大型資源化利用及無害化處置項目規劃分析

陳兆錚

〔摘 要〕詳細分析了甘肅工業廢棄物資源化利用及無害化處置項目的規劃構思及布局。該項目為滿足規劃布局要求，同時保障工藝功能的實現，將生產區、生產輔助區、倉庫區、生產管理區等4個功能區域合理規劃，利用方格網布局形式，形成“三橫五縱”的廠區干路網形態，同時利用基地自然地形狀況，完成了廠區的豎向規劃。通過無人機勘測技術的應用、清潔生產制度的實施、廠區數字化系統的建設，該項目在規劃及設計過程中充分體現了協同化、智能化，以及工藝先行的設計特色，為實現生態、環保、安全、高效的“綠色工廠”奠定了良好的基礎。

〔關鍵詞〕資源化利用；無害化處置；詳細規劃；工藝流程

中圖分類號：X758 ? 文獻標志碼：B 文章編號：1004-4345（2023）01-0039-05

Planning and Analysis of Large-Scale Recycling and Harmless Disposal Project

——Taking Gansu Industrial Waste Recycling and Harmless Disposal Project as an Example

CHEN Zhaozheng

（China Nerin Engineering Co.， Ltd.， Nanchang， Jiangxi 330038， China）

Abstract ?The paper analyzes the planning concept and layout of Gansu industrial waste recycling and harmless disposal project in detail. In order to satisfy the planning and layout requirements and ensure the realization of process functions， the project has reasonably planned four functional areas， including production area， production auxiliary area， storage area and production management area， and formed a “three-horizontal and five-vertical” in-plant trunk road network by using the grid layout. At the same time， the vertical planning of the plant has been completed by using the natural terrain conditions of the site. The project fully embodies the design features of collaboration， intelligence， and process first in the planning and design by applying UAV survey technology， implementing cleaner production system， and building plant digital system， thus laying a good foundation for the realization of an ecological， environmental， safe， and efficient “green plant”.

Keywords ?recycling; harmless disposal; detailed planning; process flow

1 ? 項目背景

隨著資源瓶頸對經濟發展的約束效應不斷增強，如何有效提高再生資源綜合利用水平和廢棄物資源化水平，改善生態環境，保護有限的原生資源，建立資源節約型經濟體系，是我國遵從可持續發展理念，促進社會和經濟健康、穩定、協調發展所亟需解決的問題。

甘肅省位于中國西北地區，是我國西部地區重要的省份。該省不僅是我國重要的能源、原材料工業基地，還是國家主要的產業轉移承載地，已逐步形成了以能源化工、有色冶金為主的工業體系。伴隨著該省經濟的發展，工業廢棄物的產生量也大幅增加，然而該地區廢棄物規范處理設施建設不足，資源化綜合利用比例不高，制約了該地區的發展。為契合國家發展循環經濟的宏觀產業政策，甘肅省將甘肅工業廢棄物資源化利用及無害化處置項目作為省列重大項目進行建設，旨在將蘭州市及周邊地區產生的危險廢物進行資源化利用及無害化處置，以緩解資源短缺壓力，改善投資環境。

由于此類項目涉及內容多、影響范圍廣、技術難度高，因此如何科學合理、系統有序地規劃布局，并使其與周邊環境良好協調至關重要。本文擬以該項目為例，對資源化利用及無害化處置項目修建性詳細規劃的難點進行總結。

2 ? 項目建設規模及建設內容

2.1 ?規劃范圍及處理規模

本項目位于蘭州市紅古區平安鎮河灣村、仁和村、崗子村范圍內，規劃用地面積570 771.37 m2。其建設目的除為蘭州經濟技術開發區紅古園區提供環保配套外，還輻射蘭州及周邊地區的產廢企業，以實現該地區危險廢物資源化利用及無害化處置。該項目設計年處理危險廢物900 kt，其中：懸浮爐處理危險廢物500 kt/a（包含外購廢鹽100 kt/a）、處理鋁灰渣危廢200 kt/a、穩定化/固化—填埋處理危廢100 kt/a、物化處理液態廢物100 kt/a。

