生態工業園區建設與規劃方法探討

韓　峻　甄延臨

摘要:生態工業園區是21世紀新興的工業組織模式,自提出后受到學術界和實業界的廣泛關注。它強調園區成員的聯系、合作和參與,通過物質、能量、信息等交流形成各成員相互受益的網絡,并最終實現經濟、社會和環境的協調共進。對建設生態工業園區的成功案例進行分析和評述,結合海鹽經濟開發區生態化建設與改造規劃,提出了總體框架及生態工業鏈構建及清潔生產的方式。

關鍵詞:生態工業園區;總體框架;生態工業鏈

中圖分類號:F279.27文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2009)30-0117-02

在中國,目前已經開始試行工業生態化和循環經濟運作,國家環境保護總局從1999年開始啟動生態工業示范園區建設試點工作,確立了一批國家級生態工業示范園區,如廣西貴港國際生態工業(制糖)示范園區、長沙黃興國家級生態工業示范園區、魯北國家生態工業(化工)示范園區等,為中國走新型工業化道路提供了實踐經驗。

案例一:卡隆堡生態工業園區?？”すI園區位于丹麥首都哥本哈根120公里遠的海岸邊?？”ぴ凸I生態系統始于20世紀60年代。當時園區內的阿斯內斯電廠,改變了其傳統的運行規律,把一部分熱量送到附近的斯塔托伊爾煉油廠,當時叫“熱電聯廠”。然后,后來的發展大大超出了“熱電聯廠”的范圍。除了這家丹麥最大的電廠向煉油廠和藥廠供應22.5萬噸水蒸氣,多余熱量還供應一個養漁場,煉油廠過量的高硫瓦斯被加氫脫硫回收了硫磺,成為一家硫酸廠的原料,并把清潔的瓦斯賣給電廠作燃料,節省煤炭。電廠利用石灰將本來要造成污染的煙道氣中的硫脫除,產生的硫酸鈣直接賣給墻板廠做石膏。電廠的飛灰收集后用于筑路和制造水泥。毫無疑問,卡隆堡工業園區為工業生態學理論的建立和生態工業園的實踐都作出了不可否認的貢獻。

案例二:魯北國家生態工業(化工)示范園區。山東魯北企業集團創立之初,針對磷石膏廢渣難利用、難處理且長期制約磷復肥工業發展的世界性難題,在工業生態學理論指導下,立足于生產全過程可持續設計,依靠技術創新,整合生產資源,經過二十多年的實踐與探索,科學地創建了磷銨硫酸水泥聯產、海水“一水多用”、鹽堿電聯產等相配套的工業生態系統,深層次地實現了物質循環利用,解決了產業發展與環境保護的矛盾。魯北生態工業園區是世界上為數不多、具有多年成功運行經驗的典例,對于推動循環經濟發展具有借鑒作用。

與傳統的工業園區不同,生態工業園區有如下特點:(1)通過不同產業或企業間存在的物質、能量關聯和互動關系,形成各產業或企業間的工業生態鏈或生態網絡;(2)物質和能量在工業生態鏈中逐級傳遞,實現閉路循環,不向體系外排出污染物;(3)生態工業園區可實現區域性清潔化生產,促進區域性的經濟規模化發展;(4)生態工業園區可促使區域內資源和信息最快的流動,最大限度的發揮作用;(5)生態工業園區不是一個地理上的概念,而是多個產業(企業)之間的關聯概念;(6)生態工業園區不單純著眼于經濟發展,而是著眼于工業生態關系的連接,把環境保護融于經濟活動過程中,實現環境與經濟的統一協調發展。

(一)總體框架

海鹽經濟開發區生態化建設與改造的總體框架是以效益為中心、以項目為載體、以改革為突破、以科技為動力,與資源管理相結合,構建海鹽經濟開發區生態共生體系,進而實現整個開發區產業區的可持續健康發展。

