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循环经济产业园规划设计研究

时间:2024-08-31

李小路

摘要:循环经济产业实质是“资源循环”的理念运用,重点体现于全流程 “单向”到“闭环”模式的转变,可为城市提供综合治理“一站式”服务。本文以江苏某县级市已列入国家资源循环利用基地的产业园为例,以城市矿产资源再生为主线, 分析其产业定位、代表性项目以及相关循环经济产业链构建,为其他城市循环经济产业园的规划设计提供参考借鉴。

关键词:循环经济;城市矿产;产业园区;规划设计

引言:国家对城市矿产资源综合回收产业日益重视,不断调整国家的经济发展战略,并逐步完善配套的政策。2018年,国家发改委、住房城乡建设部公布了全国首批50家资源循环利用基地。2021年7月,国家发改委发布“十四五”循环经济发展规划,规划提出:推动再生资源规模化、规范化、清洁化利用,促进再生资源产业集聚发展,高水平建设现代化“城市矿产”基地。

日前,资源因素已逐渐成为城市经济发展的制约短板,尤其是经济发达的长三角地区、珠三角地区、京津塘环勃海地区,静脉产业园作为城市固体废物集中处置的集聚区,目前已成为众多城市处理和消纳城市生活及工业废弃物的主要出路。随着循环经济理念的不断发展,人们逐渐意识到大部分的工业固废以及危险废物,同时也是可以回收利用的城市矿产资源。因此,在传统静脉产业园重视末端处置的基础上,有必要设计出以减量化、再利用、资源化为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征的循环经济产业园发展模式。

1产业定位

1.1确定原则

在明确的主导产业体系和规划方向的基础上,结合产业链的供需平衡,梳理资源“动脉”路径,以重点突出、兼具潜力和适配性为原则,建立特色鲜明的循环经济产业集群,突出规模化效应以成为生产联系链条中的关键环节。

1.2政策导向

“十四五”循环经济发展规划提出提升再生资源加工利用水平,推动再生资源规模化、规范化、清洁化利用,促进再生资源产业集聚发展,高水平建设现代化“城市矿产”基地。

城市矿产资源随着“节能环保”“绿色发展”等意识的全面普及在我国城市中逐渐兴起并得到了有利的发展。国家也日益重视城市矿产资源综合回收产业,不断调整经济发展战略,并逐步完善配套的政策,2006年之后相继出台了大力提倡废弃物的综合利用、通过税收优惠鼓励清洁生产与废弃物回收等重要的政策。随着政策扶持力度的不断加大,该产业的发展也得到了有利的保障和正确的导向。

1.3定位方向

本文研究区域位于江苏省南部,长江三角洲太湖平原北端,产业体系以特色冶金、石化新材料、金属制品、纺织服装、装备制造等实体经济为主导,并发展探索资源环境约束下的产业转型路径。在《“十四五”全国清洁生产推行方案》的指导下,资源收集实施紧缩政策,并不断挖掘资源利用的深度,实现工业能效、水效大幅提升,但现有废弃物处置利用设施欠缺或能力不足,部分固废、危废的违规处理和堆放对区域环境产生的影响日趋严重,大部分的固废、危废也是可回收利用的城市矿产资源,为循环经济产业在该市发展提供了良好的基础。在环境和资源承载力愈发难以承受的趋势下,现代城市必须走有别于传统发展模式的新型城镇化道路,即低耗能、低排放、资源循环、的可持续发展道路,必须以资源节约和环境友好为切入点,将经济运行与城市矿产资源、生态环境、人居环境有机结合,推进社会和谐发展。本文以绿色发展理念为指引,将该产业园定位为长三角地区城市矿产再生循环利用基地;华东地区再生循环产业集群发展带重要组成部分;全国 “互联网+”循环经济示范平台;全国领先的循环经济示范基地。

2代表性项目

研究区域生活垃圾、工业垃圾、医疗垃圾、废旧汽车、废旧机电、废旧家电等废弃物日益增长,因此设计静脉产业园在满足环卫消纳及固废(危废)处理的基础上,依托“物联网、互联网+”循环经济模式,着力打造以城市矿产资源综合利用为主线的再生循环产业和以环保项目孵化及装备研发为主导的环保科技产业,最终形成三大产业(固废(危废)处置、再生循环、环保科技)协同发展的产业模式。

本节以废弃物焚烧发电、危废处置、污泥资源化无害化利用、废旧汽车拆解再利用、建筑废弃物资源化无害化利用、新型环保设备制造项目、再生资源电子交易中心、仓储物流基地建设为代表性项目进行描述。

2.1生活垃圾焚烧发电项目

本项目处理的生活垃圾,包括单位和居民在日常生活中生产或为日常生活提供服务中产生的固体废物(不包括建筑垃圾、工业固体废物、危险废物以及经营服务活动产生的固体废物等)。园区内建设2200t/d垃圾处理焚烧发电项目,分三期建设,一二期规模1200t/d、三期规模1000t/d。

