基于垃圾分类的资源循环利用基地建设——以海安市为例

楹瑞再生资源（上海）有限公司 李乃丹

自2016年底起，垃圾分类进入高速推进期，在国家发改委、住建部《生活垃圾分类制度实施方案》发布之后，我国生活垃圾分类逐步进入“强制时代。实施垃圾分类过程中，分类后各类固体废弃物资源化利用和终端处置将是垃圾分类工作可持续推进的制约因素和基本条件。笔者以海安资源循环利用基地为例，针对垃圾分类主要分出垃圾类别，提出与城市绿色发展、无废城市建设相适应的废弃物处理模式，同时结合主流处置工艺及其发展趋势，提出资源循环利用基地的建设路径。

一、建设理念

资源循环利用基地是在静脉产业园、循环经济产业园基础上，配套垃圾分类发展而来的城市废弃物回收、处置和再生利用功能区。海安资源循环利用基地遵循以保障环境安全为前提，以节约资源、保护环境为目的，运用先进技术，对城市废弃物进行分类利用和集中处置，与城市垃圾分类、垃圾清运和再生资源回收系统对接，将再生资源以原料或半成品形式在无害化前提下高效高值再利用，将末端废物进行协同处置，实现海安市城市发展与生态环境和谐共生。

基地以海安市生活垃圾、餐厨垃圾、飞灰、医疗废物综合处理处置为核心，结合海安市垃圾分类和再生资源回收“两网融合”的废旧物资品类分选、回收、再利用缺口，且考虑服务区域有害垃圾的处置需求，设置基地内部子项目设施，最终提供城市各类固体废物综合解决方案。

建设海安资源循环利用基地是海安市高质量发展的重要保障，是明显提高海安市资源利用效率的重要方式，是解决海安市垃圾分类实际问题的有效途径，可以推动海安市向“无废城市”高阶发展。

二、建设模式

（一）地理区位与选址

海安资源循环利用基地位于江苏省南通海安市高新技术产业开发区，地处南通、盐城、泰州三市交界处，东临黄海，南望长江，是苏中水陆交通要冲。地处“上海100分钟经济圈”，是长三角北翼的重要开发区域之一。

（二）再利用、处理处置对象

通常资源循环利用基地应接纳固体废弃物种类不限于可回收物（废塑料，废金属，废包装物，废旧纺织物，废弃电器电子产品，废玻璃，废纸塑铝复合包装等）、餐厨垃圾、有机易腐垃圾（包括园林绿化及农贸市场等）、有害垃圾（废电池，废荧光灯管，废温度计，废血压计，废药品及其包装物，废油漆、溶剂及其包装物，废杀虫剂、消毒剂及其包装物等）、建筑垃圾[1]、城市污泥、危险废物等。

海安资源循环利用基地集中、协同再利用及处理处置的固废种类，结合服务范围内现状缺口和一定时期内的发展预测进行合理规划测算，进入基地固体废弃物主要包括可回收物即生活源再生资源、餐厨垃圾、其他垃圾、飞灰、医疗废物等。

（三）总体设计

海安资源循环利用基地总体思路按照“三个领域、三个循环、一个示范工程”的建设框架设计。

（1）建设“生活垃圾减量处理、再生资源高效分选回收再利用、危废安全处理”三个重点领域。一是危险废物（如飞灰、医疗废物）采用等离子技术的应用，以提高土地资源利用效率和环境效益。二是海安市垃圾分类后资源高值的再利用，通过再生资源分选与高值利用，发挥资源化产业集聚优势。三是采用焚烧转能源技术路线，实现原生生活垃圾零填埋。

（2）构建基地子项目内部、子项目之间及基地与外部环境之间物质和能源小中大三个循环体系。通过分步建设基地各子项目及公辅设施，形成单个子项目内部、不同子项目之间的废弃物处理和循环利用、能量梯级流动的内循环，并通过园区外“补链”，形成多产品多链条的生态工业“网状结构”。基地内部生活垃圾焚烧设施存在内部水、能量小循环；生活垃圾焚烧设施与飞灰等离子资源化利用，与餐厨垃圾资源化处理和再生资源自动分选之间可以形成上下游关系，是一个中循环；而基地与海安市废弃物源头和收运体系形成了一个大循环。

