浙江省華東生態(tài)環(huán)境工程研究院，中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州臨江環(huán)境能源有限公司

作者：李相儒，厲志軍，羅 欣，吳旭捷，朱友軍，彭 趙，羅小勇，李云全，吳立俊，裘曉鵬，陳 亮，郵箱：li_xr@hdec.com

【基本情況】

從2020 年初至2022 年末，由中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司負(fù)責(zé)的杭州臨江環(huán)境能源項(xiàng)目配套工程設(shè)計(jì)采購施工總承包項(xiàng)目完成建設(shè)。該項(xiàng)目涵蓋生活垃圾焚燒爐渣資源化利用、危險(xiǎn)廢物柔性填埋和危險(xiǎn)廢物剛性填埋，是我國設(shè)計(jì)處理量最大的生活垃圾焚燒爐渣資源化利用項(xiàng)目之一。項(xiàng)目全貌如圖1、圖2 所示。

圖1 危險(xiǎn)廢物剛性填埋場與柔性填埋場Figure 1 Concrete and flexible landfill for hazardous waste

圖2 生活垃圾焚燒爐渣資源化處理Figure 2 Resource utilization treatment of municipal solid waste incineration bottom ash

該項(xiàng)目總占地面積約7.07 hm2，位于杭州市錢塘新區(qū)大江東循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，具體工程建設(shè)規(guī)模與內(nèi)容包括危險(xiǎn)廢物剛性填埋場設(shè)計(jì)總庫容13 750 m3、柔性填埋場設(shè)計(jì)有效庫容460 000 m3以及生活垃圾焚燒爐渣資源化利用1 600 t/d，配套設(shè)置有門衛(wèi)計(jì)量間、地磅等輔助設(shè)施。杭州臨江環(huán)境能源項(xiàng)目（日焚燒處置生活垃圾5 200 t）是目前全亞洲一次性建設(shè)、規(guī)模第二的生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目，杭州市第三固廢處置中心（年處置危險(xiǎn)廢物130 000 t）是杭州最新建設(shè)的綜合性危險(xiǎn)廢物處置場所，本項(xiàng)目作為上述兩個(gè)項(xiàng)目的配套工程旨在為生活垃圾和危險(xiǎn)廢物焚燒產(chǎn)生的爐渣、飛灰及其他衍生廢物提供資源化利用途徑和末端處置保障。

【技術(shù)/案例原理及技術(shù)路線】

該項(xiàng)目的技術(shù)路線如圖3 所示。

圖3 技術(shù)路線Figure 3 Technical route

（1）爐渣資源化：原渣首先通過滾筒篩初選，把直徑比較大的塊狀物、未燒完的垃圾從原渣分離，未燒完的垃圾收集運(yùn)至焚燒廠繼續(xù)焚燒。初選后的爐渣通過自卸帶式電磁除鐵器進(jìn)行二次除鐵，分離的鐵經(jīng)過洗鐵滾籠分選篩滾洗收集儲存，二次除鐵后的原渣通過破碎機(jī)進(jìn)一步粉碎，粉碎時(shí)注入適量水以抑制揚(yáng)塵；原渣破碎后隨水依次通過螺旋分級機(jī)、鋸齒波跳汰機(jī)、三槽輪式洗砂機(jī)、三篩孔脫水篩、渦電流分選機(jī)等完成砂水分離。不滿足要求的顆粒再次進(jìn)入破碎或者再次磁選和鋸齒波跳汰機(jī)分選，最大化有效回收爐渣中的金屬資源。砂子通過皮帶輸送機(jī)輸送至指定區(qū)域、工藝用水進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)，隨水進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)的少量細(xì)小泥沙及泥漿經(jīng)過污泥濃縮罐沉淀，再通過壓濾機(jī)脫水分離；渣料成品可用來制作免燒混凝土磚砌體，也可直接售賣用作建筑材料。

（2）危險(xiǎn)廢物填埋場：生活垃圾焚燒飛灰、危險(xiǎn)廢物焚燒飛灰以及危險(xiǎn)廢物焚燒爐渣通過固化穩(wěn)定化且檢測合格后進(jìn)入柔性填埋場填埋，脫酸廢水處理產(chǎn)生的結(jié)晶廢鹽檢測合格后進(jìn)入剛性填埋場進(jìn)行填埋。

