钟真宜,黄树杰,林 晖,夏志新,何春倩,李惠萌
(广东环境保护工程职业学院,广东 佛山 528216)
工业园区固体废物管理是一个对工业园区进行全过程管理的多层次的复杂系统。设计工业园区固体废物管理模式,就是针对现阶段工业园区固体废物管理存在的突出问题,在工业生态学理论的指导下,坚持循环经济发展的原则,构建工业共生网络,形成了一个由管理目标、管理内容、评价体系和实施环境组成的管理模式。
随着经济的发展,大量资源和能源的消耗,工业固体废物的产生量越来越多,种类和性质也越来越复杂。根据环保部每年公布的中国环境状况公报数据,近五年工业固体废物产生及处理情况如下表所示。
全国工业固体废物产生和处理情况表(单位:万吨)
从上表中可以看出, 2011年的工业固体废物产生量比2010年增长了34.94%(2010年比2009年增长了18.06%),综合利用量增长了23.48%。2011年固体废物产生量大幅度增长,而综合利用量增长率远低于产生量的增长率,这给固体废物管理和资源化造成很大的压力。
“十二五”期间,国家将非常重视固体废物的管理,现已陆续制定了多个专项规划,如《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》、《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》、《“十二五”危险废物污染防治规划》等。
根据我国工业园区产业密集的特点,工业园区既是资源的消耗大户,也是固体废物的产生大户,因此工业园区固体废物的管理面临着巨大的挑战。目前,我国工业园区固体废物的管理体系是以环境保护主管部门为主,工业主管部门和城建部门在其职责范围内也对工业园区固体废物进行管理,建立有相应的管理体系和管理制度。所涉及到的管理制度主要有:分类管理制度、申报登记管理制度、排污收费制度、限期治理制度、危险废物经营许可证制度、危险废物转移联单制度等。
笔者通过对中山火炬高技术产业开发区等工业园区的实地调研,发现工业园区固体废物管理存在的突出的问题有:
(1)管理体系单一,未能做到统筹规划、集中管理。工业园区的固体废物管理特别是资源化管理缺乏统一的规划和集中统筹管理,大部分的工业园区没有出台固体废物专项规划。基本上是园区内企业根据要求做自主的资源化或处理处置。
(2)统计不完善,尚未建立起固体废物信息管理系统。目前,列入环境统计的是危险废物和属于一般工业固体废物的冶炼废渣、粉煤灰、炉渣、尾矿、放射性废物、脱硫石膏等。工业园区企业产生的废物种类繁多,环境统计的信息不能反映园区内固体废物减量化、资源化和无害化的信息。另外,由于企业间信息沟通不畅,使得园区内企业间的废物交换和利用也无法进行。
(3)资源回收率低,回收体系不完善。园区内专业的回收公司少,回收个体户多。回收的种类仅限于销路比较好的社会废物,如废纸、废铁、废塑料等。回收行业的管理办法和标准缺乏,回收后的预处理手段简单,在一定程度上对环境造成了更大的影响。
(4)废物资源化技术落后,处理处置设施不足。园区内的危险废物一般都能做到按照要求外运,由有危险废物经营许可证的单位收集和处理处置,而一般的工业固体废物则由回收公司收集后转卖。园区内专业从事固体废物资源化的公司很少,即使有也存在资金缺乏、科技成果转化难、发展后劲不足等问题,难以担当固体废物资源化的重担。
(5)企业的废物资源化意识不强,对废物没有进行科学的管理,没有上升到资源管理的高度,多数废物的管理只是贮存后卖给回收公司。
针对现在工业园区固体废物资源利用存在的问题,许多园区在结合创建循环经济园区和生态工业园区中,提出了按照循环经济理念去构筑固体废物管理模式,延长资源利用链条,提高园区内资源利用效率,减少废物的排放,使园区内的经济发展链条由线形转变成为闭环形。如天津开发区,在工业固体废物可持续管理方面建立了工业固体废物网络调查系统,明确废物流向;组建了废物最小化俱乐部,推进企业废物减量化;建立废物交换信息平台,促进企业间副产品交换;实施了工业废物生态标识管理,疏导废物回收系统等[1]。广州市开发区,在建设循环经济园区中,园区内产生的废物由专业再生资源公司回收加工再生,再生产品部分又返回到园区内作为企业的原料。这样采用“补链”的方法,健全了园区内废物的循环链条,促进了废物的资源化。
但目前对固体废物的管理,大部分工业园区还只停在规划层面上。因此,在“十二五”期间,如何加强工业园区固体废物的管理,建立科学有效的固体废物管理模式是非常必要的。
生态工业是指人类仿照自然生态系统物质循环的方式来规划工业生产系统的一种经济发展模式。各个工业部门依据其生态经济功能的不同构成了与生态系统功能结构一致的循环型的生态化产业结构(见图1)。其中主要由两条生态经济链构成:一是资源从资源产业到消费产业不断被加工消耗的过程,有如自然生态系统的捕食食物链;二是各种产业产生的废物得到还原产业的资源再生和环境恢复治理的过程,有如自然生态系统的碎屑食物链。
图1 生态化产业结构
