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生活垃圾循环经济的产业园总体规划

摘要】以沿海某城市的产业园区为例,阐述了园区内垃圾焚烧发电厂、污泥处理项目、炉渣综合利用项目、污水处理厂、餐厨垃圾处理厂、粪便处理厂、危险废弃物填埋场及园区管理与科教中心等项目在进行园区总体规划时所考虑的因素、遵循的规划设计原则,以及结合自然地势、项目周边市政道路条件、当地主导风向等条件,对该产业园进行了科学、合理的总体规划;介绍了在进行竖向规划设计时,考虑多方限定因素,力求最大程度地降低场地平整土石方工程量,从而最终确定科学合理的设计标高及场地平整方案;提出了在进行山区类的项目规划时,平面规划与竖向设计必须同时重点考虑,二者缺一不可。

关键词】生活垃圾循环经济产业园;总平面设计;竖向设计;规划

近年来,随着国家的倡导及大众环保意识的逐步增强,城市生活垃圾处理由之前的简单处理、单一处理逐步演变为现在的多元化、集中化、规模化处理,最具代表的就是生活垃圾循环经济产业园区的诞生,它涵盖了生活垃圾焚烧发电、污泥处理、餐厨垃圾处理、炉渣综合利用、粪便处理、渗沥液处理、卫生填埋场、环保宣教中心等。目前由于城市化问题、土地问题、环保问题以及可持续发展等问题日渐突出,因此占地较大的生活垃圾循环经济产业园布置在城市周边的山区地带也就成为一种必然。而在山区进行项目规划建设时,除考虑在平原建厂所需的基本因素外,还要着重考虑山区建厂时所产生的土石方工程量、园区进场道路设计坡度的合理性、山区防洪设计、水土保持等因素。以沿海某城市的综合处理园区为例,就总体规划及竖向设计所考虑的因素及期望达到的目的进行简述。

1总平面规划原则

在进行园区总体规划时,首先应考虑园区内各项目的工艺特点及各项目之间的物料供需关系,以及按照国家规定的防火距离要求,同时,还需遵循以下原则:①满足项目建设用地和交通运输的要求;②实现功能分区,同类设施集中布置,降低运营成本;③遵循循环经济理念,实现园区内物流、能流、水流的循环利用;④实现车流、人流分离,避免相互干扰,降低事故隐患;⑤考虑风向、地势、道路布局等多种因素,实现最优布局;⑥节约用地、美化景观环境,提高园区的观赏性;⑦遵循远近结合、就近布置、尽量少占或者不占耕地。

2总平面规划设计

在生活垃圾循环经济产业园中,垃圾焚烧发电厂是整个园区的能源循环利用的中心,同时也是园区内投资及处理规模最大的项目。因此在进行园区整体规划时,优先考虑焚烧厂的布置。原生垃圾经焚烧处理后产生的余热用来发电,在满足园区自身电力需求的前提下多余的电量可上网,并入国家电网,产生经济效应。该园区内规划2个焚烧发电厂,即焚烧发电一厂与焚烧发电二厂。2个项目的处理规模均为2250t/d,考虑项目实施的先后顺序及项目投资的合理性,焚烧发电一厂的建设要早于焚烧发电二厂。因此在进行总图布置时,将焚烧发电一厂布置在地势条件较好,土方工程量较小的地势平坦地带,将焚烧发电二厂布置在了地势条件较差,土方工程量稍大的山丘地带。焚烧发电一厂与焚烧发电二厂均紧邻园区运输主干道,有利于交通运输的需求以及园区的对外宣传展示。园区内的污泥处理项目(250t/d)及禽畜尸体处理项目(100t/d)均需要来自焚烧处理厂的蒸汽以满足自身的处理工艺需求。为降低运营成本,节省管线投资,降低蒸汽运输过程中的热损耗。在进行总体规划时将这2个项目紧邻垃圾焚烧发电一厂布置。同时综合考虑当地主导风向及这3个项目各自的运输量,最终将污泥处理项目及禽畜尸体处理项目一起布置在了焚烧发电一厂的北侧,与焚烧发电一厂仅一路之隔。生活垃圾经焚烧后会产生约25%的炉渣及5%的飞灰,其中,炉渣经二次加工后可用于制砖,一般作为建筑材料来外售。飞灰由于是危险废弃物,只能经固化后进行深填埋处理。出于项目之间的衔接关系及各自项目工艺特点的考虑,结合现状自然地势及规划标高,将炉渣综合利用厂(1300t/d)布置在了对地基承载力要求不高,需进行局部回填的焚烧发电一厂东侧,将危险废弃物填埋场(400t/d)布置在了南北侧环山,东侧场地经回填后其设计标高高出自然地面约10m,西侧敞口、中部低凹的马蹄形盆地地带,该区域位于焚烧发电一厂西侧,且位于当地主导风向的下风向,是填埋的理想场所。污水处理厂(1200t/d)是整个园区的废水处理中心,各厂产生的废水均需经污水处理厂处理后达标排放或回用。为节省管线投资,降低运营成本,将污水处理厂布置在园区的几何中心位置。污水处理厂的设计标高较周围其他项目的设计标高低2.0~3.0m,以便于各厂废水的重力自流。餐厨垃圾处理厂(1200t/d)及粪便处理厂(400t/d)因为在生产过程中会产生50%~60%的废水,其废水量占污水处理厂总处理规模的67%以上。因此应当紧邻污水处理厂布置。餐厨垃圾运输车及粪便运输车在运输过程中可能会沿途滴漏,为减少园区内受污染道路的范围,将这2个项目布置在园区运输主干道的上游。从园区运输主干道上引条支路通向这2个项目厂区。园区管理中心及环保教育基地布置在高压线架空横穿、自然地势较低、园区上风向、紧邻园区出入口位置的山脚地带。由于该区域有高压线架空横穿,受国家电力规划条例规定的制约,相对于布置工业厂区而言,此区域更适合布置如管理区之类的民用项目。高压走廊下面布置景观绿化及停车场既能美化环境,调节厂区小气候,同时又可满足场内及外来车辆的停放要求。而且,该区域紧邻园区进场道路,又处于进场道路上游,将园区管理中心及环保教育基地布置于此,既能方便对园区内的管理,同时又方便园区对外的联络及宣传。

