工藝環節上充分去除建筑垃圾中的雜物，分離不同組分的物質。不同的來源所產生的建筑垃圾成分是不一樣的，而且存在著明顯的區別，需要根據建筑垃圾的來源及成分針對性考慮主導的綜合利用工藝及產品方案。
(2)資源化利用實施重點
高效資源化利用的關鍵在于“分類”，這建立在對建筑垃圾組分的深刻認識，以及對我國現有建筑垃圾前端預處理技術發展程度的理解。
根據建筑垃圾分類，不同的建筑垃圾收集運輸及分類資源化利用方案各具差異，具體如下：
1）拆除及裝修垃圾
圖2 拆除及裝修垃圾再生資源化利用產品方案示意圖
2）工程渣土
工程渣土主要是以種植、回填、造景為主，應當在源頭就進行分流。
圖3 工程渣土再生資源化利用示意圖
3）其他建筑垃圾
工程垃圾應優先考慮就地資源化處理模式，在進行初步雜物分揀后，預處理方式宜參照拆除垃圾處理方式�，F場不具備條件時，應采用集中收運、處理模式。再生處理工藝選擇，應根據物料成分具體情況等因素確定，可參照拆除垃圾、裝修垃圾再生處理工藝。工程垃圾經過初步分類后，宜與拆除垃圾、裝修垃圾協同處理。
工程泥漿應優先考慮就地處理模式�，F場不具備條件時，應采用集中收運、處理模式�？紤]到各建筑工地施工管理方式存在較大差異，在進行工程泥漿處理前，必須做到溯源可查，掌握泥漿調研檢測數據;根據后端資源化利用方式要求，選擇是否進行砂石組分回收處理。工程泥漿經預處理后，應著重控制含水率低于40%，物料黏度、流變性、持水性、滲透系數等核心指標得到改善后方可進行后續環節處置。
2.3 無害化實施分析
(1)背景分析
“無害化”是建筑垃圾管理的根本目的，也是總體要求。建筑垃圾從產生、收集、運輸到減量、再利用、再生利用、回收利用都必須遵循這一要求。
“減量化”和“資源化”是建筑垃圾“無害化”管理的重要手段，“減量化”、“資源化”必須服從并服務于“無害化”這個根木目標。只有滿足“無害化”標準的“減量化”和“資源化”才是真正意義上的“減量化”和“資源化”，否則不過是偷換概念，實質上對生態環境造成次生危害。
(2)無害化處理實施重點
實現建筑垃圾的無害化處理，首先應對建造過程和拆除過程產生的建筑垃圾產生源、構成及性質進行分析。結合分類組分特點，采取不同處理工藝后，無法進行資源化再生利用的組分可以考慮無害化填埋處理方式。
1）建造、拆除過程產生的建筑垃圾
建造、拆除過程產生的建筑垃圾處理設施建設應遵循城市整體規劃、城市環境衛生專項規劃等相關內容的規定，并結合建筑垃圾產生類別、產生量選擇適宜收集、運輸及處理的方式。在當地條件允許情況下，應優先選擇資源化處理方式。
建造、拆除產生的建筑垃圾處理過程分選出的危險廢棄物應于廠(場)內指定區域集中暫存，定期交由有資質企業統一運輸、處置。產生的無利用價值的惰性物、含粉塵廢氣、生產廢水等，應根據當地環保排放要求，選擇適宜的處理技術，推薦采用衛生填埋處理方式。
2）工程渣土、工程泥漿
工程渣土、工程泥漿，應達到可溯源要求，并對來源地區地質構造、地理環境等條件進行資料收集及初步分析，掌握土樣調研檢測數據，重點了解含砂率及含水率等相關指標。
含砂率超過35%的原料，進廠后必須進行預處理以回收砂石組分，剩余組分經預處理后，應改善高含水率、高黏度、易流變、高持水性和低滲透系數等特性，方可進行后續環節處置。結合當地規劃、環保等相關部門要求，改性后物料應優先考慮資源化利用方式，鼓勵進行再生建材產品制備生產。確受當地產業政策限制或項目所在地無條件進行資源化利用時，應確保改性物料各力學指標符合相關要求，方可進行堆填、作為覆蓋用土以及填埋處置等處理方式。
3 典型建筑垃圾資源化處理項目的減碳效果分析
3.1 評價對象
本研究的評價對象為襄陽市某年處理50萬t的典型建筑垃圾資源化處理項目，總投資約3.2億元，年產再生壓制磚100萬m2，再生無機混合料20萬t，再生混凝土50萬m3，剩余再生骨料2.24萬t，回收金屬0.57萬t。
建筑垃圾廠內資源化處理環節，年外購水泥及添加劑14.51萬t，外購天然砂石料48.33萬t，消耗電力615.23萬kWh、柴油180t、自來水19.19萬m3。
3.2 碳排放量計算
建筑垃圾處理項目每年產生的碳排放包括化石燃料燃燒產生的二氧化碳排放(柴油消耗量180t)、凈購入電力消耗隱含的二氧化碳排放(電力消耗615.23萬kWh)和原材料使用隱含的二氧化碳排放(外購水泥及添加劑14.51萬t、外購天然砂石料48.33萬t、自來水19.19萬m3)。通過計算，本項目運營期年二氧化碳排放量為11.31萬t，詳細計算過程見表2。
表2 項目碳排放量計算表
注：表中上標表示數據來源，其中a為《工業其他行業企業溫室氣體排放核算方法與報告指南》;b為《中國電力統計年鑒2020》各類電廠電耗數據加權平均得到;c為《建筑碳排放計算標準》GB/T 51366-2019。
3.3 碳減排量計算
本文采用“有無對比”分析法，計算該建筑垃圾資源化處理項目的二氧化碳減排量。
在“無項目”情境下，采用傳統工藝生產前節所述的壓制磚、無機混合料、商品混凝土、骨料、金屬等產品，需要年排放二氧化碳46.19萬t，詳細計算過程見表3。
表3 基準情景碳排放量計算表
注：表中數據來源為《建筑碳排放計算標準》GB/T 51366-2019。
根據前述計算分析，“無項目”情景下年二氧化碳總排放量為46.19萬t，“有項目”情景下年二氧化碳總排放量為11.31萬t，不考慮泄露排放等極端情況，該建筑垃圾資源化利用項目實施后，年二氧化碳減排量可達到34.88萬t。該項目年均處理建筑垃圾50萬t，則每綜合利用1t建筑垃圾可減少二氧化碳排放量約0.698t。
4 結論
�。�1）基于綠色建造的碳減排總體路徑，建筑垃圾資源化利用的減碳效果最為直接，是串聯九大綠色建造實施重點措施的關鍵技術路線。
�。�2）為細致分析其對綠色建造以及減碳效應的推進作用，有必要從建筑垃圾的減量化、資源化、無害化等方面入手，深入分析各子目標實施過程所面臨的具體問題，并針對性提出實施重點。
�。�3）建筑垃圾資源化處理技術具有顯著的碳減排效益，本文通過“有無對比”方法對具體項目進行了碳減排定量測算，發現每綜合利用1t建筑垃圾可減少二氧化碳排放量約0.698t。
�。�4）本文研究結論對于建筑垃圾處理領域進行碳減排、深入研究關鍵環節的碳排放核算機理具有重要參考作用，有助于提高行業資源利用效率、完善綠色低碳循環發展體系。
