發布地址: 天津
案例七十三:
滕州市垃圾分類科普教育基地項目
滕州市環境衛生管理服務中心
作者:李 濤,鄧 濤 (通信作者),宋全振,王向東,郵箱:tzhwdt@126.com【基本情況】山東省滕州市垃圾分類科普教育基地項目(圖1)始建于2018年,分批次高標準建成3座垃圾分類互動(移動)體驗館、2處科普公園和一批多功能科普驛站,總建筑面積約10 770 m2。基地集科普宣傳、實踐應用、創新研發、教學培訓、體驗感知及技術推廣于一體,成為一個開放、共享、立體的綜合性宣教平臺,解決了傳統垃圾分類宣教基地不同程度上存在的空間布局不合理、服務功能不豐富、運營維護費用高等弊端。基地年均開放320 d,累計舉辦各類活動1 000余場次,接待青少年等各類公眾群體達100余萬人次。基地被山東省生態環境廳、山東省科學技術廳命名為“山東省省級環保科普基地”,其垃圾分類宣教成果作為典型案例被山東省住房和城鄉建設廳在全省進行推廣。? ? ? ?
滕州市垃圾分類科普教育基地項目實行“室內+室外、線上+線下、理論+實踐”的“3+3”多元化宣教工作法,全力打造“一核、兩翼、多矩陣”的縣域垃圾分類宣教基地(圖2)。
(1)“室內+室外”立體化宣傳。室內以固定場館、移動體驗館、科普站點為主體,設置教育培訓、體驗教學、游戲互動、視頻觀賞等功能區域傳播垃圾分類、生態環保理念。室外以科普公園為載體,利用汽車內胎、塑料、鐵皮、易拉罐、環衛掃路刷等4萬余件廢舊物資,設計制作滕州特色農產品、立體雕塑景觀、花草樹木等創意型作品,融入公園場景,把垃圾分類科普基地建在居民身邊,成為深受本地居民和外來游客喜愛的熱門“網紅打卡地”。
(2)“線上+線下”多渠道聯動。充分利用微信公眾號、抖音等新媒體開設垃圾分類講座,發布廚余垃圾環保酵素制作等短視頻教程;同步策劃“綠色騎行”“垃圾分類一路童行”等垃圾分類主題線上公益活動,提升科普宣傳吸引力和互動性。線下利用傳統節日、開學季以及科技活動周、世界環境日等關鍵時間節點,聯合環保志愿者協會、婦女兒童發展協會等公益組織,大力開展垃圾分類科普宣傳“六進”活動,宣傳覆蓋滕州市16個鎮、5個街道。
(3)“理論+實踐”雙結合運行。創新設計垃圾分類互動小游戲、青少年VR體驗課堂、垃圾分類手工作品制作等教學體驗環節,將虛擬垃圾與現場環境相融合,激發青少年群體參與垃圾分類的趣味性、積極性。同時,與本地高校、企業進行合作,根據季節變化特點,選取不同區域點位進行隨機采樣收集,科學采樣分析垃圾成分構成,精準提煉總結數據,按“計量+計件”分門別類建立2套“垃圾分類”數據庫,為縣級城市縱深推進垃圾分類提供數據支撐。
【技術/案例特點】
(1)功能豐富齊全。基地立足多元化需求,既滿足日常垃圾分類宣教工作需要,又兼具生態環保科普功效;既面向廣大市民群眾服務,又能同時滿足對人才、社會組織的培育和服務。
(2)空間布局合理。基地依托整合現有公園廣場的植株間隙等公共空間和垃圾中轉站、公廁管理房等閑置設施進行科學規劃、優化布局,保持原有設施健身休閑等功能不變的前提下,打造“三館兩園一站”的版塊效果,整合空間建設的面積占基地總面積的75%以上,避免因盲目求大求新而造成的鋪張浪費。
(3)搭建創新平臺。基地聯合山東省示范性勞模和工匠人才創新工作室——“鄧濤創新工作室”以及滕州市工匠聯盟,重點圍繞垃圾分類領域開展科技研發、設施設備技術革新及應用課題研究,取得垃圾分類智能設施設備等發明專利2項、實用新型專利8項、“五小”創新成果40項,承擔完成多項省市級技術創新項目,為基地高質量發展提供創新“源動力”。