3竖向设计原则

1)设计结合自然,充分利用地形、改造地形,使场地的竖向设计与总平面布置相协调,以满足生产及运输要求。2)多方案优选削山填谷的场地平整方案,以减少土石方工程量、边坡支护工程量,减少对自然山体的破坏;场地内土石方量基本平衡,以减少废弃土石的堆置对自然地表的改变。3)加强生态环境保护,优化边坡支护设计,作好水土保持工作,确保边坡稳定、安全可靠、经济可行。4)充分考虑区域地形及气象条件,设置防洪措施,满足防洪要求,确保工厂防洪安全。

4竖向规划设计

该园区的场址位于山区丘陵地带,厂区范围内自然地势高差变化较大,其自然地势标高为225.0~140.0m。由于园区内项目较多、项目之间联系较为紧密、项目占地均比较大(园区总占地约120hm2,园区内各项目平均占地约7.33hm2)。在进行竖向设计时,考虑项目场地采用削山填谷的平整方式,以获取足够尺寸的场地。由于距离园区最近的市政道路位于园区约1km的山脚位置,该市政道路的标高约为100.0m。根据国家相关道路规范要求,通过反算,得知园区的最大设计标高约为170.0m。根据此标高,园区内最大挖深约50.0m,最大填高约30.0m,挖填高度合计80.0m。为适应地形,减小土石方工程量,节省工程投资,园区内竖向布置采用阶梯式;自北往南,根据山体自然落差,结合上面反算的最大设计标高,园区内共设置了3个台阶。其设计标高分别为170.0、165.0、150.0m。经估算,厂区范围内总挖方量约为3.0×106m3,总填方量约为2.0×106m3。多出的土方业主已协调至位于该项目附近的一个市政道路项目的路基填筑。结合自然地势及周边市政条件,该园区的竖向布置采用阶梯式的布置形式既满足了使用要求,又能与周边市政道路顺畅衔接,同时还减少了土石方工程量,降低了工程投资。在竖向设计过程中所涉及到的防排洪、挡墙边坡处理、相邻车间位于不同台阶的高差处理、合理开挖方案、水土保持等均属具体技术措施问题,在此就不一一阐述。竖向设计作为园区总体规划(见图1)时的重要补充,特别是在自然地势起伏较大的山区建厂时,建、构筑物及配套设施位置的确定,除与符合设计要求的平面位置有关外,还受竖向标高关系的制约。所以,在考虑场地的地形利用和改造时,必须兼顾“平面”、“竖向”在布置上的要求,统一考虑和处理设计过程中的问题,才能保证生产项目的安全使用和基础建设的合理性、经济性。

5结束语

生活垃圾循环经济产业园是通过将居民日常生活所产生的生活垃圾进行集中处理,实现土地的集约化使用,物质和能量循环利用,同时便于设施的统一管理,减少设施的征地拆迁难度,为城市固体废物处理设施的可持续发展提供可能。科学、合理地规划综合处理园区对指导园区的建设意义重大。在园区总体规划时,特别是在项目占地较大、所在位置自然地势相对较复杂时,在进行总平面设计时一定要考虑总平面设计能否满足竖向设计,同时,在进行竖向设计时也要考虑竖向设计能否在总平面设计中体现。二者相互影响,相互制约,切不可单一考虑.

参考文献:

[1]邓成.城市固废综合处理园区规划研究[J].环境卫生工程,2012,20(5):21-23.

[2]吴学龙,姜建生.环境园:破解城市生活垃圾难题之路[J].城市管理与科技,2009(5):26-29.

[3]雷明.工业企业总平面设计[M].西安:陕西科学技术出版社,1998.

[4]井生瑞.总图设计[M].北京:冶金工业出版社,1992.

作者:张洋 单位:中国建筑设计院有限公司

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