“未來(lái)所有的建筑材料都應(yīng)該由固廢構(gòu)成。”一位研究環(huán)境生態(tài)治理與循環(huán)平衡的專(zhuān)家曾如此斷言。

盡管這一觀點(diǎn)細(xì)究起來(lái)實(shí)現(xiàn)的可能性不大，但建材行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，的確逐漸成為改善城鄉(xiāng)面貌、治理生態(tài)環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐。

無(wú)論是水泥還是混凝土、磚瓦、復(fù)合材料等建材所屬細(xì)分行業(yè)，均能扛起循環(huán)經(jīng)濟(jì)的大旗，在碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略的推進(jìn)過(guò)程中，它們是固體廢棄物綜合利用大賽道上的領(lǐng)跑者。

01

有機(jī)垃圾既是燃料也是原料

在重慶，華新子公司重慶華新地維水泥有限公司大比例替代燃料技術(shù)研發(fā)應(yīng)用標(biāo)桿項(xiàng)目在今年5月通過(guò)驗(yàn)收，化石燃料替代率達(dá)到60%以上。經(jīng)過(guò)近兩年不斷尋源、試用對(duì)比和規(guī)模使用，華新地維選擇了三種主要替代燃料：一般工業(yè)固廢、汽車(chē)拆解物及內(nèi)飾還有廢布條（料）。

華新只是眾多水泥行業(yè)綠色工廠的縮影。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)依托新型干法水泥窯技改建成協(xié)同處置生活垃圾、城市污泥、產(chǎn)業(yè)廢棄物的水泥熟料生產(chǎn)線有近300條，有效推動(dòng)了行業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型，為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。

在河北石家莊，金隅鼎鑫水泥不僅做到來(lái)什么處置什么，還引導(dǎo)政府部門(mén)將農(nóng)業(yè)、林業(yè)和工業(yè)垃圾如制造業(yè)下腳料等都引進(jìn)過(guò)來(lái)作為燃料的一部分。

“我們還義務(wù)處置市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén)罰沒(méi)的假冒偽劣商品、過(guò)期物品等，不可燃的垃圾如工業(yè)廢渣、廢料在這里也能實(shí)現(xiàn)回收再利用，最大化地消納工業(yè)固廢，努力讓水泥廠成為‘政府好幫手，城市凈化器’。”金隅鼎鑫黨委副書(shū)記武相艷告訴《中國(guó)建材》雜志記者。

借助窯內(nèi)煅燒過(guò)程中的高溫、強(qiáng)對(duì)流、強(qiáng)堿性、還原氣氛等特性，水泥窯能“榨干”生活垃圾、“消納”市政污泥、“消滅”危險(xiǎn)廢物……完全實(shí)現(xiàn)廢棄物的無(wú)害化處置。

在江蘇南京，中國(guó)建材集團(tuán)旗下南京中聯(lián)水泥不僅能處置城市污泥，還能處理關(guān)?；S企業(yè)的危險(xiǎn)廢物、偷埋的危廢、化工廠殘留的含油土壤、非正規(guī)填埋的固體廢物等，及時(shí)協(xié)助政府處理了多起影響惡劣的環(huán)境污染事件。

在新疆，水泥企業(yè)也在嘗試將令新疆農(nóng)民頭疼的棉花秸稈變成水泥窯的優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)替代燃料。這不僅可以緩解水泥工業(yè)對(duì)煤炭的依賴(lài)性，還可以將秸稈等生物質(zhì)“廢物”燃料化工藝形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，帶動(dòng)區(qū)域內(nèi)的生物質(zhì)“廢物”資源化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

像農(nóng)業(yè)廢棄物如秸稈、稻殼等，不僅是水泥窯的“食物”，更是墻體材料的優(yōu)質(zhì)原料。

西安墻體材料研究設(shè)計(jì)院黨委書(shū)記唐玉嬌介紹，農(nóng)業(yè)固體廢棄物經(jīng)草磚機(jī)打壓成型可成為綠色墻體材料。與傳統(tǒng)的黏土磚相比，草磚具有保溫、隔熱、造價(jià)低廉和透氣性較好特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。用常見(jiàn)的稻殼制作的耐火磚，可用于建造易燃、易爆品倉(cāng)庫(kù)。

