李蕾,唐圣钧摘要:随着大体量城市更新改造项目的持续推进,建筑废弃物产生量迅猛增长,对于土地紧缺型的深圳来说,仅仅依靠传统的固定场站式综合利用模式已无法满足建筑废弃物资源化利用的需求。基于此背景,建筑废弃物移动式现场利用模式应运而生,但由于其运行场所距离居民区较近,因此受到极大的排斥。所以,本文根据移动式现场利用模式的基本特点及典型成功案例,并与固定场站式综合利用模式对比分析,从保护生态环境、缓解城市交通等角度论述其在深圳市的适用性,提出在城市更新大时代的背景下,深圳市应采取“以固定式场站为主,移动式现场利用为辅”的建筑废弃物高效综合利用策略,并制定出移动式现场利用模式的实施指引。关键词:建筑废弃物,移动式现场利用模式,固定场站式,资源化1引言
根据《深圳市建筑废弃物减排与利用条例》,建筑废弃物主要是指建(构)筑物在新建、改建、扩建和拆除过程中产生的固体废弃物,主要包括拆建废料和工程弃土两大类,由于工程弃土因其物化性质和产生规模均显著不同,差异性较大,因此暂不列入本文研究范围之内。即本文的研究主体为拆建物料,主要指废弃混凝土块和砖瓦。随着深圳市土地资源紧张的矛盾日益凸显,城市更新已经成为发展中的重要引擎之一。目前,城市更新工作已经建立起了行之有效的运行模式,实现了从个别项目到规模推动、从探索试点到规范高效的转变。根据深圳市十三五城市更新规划,福田、罗湖等各区正计划大规模的城市更新改造活动,计划拆除的旧建筑总规模超过3000万m3,计划建设的建筑物总规模超过6000万m3。城市更新改造项目的全面推进,导致全市建筑废弃物产生量随之迅猛增长。据统计,深圳市2016年建筑废弃物的产生量已达到1200万吨,将近生活垃圾产生量的2倍,成为全市除工程弃土以外产生量最高的固体废物。此外,据了解,建筑废弃物中约70%的量来源于城市更新项目,因此,其产生量的空间分布与城市更新项目的空间位置紧密相关。建筑废弃物不同于一般的生活垃圾,污染相对较小,具有显著的资源属性,如果说垃圾是被放错地方的资源,那么建筑废弃物就是被放错地方的土石方资源和城市矿山。若采用填埋或随意堆置的处置方式,将造成大量的土地资源浪费,给生态环境造成巨大破坏。因此在生态文明建设指导思想的倡导下,建筑废弃物的处理与处置理应贯彻绿色、循环、低碳的发展理念,最大限度资源化利用,生产为再生建材产品应用于建设工程中,达到保护绿水青山、减少开山取石的目的。综合文献调研和实地考察经验,按照处理地点固定与否,建筑废弃物的综合利用处理模式可分为固定场站式处理和移动式现场利用。移动式现场利用是近几年依赖于城市更新项目发展起来的一种新兴建筑废弃物资源化利用模式,与前一种模式相比,虽然具有实施时间短、占地面积小、无须大规模运输且灵活方便的优势,但同时也存在深处居民区内、扬程和噪声环境问题较显著、生产产品种类较单一的缺陷,因此居民对这种模式排斥力度较大。因而,本文通过对建筑废弃物移动式现场利用模式的基本特点及典型成功案例分析,并与固定场站式模式进行对比,基于低碳环保及土地集约利用的视角探讨其在深圳市的适用性,以期为深圳市的建筑废弃物综合利用模式提出新的思路,从而能够为正处于或即将进入城市更新大时代的城市的建筑废弃物综合利用提供借鉴。2深圳市建筑废弃物综合利用现状
2.1产生规模及来源
根据市环保部门和城管部门的统计,我市2016年产生建筑废弃物的总量达约1200万吨,占该年度全市固体废弃物产生总量的16%以上,是除工程弃土以外全市产生量最高的城市垃圾。值得说明的是,由于建筑废弃物未像生活垃圾一样建立严格的管理和计量系统,因此关于建筑废弃物历年的统计数据均为大致估算结果而非精准计量。据对深圳市的实际调研,建筑废弃物主要来源于四个方面,即城市更新改造、道路改造、建筑物新建及房屋装修工程。其中,城市更新改造工程是建筑废弃物产生的主要来源,2016年其产生建筑废弃物的量以占比总量的75%以上。因此,深圳市建筑废弃物产生量的空间分布与城市更新项目的规模和空间位置息息相关。2.2处理情况
