基于垃圾分類的資源循環利用基地建設
——以海安市為例

楹瑞再生資源（上海）有限公司 李乃丹

自2016年底起，垃圾分類進入高速推進期，在國家發改委、住建部《生活垃圾分類制度實施方案》發布之后，我國生活垃圾分類逐步進入“強制時代。實施垃圾分類過程中，分類后各類固體廢棄物資源化利用和終端處置將是垃圾分類工作可持續推進的制約因素和基本條件。筆者以海安資源循環利用基地為例，針對垃圾分類主要分出垃圾類別，提出與城市綠色發展、無廢城市建設相適應的廢棄物處理模式，同時結合主流處置工藝及其發展趨勢，提出資源循環利用基地的建設路徑。

一、建設理念

資源循環利用基地是在靜脈產業園、循環經濟產業園基礎上，配套垃圾分類發展而來的城市廢棄物回收、處置和再生利用功能區。海安資源循環利用基地遵循以保障環境安全為前提，以節約資源、保護環境為目的，運用先進技術，對城市廢棄物進行分類利用和集中處置，與城市垃圾分類、垃圾清運和再生資源回收系統對接，將再生資源以原料或半成品形式在無害化前提下高效高值再利用，將末端廢物進行協同處置，實現海安市城市發展與生態環境和諧共生。

基地以海安市生活垃圾、餐廚垃圾、飛灰、醫療廢物綜合處理處置為核心，結合海安市垃圾分類和再生資源回收“兩網融合”的廢舊物資品類分選、回收、再利用缺口，且考慮服務區域有害垃圾的處置需求，設置基地內部子項目設施，最終提供城市各類固體廢物綜合解決方案。

建設海安資源循環利用基地是海安市高質量發展的重要保障，是明顯提高海安市資源利用效率的重要方式，是解決海安市垃圾分類實際問題的有效途徑，可以推動海安市向“無廢城市”高階發展。

二、建設模式

（一）地理區位與選址

海安資源循環利用基地位于江蘇省南通海安市高新技術產業開發區，地處南通、鹽城、泰州三市交界處，東臨黃海，南望長江，是蘇中水陸交通要沖。地處“上海100分鐘經濟圈”，是長三角北翼的重要開發區域之一。

（二）再利用、處理處置對象

通常資源循環利用基地應接納固體廢棄物種類不限于可回收物（廢塑料，廢金屬，廢包裝物，廢舊紡織物，廢棄電器電子產品，廢玻璃，廢紙塑鋁復合包裝等）、餐廚垃圾、有機易腐垃圾（包括園林綠化及農貿市場等）、有害垃圾（廢電池，廢熒光燈管，廢溫度計，廢血壓計，廢藥品及其包裝物，廢油漆、溶劑及其包裝物，廢殺蟲劑、消毒劑及其包裝物等）、建筑垃圾[1]、城市污泥、危險廢物等。

海安資源循環利用基地集中、協同再利用及處理處置的固廢種類，結合服務范圍內現狀缺口和一定時期內的發展預測進行合理規劃測算，進入基地固體廢棄物主要包括可回收物即生活源再生資源、餐廚垃圾、其他垃圾、飛灰、醫療廢物等。

（三）總體設計

海安資源循環利用基地總體思路按照“三個領域、三個循環、一個示范工程”的建設框架設計。

（1）建設“生活垃圾減量處理、再生資源高效分選回收再利用、危廢安全處理”三個重點領域。一是危險廢物（如飛灰、醫療廢物）采用等離子技術的應用，以提高土地資源利用效率和環境效益。二是海安市垃圾分類后資源高值的再利用，通過再生資源分選與高值利用，發揮資源化產業集聚優勢。三是采用焚燒轉能源技術路線，實現原生生活垃圾零填埋。

（2）構建基地子項目內部、子項目之間及基地與外部環境之間物質和能源小中大三個循環體系。通過分步建設基地各子項目及公輔設施，形成單個子項目內部、不同子項目之間的廢棄物處理和循環利用、能量梯級流動的內循環，并通過園區外“補鏈”，形成多產品多鏈條的生態工業“網狀結構”。基地內部生活垃圾焚燒設施存在內部水、能量小循環；生活垃圾焚燒設施與飛灰等離子資源化利用，與餐廚垃圾資源化處理和再生資源自動分選之間可以形成上下游關系，是一個中循環；而基地與海安市廢棄物源頭和收運體系形成了一個大循環。

