皮 猛 陳 輝 朱宏哲
(1 北京朝陽環境科技股份有限公司 北京 100024 2 北京朝京環保能源科技股份有限公司 北京 100024 3 中國城市建設研究院有限公司 北京 100120)
近年來,隨著社會經濟的發展,國家對環保的重視程度以及大眾的環保意識在逐步增強[1]。從實施垃圾分類政策、發布循環發展經濟體系指導意見到提出“碳達峰、碳中和”目標,無不體現了國家對城市固體廢棄物的處理處置的重視。但是,城市固體廢物處理處置因“土地資源、鄰避效應”等問題的制約,導致城市固體廢物處理處置設施的建設形勢嚴峻,進度滯后,難以滿足固體廢棄物快速增長的處置需求[2]。因此,城市固體廢棄物處理處置設施的建設逐步演變為多元化、集中化、規?;幚淼难h經濟產業園區模式。
循環經濟產業園通常由生活垃圾焚燒發電、生活垃圾填埋場、餐廚廚余垃圾處理、園林垃圾處理、市政(禽畜)糞便處理、市政污泥處理、動物尸體無害化處理、醫療廢物處理、滲濾液處理、可回收物分揀打包、飛灰暫存或處置等項目構成。
循環經濟的特征是物質循環利用和能量梯級利用,通過模擬生態群落的物質循環方式實現經濟的循環發展,最終實現資源的高效利用和生態環境的優化[3]。
循環經濟一般分為廢物回收、資源化利用、最終處置和再生資源銷售四個階段。首先依據固體廢物的屬性提取有利用價值的部分,回收可利用的部分,減少資源浪費;然后通過物理處理工藝或者化學處理工藝,將廢棄物中可以資源化利用的物質和能源從廢棄物中回收。其次按照無害化處理的原則,通過采取無害化的處理方式處理廢棄物,避免造成環境污染。最后將再生資源作為循環經濟的產品銷售實現其價值[4]。通過集中建設管理各類城市固體廢棄物處理設施,有效利用有限的選址空間建設城市固體廢物循環經濟產業園,將各類設施集中在一起運行管理,能夠減小分散建設帶來的鄰避效應和污染風險,實現多種固體廢物的聯合協同處理,重構“資源—產品—廢棄物—再生資源”的循環過程,構建物料、能源、水資源等多種循環利用體系。
北京市朝陽循環經濟產業園位于北京市朝陽區金盞鄉高安屯,總用地面積4636 畝,園區始建于2002 年,前身是北京市朝陽區垃圾無害化處理中心,其既是北京市第一家實現全密閉作業的大型垃圾填埋場,也是北京市第一批循環經濟園區類試點單位。通過不斷的發展完善,現已形成包含垃圾焚燒發電、餐廚垃圾處理、廚余垃圾處理、建筑垃圾處理、醫療廢物處理等多種固體廢棄物處理的國家循環經濟示范單位。
園區具體情況詳見表1。

表1 朝陽循環經濟產業園情況

圖1 朝陽循環經濟產業園鳥瞰圖

圖2 朝陽循環經濟產業園工藝流程圖
(1)共享理念
循環經濟產業園的建設體現了共享理念。首先是廠址用地共享,城市固體廢棄物處理處置設施都有環保、衛生、消防等防護距離要求,也需要建設道路、給排水管網、電力、環保、消防等公用工程基礎設施,采用園區模式集中建設可以根據各類廢棄物特性結合項目工藝特點合理選址、科學規劃,通過統一布局節約土地資源;其次是技術共享,不同廢棄物的處理技術有不同的技術需求,循環經濟產業園的模式將不同處理設施集中在一個產業園內可以有效利用不同處理技術的優勢彌補各自的短板實現技術資源互補;最后是人力資源共享,循環經濟產業園的模式通常由一家單位建設管理,可以對園區人員進行統一管理、統一調動,各類人員可以統籌協調,互通有無,實現人力資源共享。
(2)節約理念