生活垃圾焚烧后发电,部分炉渣回收利用,其余填埋处理,发电量可达30887.05万kwh/a。本项目通过垃圾的焚烧达到垃圾无害化、减量化、资源化的目的。垃圾经过干燥、燃烧和燃烬三个阶段,垃圾在850-1100度的高温下充分燃烧。焚烧垃圾产生的高温烟气在余热锅炉中进行热交换,产生过热蒸汽,推动汽轮发电机组产生电能。本项目整个工艺流程包括了垃圾接收、焚烧及余热利用、烟气净化处理、灰渣收集处理等系统。

2.2一般固废焚烧发电项目

由于该市纺织废料、印染废料、人革废料及发泡材料废料偏多,目前该类一般固废每年产生量达30万吨以上,园区内建设一期年处理10万吨一般固废焚烧发电项目。

一般固体废物焚烧后发电,爐灰无害化填埋处理,发电量达10810.47万kwh/a,通过对废料的焚烧达到垃圾无害化、减容化、资源化的目的,整个工艺流程包括了废料接收、焚烧及余热利用、烟气净化处理、灰渣收集处理等系统。

2.3危险废物综合利用项目

本项目主要处理危险废物、医疗废物及一般工业固废,主要工程内容包括废物接收及暂存系统、焚烧系统、医废处理系统、稳定化/固化系统、安全填埋库区1 号库区及2 号库区、废水处理系统等生产设施和管理区等辅助配套公用工程设施。项目分两期建设,本次规划园区先考虑一期工程建设,均预留远期(二期)规模和场地,焚烧预留30000t/a,预留200万m³安全填埋场和100万m³一般固废填埋场,其中一般固废填埋可与一般固废焚烧协同。

可处理进场原生废物9.1万吨/年,危险废物进场后首先经过计量,若危险废物性质明确,可焚烧类危险废物送至焚烧车间进行处理,可填埋处理的无机类危险废物先送至稳定化/固化车间预处理后再送至危险废物安全填埋场处理。若危险废物接受量大于处理量时,送至危险废物暂存仓库暂时存放,进一步转移至相应车间处置。焚烧车间处理过程中产生的残渣和飞灰经收集后送至稳定化/固化车间处理后,运至危险废物安全填埋场处置。医疗废物进厂后,若能及时处理则送入医废车间进行高温蒸汽灭菌处理,不能及时处理则送入医废车间内的冷库存放,灭菌后的医疗废物外送至生活垃圾焚烧厂处理。

2.4城市污泥资源化无害化利用项目

长期以来,我国的污水处理行业普遍存在“重污水处理,轻污泥处置”现象,致使大量的污泥难以处置,严重影响环境质量,受到社会的高度关注和重视。污泥的处置方法目前主要有抛弃、填埋、堆肥、焚烧等。污泥填埋需占用大量土地,同时还存在污染地下水资源的可能性,也受到很大限制。污泥中含有大量有机物,可用制作肥料,但由于污泥的成分复杂、重金属等有害物质较多,导致污泥农用技术在实际应用中存在较多的困难。本次园区规划建设城市污泥资源化无害化处理项,利用污泥生产陶粒和轻质保温陶粒砌块。项目累计处理能力20万吨/年,分两期建设。

2.5废旧汽车拆解再利用项目

废旧汽车超期服役使用危害大,不僅涉及环境污染,而且会萌生交通安全事故,造成一系列社会问题;报废汽车的露天丢弃堆放,也是一个既浪费资源、又影响环境的社会难题,成为社会公害,已经在世界多个国家和地区引起高度重视。因此本次规划在园区内拟建设一条6万辆/年废旧汽车拆解生产线。

2.6建筑废弃物资源化无害化利用项目

建筑垃圾主要是指旧城改造过程中拆除旧建筑和建筑物在施工过程中产生的废弃物。其中80%以上的建筑垃圾是废混凝土、废砖瓦、废旧装修材料、扬尘物等建筑材料。随着我国经济的迅速发展和城市化进程的不断加快,环境污染问题已成为社会普遍关心和急需解决的重要课题,尤其是工业和建筑业产生的垃圾正以每天数以万吨计的增速威胁着周边环境。本次规划拟在园区建设建筑废弃物资源化无害化利用项目,产品包含再生骨料、预拌砂浆、混凝土制品(墙板、砌块)、水泥混合材等。项目分二期建设,一期50万t/a,二期50万t/a。

2.7新型环保设备制造项目

规划环保设备制造包括生活垃圾处置设备、高盐废水处理设备、物流装备投资项目等,产品方案为20套/年厌氧干式发酵设备、50套/年高盐污水处理设备、1000套/年现代物流装备。

2.8再生资源电子交易中心

再生资源电子交易平台功能模块主要包括信息服务、交易服务、金融服务及仓储物流服务四大功能模块,其中交易服务模块可考虑优先建设,包括线上交易服务子模块和线下配套管理子模块两部分,交易平台及其他相关的功能模块协同运作,未来逐步构成服务于华东地区产业链综合服务系统。

信息服务模块:依托全市积累的行业数据及信息资源,为园区企业及相关上下游客户(尤其是废钢贸易商)的线上交易提供报价服务,实时发布废旧资源等主要厂商交易品种的供求及价格信息;为参与交易的各方提供再生资源行业市场动态信息、影响行业的市场动态、国家政策动态等服务。

