生态工业园区建设与规划方法探讨

韩　峻　甄延临

摘要:生态工业园区是21世纪新兴的工业组织模式,自提出后受到学术界和实业界的广泛关注。它强调园区成员的联系、合作和参与,通过物质、能量、信息等交流形成各成员相互受益的网络,并最终实现经济、社会和环境的协调共进。对建设生态工业园区的成功案例进行分析和评述,结合海盐经济开发区生态化建设与改造规划,提出了总体框架及生态工业链构建及清洁生产的方式。

关键词:生态工业园区;总体框架;生态工业链

中图分类号:F279.27文献标志码:A文章编号:1673-291X(2009)30-0117-02

在中国,目前已经开始试行工业生态化和循环经济运作,国家环境保护总局从1999年开始启动生态工业示范园区建设试点工作,确立了一批国家级生态工业示范园区,如广西贵港国际生态工业(制糖)示范园区、长沙黄兴国家级生态工业示范园区、鲁北国家生态工业(化工)示范园区等,为中国走新型工业化道路提供了实践经验。

案例一:卡隆堡生态工业园区。卡隆堡工业园区位于丹麦首都哥本哈根120公里远的海岸边。卡隆堡原型工业生态系统始于20世纪60年代。当时园区内的阿斯内斯电厂,改变了其传统的运行规律,把一部分热量送到附近的斯塔托伊尔炼油厂,当时叫“热电联厂”。然后,后来的发展大大超出了“热电联厂”的范围。除了这家丹麦最大的电厂向炼油厂和药厂供应22.5万吨水蒸气,多余热量还供应一个养渔场,炼油厂过量的高硫瓦斯被加氢脱硫回收了硫磺,成为一家硫酸厂的原料,并把清洁的瓦斯卖给电厂作燃料,节省煤炭。电厂利用石灰将本来要造成污染的烟道气中的硫脱除,产生的硫酸钙直接卖给墙板厂做石膏。电厂的飞灰收集后用于筑路和制造水泥。毫无疑问,卡隆堡工业园区为工业生态学理论的建立和生态工业园的实践都作出了不可否认的贡献。

案例二:鲁北国家生态工业(化工)示范园区。山东鲁北企业集团创立之初,针对磷石膏废渣难利用、难处理且长期制约磷复肥工业发展的世界性难题,在工业生态学理论指导下,立足于生产全过程可持续设计,依靠技术创新,整合生产资源,经过二十多年的实践与探索,科学地创建了磷铵硫酸水泥联产、海水“一水多用”、盐碱电联产等相配套的工业生态系统,深层次地实现了物质循环利用,解决了产业发展与环境保护的矛盾。鲁北生态工业园区是世界上为数不多、具有多年成功运行经验的典例,对于推动循环经济发展具有借鉴作用。

与传统的工业园区不同,生态工业园区有如下特点:(1)通过不同产业或企业间存在的物质、能量关联和互动关系,形成各产业或企业间的工业生态链或生态网络;(2)物质和能量在工业生态链中逐级传递,实现闭路循环,不向体系外排出污染物;(3)生态工业园区可实现区域性清洁化生产,促进区域性的经济规模化发展;(4)生态工业园区可促使区域内资源和信息最快的流动,最大限度的发挥作用;(5)生态工业园区不是一个地理上的概念,而是多个产业(企业)之间的关联概念;(6)生态工业园区不单纯着眼于经济发展,而是着眼于工业生态关系的连接,把环境保护融于经济活动过程中,实现环境与经济的统一协调发展。

(一)总体框架

海盐经济开发区生态化建设与改造的总体框架是以效益为中心、以项目为载体、以改革为突破、以科技为动力,与资源管理相结合,构建海盐经济开发区生态共生体系,进而实现整个开发区产业区的可持续健康发展。

1.海盐经济开发区生态共生体系。海盐经济开发区产业园生态共生体系分为三个层次进行。在企业内部,通过原料替代、工艺改进和产品设计,加强管理,扩大规模,优先进行企业内部的物质和能量循环提高资源、能源利用率,实现废物减量化;在企业之间,延伸产业链,进行企业间产品的耦合共生,进行更加充分的物质和能量交换,实现废物的回收和利用;在区域层次上,与社会、农业循环体系相衔接,使工业、社会所产生的废弃物经过再生返回生产、消费过程,形成物质的闭路循环,充分利用资源,减少废物排放。

2.生态产业体系。依据生态经济系统“结构—功能—平衡—效益”原理,优化系统结构,增强系统功能,积极发展生态工业,改善海盐经济开发区生态环境,提高宜居性,培育生态产业体系,达到生态环境与经济发展双赢;促使经济再生产、人口再生产和生态环境再生产相互促进、良性循环、协同进化;实现海盐经济开发区经济效益、社会效益和生态效益相统一,使海盐经济开发区生态产业系统功能最大化。

(二)生态工业链构建及清洁生产(以精细化工行业为例)