【長效運行模式與機制】(1)推行志愿服務運行模式。基地堅持利他和公益為目標,大力弘揚本地傳統“善”文化,組建80余人的垃圾分類志愿服務隊,創建“善分?善成”志愿服務品牌,累計開展垃圾分類志愿科普教育服務活動220余次、參與志愿者5 000余人次,志愿服務時長超過1.6×104?h,組織實施的志愿服務項目獲第五屆山東省青年志愿服務項目大賽銀獎。
(2)組建垃圾分類收運專線隊伍。扎實開展垃圾分類專線上門服務,對城市75條主次干道(路段)、沿街1.2余萬家商鋪分類收運有害垃圾、可回收物,嚴格計件計量,把“嚴”字貫穿到每一個環節、每一個步驟,累計完成27輪收運工作,收集各類有害垃圾22.26萬余件,打通垃圾分類“最后一公里”。
(3)實施“低成本”運行管理。基地配備日常管理人員15名、講解員5名,均由本地環衛部門人員兼職,負責基地日常的維修維護、保潔管養、講解培訓等工作,不產生額外薪酬成本,可實現長期穩定運行。同時,基地配套的科普宣傳驛站、垃圾分類投放點等設施設備大多采用太陽能供電系統,既體現綠色、環保、節能的理念,又確保夜間亮化觀賞效果,還節省日常亮化等運營費用,整體運行成本較低,可有效保證基地的良性長效運轉。
【經濟、環境及社會效益】(1)經濟效益:基地自主研發的創新成果均被推廣應用到垃圾分類投放、收運等環衛一線作業場景,可節約垃圾分類收運成本20%、節約人力資源30%,大幅減輕一線環衛工人勞動強度,提升作業效率,降低運行成本,近5年累計為單位節省資金300余萬元。
(2)環境效益:基地踐行“物盡其用、變廢為寶”無廢城市理念,先后收集利用塑料瓶、飲料罐等50余萬件廢舊物資,精心設計制作具有本地文化特色的“魯班鎖”“北斗衛星模型”“守護天宮”“長征五號”等1 000余件垃圾分類文創和環衛文化微模作品,擴大垃圾分類科普影響力。
(3)社會效益:基地為魯南地區首個以垃圾分類為主題的省級科普教育基地,僅滕州市就示范帶動建成城鄉垃圾分類宣教基地(中心、公園)達21處,達到“引領一方、帶動一片、影響一批”的良好效果,為其他縣級城市乃至更多的中小城市深入推進垃圾分類工作提供了有益的參考和路徑。
案例七十四:
杭州市富陽循環經濟產業園易腐垃圾處置項目
杭州市環境衛生和生活固廢處置保障中心,中國城市建設研究院有限公司
作者:柳 青,仲 璐,張 黎,郵箱:luna_zhong@sina.cn
【基本情況】隨著第19屆杭州亞運會的召開和特大城市格局的形成,杭州迎來了人口凈增長期,為解決易腐垃圾急速增加問題,杭州市按照《浙江省餐廚垃圾資源化綜合利用行動計劃》(浙政辦發〔2015〕98號)要求,加快推動全市易腐垃圾集中處理設施的建設,富陽區循環經濟產業園易腐垃圾處置項目(圖1)是其中之一。
該項目位于富陽區循環經濟產業園淥渚鎮閬塢村,用地2.26 hm2,建筑面積12 415.96 m2,總投資16 800萬元。建設主體單位為杭州市富陽區城市管理局,生產工藝由青島天人環境股份有限公司設計。項目于2020年正式開工,2021年竣工驗收后投入使用;采用BOT方式運作,設計易腐垃圾處理規模為300 t/d,處理工藝為“預處理+CSTR厭氧發酵+沼氣利用+污水處理+臭氣處理”,采用的兩相、連續、濕式、中溫厭氧消化技術能夠快速處理大量易腐垃圾。該項目同時具備智慧控制、綠色建筑、科普宣傳等優勢。廠房建筑由中國美院設計,外觀融合富陽“現代版富春山居圖”區域特色,并配置資源回收利用雙碳環保科普展廳,已作為浙江大學環境與資源學院大學生實習基地,被富陽區教育局和科委授予科普基地稱號。
