本章以張家港市靜脈科技產業園為例,分析了該基地建設的總體思路、規劃布局及固體廢物園區化協同處置方法,以期為我國城市資源循環利用基地建設提供經驗。
一、建設思路與目標
張家港市是江蘇省內的一座中小型新興港口工業城市,全市面 積 999 平 方 公 里, 常 住 人 口約 143 萬人,生活垃圾日均產生量超過 1800 噸。張家港市靜脈科技產業園位于張家港南豐鎮東部,園區建設以提升城市廢棄物綜合利用和處置水平、優化各類固廢處理處置設施布局、帶動環保裝備制造等新興產業壯大、加強區域研發和創新能力為總體思路,以成為系統性解決張家港城市垃圾的新興產業化基地與靜脈產業的科創高地為目標,主要處理生活垃圾、餐廚垃圾、市政污泥、病死動物、本地產報廢汽車、一般工業固廢及部分危險廢物。園內資源循環利用企業以工業固廢舊產品拆解、加工、綜合再利用、橡膠和塑料再生產品制造、化工原料再生等為主,配套物流產業及環保設備生產企業。
二、科學規劃空間布局
園區規劃布局堅持“同類集聚、協同優化、安全保障”3 大原則:同類集聚是指按照項目設施功能及技術原理將焚燒類、填埋類、研發裝備制造類等分門別類的集聚布局;協同優化是指對存在物質或能量交換的項目就近布局,如就近布局有機固廢處置類與焚燒類項目以便協同處置沼渣,就近布局再生資源加工類與危廢處置類項目以便協同處置機油、線路板等危險廢物;安全保障是指為減弱“鄰避效應”,按照建設標準設置足夠距離和面積的綠化防護區,使環境風險相對較高的終端處置設施盡可能遠離居民生活居住區。園區規劃形成“兩區、十中心”的總體格局,其中“兩區”是指終端設施協同處置區、新興技術轉化引領區;“十中心”是指能源中心、填埋中心、有機處置中心、危險廢物處置中心、再生資源利用中心、污水處理中心、研發中心、中試 / 工程中心、環保裝備制造中心、宣教會展與生活管理中心。(見圖 2)

圖 2 張家港市靜脈科技產業園布局示意圖
三、強化多源固廢協同處置
張家港市靜脈科技產業園的最大亮點在于科學高效的多源固體廢物園區化協同處置模式,具體構建流程如下:①通過對城市固體廢物流的定量化分析,以滿足處理需求為約束,以總成本最小化為目標函數,確定可采用的最優化工藝技術;②基于園區規劃,依托現有項目設施,結合新 增 項 目 技 術 特 點, 以 處 置 殘余物為介質搭建技術間協同耦合鏈條;③通過計算資源 / 能源消耗及污染物排放量,結合項目間的協同共生關系優化處置技術規模;④利用協同處置工程投資決策多目標優化模型,評估技術協同后的經濟效益,以強化資源集約利用、減少工程投資與運營管理投入,并通過優化項目設施間關聯物質的交易價格吸引投資者;⑤采用能值分析法、生態網絡分析法(ENA)、社會網絡分析法(SNA)對園區的共生代謝系統網絡進行解析,評判園區共生代謝系統的穩定性,以及各協同處置項目是否達到互利共生。
四、資源循環利用基地優化建議
當前,國家高度重視生態文明建設,積極發展循環經濟產業,大力推進低碳經濟。建設具有中國特色的資源循環利用基地,既是緩解資源環境瓶頸約束的重要舉措,又是新形勢下實現經濟增長的客觀要求,開展資源循環利用更是落實“雙碳”戰略的重要舉措之一。展望未來,我國資源循環利用基地建設還需從以下方面進行優化提升:
(一)探索區域固廢系統性解決方案
系統解決區域城市固廢問題,不僅需要關注產業園或基地內資源回收、綜合利用、無害化處置等末端項目設施建設,還應做好城市固廢的源頭減量、分類投放、收集與運輸等前端基礎工作。要立足于產品全生命周期控制源頭資源消耗,以點帶面逐步推進垃圾分類工作,創新多源城市固廢回收模式,建設專業運輸體系并完善監管制度,強化終端處置設施技術能力,從而提升區域固廢處置效率。
(二)研發固廢資源化利用關鍵技術
科學分析、認真篩選適合城市發展階段、社會經濟基礎、環境資源屬性以及當地固廢分類水平的工藝技術。搭建產(企業)—學(高校)—研(科研機構)—政(政府與行政管理部門)全方位的科技創新、應用與推廣平臺,優先構建適用性強的策略與模式,如基于城市規模與居民生活習慣的垃圾分類收集收運策略、基于能值分析的資源循環利用基地產業共生網絡模型等。研發針對性強的處置技術與管理平臺,推廣應用效果好的固廢協同處置技術模式與管理經驗,切實解決基地建設運營效率、共生網絡彈性和風險安全保障難題。如基于多源遙感的垃圾堆場高精度識別技術、基于物聯網的生活垃圾收集收運智能管理平臺、城市多源垃 圾 高 精 細 分 選 技 術 和 裝 備、資源循環利用基地建設多主體投資決策模型、基地建設能源—環境—經濟綜合評價及多目標優化模型、基地固廢—水—能系統耦合及智能優化調控平臺等。
(三)推廣固廢園區化協同處置模式
基于城市發展需求與基地規劃定位,結合多源城市廢棄物代謝特征、土地地理空間結構、現有項目類型與位置、處置技術特點及規模、新增項目與現有項目協同效能,統籌劃分資源循環利用基地功能區,科學優化空間布局,合理安排項目設施選址,圍繞基地內水、氣、電、熱及物質、能量循環,提升基地二次污染處理與控制設施、基礎生產生活配套設施的共享與管理,多維度構建固體廢棄物處置項目設施設備間的物質代謝鏈網與協同共生系統,確保城市固廢處理處置過程中的物質流、能量流、價值流、信息流暢通。(作者:張佳琪 林朋飛 溫宗國 李越 丁相彬 傅岱石)