2.2 ?產品方案及建設內容

本項目為危險廢物資源化及無害化處置項目，項目副產品主要為懸浮爐處理系統產生的工業鹽、粗金屬錠、脫硫石膏；鋁灰渣處理系統產生的鋁錠、高鋁礬土熟料。

主要建設內容包含以下幾個方面：1）生產設施，主要為懸浮爐處理車間、鋁灰渣處理車間、危廢穩定化/固化車間、填埋場、液態廢物物化處理車間、廢水處理車間等。2）輔助生產設施，主要為地磅房、綜合倉庫、檢測中心、廢物倉庫、空壓站、變配電、洗車設施、門衛、制氧站等設施；3）生活設施，主要為辦公樓、食堂、浴室；4）公用工程，主要為廠區道路、供電、給排水、通信、燃氣、供熱等設施；5）環保工程，主要是針對各生產工藝設置對應的廢氣處理系統。

2.3 ?外部建設條件

項目基地位于河灣村北部4 km左右的麥洞溝溝頭，屬黃土高原地貌。基地東西向長度約1 490 m，南北向長度約340～680 m。場地內有山體及下切深溝，地形高差較大，地面標高為1 730～1 840 m，呈“簸箕”形，東、東南、北三側高，西側較低，基地中間沿東西方向有1條深切溝谷，其余區域較平坦南側山體頂部距離溝谷底部豎向高差約100 m。復雜的地形地貌條件，給項目的規劃設計帶來諸多困難。

3 ? 規劃構思及布局

以工藝專業為主導的項目，設計時既要滿足規劃布局要求，又要保障工藝功能的實現。本項目規劃充分考慮了生產工藝及各建筑物的使用性質的聯系，同時考慮風頻、風向、排水、景觀、地形地質條件等因素，將廠區分為生產區、生產輔助區、倉庫區、生產管理區等4個功能區域。根據基地周邊環境及交通條件現狀，將管理區布置于廠區南側，生產區布置于廠區的北部。為了避免生產區與管理服務區相互影響，中間通過倉庫區和生產輔助區將二者分隔。生產輔助區分散布置與生產區和倉庫區周邊，以確保生產工藝流程盡可能地便捷、合理。具體布置見圖１。

3.1 ?生產管理區

生產管理區主要由辦公樓、倒班宿舍及食堂、物檢樓組成。規劃將該區布置于廠區的南部，靠近人流和物流主出入口，以便于企業管理、人流疏散，以及廠區景觀的塑造。其中，物檢樓位于物流主出入口的西側，內設地磅房，進場車輛經取樣檢驗、過磅稱量后進廠。

3.2 ?生產區

按照廢物處理總體方案，規劃將生產區分為懸浮爐處理系統、鋁灰渣處理系統、物化處理系統、穩定化固化處理系統、安全填埋場5個區域。

1）懸浮爐處理系統。懸浮爐處理系統主要由熱處理車間、廢鹽倉庫、制鹽車間—鹽成品倉庫、懸浮爐車間、石膏水處理等組成，位于整個廠區的北部。該系統采用熱處理工藝進行有機危廢預處理，熱處理過程中所產生的可燃油可作為輔助燃料回用于懸浮爐。高含鹽的熱處理殘渣，送往熱處理系統車間進行鹽產品的資源回收，成品存儲于制鹽車間—鹽成品倉庫。

2）鋁灰渣處理系統。鋁灰渣處理系統主要由鋁灰渣車間、鋁灰渣倉庫組成，位于廠區的北部。鋁灰渣原料和浮渣經破碎、篩分、煅燒工藝成為產品高鋁礬土熟料。

3）物化處理系統。物化處理系統主要由物化車間、物化罐區、污水處理站組成，位于鋁灰渣處理系統南部、穩定化固化處理系統西部。

4）穩定化固化處理系統。穩定化固化處理系統主要由穩定固化車間、分析化驗樓、滲濾液調節池組成。該系統位于廠區的東部，緊鄰安全填埋場西側布置。穩定固化車間南側預留卸料區，東側預留固體養護區，緊鄰填埋區。養護后的固體廢物可經東側道路直接運至填埋區。

5）安全填埋庫區。填埋庫區主要包括滲瀝液收集系統、水平防滲系統、地下水導排系統、進庫區道路、雨污分流系統、垂直防滲系統、圍堤及道路等。安全填埋場處置對象為經穩定化/固化處理后不易發生火災的無機危險廢物。填埋庫區物流量大，為減少填埋庫區對整個廠區的影響，規劃將填埋庫區設置于整個場地的東側，利用自然的山谷地形形成填埋區。擬建設填埋場服務期限為20 a，填埋總庫容為2×106 m3，填埋區占地約1×105 m2。新建1條6 m寬的填埋場進庫區道路與穩定固化車間相連，穩定固化車間處理后的產品直接運入填埋場堆存。