項目先將易腐垃圾進行預處理,經三相離心提油后,固相外運焚燒或智能化制漿利用,液相進一步厭氧發酵產生沼氣為發電及鍋爐供能,油相經緩存后外售綜合利用,其整體工藝流程見圖2。
(1)預處理系統:餐廚垃圾預處理工藝為液體動力破碎制漿+除雜+全物料提油。廚余垃圾預處理工藝為大物質分選+水力洗滌+制漿分選+全物料提油。
(2)厭氧發酵:處理工藝為水解酸化+全物料厭氧+生物脫硫+化學精脫硫+固液分離,停留時間≥30 d,反應溫度穩定在(40±2)℃,熱量來源于沼氣發電機組余熱利用。
(3)油脂處理:除雜沉砂+加熱蒸煮+三相分離。
(4)沼氣處理:生物脫硫+化學脫硫+沼氣發電(750 kWh,1用1備)+余熱利用。
(5)污水處理:采用預處理+兩級A/O+MBR+NF處理工藝,處理后達到GB 8978—1996污水綜合排放標準的三級標準及GB/T 31962—2015污水排入城鎮下水道水質標準中表1的B級標準。 ? ? ? ? ? ?
(6)臭氣處理:臭氣處理采用化學洗滌+光催化氧化+植物液噴淋的組合工藝,氣體經處理后達到GB 14554—1993惡臭污染物排放標準及GB 16297—1996大氣污染物綜合排放標準,之后經15 m高的排氣筒排放。
(1)綠色設計,高效節能。項目主生產區預處理車間緊鄰厭氧區,預處理后的漿料能直接泵入厭氧區,減少能源消耗;并采用全屋隔熱保溫技術,實施全封閉生物除臭及負壓離子新風技術,在節能減排的同時保證廠區內空氣流通。?
(2)智慧控制,創新管理。項目設有Eiiplat環境產業互聯網平臺+微平臺智能化管理系統,采用系統數據結合人工智能,利用傳感儀器儀表、PLC、工控機、智能網關等硬件對易腐垃圾處理全生命周期的生產過程進行實時數據監測與生產管控,實現生產管理效能提升、工程降本增效。?
(3)廢渣利用,飼養昆蟲。項目在預處理末端將餐廚廢渣制漿后再生利用,轉化為養殖昆蟲的蛋白質飼料。賦能當地社會經濟發展,實現餐廚廢渣資源循環再利用的行業示范。
【長效運行模式與機制】(1)運營模式:項目采取BOT方式運作,由企業負責勘察、設計、投融資、建設、運營和維護并享有項目經營權,同時負責項目范圍內廠區設施、設備的維護和城區范圍內的餐廚及廚余垃圾的處置工作。合作期滿將項目及設施無償移交給富陽區綜合行政執法局,并保證項目設施完好、運營狀況良好。
(2)運行機制:運營期內,企業排他性地享有項目范圍內油脂銷售、沼氣發電,向餐飲企業、企事業單位和居民征收餐廚、廚余垃圾處理費的經營性收益。對項目經營性收益不足以滿足建設運營成本及投資回報的部分,由區綜合行政執法局支付可行性缺口補助。
【經濟、環境及社會效益】(1)經濟效益:項目通過對易腐垃圾的資源化處理,不僅帶來直接的經濟收入,其智能、穩定、高效的運行也減少了人工成本、每組工作人員僅10人,有效實現“降本、增效、提質、綠色、安全”目標,目前已實現電機能耗下降6%,后期有望實現節約能耗20%以上。?
(2)環境效益:項目年處理易腐垃圾量1.0×105?t以上,年產工業油脂約5 000 t,年發電量7.0×106?kWh,年減少碳排放量約6.0×104?t。?
(3)社會效益:項目通過舉辦各類科普活動,向公眾普及易腐垃圾處理的知識和重要性,提高了公眾的環保意識和垃圾分類意識,通過與浙江大學環境與資源學院等高校的合作,為高校學生提供了實踐機會,促進了產學研的深度融合。
案例七十五:
慈溪市餐廚/廚余垃圾協同處置項目
寧波市市容環境衛生指導中心(寧波市生活垃圾分類指導中心),寧波開誠生態技術股份有限公司,中規院(北京)規劃設計有限公司
作者:王慧慧,朱華倫,郭明龍,黃安娜,連宋劍,郵箱:liansj9069@163.com ?