02

深入挖掘行業(yè)吃“渣”潛力

與農(nóng)業(yè)固廢等有機(jī)固廢垃圾相比，無(wú)機(jī)的工業(yè)固廢如尾礦、礦渣、城市垃圾等，是建材產(chǎn)品的重要原料之一。

北京建筑材料科學(xué)研究總院副院長(zhǎng)陳旭峰介紹，目前，年產(chǎn)生量在1億噸以上的大宗工業(yè)固體廢棄物，主要包括煤矸石、粉煤灰、尾礦、工業(yè)副產(chǎn)石膏、冶煉渣等。

“根據(jù)這些固廢不同物理化學(xué)特性，經(jīng)過(guò)不同工藝的加工制備，有些可以產(chǎn)出符合混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)質(zhì)量要求的初級(jí)產(chǎn)品，有些適用于高強(qiáng)、高性能混凝土的生產(chǎn)?！标愋穹甯嬖V記者，如鐵尾礦制備滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求的混凝土砂石骨料，因其母巖以花崗巖、綠輝巖和片麻巖類(lèi)為主，母巖強(qiáng)度較高（80～150MPa），其制備的砂石骨料堅(jiān)固性好、抗壓碎能力強(qiáng)，適用于高強(qiáng)、高性能混凝土的生產(chǎn)。

事實(shí)上，混凝土行業(yè)歷來(lái)有著“吃渣”大戶(hù)的稱(chēng)號(hào)。當(dāng)前，混凝土中用量最多的強(qiáng)度等級(jí)為C30～C40。以每立方米混凝土大約摻入100千克～150千克的粉煤灰、礦渣粉等輔助膠凝材料估算，僅以粉體材料形式消納的固廢就大約有3億～4億噸。

燒結(jié)墻體屋面及道路用制品行業(yè)也是消納工業(yè)固廢的主力軍。中國(guó)磚瓦工業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)周炫表示，當(dāng)前我國(guó)燒結(jié)墻體屋面及道路用制品行業(yè)可利用煤矸石、粉煤灰、建筑垃圾和污水處理廠污泥等各類(lèi)大宗廢棄低熱值固體廢棄物，生產(chǎn)節(jié)能、節(jié)土、利廢、環(huán)保的燒結(jié)墻體屋面及道路用制品。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該行業(yè)年利用各種大宗工業(yè)廢棄低熱值固體廢棄物已達(dá)到1.35億噸以上，年節(jié)約能源3200萬(wàn)噸標(biāo)煤以上。

高溫焙燒分解是無(wú)害化處置固體廢棄物的最佳方法。850℃焙燒溫度基本上可以使所有的有害有毒廢棄物徹底分解，如最難分解的二噁英等有毒物質(zhì)，可揮發(fā)的有機(jī)物質(zhì)（VOC）、（H）FCKW、生物劑、塑化劑、甲醛等污染物，纖維、PM2.5顆粒物等造成矽肺的有害有毒物及重金屬等有毒金屬?gòu)U棄物，在850℃的溫度下也會(huì)與其他礦物熔融，形成新的燒結(jié)礦物被固化在燒結(jié)制品中。

目前，燒結(jié)墻體屋面及道路用建筑材料制品原料已由單一的黏土擴(kuò)大到建筑渣土、煤矸石、粉煤灰、爐渣、河道淤泥、污水處理廠污泥、赤泥、錳渣、各類(lèi)礦山剝離廢棄物，尾礦及含有黏土礦物的工業(yè)廢渣，少部分頁(yè)巖，黏土礦物的工業(yè)垃圾和生活垃圾等。

“磚瓦行業(yè)當(dāng)前轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向是向大宗固廢綜合利用主力軍邁進(jìn)，要成為城市運(yùn)行不可或缺的保障產(chǎn)業(yè)。”在2024年中國(guó)磚瓦行業(yè)大會(huì)上，中國(guó)磚瓦工業(yè)協(xié)會(huì)執(zhí)行會(huì)長(zhǎng)孫向遠(yuǎn)也表示，磚瓦行業(yè)必須適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)的新變化、適應(yīng)市場(chǎng)新需求，必須努力開(kāi)拓大宗固體廢棄物綜合利用業(yè)務(wù)，發(fā)掘行業(yè)固廢、綠色環(huán)保和循環(huán)利用的潛力，推動(dòng)磚瓦產(chǎn)品成為裝配式建筑中圍護(hù)結(jié)構(gòu)、外墻保溫與飾面和民族建筑文化特色的主要選材。