3.3 ?倉庫區

倉庫區主要由有機原料倉庫Ⅰ、有機原料倉庫Ⅱ、有機原料倉庫Ⅲ、有機原料倉庫Ⅳ、綜合倉庫—產品庫、甲類倉庫、乙類倉庫組成。倉庫區位于廠區的中部和西部，原料倉庫主要布置于物流主干道兩側，方便進場貨物分類暫存。考慮到甲類、乙類倉庫危險性較高，運輸量小，因此布置于廠區西部角落處。

3.4 ?生產輔助區

生產輔助區主要是為生產區服務，圍繞各個服務車間布置，相對較分散。2臺地磅布置于進場物流主干道，方便貨物進出場稱量。洗輪機位于污水處理站的南側空地。制氧站、總降、空壓站位于廠區西部。

規劃總平面地圖２所示。

4 ? 道路交通規劃

4.1 ?貨物運輸量

該項目處理危險廢物900 kt/a，處理過程中需使用到的輔助材料約66.706 kt/a，因此項目運入量為966.706 kt/a。加上項目的總運出量443.229 kt/a，可計算得該項目的年運輸總量為1 409.935 kt/a。廠區外的危險廢物運輸由產生單位委托有危險廢物運輸資質的單位運至場內，廠區內危險廢物、原輔材料、產生的固廢、產品運輸由叉車進行。輔助材料、出售產品以及外運處置的固體廢物依托社會力量運輸。

4.2 ?廠區出入口

擬建進場道路為廠區主要的對外交通道路，規劃結合廠區的人流方向、物料運入和成品運出的流向，以及廠區交通組織方式，在廠區的南側設有2個大門。其中，靠西側的大門作為廠區主要的人流出入口，靠東側的大門作為廠區主要的原料入口和成品出口。在各大門附近分別設有門衛，負責全廠的出入管理工作。在廠區主要原料入口附近的干路上設有地磅，以方便運入物料和運出成品計量。

4.3 ?廠區物流組織規劃

廠區交通采用人貨分流系統。廠外原材料通過物流主出入口到達廠區南北向主干路5號路和東西向主干路10號路，再通過其他次干路和支路送至各有機原料倉庫、無機卸料倉庫、鋁灰渣倉庫、穩定固化車間以及甲、乙類倉庫等。廠內成品運輸流線主要包括：熱處理車間—制鹽車間鹽成品倉庫—5號路運出廠外；懸浮爐車間、鋁灰渣車間—無機卸料倉庫—5號路運出廠外。另外，經穩定化固化車間處理后的危險廢物，通過專用道路運抵填埋庫區。物流組織分析示意見圖3。

4.4 ?道路網規劃

規劃廠區道路采用方格網布局形式，形成“三橫五縱”的廠區干路網形態。廠區內主干路寬12 m，次干路寬9 m，支路寬6 m，各級道路承擔不同的交通功能。廠區道路采用城市型道路，路拱坡度為2%，道路兩側或單側設置排水明溝，道路轉彎半徑一般為6～12 m。其中，消防車道轉彎半徑不小于9 m。

考慮到行車安全，廠區交通盡量做到人貨分流，由于管理區人員流動較為頻繁，因此在管理區道路設置人行道。人行道路面寬度不小于1.5 m。

5 ? 豎向規劃

5.1 ?豎向布置

根據基地自然地形狀況，本項目基地的豎向布置形式采用平坡式，南北向坡度約0.5%，北高南低，東西向坡度約0.3%，東西向以廠區物流主干道為界，西側場地西高東低，東側場地東高西低。 最終在土方大致平衡的狀態下，車間建設場地規劃控制標高取1 751～1 754 m，廠區道路坡度控制在0.3%～0.5%。

5.2 ?場地排水

整個場地位于溝谷之中，填挖方量大，且存在高邊坡，因此在坡頂設置截水溝，同時對高邊坡進行一定的支護處理，分級設置，各級邊坡之間設置防護平臺，并設置平臺截水溝。通過廠區外圍截水有效地保證了廠區外雨水不進入廠區。

廠區內排水采用雨污分流制，其中場地雨水排放采用蓋板明溝收集，有組織排水。與暗管相比，蓋板明溝具有開挖淺、排澇性好、檢修容易、投資省等諸多優點。廠區內場地雨水經匯集后，利用重力流經廠區雨水排水管溝系統匯入廠區初期雨水池。