【技術(shù)/案例特點(diǎn)】

（1）助力無廢城市建設(shè)。無廢城市旨在探索固體廢物產(chǎn)生強(qiáng)度低、循環(huán)利用水平高、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小的長效體制機(jī)制。本項(xiàng)目的建設(shè)為生活垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣提供了資源化利用的解決方案，為生活垃圾焚燒飛灰、危險(xiǎn)廢物焚燒爐渣和飛灰以及脫酸廢水產(chǎn)生的廢鹽提供了安全處置的保障。作為生活垃圾焚燒和危險(xiǎn)廢物焚燒的配套工程，降低了末端處置衍生固體廢物的運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。

（2）廢物減量與資源回收利用。生活垃圾焚燒產(chǎn)生約25%（占垃圾入爐焚燒量）的爐渣，通過多級分選，鐵、銅、鋁和鋅等金屬被資源回收，多顆粒等級的骨料進(jìn)一步制成建材，資源化率達(dá)到99.45%，減少了填埋處置量。

（3）已建與新建工程的自然銜接。項(xiàng)目前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段采用一次規(guī)劃、分期實(shí)施的思路，項(xiàng)目中的柔性安全填埋場的設(shè)計(jì)與施工需要與已建成的一期柔性填埋場無縫銜接，具體包括一期西南側(cè)圍堤調(diào)整為分區(qū)壩、圍堤、防滲系統(tǒng)、截水溝、滲濾液導(dǎo)排、堆體運(yùn)營和一二期垂直帷幕銜接設(shè)計(jì)。

（4）全面的穩(wěn)定性分析。采用Geo-studio 的Slope 模塊、巖土有限元分析軟件Plaxis 以及理正巖土系列軟件分別對柔性安全填埋場的邊坡、圍堤和堆體的穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬分析與方案比選（圖4 和圖5），對地基沉降進(jìn)行了模擬計(jì)算，確保填埋場整體的安全穩(wěn)定。

圖4 兩種工況采用Ordinary、Bishop、Janbu 以及Morgenstern-Price 方法的分析結(jié)果Figure 4 Analysis results of two operating conditions by using four methods:Ordinarian,Bishop,Janbu,and Morgenstern Price

圖5 填埋堆體沉降分析Figure 5 Settlement analysis of refuse dump

【長效運(yùn)行模式與機(jī)制】

（1）由專業(yè)的第三方運(yùn)營單位負(fù)責(zé)爐渣的運(yùn)輸與資源化處理，運(yùn)營單位按照合同約定的單價(jià)向爐渣產(chǎn)生單位支付費(fèi)用，然后爐渣資源化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益歸運(yùn)營單位所有。業(yè)主單位起到日常監(jiān)管作用。

（2）危險(xiǎn)廢物剛性填埋場與柔性填埋場主要為生活垃圾焚燒項(xiàng)目和危險(xiǎn)廢物焚燒項(xiàng)目在廢物處置過程中產(chǎn)生的二次污染提供保障，同時(shí)采取與產(chǎn)廢企業(yè)簽約的形式，處置杭州市域范圍內(nèi)其他可填埋類危險(xiǎn)廢物。

【經(jīng)濟(jì)、環(huán)境及社會效益】

（1）經(jīng)濟(jì)效益：項(xiàng)目投運(yùn)后年處置爐渣約5.840×105t，其中產(chǎn)生磁性金屬16 352 t，非磁性金屬2 336 t，細(xì)砂1.277×105t，骨料4.595×105t，累計(jì)經(jīng)濟(jì)凈收益約為1 511 萬元/a。

（2）環(huán)境效益：通過爐渣資源化利用，減少爐渣堆放場占地，節(jié)省土地資源的同時(shí)減少了廢物與自然環(huán)境的接觸。與傳統(tǒng)露天堆放場相比，本工程的建設(shè)減少了對周邊大氣、地下水等的環(huán)境影響。此外，爐渣資源化利用作為道路基層料和制磚材料，減少了對天然石料的需求，從而間接產(chǎn)生生態(tài)化效益；剛性填埋將完全阻隔廢鹽類高水溶性鹽總量的危險(xiǎn)廢物與土壤及地下水接觸的可能性，同時(shí)剛、柔性填埋場的內(nèi)部配套也降低了產(chǎn)業(yè)園危險(xiǎn)廢物的外部運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。

（3）社會效益：項(xiàng)目的建成標(biāo)志著杭州生活垃圾資源化利用能力再提高，危險(xiǎn)廢物安全處置能力再提高，實(shí)現(xiàn)臨江經(jīng)濟(jì)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園固廢處置流程“內(nèi)循環(huán)”，為建設(shè)美麗杭州提供樣板。