03

讓建筑垃圾變廢為寶

建筑垃圾也稱(chēng)建筑固廢，是指在工程中由于人為或者自然災(zāi)害等原因產(chǎn)生的建筑廢料?；谘h(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的理念，建筑廢棄物資源化處理就是要通過(guò)一定的技術(shù)措施和管理手段，將傳統(tǒng)的“資源→產(chǎn)品→廢棄物”的處理模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源→產(chǎn)品→廢棄物→可再生資源→再循環(huán)產(chǎn)品”，從而實(shí)現(xiàn)最大化的資源價(jià)值轉(zhuǎn)移。

同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院建筑工程系主任和綠色建造研究中心主任肖建莊在接受記者采訪時(shí)表示：“早期的固廢以石、土、木頭等天然材料為主，很容易回歸自然。改革開(kāi)放后，大量的混凝土、鋼材、磚瓦、玻璃、塑料等人工材料被應(yīng)用于建筑，回歸自然變得越來(lái)越難?！?/p>

目前我國(guó)主要采用兩種方式處理建筑垃圾，一種是將其運(yùn)往當(dāng)?shù)亟ㄖ{場(chǎng)，再進(jìn)行資源化、填埋或者焚燒處理；另一種是由建筑垃圾資源化企業(yè)對(duì)建筑垃圾進(jìn)行收集或收購(gòu)，運(yùn)往相關(guān)回收企業(yè)進(jìn)行資源化生產(chǎn)。

“從過(guò)去資源化率不到5%，到今天的30%，我國(guó)建筑固廢資源化之路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常大的跨越。但作為世界上每年新建建筑量最大的國(guó)家，我國(guó)很多地方處理建筑固廢仍以堆積和填埋為主。長(zhǎng)期堆積和填埋會(huì)占用土地資源，且對(duì)土壤和水體等產(chǎn)生污染；室外堆積的建筑垃圾也會(huì)因揚(yáng)塵而污染空氣。”肖建莊說(shuō)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在研究團(tuán)隊(duì)與多家企業(yè)的共同推動(dòng)下，建筑固廢資源化關(guān)鍵技術(shù)迄今已在全國(guó)25個(gè)省、自治區(qū)、直轄市得到推廣應(yīng)用，建成建筑固廢資源化生產(chǎn)線80余條，并先后建成我國(guó)第一幢再生混凝土框架多層結(jié)構(gòu)、第一幢再生混凝土框-剪高層結(jié)構(gòu)。特別是上海等地鼓勵(lì)甚至強(qiáng)制使用再生骨料，推動(dòng)了廢棄混凝土等建筑固廢資源化率的大幅提升，踐行了“兩山”理念和“雙碳”戰(zhàn)略，社會(huì)效益和環(huán)境效益顯著。

國(guó)家環(huán)境保護(hù)建筑垃圾資源化利用工程技術(shù)中心主任關(guān)宇認(rèn)為，建筑垃圾中的許多廢棄物經(jīng)分揀、剔除或粉碎后，大多可以作為再生資源重新利用。但當(dāng)前用建筑垃圾再生骨料代砂，作為中間產(chǎn)品用于制備砌筑砂漿、抹灰砂漿、混凝土墊層砌塊、鋪道磚、花格磚等終端建材制品，是建筑垃圾資源化利用的主要途徑，急需打開(kāi)更高附加值利用的通道。

04

新廢領(lǐng)域也能顯身手

相較于農(nóng)業(yè)固廢、工業(yè)固廢、建筑垃圾等傳統(tǒng)固廢，工業(yè)“新三廢”（即廢動(dòng)力電池、廢光伏組件、廢風(fēng)機(jī)葉片）循環(huán)利用新能源設(shè)備的回收利用可謂未雨綢繆。10月18日，新央企中國(guó)資源循環(huán)集團(tuán)有限公司正式成立，退役風(fēng)電和光伏設(shè)備回收是其主要業(yè)務(wù)之一。

“當(dāng)前我國(guó)退役風(fēng)電葉片回收利用處于初級(jí)的摸索階段，沒(méi)有形成大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。主要集中在切割降級(jí)利用和粉碎添加利用為主，但利用率不足?！敝袊?guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)孟弋潔在接受《中國(guó)建材》雜志記者采訪時(shí)介紹，截至2024年6月，全國(guó)已經(jīng)拆除的風(fēng)電機(jī)組達(dá)260萬(wàn)千瓦以上，分散在全國(guó)20多個(gè)省市自治區(qū)。