交易服务模块:通过交易平台实现交易服务功能,该功能为本项目建设的核心模块,包括线上交易服务子模块和线下配套管理子模块两部分。线上交易服务子模块的功能由线上交易平台实现,将为园区企业自身现货贸易业务和其他市场参与者提供交易撮合、资金管理、货权管理、交收清算、物流订单交易等服务;线下配套管理子模块的功能由线下配套管理系统实现,该系统为线下企业管理软件系统,通过对各企业生产经营数据进行整合,实现各企业的生产状况、销售情况的实时对接,同时该系统与网上交易平台对接,一方面将生产模式转变为订单式生产(BTO)模式,另一方面可快速、有效的将现有销售业务转移至线上交易平台。

金融服务模块:为产业链上下游企业提供金融服务和风险管理服务,具体包括实物质押、订单融资、贸易融资、应收账款保理和融资租赁等。本模块建设需要有期货公司、财务公司等相关金融机构参与。

仓储物流服务模块:该模块主要功能是通过提供规模化的仓储物流服务以及全过程、精细化的物流监管服务,保证交易平台参与双方线上交易与线下交割安全、高效衔接,完成再生资源供应链贸易O2O的链接。

3循环经济产业链构建

3.1构建总体框架

本产业园循环经济产业总体框架的构建需要从大、中、小三个层次的循环来考虑建设,主要包括区域性综合协调发展大循环、园区产业中循环、企业内部小循环:

一是区域性综合协调发展大循环——以园区为重点,推进企业、行业、园区和区域循环经济发展,构建链接循环的产业体系。依托物联网、互联网构建地区特色鲜明、优势突出的“城市矿产资源—物联网—互联网—综合利用—再生资源”循环经济产业链。

二是园区产业中循环——产业园区内企业与企业之间应尽可能形成上下游关系,延伸产业链,形成集约化、规模化的循环经济产业发展格局。通过建立循环产业链,拓展完善产业结构,从生产各个环节入手,以清洁生产、资源综合利用和废物回收利用等环境无害化技术为手段,以企业联合、工业共生为载体,以社会、经济和生态和谐发展为目标,构建有利于工业园可持续发展的循环经济发展模式。

三是企业内部小循环——园区内的企业必须以循环经济的减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle) 、再制造(Remanufacture)“4R”原则设计生产过程,促进原料和能源的循环使用。通过实施清洁生产管理和ISO环境管理体系,积极采用生态工业技术和设备,使企业内部生产上游所产生的“废物”成为生产下游产品的原料,在企业内部实现物质的闭路循环和高效利用,节约资源和能源,避免环境污染,实现经济增长和环境保护双重效益,把单体企业建设成循环经济型企业。

3.2产业链构建成果

园区内设计的项目除了功能性质相近外,在工艺流程,原料成品物流方面还有互补性,譬如含铜工业污泥项目:炉渣为一般固废水淬渣,可作园区周边现有水泥厂原料,或作为绿色装配式建筑项目的绿色建材原料;城市污泥项目生产的多用途污泥陶粒,可制砖处理,同样用于绿色建材项目;建筑垃圾处置中的废土可用于填埋场的复垦、复绿,建材处理产生的废钢可用于废旧钢材再生循环利用项目原料;生活垃圾焚烧炉渣综合利用项目的尾渣可送填埋场。

固废处置区构建形成“社会产生固废(危废)—预处理—资源化、减量化、无害化—填埋/再循环”的循环产业链。例如:“社会—生活、餐厨废弃物—预处理—焚烧、发酵—发电、沼气、有机肥—社会”产业。

再生循环利用产业区构建 “城市矿产资源—预处理(分拣)—综合利用—初级产品—精深加工—再循环”的循环产业链。例如:“社会—废旧汽车、机电—预处理(分拣)—废旧金属、轮胎橡胶—钢材、有色金属等初级原料—精深加工—汽车、装备—园区/社会”。

环保科技产业区构建“园区其它产业初级产品—精深加工(智能制造)—再制造” 产业链;“其它园区产生的高铝粉煤灰—莫来石—耐火材料—再利用”产业链等。

其它固废,根据其成分不同,采取综合回收有价金属后填埋手段,最大程度上减少废弃物的产出。另外,园区内各生产系统产生的余热和污水,通过相关处理后都可以返回生产系统重复利用,从而提高了能源的使用率和水资源的循环利用率。园区循环经济产业链见图3-1。

4 结语

在洞悉区域主导产业的基础上,经过长期规划,園区总产值可达160个亿,其服务区域的废弃物资源化利用率提高50%以上,最终形成产业优势突出、生态环境优美的现代化循环经济产业示范园区。节约大量土地资源,创造经济效益,促进循环经济发展。通过产业链的上下游延伸,使产业间关联度不断提高,园区呈现规模化、集群化发展,园区环卫消纳、再生循环利用、绿色建材、节能环保等产业集群基本形成,产业特色突出,竞争力强大,集群核心竞争力形成体系。

参考文献:

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