杭州臨江環境能源項目配套工程設計采購施工總承包項目

浙江省華東生態環境工程研究院，中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，杭州臨江環境能源有限公司

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，由中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司負責的杭州臨江環境能源項目配套工程設計采購施工總承包項目完成建設。該項目涵蓋生活垃圾焚燒爐渣資源化利用、危險廢物柔性填埋和危險廢物剛性填埋，是我國設計處理量最大的生活垃圾焚燒爐渣資源化利用項目之一。項目全貌如圖1、圖2 所示。

圖1 危險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

該項目總占地面積約7.07 hm2，位于杭州市錢塘新區大江東循環經濟產業園內，具體工程建設規模與內容包括危險廢物剛性填埋場設計總庫容13 750 m3、柔性填埋場設計有效庫容460 000 m3以及生活垃圾焚燒爐渣資源化利用1 600 t/d，配套設置有門衛計量間、地磅等輔助設施。杭州臨江環境能源項目（日焚燒處置生活垃圾5 200 t）是目前全亞洲一次性建設、規模第二的生活垃圾焚燒發電項目，杭州市第三固廢處置中心（年處置危險廢物130 000 t）是杭州最新建設的綜合性危險廢物處置場所，本項目作為上述兩個項目的配套工程旨在為生活垃圾和危險廢物焚燒產生的爐渣、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/案例原理及技術路線】

該項目的技術路線如圖3 所示。

圖3 技術路線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至焚燒廠繼續焚燒。初選后的爐渣通過自卸帶式電磁除鐵器進行二次除鐵，分離的鐵經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進一步粉碎，粉碎時注入適量水以抑制揚塵；原渣破碎后隨水依次通過螺旋分級機、鋸齒波跳汰機、三槽輪式洗砂機、三篩孔脫水篩、渦電流分選機等完成砂水分離。不滿足要求的顆粒再次進入破碎或者再次磁選和鋸齒波跳汰機分選，最大化有效回收爐渣中的金屬資源。砂子通過皮帶輸送機輸送至指定區域、工藝用水進入水循環系統，隨水進入水循環系統的少量細小泥沙及泥漿經過污泥濃縮罐沉淀，再通過壓濾機脫水分離；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）危險廢物填埋場：生活垃圾焚燒飛灰、危險廢物焚燒飛灰以及危險廢物焚燒爐渣通過固化穩定化且檢測合格后進入柔性填埋場填埋，脫酸廢水處理產生的結晶廢鹽檢測合格后進入剛性填埋場進行填埋。

【技術/案例特點】

（1）助力無廢城市建設。無廢城市旨在探索固體廢物產生強度低、循環利用水平高、環境風險小的長效體制機制。本項目的建設為生活垃圾焚燒產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、危險廢物焚燒爐渣和飛灰以及脫酸廢水產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廢物焚燒的配套工程，降低了末端處置衍生固體廢物的運輸風險。

（2）廢物減量與資源回收利用。生活垃圾焚燒產生約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一步制成建材，資源化率達到99.45%，減少了填埋處置量。

（3）已建與新建工程的自然銜接。項目前期規劃設計階段采用一次規劃、分期實施的思路，項目中的柔性安全填埋場的設計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圍堤調整為分區壩、圍堤、防滲系統、截水溝、滲濾液導排、堆體運營和一二期垂直帷幕銜接設計。

（4）全面的穩定性分析。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、圍堤和堆體的穩定性進行了模擬分析與方案比選（圖4 和圖5），對地基沉降進行了模擬計算，確保填埋場整體的安全穩定。

圖4 兩種工況采用Ordinary、Bishop、Janbu 以及Morgenstern-Price 方法的分析結果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

【長效運行模式與機制】

（1）由專業的第三方運營單位負責爐渣的運輸與資源化處理，運營單位按照合同約定的單價向爐渣產生單位支付費用，然后爐渣資源化產生的經濟效益歸運營單位所有。業主單位起到日常監管作用。

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

【經濟、環境及社會效益】

（1）經濟效益：項目投運后年處置爐渣約5.840×105t，其中產生磁性金屬16 352 t，非磁性金屬2 336 t，細砂1.277×105t，骨料4.595×105t，累計經濟凈收益約為1 511 萬元/a。

（2）環境效益：通過爐渣資源化利用，減少爐渣堆放場占地，節省土地資源的同時減少了廢物與自然環境的接觸。與傳統露天堆放場相比，本工程的建設減少了對周邊大氣、地下水等的環境影響。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，從而間接產生生態化效益；剛性填埋將完全阻隔廢鹽類高水溶性鹽總量的危險廢物與土壤及地下水接觸的可能性，同時剛、柔性填埋場的內部配套也降低了產業園危險廢物的外部運輸風險。

（3）社會效益：項目的建成標志著杭州生活垃圾資源化利用能力再提高，危險廢物安全處置能力再提高，實現臨江經濟循環產業園固廢處置流程“內循環”，為建設美麗杭州提供樣板。