據(jù)中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，“十四五”期間會(huì)產(chǎn)生2萬(wàn)噸左右的廢舊葉片，而企業(yè)投產(chǎn)一條葉片回收生產(chǎn)線需要5000～6000噸的產(chǎn)出才能保障收益。當(dāng)前廢舊葉片的來(lái)源限制了回收技術(shù)迭代升級(jí)和多元化發(fā)展。

受不同地區(qū)對(duì)材料需求多樣化的影響，復(fù)合材料光伏邊框也成為光伏發(fā)電高速發(fā)展趨勢(shì)下的一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，“而光伏邊框相比于風(fēng)電葉片分布更加分散，增加了回收難度”。

孟弋潔認(rèn)為，廢舊退役風(fēng)電和光伏設(shè)備可在建筑保溫、管道工程、粉煤灰磚、水泥及制品中廣泛利用，前景廣闊。推動(dòng)其高值化循環(huán)利用可從三個(gè)方面著手：一是政策驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)相關(guān)政策的出臺(tái)，明確退役設(shè)備的處理責(zé)任和流程；二是標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向，制修訂回收相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)退役設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化回收和再利用，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用場(chǎng)景；三是產(chǎn)業(yè)融合，建材行業(yè)可以與風(fēng)電和光伏設(shè)備制造商、回收企業(yè)等形成產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，共同推進(jìn)退役設(shè)備的回收和再利用。

中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)纖維復(fù)合材料再生分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)張榮琪也表示，目前國(guó)家部委及各個(gè)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的都是新能源領(lǐng)域復(fù)合材料的回收，主要是風(fēng)電葉片和光伏復(fù)合材料。建材行業(yè)是復(fù)合材料生產(chǎn)制造行業(yè)，具有更強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該從回收產(chǎn)業(yè)技術(shù)和再生材料應(yīng)用方面發(fā)揮積極作用，開(kāi)展回收產(chǎn)業(yè)技術(shù)和裝備的研究和制造，再生材料建材產(chǎn)品中應(yīng)用開(kāi)發(fā)，提高再生材料的消納和高值化、功能化應(yīng)用推廣。

張榮琪提醒，行業(yè)還應(yīng)該更加關(guān)注其他應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)合材料制品退役的問(wèn)題。因?yàn)?，現(xiàn)階段風(fēng)電葉片總量?jī)H占復(fù)合材料總產(chǎn)量的7%，還有93%左右的其他應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)合材料沒(méi)有得到關(guān)注。例如復(fù)合材料制造行業(yè)（邊角廢料、報(bào)廢產(chǎn)品等）、電子線路板（PCB板）、交通運(yùn)輸領(lǐng)域（汽車(chē)、高鐵、飛機(jī)、船等）、石油化工領(lǐng)域（防腐儲(chǔ)存罐、管道等）、電力絕緣領(lǐng)域（絕緣子、電表箱、絕緣棒材等）、污水處理領(lǐng)域（各種排水、污水管、防腐制品等）、建筑建材、體育用品等。

“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”理念提出后，建材行業(yè)就積極地參與進(jìn)來(lái)，從材料源頭到下游應(yīng)用，從設(shè)計(jì)理念到產(chǎn)品生產(chǎn)創(chuàng)新，走出了有建材特色的“循環(huán)”之路；從科學(xué)到工程技術(shù)層面，已在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了“變廢為寶”的生產(chǎn)閉環(huán)。

記者了解到，當(dāng)前我國(guó)一些較早介入固廢資源化利用的建材企業(yè)仍存在缺乏明確的應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)需求，資源化產(chǎn)品高成本、低價(jià)值等問(wèn)題，也都在期待政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)提升、成本優(yōu)化和市場(chǎng)教育等方面有進(jìn)一步突破。只有在各方的共同努力下，建材行業(yè)才能真正將循環(huán)理念變?yōu)樾袆?dòng)，激發(fā)出轉(zhuǎn)型升級(jí)新動(dòng)力，搶占循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高地。

采編：《中國(guó)建材》雜志
本刊記者：靳惠怡 劉秀枝 吳躍