【基本情況】慈溪市餐廚/廚余垃圾協同處置項目(圖 1)位于浙江省慈溪市新浦鎮半掘浦九塘閘西側中部垃圾填埋場,項目總投資約1.5億元,占地面積2 hm2,由慈溪市城市管理行政執法局主管、慈溪開誠有機固廢處理有限公司投資運營,特許經營期25 a。2016—2020年項目先后完成200 t/d餐廚垃圾和廚余垃圾處理系統的建設與運行,解決了慈溪市餐廚/廚余垃圾收運處置中的運距遠、管理難、處理成本高等焦點及難點問題,實現城鎮有機固廢的資源化利用和無害化處理。2022年項目完成水氧碳化(TOCB)系統的升級改造,解決了廚余垃圾有機高含水固渣、厭氧沼渣和污泥處理成本高、消納出路難的行業瓶頸,尾渣出渣率由55%下降至30%,實現降本增效。 該項目是浙江省餐廚垃圾無害化資源化省級試點單位,同時入選住建部2018年科技示范工程,被業界推崇為國內區縣級城鎮有機垃圾處置的行業標桿。
項目包括餐廚垃圾、廚余垃圾和食用廢棄油脂的預處理系統、濕式厭氧系統、污水處理系統、水氧碳化(TOCB)系統、除臭系統、沼氣凈化和利用系統。整體工藝流程如圖2所示。
(1)預處理:餐廚預處理采用“大物質分揀+精分制漿+除砂除雜+加熱離心提油”工藝,實現雜質有效分離和有機質均質漿化的同時大幅提高有機質的資源化利用率,為后續提取油脂和厭氧系統提供穩定的有機漿料。廚余預處理采用“生物質分離制漿”工藝,通過對干擾性雜物的去除實現有機質高質化的分離提取,有機質物料進入TOCB系統,水氧碳化后的壓濾液進入厭氧系統或者外運至城市污水處理廠作為有機碳源替代商品碳源。
(2)厭氧發酵:餐廚預處理后的有機漿料采用CSTR厭氧工藝轉化成沼氣,COD去除率達85%以上。
(3)水氧碳化(TOCB):廚余預處理后的均質有機物料、沼渣和污水處理系統產生的污泥混合調漿后送入TOCB系統。在一定溫度和壓力下,通過催化氧化,使大分子有機物氧化分解成二氧化碳和小分子有機物,氧化后的混合液無需添加藥劑。經板框壓濾得到澄清濾液和含水率35%以下的水熱碳泥餅,脫水減量效果明顯。結合TOCB技術的廣譜性能,在現有項目基礎上,新增100 t/d生活污泥的協同處置,擴大項目單位產能,降本增效,最大化地發揮項目的規模效應優勢。
(4)除臭:除臭系統采用以“生物接觸過濾”為主、“植物液噴淋”為輔的復合工藝,對廠區臭氣進行全面、有效的控制,確保廠區及周邊環境空氣質量達標。
(5)沼氣凈化及利用:厭氧系統產生的沼氣經凈化處理后用于鍋爐系統和發電機組。蒸汽供給預處理系統和厭氧系統使用,實現熱能的循環利用。同時沼氣發電為廠區提供設備運行電力,實現資源的高效利用。
【技術/案例特點】(1)自主產品技術,設備穩定可靠。針對我國餐廚垃圾和廚余垃圾的特性,自主研發預處理工藝包,系統穩定可靠,雜物去除率高,為后續提油和厭氧系統提供高質化物料。產品通過高效、可靠的全封閉分選技術,具有運行可靠、耐沖擊負荷、無需人工干預等特點。
(2)協同處置,資源產出最大化。項目實現多源化有機垃圾高度融合、協同處置,提高了項目處理的規模效應和資源化利用率。餐廚垃圾和廚余垃圾通過精細化的預處理工藝,分揀除雜效率高,雜質去除率>90%,提油率>4.2%,沼氣產率≥85m3/t。
(3)有機質轉化率高,循環低碳。利用TOCB技術,實現有機固渣細胞徹底破壁,尾渣減量效果明顯。
(4)終端衍生產品澄清氧化液可生化性好,可進一步厭氧反應,也可作為污水處理廠的碳源。固態泥餅可以作為有機肥原料、營養土、園林綠化用土,資源化產出最大化。
【長效運行模式與機制】(1)特許經營模式。項目采用BOT收運處一體化特許經營模式,有效減輕政府的財務負擔和行政管理壓力。?
