在城市副中心永乐店镇,一座红、黄、蓝交相辉映的现代建筑坐落在绿意葱茏的园区里,远远望去好似一个巨型魔方,在周边大片的林地中格外醒目。令人难以相信的是,如此现代化的“巨型魔方”竟然是一座垃圾焚烧发电厂。

　　这里就是占地约295亩的北京国资公司所属绿色动力集团通州循环经济产业园。最近,该园区刚刚荣获中国建筑行业工程质量最高荣誉奖——中国建设鲁班奖,更是引发各界广泛关注。

　　通过国内外多项先进技术的加持,这里不仅有效缓解北京市垃圾填埋占地的压力,助推解决垃圾围城难题,更成为城市副中心一张靓丽的环保名片。

　　园区设计

　　打造“视觉地标”城市景观

　　湖光潋滟,鸟语花香。走进通州循环经济产业园,仿佛走进了一座绿色公园。该产业园由绿色动力集团与通州区政府以BOT方式投资建设,是北京市重点工程。这里环境优美洁净,草地碧绿如茵,园区绿化率达到30%,完全闻不到垃圾的臭味。红黄蓝三种主色搭配的厂房建筑色彩明快,办公楼则采用最具京城建筑特色的“四合院”设计,现代感十足。整个园区被打造为具有“视觉地标”属性的城市景观和环保生态景区。

　　大型垃圾焚烧发电厂里怎么不见烟囱?产业园总经理韩立国向记者揭晓了答案。原来,建筑设计师将高80米的大烟囱“藏”进了双子塔高层建筑里。而形似大门的双子塔又成为产业园的标志性建筑,寓意为“北京的东大门”。大门右翼内设有观光梯,外立面为玻璃质地,外观如同高级商务区的漂亮写字楼,和传统工业园区的形象完全不同。左翼是对比鲜明的红色建筑,厂区的烟囱就装在其中,烟囱上部68米还设有观景平台。站上平台,近可俯瞰园区全貌,远眺则将京津冀交汇景致尽收眼底。

　　韩立国介绍,为了建设这座独具特色的双子塔烟囱建筑,项目施工中使用了该公司自主研发的“双子塔烟囱观光层高空大跨度大悬挑模板支撑体系施工工法”,应用高空大跨度大悬挑、贝雷架+型钢悬挑脚手架支撑体系等。其中,烟囱观光通道主体施工则采用液压倒模工艺,门型观光层(门型结构)施工采用贝雷架支撑方式,有效解决了支模高度大、悬挑跨度大、安全隐患多等施工难题。

　　在施工过程中,该项目还充分利用BIM三维模型,直观展示设计方案及施工措施。韩立国介绍,利用BIM技术可更为直观地指导现场施工,剖析施工节点,分解施工工序,制作施工模拟动画,详细进行现场交底工作,确保贝雷架及工字钢搭设位置及顺序的准确性。项目的《BIM技术在北京市通州区再生能源发电项目综合应用》还获得了中国建筑业协会BIM大赛一等奖。

　　走出观景楼梯,碧波荡漾的人工湖将园区装点得格外灵动。据介绍,这里的湖水均为垃圾焚烧后经过处理的中水,在产业园内实现循环利用。

　　这处“神来之笔”人工湖可不是临时起意。据了解,在规划初期,产业园就依据工艺合理、管线顺畅、运输便捷、净污分明、合理利用地形等原则进行各区块平面布置。比如园区内物流和人流动线清晰分开,有利于提高人流出入口的清洁度和环境质量;园区内专设一个库容量为30万立方米的填埋场等。各点位的设计相协调,重点体现了丰富生态园林绿化、环保信息对外公示、完善主题性装置艺术、人文风格的图文布展等功能,全方位展示垃圾焚烧电厂的绿色形象。

　　同时,竖向布置中还结合场地平整及工艺流程等要求,确定了垃圾卸料大厅与主厂房地坪标高采取错层的办法,既节约土地,又减少垃圾池的开挖量。

　　绿色循环

    每天处理垃圾2250吨、产生120万度电

　　产业园的根本作用还是对垃圾焚烧处理的循环利用。除了在设计方面巧思不断,其实用性更是首屈一指。

　　据介绍,该产业园负责处理通州区全区范围内所有的“其他垃圾”。约295亩的占地中主要包括垃圾焚烧发电厂、污水处理站、炉渣综合利用制砖厂以及炉渣剩余筛上物填埋场。本着“低碳环保”的理念,园区将垃圾运输、储存发酵、垃圾焚烧、余热发电、烟气净化、飞灰固化等主要工艺过程集成在综合主厂房内,工艺设计先进,布局紧凑合理,节能节地。

　　垃圾处理具体是怎样的流程呢?