目前,我市建筑废弃物的排放途径主要有三条:一是运往综合利用设施加工成再生建材;二是运往余泥渣土受纳场与工程弃土一同填埋;三是运往珠海、东莞、惠州等地填海或填埋处理。其中,对于第一种方式目前深圳市已建成投产了5座建筑废弃物综合利用设施。即南山区塘朗山综合利用厂、龙岗区坪地综合利用厂与平湖综合利用厂、宝安区福永综合利用厂及华全环保移动式处理厂,合计处理能力520万吨/年。同时,我市在建的建筑废弃物综合利用设施共有两座,分别为龙华区的部九窝综合利用厂和南山区的新屋围综合利用厂,合计处理能力为200万吨/年(部九窝项目因特殊原因已被暂停)。其具体分布如图2-1所示。图2-1深圳市已建和在建建筑废弃物综合利用设施2.3主要问题
经供需平衡分析,我市目前建筑废弃物综合利用设施负荷能力难以承载建筑废弃物资源化的需求量。据估算,2016年全市建筑废弃物资源化利用率仅为36.3%,对于作为全国“建筑废弃物综合利用试点城市”来说,资源化利用率明显偏低,此外,建筑废弃物严重依赖于市内填埋或外运填埋,浪费土地资源,无益于社会的可持续发展。因此从深圳市发展定位的角度来看,急需显著提高建筑废弃物资源化利用率。但目前深圳市土地十分紧缺,从提高土地利用价值的角度,建设经济效益低下、邻避效应影响严重的建筑废弃物处理设施基本上无地可用。此外,深圳市已进入城市更新大时代,处于高度开发时期,需要大量的建筑材料。因此,为解决设施建设用地与土地供应不足的矛盾和再生建材供需不平衡的问题,有必要探索出一种既能实现由城市更新项目产生的建筑废弃物以再生建材的方式有效回归于城市更新项目的建设活动,又能缓解设施建设用地与土地供应不足矛盾的建筑废弃物高效综合利用的模式。3移动式现场利用模式
3.1基本原理
移动式现场利用模式是指配备可移动的筛分、破碎及再生建材产品等设备,在拆除现场将建筑废弃物有效转化为可用于再生建材生产的初级材料,如再生骨料、机制砂、石粉等,即在现场实现“房屋拆除+资源化处理”一体化。这种模式是随着城市更新、旧村改造项目兴起的,已在北京、吉林、昆明、杭州、郑州、深圳等城市有了成功的应用。3.2主要特点
根据移动式现场综合利用模式的基本原理,其基本特点主要体现在以下六个方面:(1)从用地要求来看,由于其直接在工程现场开展,因此无须专门规划用地。此外,放置在项目现场的处理设备,由于其机动性强,可移动,因此无须固定的处理场所;(2)从交通需求来看,由于大部分建筑废弃物能在现场实行资源化利用转化为产品销售,极大地减少了建筑废弃物的运输量。所以,无须大规模的运输,灵活方便,降低了建筑废弃物的清运成本及二次运输可能造成的污染;(3)操作上,自动化程度高,可迅速组合建立临时生产线,并投入生产;(4)从生产产品的类别来看,由于其局限于技术发展水平,目前生产的产品一般为较为初级的再生建材产品,可以销售给周边的工程项目;(5)从环境影响的角度来看,由于其施工现场可能距居民区较近,噪声、粉尘的存在可能遭到周边居民的投诉;(6)从投资角度来看,这种模式由于无须设厂,占地面积较少,设施设备简单,因此所需投资较小;(7)从处理时间周期来看,移动式现场综合利用周期与房屋拆除工期及开工建设时间直接相关,而中国特色的政府投资工程和社会投资工程一般工期要求紧,因此对这种模式的工作效率要求高。3.3对比分析