工业园区固体废物管理模式基于生态工业学的设计,就是在工业园区内把不同的行业、不同的企业、不同的生产过程通过物质和能量的交换连接起来,形成共享资源和互换副产品、固体废物的工业共生组合以实现产业闭路循环,同时各个行业和企业所产生的固体废物和副产品得到了所谓的还原产业的支持服务而得到再生利用变成原料以供下一个行业或企业使用(见图2)。在这个关系网络中,副产品和固体废物一旦产生,就通过支持服务系统中交换信息平台发布,然后由提供资源化技术支持的单位对副产品和固体废物进行资源化,变成原料后再通过交换信息平台被需要的行业或企业购买,进入下一个生产过程[2]。
在这个系统中,影响工业共生系统稳定运行的要素可以分为三类:一类是公共设施类(A),即支持园区内企业发展的一些公共设施,包括信息中心、技术中心、环境中心,道路交通、固废处置场、能源中心(电、热、气)等;第二类是工业共生关系网(B),是指园区内的企业,按照生产者、消费者和还原者的关系分别处于这个共生网络中的不同位置上,并按照生物链的运作规律进行着资源、能量和废物的流动;第三类是支持服务链(C),包括政府、园区管理者、市场和法律、金融等,这些因素将从政策、资金和市场的角度来影响园区内的企业。而在这些要素中影响系统的关键环节是信息中心和技术中心,信息交换平台的信息整合程度及资源化技术支持的可靠程度显得尤为重要[3]。工业园区工业共生关系见图2。
图2 工业园区工业共生关系
工业园区固体废物管理模式是对园区内产生的所有固体废物进行全过程管理的多层次的复杂耦合系统,体现在:产生固体废物的工业生产过程多且复杂,产生的固废种类多,废物产生及管理的不确定性及动态性,涉及到废物产生、回收、再生和处理处置等多层次管理子系统等。因此,模式的设计必须要充分考虑到技术、经济、环境、社会以及公众健康等许多因素,考虑到不同的利益群体如废物的产生、回收、再生及处理处置企业、技术、产品和公共服务以及基础设施、接纳废物排放的环境主体等[4]。因此,对工业园区固体废物进行管理要将废物生产、回收、再生、排放作为一个完整的系统,对整个废物流进行管理,同时对所有可以运用的废物管理方法进行组合选择,综合考虑整体的环境效益、经济效益、社会效益,包括公众健康等因素,找出对经济、环境、社会及公众健康最有益的固体废物管理模式。其模式结构如图3所示。
该模式由管理目标、管理内容、评价体系和实施环境四个部分组成。
(1)管理目标包括经济效益、环境效益、社会效益和公众健康,它们分别反映了在满足经济、环境、社会和健康不同侧面的需求后最终反映到固体废物的资源化利用上。
(2)管理内容包括废物产生管理、回收管理、再生管理和排放管理,而其中产生和再生管理是核心。从模式的主要参与主体来看,主要体现在管理内容上。
1)产生主体主要是园区内企业,产生各种废物和副产品,其减量化和资源、废物循环利用的行为对管理模式的科学规划影响重大,后续的回收、再生、排放等的管理都与产生废物的种类、数量、质量有很大关系。
2)回收主体对废物的收集与分类能保证整个废物流的畅通,提供最大可能的最适宜的物流组成,从而满足再生的需要。对废物进行分类回收是废物管理系统的基础,其有效的实施和管理会对每个环节产生重要的作用。
3)再生是废物管理的主导,实现再生的三种途径是物质回收、物质转换和能量转换。针对不同的废物采用合适先进的再生技术,强调资源化利用目标下再生技术的多元化。
4)排放管理是对废物再生后尚不能循环利用的废物进入末端的处理处置,包括焚烧和填埋等。实际上,即使使用填埋和焚烧也可能进行能量的转化,这跟实现废物资源化最大化是一致的。
(3)模式中的实施环境,其实是园区固体废物管理的调控和服务系统,手段有法律法规、管理体制、经济手段、技术手段和信息交换平台。信息交换平台是实现废物交换的载体,主要功能有:为废物和副产品的交易提供信息,为产废主体、回收主体和再生主体提供了简单实用的申报平台和信息交流平台,帮助产生主体寻找到合法的回收利用市场,促进废物和副产品的再生利用,促进废物原料市场的发展等。
(4)评价体系是对管理目标和管理内容的实施情况进行评价和监督,并及时将评价结果反馈到实施过程以调整措施。评价体系包括经济评价、环境评价、社会评价和健康评价等指标。
图3 工业园区固体废物管理模式
针对目前工业园区固体废物管理的突出问题,推行工业园区固体废物的科学管理和资源化,对当前发展循环经济、建设资源节约型社会具有重要意义。设计工业园区固体废物管理模式是实现工业园区物质流科学管理的基础,能有效地促进园区内固体废物的减量化、资源化和无害化的管理。本模式采用基于生态工业学的设计思路,构建了工业园区工业共生网络,设计了一个包括废物产生、回收、再生和排放的完整系统,并提供了有效的实施环境,实现了对经济、环境、社会及公众健康最有益,对园区内固体废物资源化最大化的目标。建立完善的工业园区固体废物管理模式是长期的系统工程,不可能一蹴而就,需要政府、企业、居民多方面的参与和努力,也需要园区内各类信息的畅通和资源化技术的支撑,因此,该模式在实际运用中还有待进一步的实践和完善。
[1]宋雨燕,周弘泽.工业园区固体废物管理系统研究[J].环境与可持续发展,2007(5):31-32.
[2]江林燕.基于重庆市工业固体废物工业共生研究[D].重庆:重庆大学,2010 :36-38.
[3]江林燕.基于物质流分析的生态工业园构建—以天津经济技术开发区为例[D].天津:天津理工大学,2008 :53-54.
[4]毕贵红,王华.固体废物管理系统演化与调控的复杂适应系统理论分析[J].工业技术经济,2009, 28(2):96-102.