（3）建設一個全國等離子熔融處置危廢示范工程。運用等離子熔融技術處理飛灰、醫療廢物等危險廢物，國內鮮有的危險廢棄物全資源化安全處置方式，通過與生活垃圾焚燒設施園區內部的銜接，可形成國內的示范案例。

（四）功能布局

海安資源循環利用基地功能布局主要以生活垃圾焚燒發電減量區為基礎，以飛灰醫廢安全處置區、再生資源自動分選區、再生資源高值利用區為亮點，協同餐廚垃圾資源化處理區等，五大功能區形成該園區特色。其中，生活垃圾焚燒發電減量區、飛灰醫廢安全處置區、餐廚垃圾資源化處理區為核心區，核心區位于園區中央部位，以處理生活垃圾、飛灰、醫廢、餐廚垃圾等城市廢棄物為主；再生資源分選區、再生資源高值利用區為緩沖區，分層布局。

三、子項目構成

（一）生活垃圾焚燒發電減量區

1.功能及規模

本功能區采用機械爐排式垃圾焚燒發電技術。機械爐排式垃圾焚燒發電技術具有處理量大、運行可靠度較高、處理周期短、減量化顯著、無害化徹底以及可回收垃圾焚燒余熱等優點，適宜大規模處理未經分類的高熱值城市生活垃圾。在全球已建的2300多座生活垃圾焚燒發電廠中，機械焚燒爐使用率在80%以上，是目前國內外城市生活垃圾焚燒發電處理的最佳處理方式[2]。

海安生活垃圾焚燒發電項目項目配備三臺機械爐排爐、兩臺總裝機容量為15MW凝汽式發電機組，年處理生活垃圾33萬噸，主要負責海安市及周邊地區生活垃圾的“無害化、減量化、資源化”處置。

2.工藝流程

生活垃圾統一收集發酵后進入鍋爐焚燒。垃圾倉中的生活垃圾由垃圾抓斗放入垃圾進料斗，再進入爐排上方，垃圾在爐排上進行層狀燃燒。在爐排干燥段，垃圾被預熱、氣化；在燃燒段，垃圾進行焚燒；在燃盡段，垃圾被燃盡，并排出垃圾焚燒后的灰渣，實現生活垃圾的無害化焚燒處理[3]。

（二）再生資源自動分選區

1.功能及規模

本功能區解決可回收物精細化分選和細品類資源再生問題。分選中心針對垃圾分類和再生資源回收“兩網融合”所分類回收的混合可回收物、廢紙、廢塑料、廢玻璃、廢金屬、廢舊紡織物、廢紙塑鋁復合包裝，通過全自動分選技術路線，采用多級篩分、智能分選設備、光譜探測風選等多級工藝組合，最終分選出30種以上小品類可回收物。

本項目設計收集范圍為海安市、東臺市和泰州市姜堰區，處理的對象是三地的可回收物，設計規模400噸/日，包含分選車間、垃圾周轉場地、配電室、控制室、通道及環氧草坪等。

2.工藝流程

工藝路線在國際上先進自動分選工藝路線基礎上，搭載分選機器人，機器人通過對垃圾的種類、材質、形狀進行實時掃描，利用機械手臂將物料中的織物、紙類、電子產品和玻璃分離出來；同時，使用機械分選設備滾筒篩和彈道篩，對物料進行粒徑、2D/3D的分離；利用磁選機和渦電流分選機回收其中的鐵、鋁金屬；配置光電分選機對塑料進行了細分類，回收PET、HDPE、PP。