传统的固定场站综合利用模式是将拆除现场产生的建筑废弃物运输至配备有完整生产线的固定式厂房内,根据需求和不同的技术路线生产多样化再生建材产品,由于起源较早,目前已发展相对成熟。相对于这种模式,移动式现场利用在用地条件、工艺技术、产品类型、环境影响及交通需求等方面具有很大的不同,通过对比总结分析如表3-1所示。图3-1建筑废弃物处理模式对比分析模式类别固定式场站综合利用模式占地面积较大,300~500万吨/平方米,用地条件需单独选址保障用地,并将原料和产品储存区考虑在内工艺技术产品类型环境影响工艺复杂,根据生产产品的种类可设计多条生产线产品种类多样化远离城市和人群,避免了对周边环境造成影响投资较大,需要厂房建设投资和设施设备购买费用等需较长距离运输,运输途中可能产生尘土飞扬、路面污染的现象移动式现场利用模式无固定场所,不需规划用地,但产品从生产至销售的完成受用地面积的限制工艺简单,可由筛分+破碎组成产品种类较单一离居民区较近,扬尘和噪声问题可能会导致居民投诉投资较省,前期仅需设施设备购买不需要大规模的运输,灵活方便,降低了建筑废弃物的清运成本及二次污染投资需求交通需求3.4典型案例目前,建筑废弃物移动式现场综合利用模式在深圳市应用比较成功的典型案例为南方科技大学的建设和鹿丹村城市更新项目。(1)南方科技大学的建设深圳南方科技大学及深圳大学于2011年施行拆迁改造,工程拆迁总面积为3.72平方公里,据估算可产生建筑废弃物量约100万吨。如果按传统方式外运填埋处理,不仅需要占用大量土地,而且运输给城市交通带来极大压力,不符合科学发展观和国家循环经济产业政策。因此,深圳市住房和建设局、城市管理局、南山区政府等创新思路,首次招标引入建筑废弃物综合利用企业就地实现建筑废弃物综合利用,即通过现场移动式筛分-破碎,将90%以上的建筑废弃物转化成再生骨料、实心砖、空心砖、彩色荷兰砖、透水砖、广场砖、植草砖、路沿石等15类绿色再生建材产品,其工艺程如图2-5所示。生产的再生建材产品全部回用于南方科技大学的建设。经测算,这种处理方法既节约土地资源约90亩又减少天然砂石原料消耗60万立方米(若按建筑废弃物资源化综合利用转化率90%计),此外,还节省建筑废弃物外运及填埋的处置费用4000多万元,实现产值6000多万元。具有显著的经济、环保、社会效益。图3-1南方科技大学现场综合利用技术路线图图3-2移动式筛分机预筛分和破碎站破碎现场图(2)鹿丹村城市更新项目鹿丹村城市更新项目总共包括24栋楼,其拆迁范围土地总面积约7.26万平方米,需拆迁房屋的建筑面积共约11.08万平方米。经综合评定,市住房和建设局选定鹿丹村23栋、红岭南苑1~6栋共7栋楼宇拆除的建筑废弃物作为试点。引进项目建筑废弃物移动式现场利用模式:原房屋拆除-废弃物分类处理-再生骨料生产-骨料销售。即房屋拆除产生的建筑废弃物直接在现场进行再生处理,加工成各种再生骨料,销售给建筑施工单位,用作生产道路用透水路面砖、普通标砖、路沿石等水泥制品、道路稳定层以及工地垫层、填层料等的原材料。考虑到项目地处城市核心区,离居民区较近,为最大程度减少生产过程产生的扬尘和降低噪音,该模式的移动生产线为德国原装进口,还配套引进自动喷淋系统、风选系统、收尘系统、回破系统等设施。该生产线设计处理量可达80~100万吨/年,资源化利用率可达90%。在用地面积要求方面,据测算,鹿丹村城市更新项目建筑废弃物现场综合利用生产线的总占地面积仅约1500平方米。由于受作业面积的限制,该生产线目前尚有回破处理单元未连接。若将所有设备安装到位,并保障足够的产品堆放用地,总占地面积可控制在2500平方米以内;在产品类型生产方面,通过该生产线的筛分,建筑废弃物可被分为粗骨料、细骨料和木材等三大类,金属则在筛分前被分离(量小)。粗、细骨料的比例可通过设备参数的改变实现调节;在产品综合成本方面,由于鹿丹村旧改项目的拆除工作是通过招投标确定而来,采用外运处理的投标单位提供的报价为60元/立方米,而建筑废弃物综合利用企业的报价仅为50元/立方米,因此具有显著的价格优势。而其所提供的破碎骨料销售价格,仅为地下室垫层自然开采骨料市场价格的10~20%,因此市场销路很好,基本在2个月时间内销售一空,对鹿丹村旧改后期工作的进场施工完全不影响。与南方科技大学现场综合利用项目相比,鹿丹村城市更新改造现场综合利用项目的设备更为先进,全部采用德国原厂进口的破碎设备和筛分设备,占地面积更为紧凑,且设备组合更为灵活。南方科技大学建设和鹿丹村城市更新改造项目产生的建筑废弃物均成功地实现了就地绿色消化、再生循环利用,使90%以上的建筑废弃物经过现场拆除、现场分拣与分类及现场破碎,最终形成再生产品进行现场回用,基本上不外运填埋,完成了“零废都市”的目标。此模式的成功运作,将为深圳市城中村改造、光明新区和坪山新区以及前海片区大规模建设过程中产生的大量建筑废弃物的处理提供示范。3.5适用性分析