（3）建设一个全国等离子熔融处置危废示范工程。运用等离子熔融技术处理飞灰、医疗废物等危险废物，国内鲜有的危险废弃物全资源化安全处置方式，通过与生活垃圾焚烧设施园区内部的衔接，可形成国内的示范案例。

（四）功能布局

海安资源循环利用基地功能布局主要以生活垃圾焚烧发电减量区为基础，以飞灰医废安全处置区、再生资源自动分选区、再生资源高值利用区为亮点，协同餐厨垃圾资源化处理区等，五大功能区形成该园区特色。其中，生活垃圾焚烧发电减量区、飞灰医废安全处置区、餐厨垃圾资源化处理区为核心区，核心区位于园区中央部位，以处理生活垃圾、飞灰、医废、餐厨垃圾等城市废弃物为主；再生资源分选区、再生资源高值利用区为缓冲区，分层布局。

三、子项目构成

（一）生活垃圾焚烧发电减量区

1.功能及规模

本功能区采用机械炉排式垃圾焚烧发电技术。机械炉排式垃圾焚烧发电技术具有处理量大、运行可靠度较高、处理周期短、减量化显著、无害化彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点，适宜大规模处理未经分类的高热值城市生活垃圾。在全球已建的2300多座生活垃圾焚烧发电厂中，机械焚烧炉使用率在80%以上，是目前国内外城市生活垃圾焚烧发电处理的最佳处理方式[2]。

海安生活垃圾焚烧发电项目项目配备三台机械炉排炉、两台总装机容量为15MW凝汽式发电机组，年处理生活垃圾33万吨，主要负责海安市及周边地区生活垃圾的“无害化、减量化、资源化”处置。

2.工艺流程

生活垃圾统一收集发酵后进入锅炉焚烧。垃圾仓中的生活垃圾由垃圾抓斗放入垃圾进料斗，再进入炉排上方，垃圾在炉排上进行层状燃烧。在炉排干燥段，垃圾被预热、气化；在燃烧段，垃圾进行焚烧；在燃尽段，垃圾被燃尽，并排出垃圾焚烧后的灰渣，实现生活垃圾的无害化焚烧处理[3]。

（二）再生资源自动分选区

1.功能及规模

本功能区解决可回收物精细化分选和细品类资源再生问题。分选中心针对垃圾分类和再生资源回收“两网融合”所分类回收的混合可回收物、废纸、废塑料、废玻璃、废金属、废旧纺织物、废纸塑铝复合包装，通过全自动分选技术路线，采用多级筛分、智能分选设备、光谱探测风选等多级工艺组合，最终分选出30种以上小品类可回收物。

本项目设计收集范围为海安市、东台市和泰州市姜堰区，处理的对象是三地的可回收物，设计规模400吨/日，包含分选车间、垃圾周转场地、配电室、控制室、通道及环氧草坪等。

2.工艺流程

工艺路线在国际上先进自动分选工艺路线基础上，搭载分选机器人，机器人通过对垃圾的种类、材质、形状进行实时扫描，利用机械手臂将物料中的织物、纸类、电子产品和玻璃分离出来；同时，使用机械分选设备滚筒筛和弹道筛，对物料进行粒径、2D/3D的分离；利用磁选机和涡电流分选机回收其中的铁、铝金属；配置光电分选机对塑料进行了细分类，回收PET、HDPE、PP。

（三）餐厨垃圾资源化处理区

1.功能及规模

本项目与生活垃圾焚烧发电减量区协同设置，主要服务范围为南通市，分期建设，总设计规模90吨/日，一期50吨/日。

2.工艺流程

采用“干湿分离+油水分离+干渣焚烧+废水处理”的无害化处理工艺。干湿分离与深度脱水系统通过餐厨垃圾专用螺旋挤压脱水机和高效离心脱水机使餐厨垃圾内的水分能够充分排出，经油水分离系统，将废水经过储藏槽进入油水分离系统，采用湿式热解系统实现废液、废油、废渣的三原分离，其中废液送污水站处理达标排放，油脂作为工业用油原料，脱水残渣送至焚烧中心与生活垃圾协同处理。