　　每天上午,垃圾运输车陆续驶入园区,经过地泵房称重后卸至投料区。在进入2.4万吨库容的垃圾库后,垃圾要经过5至7天的堆放、发酵、沥干搅拌,再由一次可抓取10吨垃圾的巨型抓斗将垃圾投入焚烧炉内。通过中控室实时画面记者看到,焚烧线的炉膛内,垃圾正在炉排上熊熊燃烧,炉内温度达1000℃左右。

　　从这一刻起,垃圾就真正开始绿色“循环利用”变身。垃圾焚烧后产生的烟气,随即通过烟气净化区脱硫、除尘、脱硝处理,达标后经引风机抽入烟囱;渗滤液、生活污水经处理达标后回用;沼气、污泥回焚烧炉;焚烧后的炉渣则进入渣坑,后期可用于道路制砖;垃圾中的废铁等金属材料经磁选回收后又可为社会提供金属原料。从垃圾进入园区到处理完毕,每一个环节都在实现垃圾处理的无害化、减量化和资源优化,充分体现循环发展的建设理念。

　　据产业园工程副总经理郑明俊介绍,目前每日送进产业园的城市垃圾,主要以“其他垃圾”为主,其中占比较多的种类包括塑料类、废纸类、玻璃类、金属类等生活垃圾。这些垃圾具有成分复杂、多颗粒尺度、多热值、多组分、多污染源等特点,垃圾无害化处理技术难度大。为突破处理难题,项目采用多项国内外先进技术。

　　比如该项目中应用的是国际最先进的德国马丁炉排炉焚烧技术,设备则是从日本进口的逆推倾斜往复机械炉排焚烧炉。该炉在燃烧过程中能够充分搅拌,以保证各种不同特性的城市垃圾完全燃烧,特别适合于焚烧处理低热值、高水分、不分拣的生活垃圾。具有适应热值范围广、负荷调节能力大、操纵性和自动化程度高等特点。

　　此外,垃圾池混凝土采用聚乙烯丙纶抗裂纤维掺加技术、温度控制技术,池底、池壁浇筑密实,无裂纹、无渗漏。卸料平台施工中运用“卸料平台复合式面层施工”工艺,内部密实表面光滑平整,无渗无裂,确保了卸料平台的耐久性。

　　在绿色能源转换方面,产业园的绿色循环产能更是惊人。

　　据介绍,该项目建有三条处理能力为750吨/日的焚烧线,垃圾处理规模达到2250吨/日,年处理80万吨。产业园同时配置两台额定功率25兆瓦纯凝式汽轮发电机组,每天可产生120万度绿色电能,年上网电量达2.2亿度。

　　烟气净化处理则采用“SNCR+旋转喷雾反应塔半干法+消石灰喷射干法+活性炭喷射+布袋除尘器+SCR”的组合工艺烟气净化装置。这种全国首创的组合工艺技术成熟,有害物去除率高,反应剂消耗量较少,不产生废水、重金属及二恶英等,排放浓度低,系统操作易于控制,综合成本较低。

　　同时,园区内还设有污水处理站,每天可处理800吨垃圾产生的渗滤液。其中,污水处理采用“UASB厌氧处理+MBR膜生物处理+NF纳滤+RO反渗透”工艺,将产生的所有废水处理后,可达到《城市污水再生利用工业用水》规定水质标准,回用于生产、道路冲洗、浇灌花木、景观用水等,实现污水零排放。

　　而且,垃圾电厂还首次使用目前的“电力建设五新技术”之一——间接机械空冷技术,大大减少垃圾处理用水量,配合污水站中水回收利用及雨水回收利用等措施,每天可节约用水5458.5吨。

　　垃圾焚烧

    排放指标实时公开显示接受监督

　　垃圾焚烧厂的排放指标是广大群众关心的焦点。作为北京城市副中心的重要民生工程,绿色动力通州循环经济产业园承担起城市副中心生态文明建设的重任。

　　“项目各类污染物排放指数均优于国内标准甚至欧盟标准。以氮氧化物为例,国内标准是250mg/Nm3(毫克/标准立方米),欧盟标准为200mg/Nm3,我们设计的产生浓度为80mg/Nm3,实际运行中更可达到50mg/Nm3。”韩立国介绍,这些环保排放数据均通过互联网与市环保局和国家生态环境部联网,在园区大门口的环保指标LED大屏上实时公开显示,接受政府相关部门和周边群众的实时监督。

　　“通州区每天产生的垃圾总量在1800吨左右,而我们一期日处理能力达到2250吨,完全满足通州生活垃圾处理的需求。二期规划的日处理量达1700吨,若两期全部投产,可处理的生活垃圾量接近每天4000吨,届时可以满足北京城市副中心垃圾处理的全部需求。”韩立国表示。

　　经测算,该产业园每年可节约标准煤近10万吨,减少二氧化碳排放20多万吨,经过无害化焚烧处理后垃圾可减容90%,每年节约土地近100亩,大力助推城市副中心绿色环境建设。自2018年8月投产以来,截至今年3月,通州循环经济产业园累计处理垃圾214.84万吨,累计发电量5.4亿千瓦时,有效缓解北京市垃圾填埋占地的压力,助推解决垃圾围城难题。

　　现在,这里已成为北京市环保教育基地、循环经济科普基地,对广大市民和中小学生免费开放。厂区开设了近千平方米的环保教育宣传展厅和宽敞的工艺流线参观走廊。通过视频、动画、游戏等多种形式,寓教于乐,全面展示环境科普和垃圾焚烧发电等环保知识。项目自投运以来,来参观的访客超过6000人次,通过实地了解垃圾科学处置,让大家对垃圾焚烧处置有了更为科学的认知。