深圳市经过30余年的发展,已经成为一座常住人口超过1100万、经济总量超过14500亿元、城市建成区超过800平方公里、汽车保有量超过300万辆的特大城市,对城区市容环境要求非常高。同时,深圳市也面临着土地空间有限、能源水资源短缺、人口不堪重负、环境承载力严重透支等四个难以为继,城市交通拥堵现象屡现,车辆行驶的平均车速从2012年的26.5公里/小时下降到2013年的26公里/小时。因此,无论是从市容环境的要求出发,避免建筑废弃物运输可能造成的道路污染、市容环境破坏,还是从舒缓城市道路交通的状况出发,避免泥头车进入市区带来恶性交通事故的风险,抑或从保护生态用地的角度出发,避免基本生态控制线被频繁突破,建筑废弃物移动式综合利用技术都是非常适用于深圳的。同时,大量城市更新项目和其他城市建设活动本身也是需要大量外购建筑材料的,所以,移动式综合利用技术将生产基地由城区外变更至城区内,同时也减少了这些工程项目建筑材料的运输活动,能实现社会、经济和环保的三重收益。3.6分析与总结
综上所述,移动式现场利用模式虽然具有无须固定处理场所、不需要大规模运输、对道路交通影响小等优点,但也存在生产周期受限、生产场地面积受限、易招致居民投诉等特点,且仅适用于面积较大的城市更新项目。应用范围受限,因此不可大程度依赖。但传统的固定式场站处理具有产品类型丰富、原料与产品暂存空间大、生产周期灵活、市场适应性好、二次污染控制更具有保障等优点,但同时也存在道路运输污染风险、增加额外运输成本和产品运输成本、需要单独且永久的建设用地等特点。需要将移动式现场利用模式作为补充。鉴于此,确定深圳市建筑废弃物综合利用处理模式以固定式场站为主,移动式现场综合利用为辅,建议固定式场站的企业同步配备移动式现场处理设备,在服务范围内具有较大规模(大于1.5公顷)拆除重建类城市更新项目时必须采用移动式现场处理设备进行现场处理。4移动式现场利用模式实施指引
4.1用地需求分析
根据介绍的案例“深圳南方科技大学的建设”和“深圳鹿丹村城市更新项目”的总结分析,可以初步判断建筑废弃物就地综合利用模式的用地需求根据建设项目的用地面积和总的拆除建筑规模的不同会有一定变化,但基本可保持在1000~5000平方米的范围之内。当建设项目的用地面积较小(小于5000平方米)且总的拆除建筑面积在10000平方米以下时,就地综合利用模式的用地需求可控制在1000平方米以内,且可根据项目建设的需要灵活变动场址。当建设项目的用地面积适中(5000~20000平方米)且总的拆除建筑面积在10000~30000平方米时,就地综合利用模式的用地需求可控制在1000~2000平方米。当建设项目的用地面积较大(大于20000平方米)或总的拆除建筑面积超过30000平方米时,就地综合利用模式的用地需求可控制在2000~5000平方米。4.2管理要求分析
(1)建筑废弃物就地综合利用工作会产生一定的扬尘,因此应确保选址适当远离周边居民点,并在生产过程中持续保持喷水,避免造成周边地区尘土飞扬。(2)建筑废弃物就地综合利用施工过程中会产生较大的噪音,主要来源于破碎设备,因此应采用低噪音设备、加强消音措施并合理安排施工时间,避免影响周边市民的工作生活。正常情况下,建筑废弃物就地综合利用施工活动的噪声不会超过建筑物拆除活动产生的噪声。(3)设立方便的大型车辆交通出入口,同时设立清晰、醒目的再生骨料销售指引标识,方便周边工程到建筑废弃物就地综合利用场地内购买再生骨料或其他再生建材。(4)建筑物拆除活动中还应提高对建筑废弃物的分类管理认识,提前将门窗、马桶、家具、电器等成分单独拆除、移除或搬走,避免混入建筑废弃物后难以分离影响再生建材的品质。