循環經濟產業園是集中化、規模化的建設模式,與單獨建設的固體廢棄物處理廠相比采用產業園建設能夠節約土地資源最大限度的利用土地資源,建設固廢處理園區可以共建部分公用工程基礎設施,甚至免建部分設施,節約設施建設費用,例如:循環經濟產業園區有垃圾焚燒項目就可以將蒸汽余熱供給園區其他有需求的項目,而不用再建設鍋爐房或引入外接熱源。園區運營管理可以統籌協調各類物料,例如:循環經濟產業園區的餐廚垃圾處理廠等項目產生的固渣可以送往焚燒廠處理,不用再外運至其他處理設施等等措施都可以節約運營費用,實現項目投入資金的最大化利用。
(3)共建理念
循環經濟產業園的設施共建理念主要表現為環保設施共建和公用設施共建。城市固體廢棄物處理處置設施雖說是治理污染的項目,但是運行過程中,難免會產生廢水、廢氣、廢渣等污染物,這些污染物都需要進行合理處理處置,在循環經濟產業園園區建設中,可以將治理二次污染的環保設施合并建設,進一步提高規模效益,減少資源消耗。此外產業園區的主要公用工程基礎設施也可以共建,主要包括共建綠化道路、共建給排水管網、共建消防設施、共建電力設施等基礎設施,優化基礎設施,最大限度發揮基礎設施的功能和效應。統一規劃、集中處理,嚴防污染外溢,實現園區集約化、共享化建設,減少項目消耗,避免重復建設。
(4)循環理念
循環理念是循環經濟產業園區的根本特征。主要包括物料循環、水資源循環、能量循環等。園區的能量循環實質是實現對園區內能量的有效利用合理分配,不僅有利于提高園區內各單元清潔生產技術水平,有效利用每個單元的能量,更有利于能源的總體優化利用,即一個單元多余的能量作為另一單元的熱源而加以利用。充分利用園區內各類能源,作為其他單元系統的能源,能有效節省處理費用,增加凈利益,提高整個園區的經濟效益。例如生活垃圾焚燒中產生的余熱作為餐廚、廚余垃圾處理、厭氧系統、研發和生活取暖熱源,通過園區內部各單元用戶間的能量流來提高效率,實現能耗的最小化。從生產節能、交通運輸節能、生活節能、建筑節能等多個方面,提高能源的利用效率。
園區的水資源在園區內多次循環利用,以多種方式(現場、分散或集中等)處理后排放到外部社區或或回收利用。而對于雨水,園區將其視為一種重要的資源,并將雨水收集來作為水源以及通過滲透或保留的方式來涵養蓄水層、景觀河道和植被等。為了減少工業企業的廢水排放量,提高水的循環使用率,利用園區污水處理廠的尾水作為中水水源,經深度處理后供給其他單元系統使用,提高園區內水資源的整體利用率。園區的物料循環體現在將城市生活垃圾滲瀝液、餐廚垃圾、廚余等廢棄物協同進行協同厭氧發酵,提升厭氧發酵效率。餐廚垃圾、廚余垃圾、建筑垃圾等處理線產生的雜質固渣送往焚燒廠焚燒處理,分選出的有機質生產成有機肥料用于綠化肥料。建筑垃圾及爐渣處理廠所制磚用于基地內地磚、圍墻的制造等,經過多個處理線的協同處置實現固廢物料循環利用。
北京朝陽循環經濟產業園作為國內循環經濟示范園區,運營理念主要體現為循環發展、科技創新、低碳環保、科教惠民四大理念。
(1)循環發展的領先園區
朝陽循環經濟產業園從最初的單一填埋工藝,到現在成為集垃圾焚燒、餐廚垃圾、醫療廢物、建筑垃圾、滲濾液、填埋氣等無害化處理設施于一身的綜合性循環產業園。園區內兩個生活垃圾焚燒發電廠:高安屯生活垃圾焚燒發電廠和朝陽清潔焚燒中心日處理規模近4000 噸,年余熱發電額定發電量5.1 億度,焚燒廠產生的蒸汽和電力可供園區其他項目使用。園區的污水經過處理達標后被用于園區車間沖洗、道路綠化及焚燒廠的生產用水,有效節省了市政供水資源;高安屯餐廚垃圾處理廠改造后采用破碎分選制漿提油工藝,三相分離后的水相采用CSTR 厭氧處理資源化產生沼氣,有機物料采用高溫發酵生化處理技術,生產生化腐植酸,用于有機農業和清潔養殖業,間接達到了減碳目的。建筑垃圾處理分選出來的輕物質和餐廚廠分選出的雜物送往焚燒廠焚燒發電。朝陽循環經濟產業園各個項目自建設之時就是國內先進工藝的代表,各項技術指標、處理規模均處于領先地位。