1.与嘉化产业园、园区的整体生态网链。(1)精细化工行业与金属制品之间的链接。精细化工行业与金属制品行业之间存在着物质、能量等方面紧密的联系,例如石油焦经过处理后作为金属制品的电解阳极材料;(2)精细化工行业与建材行业之间的链接。炼油的副产品石油焦工艺脱硫后,可作为生产建材的燃料;硫通过加氢装置后转化为硫化氢,成为生产工业石膏或硫磺的原料;(3)精细化工行业与机械制造业之间的链接。随着机械工业新材料、新工艺的不断出现,化工技术在机械行业中的应用已日趋广泛,这不仅解决了许多技术难题,也使机械行业获得了良好的技术和经济效益。比如透明和成切削液适用于机床、磨床、车床等设备。该切削液不污染环境,符合国家环保要求;无异味;对人体无害;具有良好的冷却、润滑、清洗等功能,而且在适用寿命上优于乳化液。再比如,以干酪素为主配成水溶性胶液,涂在手上形成一层透明的薄膜(液体手套),一方面,使操作者手能与工件隔离,防止因手汗引起的锈蚀,另一方面,因其不溶于汽油、橡胶水等溶剂,可避免这类溶剂对人手皮肤的刺激。

2.精细化工行业生态网链构建。一氯、二氯化反应完成后,反应釜内为二氯化物和未反应的甲醇,利用甲醇易溶于水、二氯化物不溶于水的特点,采用水洗分层的方法将二氯化物和甲醇分离,利用高差将二氯反应釜内的物料放至水洗分层釜内进行分离,分离的有机相二氯化物进入储槽准备下一步氯化反应,无相机中含有大量的甲醇,加碱中和后送蒸馏塔回收甲醇作为二氯化反应得原料继续套用。

其中一氯化物可以作为产品出售,废气送吸收塔吸收,在不同流程中产生的不同产品可以分别按级处理销售。冷凝用水可重复使用。

3.清洁生产。按照前述工艺流程,在整个流程中主要在萃取过程中会产生废水,在脱溶过程中会产生废气,按照清洁生产理念处理如下:(1)废水处理。废水处理流程工艺,乙酰甲胺磷萃取废水经过蒸馏后可分成两部分,蒸馏废水进入污水处理设施,残液应委托有资质的单位处理。喹硫磷工序中可通过精馏技术对甲醇进行回收利用,对废水经过处理后进入污水处理设施。精胺工序中的废水可经过萃取精胺提取NH4Cl作为产品外售等等。(2)废气处理。有机废气无组织排放量较大的车间用吸收罩吸收后通过鼓风机引入园区可作为锅炉二次引风燃烧。硫磷大槽、计量槽、氨水大槽的放空接入正压吸收塔用碱;二氯反应锅用一对一水冲泵吸收氯化氢气体;精胺脱溶真空泵尾气二级吸收塔吸收后排入三废,由三废站吸风罩通过鼓风机排入工业园作为锅炉引风;乙酰甲胺磷所有真空泵废气经冷冻回收后,进入吸收塔用次钠吸收后排入三废,由三废站吸风罩通过鼓风机排入工业园作为锅炉引风。

(三)资源再生系统构建

1.开发区分质供水体系的建设。分质供水指的是把现有的可饮用水系统作为城市主体供水系统,而将低品质水、回用水等非饮用水源另设管网供应,用作园林绿化、清洗车辆、冲洗厕所、喷洒道路以及工业冷却等用途。

中水集中回用。中水回用工程主要在两方面:中水厂和管网。为了节省投资和便于中水回用的推广,中水回用管网应与自来水管网并行,并保留中水用户的自来水管网(消除用户对中水稳定性的顾虑)。

污水原位再生利用。污水原位再生是针对开发区污水集中处理而言的。污水原位再生处理指的是分散处理污水,以城市内部有相对独立管辖范围和责任主体的城市功能区为单位,如居民小区、学校、宾馆、游览区、企事业单位等,在单位内部进行污水再生处理,并在原地和附近加以重复利用。

制定中水回用指南和标准。政府应在进行详细的咨询和研究后,制定中水回用指南。

提供技术支持与培训。开发区政府应鼓励和促进区内教育机构、行业和其他培训组织进行有关中水回用工程设计、运行、维护、管理、技术及中水利用方面的培训,而且应为这样的培训提供支持,使服务商和中水用户掌握必要的信息和技术。

加强宣传,提高社会对中水回用的了解。制定宣传计划,加强社会对中水回用和效益及其在水资源管理中作用的了解。鼓励社会介入污水利用活动,并且政府应对从事社区教育的人员和针对水管理教育者的培训提供援助。

2.固体废物最终处置体系建设。末端监管主要包括:严格执行国家危险废物管理有关规定,加强对危险废物的安全管理;政府赋予垃圾收集和垃圾填埋单位对防止危险废物进入填埋场的必要职责;逐步调整垃圾填埋收费标准,使垃圾处置收费能够正确反映环境成本,从经济效益角度激励企业减少废物的产生量;扩大垃圾发电规模。

在废物最终处置体系建设方面,可考虑垃圾发电厂的建设,为从根本上解决垃圾围城和垃圾占地的问题提供了可能。但为了保证垃圾发电设施的安全性和环保性,使相关部门应对各垃圾发电厂进行严格监测,在扩大规模的同时保证焚烧炉的安全性,坚决杜绝二次污染。

对于危险废物的管理,包括工业危险废物、医疗垃圾、废电池和荧光灯管等,应严格按照国家有关规定进行全程安全监管。收集起来以后,要有专用储运工具运到危险废物处理中心进行分类安全处置,确保开发区危险废物运输和处理的安全性。