4.3场地布局要求
结合施工现场实际情况,对施工现场平面及临时设施进行合理布局,实施封闭式管理。移动式现场处理平面布局的主要原则包括:(1)集约型用地,尽量减少设施设备用地,使平面布置紧凑合理,尽量不干扰正常的建筑拆除过程;(2)科学规划运输方案,既减少运输费用,又保证运输方便通畅,产品能够及时快速外运;(3)拆除区域的划分和设备场地的确定,应符合施工流程要求,尽量减少专业工种和各工程之间的干扰;(4)充分利用各种现场施工搭建的临时性建筑物、构筑物和原有设施为现场综合利用服务,降低临时设施的费用;(5)各种生产生活设施应便于工人的生产生活;满足安全防火、劳动保护的要求。许多规模较大的建筑拆除项目,其拆除工期往往很长。随着工程的进展,施工现场的面貌将不断改变。在这种情况下,应按不同阶段分别设置不同的施工总平面布局,或者根据工地的变化情况,及时对施工总平面图进行调整和修正,以便符合不同时期的需要,充分发挥移动式处理设备灵活机动的优势。此外,移动式现场处理往往周边居民点较多,对噪声、扬尘等环境影响因素十分敏感。因此,移动式现场处理在实际应用中,不仅要按照布局原则合理规划,保障卫生防护距离的最低要求,更需要建立全面科学的现场管理制度,特别需要注意以下六方面的规范化管理,将负面影响降至最低限度:(1)为了保持工地及周围环境的清洁卫生,每天安排专人清理打扫现场的基于拆除重建项目的道路,保持整洁有序的场地,在现场处理期间所产生的生产垃圾和生活垃圾及时清离现场;(2)产品不宜长时间堆积场内,应积极寻求销路,及时外运;(3)在车辆进出现场的主要出入口设置车辆清洗车轮胎池,以保证泥浆不随车辆污染周边环境和市政道路;(4)对雨季现场排水系统的日常维修措施;妥善处理泥浆水,未经处理不得直接排入城市排水设施和河流;(5)成立现场排水系统日常维修班组,专人负责、定期检查和清除排水沟以及沉淀池中积存物,确保排水沟畅通;(6)采取有效措施控制处理过程中的扬尘,对产生噪声、振动的机械,应采取减振降噪等有效控制措施,减轻噪声扰民,同时严格控制作业时间。5讨论与建议
建筑废弃物综合利用其实可以一拆为二,前端是建筑废弃物分拣、粉碎、筛分后形成建筑标准的粗骨料、细骨料、粗砂子、细砂子及泥砂等再生材料,这可以采用现场移动式综合利用;后端利用再生材料制成再生骨料混凝土、透水砖、多孔砖、轻质板材等,可以将初级的再生建材运至固定场站进行资源化利用。因此将现场移动式综合利用模式作为固定场站式模式的一种补充和优化,无疑是一种高效、优势互补的综合利用模式。建筑废弃物移动式现场利用模式目前虽然在深圳市得到了广泛的推广和应用,但是由于缺乏明确的行业规范条件及相关管理办法,行业门槛较低,导致很多综合利用企业仅需配置一台移动式设备就可申请建筑废弃物就地综合利用工作,但实际并未实现建筑废弃物的综合利用。因此,建议政府应该建立市场经济下建筑废弃物综合利用行业运行的秩序和规范,推行建筑废弃物综合利用企业准入机制,提高整个行业标准,避免社会资本逐利性地涌入建筑废弃物综合利用行业,使市场出现无序竞争、价格混乱、处理水平低、环境污染大等现象,最终导致整个行业不能健康发展。此外,建议政府在鼓励建筑废弃物综合利用创新技术发展的基础上,应建立一套对综合利用企业严格管理的体制,一旦出现建筑废弃物综合利用过程中产生的粉尘、噪声,收运过程中泄露甚至故意倾倒等问题,对其进行严格处罚。作者简介李蕾,深圳市城市规划设计研究院有限公司,工程师唐圣钧,深圳市城市规划设计研究院有限公司,高级工程师
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容