(2)科技創新的智慧園區
朝陽循環經濟產業園作為我國第一批示范園區,不僅僅是朝陽區城市生活垃圾的終端處置設施,也是科技創新的智慧園區。同時在發展過程中也在不斷認真分析總結完善產業園區的產業鏈,從最初的填埋場發展到今天集焚燒、填埋、廚余垃圾、餐廚垃圾、建筑垃圾、醫療廢物等多種固廢處理于一體的綜合園區,使整個園區的產業鏈條實現無縫式對接,為其他城市提供建園范例。園區依托技術和人才資源的優勢積極打造國家級的“環博園”,將環境治理、固廢治理相關的技術整合、消化和創新,為環境治理的課題提供研發平臺,為環保產業提供研發以及大數據分析的專業服務,并為政府決策提供依據,促進它們成為業界科技創新智慧園區,從而提升整個園區運作實力的責任與使命。
(3)低碳環保的示范園區
物質循環利用是實現低碳環保的有效途徑,通過物質循環和能量多級利用有效落實碳中和碳達峰政策。為降低園區碳排放和減少園區對環境的污染應加大新能源開發力度,加強水資源循環利用,打造物質循環利用體系[5]。朝陽循環經濟產業園基本實現了物質的循環利用及能源的梯級利用,節能減排,生活垃圾焚燒爐渣和建筑垃圾綜合處理資源化利用制造再生建材,生活垃圾焚燒廠在生產運行進程中產生高溫煙氣通入余熱鍋爐產生蒸汽,一部分用于汽輪機發電,多余部分蒸汽可以供給園區內其他有用熱需求項目使用,減少外接熱源使用,從而間接減少碳排放;餐廚垃圾通過破碎分選制漿處理后利用提油裝置提取分離粗油脂,既避免了油脂對后續處理工藝的影響,也使油脂得到資源化的利用;各類項目的污廢水收集后統一處理,處理達標后供給園區各項目生產使用,實現水資源的循環利用。通過物質循環、能量回收,堅持低碳環保理念,將園區打造成為低碳環保的示范園區。
(4)科教惠民的和諧園區
循環經濟產業園應擔負起生態環境保護宣教功能,以提高公眾對循環經濟產業園的認識拓展生態環保功能為己任。舉辦特色循環經濟科普活動,對外開放定期組織公眾入園參觀,開展豐富多樣的科普宣傳活動,宣傳生活垃圾分類及循環利用知識,有效承接學校環境教育,滿足社會公眾的生態環保需求。朝陽循環經濟產業園園區作為環境友好型窗口就要承擔著環保教育科學普及的責任,園區注重社會效益、經濟效益與環境效益,利用資源優勢開展固廢處理知識科普活動,宣傳垃圾分類知識。同時建設科普展廳,方便廣大市民學習了解城市固體廢棄物處理環保知識、參與垃圾分類。從人人避而遠之的垃圾廠變成了周邊居民茶余飯后散步鍛煉的休閑場地,園區科普惠民在北京市乃至全國都起到了引領和示范作用。
循環經濟產業園的本質是搭建物質循環、水資源循環、能量梯級利用體系,建設過程中應堅持共建、共享、循環、節約的理念,整合資源,統籌考慮,注重物質循環、水資源循環和能量循環,加大新能源開發與使用力度,引入光伏發電、生物質發電、沼氣綜合利用等新能源開發模式,提高水資源利用率,建立節水工程、中水工程及雨水利用等水資源綜合利用體系。
循環經濟產業園建設運營應遵循“廢物回收-再資源化-最終處置”的路線,首先考慮的應該是最終處置方式,因為最終處置設施是園區的最終環境保障設施,在保證環保的前提下選擇再資源化工藝,再資源化類項目可以為園區提供經濟效益,按此路線能夠使園區形成循環體系,在此基礎上不斷擴充園區處理固廢種類。
同時,循環經濟產業園區也應該積極承擔起科技創新園區的使命為環境治理和政府決策提供依據,承擔環保教育科學普及的使命,向社會各界人士普及循環經濟產業園生產方式,普及垃圾分類知識。通過打造環境優美、生態良好的園區將循環利用、低碳運行落到實處,促進園區綠色低碳循環發展。