(2)專業運營團隊和管理機制。通過先進的管理機制和全方位的設備運行監測機制,利用先進的傳感器和自動化監控系統,實時采集設備運行狀態和排放數據,對異常情況及時預警維護,保證工藝設備運行穩定。
(3)項目運營與技術研發并行。項目運營公司和總公司技術研發部門、技術研發機構保持緊密的合作關系,定期進行技術交流和設備升級,確保項目的技術先進性和設備穩定性,保障項目長期高效運行。
【經濟、環境及社會效益】(1)經濟效益:項目的總投資相較于同等處理規模的大型項目具有明顯優勢。全系統直接運行成本約為100元/t,在行業內具有較強的競爭力。沼氣發電和余熱供暖等措施實現了能源的內部循環利用,降低了對外購能源的依賴。在投資回報率、成本效益比等經濟指標上既為地方財政減輕了負擔,也為企業帶來了穩定的經濟效益,促進了當地綠色經濟的發展。同時項目利用TOCB技術極大地提升了項目的產能效率,降低了處理成本,提高了企業運營效益。
(2)環境效益:項目的實施從根本上改變了慈溪市餐廚/廚余垃圾的處理方式,通過TOCB等技術的運用,有效降低了溫室氣體排放,降污減排,減少了有機垃圾對土壤和地下水的污染風險。同時,高效的除臭和污水處理系統避免了大氣和水體環境的二次污染,保護了當地的生態環境。
(3)社會效益:項目的運營不僅提升了慈溪市的垃圾處理效率和資源回收利用率,改善了城市環境衛生狀況,還增強了居民的環保意識和垃圾分類意識。同時項目的建設和運營創造了大量的就業機會,帶動了當地勞動力就業和相關產業的發展。此外,作為縣級城市有機固廢處理的成功范例,為其他地區提供了寶貴的示范經驗和借鑒模式,推動了整個有機固廢處理行業的技術進步和規范化發展,提升了慈溪市的社會形象和綜合競爭力。
案例七十六:
慈溪市建筑垃圾資源化處置中心項目
杭州市城鄉建設設計院股份有限公司,浙江宇洋環境有限公司
作者:王 豐,徐陳丹,王英達,胡錫松,徐琪琪,羅 淋 (通信作者),郵箱:745825919@qq.com
【基本情況】慈溪市建筑垃圾資源化處置中心項目(圖1)位于浙江省慈溪市新浦鎮半掘浦以西,占地面積為5.56 hm2,總投資為5.38億元,通過開挖篩分陳腐垃圾,利用騰空土地原位新建建筑垃圾資源化處置項目,設計處理拆除垃圾1.0×105?t/a、裝修和大件垃圾6.3×105?t/a、工程泥漿7.0×105?m3/a。該項目于2022年6月開工建設、2024年8月通過竣工驗收,目前已投產運行。項目將填埋場綜合治理與多源固廢資源化利用緊密結合,融合滲濾液污染防控、陳腐垃圾分區分層開挖篩分、場地回填與地基處理、固體廢物智能識別、多介質高效分選等,形成了一套智能高效、綠色環保的污染治理與固體廢物資源化技術體系。
該項目是浙江省生活垃圾填埋場“綜合治理+資源開發”雙驅模式的標桿,為同類項目提供了可復制、可推廣的寶貴經驗,也受到2023年度杭州市建設科研項目(項目編號:2023112、2023113)支持;并榮獲“中國城市環境衛生協會 2024年度環衛行業十佳典型案例”。
項目由填埋場綜合治理和建筑垃圾資源化利用組成,總體技術路線見圖2。
(1)填埋場綜合治理:采用“環庫區布置復合垂直防滲帷幕+填埋堆體降水抽氣+垃圾分區分層開挖+垃圾篩分處理+基坑土方回填+地基加固處理”綜合治理工藝,為填埋場土地再利用提供堅實基礎。