（四）飞灰医废安全处置区

1.功能及规模

本功能区设置飞灰等离子熔融处理及医疗废物等离子气化项目。其中，生活垃圾焚烧飞灰利用处置分为填埋和资源化两种方式，填埋是飞灰处置的传统方法，而资源化是近些年发展起来的新处理方式。根据飞灰的化学成分特点，目前飞灰资源化利用方式主要为建材化，即作为替代原料用于建材产品生产[4]。本基地飞灰等离子体熔融处置项目，设计规模80吨/日，分两期建成，一期等离子体飞灰资源化示范工程项目设计规模40吨/日。

医疗废物等离子气化项目主要处置来自海安市及周边的医疗废物，服务年限为20年，设计规模12吨/天。

2.工艺流程

等离子体飞灰熔融处置主体工艺包括前处理系统、电弧系统、熔融炉系统、烟气净化系统、污水处理系统五大系统。医疗废物等离子气化项目采用等离子体气化炉的工艺方案，分解产物主要有残碳(固定碳)、氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、等。

（五）再生资源高值利用区

1.功能及规模

本功能区定位针对废塑料、废旧织物、饮料纸基复合包装等分别进行不同程度资源化再利用，再生产成产品或原材料。废塑料目前为高值再利用区域主要处理对象，处理规模一期9400吨/年，二期6.9万吨/年；废旧纺织物经过分拣、消毒、再利用等实现再生。该项目设计规模为2万吨/年；纸-铝-塑复合包装物总体设计规模15万吨/年，一期3万吨/年，二期达14万吨/年。

2.工艺流程

（1）废塑料

进入基地塑料根据品类采用不同回收工艺，工艺路线包括机械回收和化学回收。相对完整、性能保存较好的废旧塑料采用机械回收技，通过分选、清洗、碎化和重塑等方式对废旧塑料进行回收再利用。对于老化降解或可重塑性较低的塑料，采用化学回收技术，通过化学方法对分子链和有机大分子进行破坏使其转变成能量更高的小分子单体，生产高附加值化工原料和石油燃料[5]。

（2）废旧纺织物

废旧纺织物由于聚酯纤维作为目前使用最广泛，废旧产品存量最多，回收技术研究最活跃的化纤材料[6]。本基地的废旧纺织物回收再生对象主要以聚酯纤维为主。工艺路线市是通过乙二醇醇解聚酯得到低聚物BHET，BHET与甲醇进行酯交换转化为DMT，DMT再与乙二醇重新合成新聚酯。该技术优点是能从几乎所有聚酯产品中回收再生出与从石油制造同等高纯度的聚酯，并在工艺上实现闭环[6]。废旧织物的回收采用“线上（平台预约、多平台合作）+线下（社区投放回收箱、再生资源回收站点）”的模式，同时在资源回收站点进行初分拣。

（3）废纸塑铝复合包装

纸塑铝复合包装材料经水力疏解，通过黏附破坏、内聚破坏和被粘物破坏的方式分离提取出再生纸浆，再根据相似相溶原理，采用碱液浸透湿法配合机械破坏法分离铝塑复合材料中的铝和塑，最后通过加热加压方式，得到再生塑料颗粒。

四、结束语

海安资源循环利用基地将是解决生活垃圾分类工作末端资源化利用的基本保障，同时是垃圾分类和再生资源“两网融合”协同在终端的体现。不同区域资源循环利用基地基于总体模型，可根据服务范围发现固废与再生资源的处理处置缺口、发展预测、设施现状等要素综合分析与个性化设计。此外，基地无害化处理量、资源再生产品质量、污染物排放量等都应有效控制。