（三）餐廚垃圾資源化處理區

1.功能及規模

本項目與生活垃圾焚燒發電減量區協同設置，主要服務范圍為南通市，分期建設，總設計規模90噸/日，一期50噸/日。

2.工藝流程

采用“干濕分離+油水分離+干渣焚燒+廢水處理”的無害化處理工藝。干濕分離與深度脫水系統通過餐廚垃圾專用螺旋擠壓脫水機和高效離心脫水機使餐廚垃圾內的水分能夠充分排出，經油水分離系統，將廢水經過儲藏槽進入油水分離系統，采用濕式熱解系統實現廢液、廢油、廢渣的三原分離，其中廢液送污水站處理達標排放，油脂作為工業用油原料，脫水殘渣送至焚燒中心與生活垃圾協同處理。

（四）飛灰醫廢安全處置區

1.功能及規模

本功能區設置飛灰等離子熔融處理及醫療廢物等離子氣化項目。其中，生活垃圾焚燒飛灰利用處置分為填埋和資源化兩種方式，填埋是飛灰處置的傳統方法，而資源化是近些年發展起來的新處理方式。根據飛灰的化學成分特點，目前飛灰資源化利用方式主要為建材化，即作為替代原料用于建材產品生產[4]。本基地飛灰等離子體熔融處置項目，設計規模80噸/日，分兩期建成，一期等離子體飛灰資源化示范工程項目設計規模40噸/日。

醫療廢物等離子氣化項目主要處置來自海安市及周邊的醫療廢物，服務年限為20年，設計規模12噸/天。

2.工藝流程

等離子體飛灰熔融處置主體工藝包括前處理系統、電弧系統、熔融爐系統、煙氣凈化系統、污水處理系統五大系統。醫療廢物等離子氣化項目采用等離子體氣化爐的工藝方案，分解產物主要有殘碳(固定碳)、氫、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、等。

（五）再生資源高值利用區

1.功能及規模

本功能區定位針對廢塑料、廢舊織物、飲料紙基復合包裝等分別進行不同程度資源化再利用，再生產成產品或原材料。廢塑料目前為高值再利用區域主要處理對象，處理規模一期9400噸/年，二期6.9萬噸/年；廢舊紡織物經過分揀、消毒、再利用等實現再生。該項目設計規模為2萬噸/年；紙-鋁-塑復合包裝物總體設計規模15萬噸/年，一期3萬噸/年，二期達14萬噸/年。

2.工藝流程

（1）廢塑料

進入基地塑料根據品類采用不同回收工藝，工藝路線包括機械回收和化學回收。相對完整、性能保存較好的廢舊塑料采用機械回收技，通過分選、清洗、碎化和重塑等方式對廢舊塑料進行回收再利用。對于老化降解或可重塑性較低的塑料，采用化學回收技術，通過化學方法對分子鏈和有機大分子進行破壞使其轉變成能量更高的小分子單體，生產高附加值化工原料和石油燃料[5]。

（2）廢舊紡織物

廢舊紡織物由于聚酯纖維作為目前使用最廣泛，廢舊產品存量最多，回收技術研究最活躍的化纖材料[6]。本基地的廢舊紡織物回收再生對象主要以聚酯纖維為主。工藝路線市是通過乙二醇醇解聚酯得到低聚物BHET，BHET與甲醇進行酯交換轉化為DMT，DMT再與乙二醇重新合成新聚酯。該技術優點是能從幾乎所有聚酯產品中回收再生出與從石油制造同等高純度的聚酯，并在工藝上實現閉環[6]。廢舊織物的回收采用“線上（平臺預約、多平臺合作）+線下（社區投放回收箱、再生資源回收站點）”的模式，同時在資源回收站點進行初分揀。

（3）廢紙塑鋁復合包裝

紙塑鋁復合包裝材料經水力疏解，通過黏附破壞、內聚破壞和被粘物破壞的方式分離提取出再生紙漿，再根據相似相溶原理，采用堿液浸透濕法配合機械破壞法分離鋁塑復合材料中的鋁和塑，最后通過加熱加壓方式，得到再生塑料顆粒。

四、結束語

海安資源循環利用基地將是解決生活垃圾分類工作末端資源化利用的基本保障，同時是垃圾分類和再生資源“兩網融合”協同在終端的體現。不同區域資源循環利用基地基于總體模型，可根據服務范圍發現固廢與再生資源的處理處置缺口、發展預測、設施現狀等要素綜合分析與個性化設計。此外，基地無害化處理量、資源再生產品質量、污染物排放量等都應有效控制。