(2)建筑垃圾資源化利用:拆除垃圾采用“預破碎+多級篩分+骨料制磚”工藝;裝修垃圾、大件垃圾采用“預處理綜合分選+骨料制磚+可回收物資源回收+可燃物外運焚燒+惰性物外運填埋”工藝;工程泥漿采用“PAM調理+壓濾脫水+泥餅干化+濾后液回用”工藝。
(1)治理-開發循環驅動:項目通過開挖3.336×105?m3陳腐垃圾,有效釋放5.56 hm2土地資源。在此基礎上,項目利用騰退的土地,建設了一座先進的建筑垃圾資源化處置中心,年協同處理多源固體廢物1.43×106?t,形成“污染治理-土地再生-產能提升”的閉環系統。
(2)污染-安全屏障重構:面臨高地下水位、高垃圾含水率及軟土地基等挑戰,環場地四周布置940 m GCL復合防滲墻,平均深度達25 m,形成滲透系數≤1×10-7?cm/s的垂直阻隔屏障。將場地劃分為12個作業區塊,采用鋼板樁與PC工法樁聯合支護,分區分層實施“開挖-篩分-回填-強夯”遞進式作業,實現軟土地基承載力提升至120 kPa。
(3)工業-生態空間融合:以工藝需求為基礎,巧妙運用方形體塊空間,將廠區劃分為建筑及裝修垃圾處理區、泥漿處理區、辦公管理區及景觀公園區,打造出高效分流、層疊錯落的園區布局。創新水循環系統,實現初期雨水收集、泥漿濾后液回用;采用裝配式鋼結構廠房,塑造去工業化建筑生態。
(4)固廢-產品多源協同:采用“一體化工廠”模式,集成精準分離、高效潔凈的分選工藝,實現骨料、金屬、木材、紙板、可燃物等的高效精準分離。建立柔性生產系統,靈活生產標準磚、空心磚、多孔磚等環保建材產品,快速響應市場需求。
【長效運行模式與機制】項目采用BOT模式,由社會資本方與政府出資代表依法合資成立項目公司,負責項目投融資、設計、建設、運營和管理,建設期2 a,運營期25 a。針對拆除垃圾,項目公司自行向社會購買,并由其自行運至項目廠區進行處理;針對裝修垃圾、大件垃圾,政府方通過制定裝修垃圾、大件垃圾收運辦法,保障裝修垃圾含大件垃圾運至項目廠區進行處理;針對工程泥漿,項目公司負責收集、運輸及處理。
【經濟、環境及社會效益】(1)經濟效益:項目通過開挖篩分陳腐垃圾有效釋放土地資源,節約建設用地成本超4 500萬元。BOT模式的實踐,有效分擔了項目的投資和運營風險,確保了項目的可持續性和經濟效益。在運營期,項目可通過建筑垃圾處理費用的收取、建筑垃圾資源再生產品的銷售等渠道實現穩定的經濟回報,為地方經濟發展注入了新的活力。
(2)環境效益:項目實現了填埋場陳腐垃圾的源頭減量與無害化處置,從根本上解決了滲濾液、填埋氣等對周邊環境的影響,切實保障了周邊地下水的水質安全。另外,通過創新性的多源固體廢物協同處理機制,進一步提升了建筑垃圾減量化、資源化和無害化水平,促進了區域環境質量的持續改善和資源的循環利用。
(3)社會效益:項目創新性地探索出填埋場治理與建筑垃圾資源開發的協同模式,成功將填埋場從污染源轉變為資源庫,構建了土地資源與固廢資源的雙循環體系,推動了環境治理與資源開發的深度融合,而且對推動可持續發展、助力美麗慈溪建設具有重要意義。
編發:陳燕君;校對:劉冬梅;審核:王雅楠
封面文章|大比例摻燒典型工業固廢對生活垃圾焚燒爐燃燒特性的影響研究
#封底文章|生活垃圾填埋場原位好氧穩定技術系統設計和工程應用進展
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