6 ? 項目設計特色及經驗

本項目是蘭州市紅古區引進并加快建設的國家級資源循環利用示范基地的重大項目，被列為2020年甘肅省省列重大項目、甘肅省“十四五”規劃和蘭西城市群節點城市發展規劃。該項目在規劃及設計過程中充分體現了協同化、智能化，以及工藝先行的設計特色，是利用先進的無人機技術協同全過程規劃設計，成為此類項目詳細規劃設計的典范。通過該項目的示范，可以總結得到如下設計經驗。

1）應用無人機勘測技術協同全過程規劃設計。該項目建設基地位于蘭州市紅古區湟水河北岸，麥洞溝溝頭，屬黃土高原地貌、溝谷類型，地形非常復雜。基地呈“簸箕”形，內有山體及下切深溝，地形高差較大，基地中間沿東、西方向有深切溝谷，南側山體頂部距離溝谷底部豎向高差約100 m。復雜的地形地貌條件給項目的規劃設計帶來諸多困難。因此，項目組運用無人機勘測獲取建設基地及周邊區域的三維地形地貌，形成數字化真實地理環境，運用Acute3D Viewer軟件再現3D全息模型。無人機技術的應用，加深了設計人員在現狀分析過程中對現場信息的全面了解與掌握；便于設計人員在方案研究決策過程中，對項目總體布局、功能分區、建筑造型、防災減災規劃的多方案論證更加科學、精確和便捷。無人機勘測成果，將各項建筑和工程設施置于實際場景之中，使成果信息更加直觀、多樣和豐富。

2）創新工作機制，堅持工藝先行，講求團隊協作，優化綜合協調。與一般民用項目或普通工業項目詳細規劃不同，工業廢棄物資源化利用與無害化處置項目，需處理的危險廢物種類繁多，所涉及的工藝也復雜多樣，因此此類項目處理系統的工序聯系更加緊密，廠區內外部環境更易產生相互影響，生產設施及工程管線錯綜復雜，更需要加大規劃前期研究的深度，以確保工程實施可行。針對此特點，該項目組組建了工藝、城規和信息化3個團隊，形成分工協作、協調配合的創新工作機制。工藝團隊根據各類危險廢物的特性選擇不同的處理方式，對處理系統、處理方案進行可行性研究；城規團隊深入理解系統工藝，緊密結合處理流程，進行空間布局；信息化團隊創建WBS工作分解模式，將項目建設內容結合功能分區按照“功能區—子項”逐層分解，便于各團隊多專業間高效網絡化協同工作。在3個團隊的通力協作下，該項目的修建性詳細規劃得以圓滿完成。

3）實施清潔生產制度，著力打造生態、環保、安全的“綠色工廠”。該項目規劃設計嚴格執行國家環境保護的政策法規和污染物排放標準，實施清潔生產制度，并突出項目對廠區內外的影響分析，有針對性地提出了防護措施，消除或減輕了不利影響。規劃設計過程中注重對國土空間規劃、環評報告、地災報告、安全預評價報告、節約集約用地報告等相關論證報告的解讀與銜接，充分吸納了前期研究成果，落實了具體要求。設計重點對項目廢水來源、種類和處理方式，地質災害防護采取的工程措施，以及高填方區域的地基處理方式作了安排，最大限度消除或降低廠區生產可能產生的不利影響。

4）強化廠區數字化系統的建設，打造建設現代化資源循環示范基地。該項目采用PLC系統、DCS系統進行過程控制，實現了市場信息、產品信息、經營管理信息、生產信息的高度集成和資源共享。全廠數據采集系統采用工業以太網通信方式將全廠各工段控制系統的工藝參數、運行狀態集中管理，通過監控設備聯網，實現全部生產過程的計算機監測。廠區交通組織實行人流與物流分離，危險廢物流線、產品流線、填埋運輸流線等通過統一的信息化系統進行調配、轉運，互不干擾，安全高效。

7 ? 結語

綜上所述，本文通過甘肅工業廢棄物資源化利用及無害化處置項目，從規劃構思布局、道路交通規劃、物流組織、豎向設計等方面探討了大型資源化利用與無害化處置項目修建性詳細規劃的設計特點、難點。此類項目涉及內容多、影響范圍廣、技術難度高，進行規劃設計時應本著工藝先行的原則，利用協同化、智能化的現代技術，使項目即滿足規劃布局要求，又能保障工藝功能的實現。

參考文獻

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