1.海鹽經濟開發區生態共生體系。海鹽經濟開發區產業園生態共生體系分為三個層次進行。在企業內部,通過原料替代、工藝改進和產品設計,加強管理,擴大規模,優先進行企業內部的物質和能量循環提高資源、能源利用率,實現廢物減量化;在企業之間,延伸產業鏈,進行企業間產品的耦合共生,進行更加充分的物質和能量交換,實現廢物的回收和利用;在區域層次上,與社會、農業循環體系相銜接,使工業、社會所產生的廢棄物經過再生返回生產、消費過程,形成物質的閉路循環,充分利用資源,減少廢物排放。

2.生態產業體系。依據生態經濟系統“結構—功能—平衡—效益”原理,優化系統結構,增強系統功能,積極發展生態工業,改善海鹽經濟開發區生態環境,提高宜居性,培育生態產業體系,達到生態環境與經濟發展雙贏;促使經濟再生產、人口再生產和生態環境再生產相互促進、良性循環、協同進化;實現海鹽經濟開發區經濟效益、社會效益和生態效益相統一,使海鹽經濟開發區生態產業系統功能最大化。

(二)生態工業鏈構建及清潔生產(以精細化工行業為例)

1.與嘉化產業園、園區的整體生態網鏈。(1)精細化工行業與金屬制品之間的鏈接。精細化工行業與金屬制品行業之間存在著物質、能量等方面緊密的聯系,例如石油焦經過處理后作為金屬制品的電解陽極材料;(2)精細化工行業與建材行業之間的鏈接。煉油的副產品石油焦工藝脫硫后,可作為生產建材的燃料;硫通過加氫裝置后轉化為硫化氫,成為生產工業石膏或硫磺的原料;(3)精細化工行業與機械制造業之間的鏈接。隨著機械工業新材料、新工藝的不斷出現,化工技術在機械行業中的應用已日趨廣泛,這不僅解決了許多技術難題,也使機械行業獲得了良好的技術和經濟效益。比如透明和成切削液適用于機床、磨床、車床等設備。該切削液不污染環境,符合國家環保要求;無異味;對人體無害;具有良好的冷卻、潤滑、清洗等功能,而且在適用壽命上優于乳化液。再比如,以干酪素為主配成水溶性膠液,涂在手上形成一層透明的薄膜(液體手套),一方面,使操作者手能與工件隔離,防止因手汗引起的銹蝕,另一方面,因其不溶于汽油、橡膠水等溶劑,可避免這類溶劑對人手皮膚的刺激。

2.精細化工行業生態網鏈構建。一氯、二氯化反應完成后,反應釜內為二氯化物和未反應的甲醇,利用甲醇易溶于水、二氯化物不溶于水的特點,采用水洗分層的方法將二氯化物和甲醇分離,利用高差將二氯反應釜內的物料放至水洗分層釜內進行分離,分離的有機相二氯化物進入儲槽準備下一步氯化反應,無相機中含有大量的甲醇,加堿中和后送蒸餾塔回收甲醇作為二氯化反應得原料繼續套用。

其中一氯化物可以作為產品出售,廢氣送吸收塔吸收,在不同流程中產生的不同產品可以分別按級處理銷售。冷凝用水可重復使用。

3.清潔生產。按照前述工藝流程,在整個流程中主要在萃取過程中會產生廢水,在脫溶過程中會產生廢氣,按照清潔生產理念處理如下:(1)廢水處理。廢水處理流程工藝,乙酰甲胺磷萃取廢水經過蒸餾后可分成兩部分,蒸餾廢水進入污水處理設施,殘液應委托有資質的單位處理。喹硫磷工序中可通過精餾技術對甲醇進行回收利用,對廢水經過處理后進入污水處理設施。精胺工序中的廢水可經過萃取精胺提取NH4Cl作為產品外售等等。(2)廢氣處理。有機廢氣無組織排放量較大的車間用吸收罩吸收后通過鼓風機引入園區可作為鍋爐二次引風燃燒。硫磷大槽、計量槽、氨水大槽的放空接入正壓吸收塔用堿;二氯反應鍋用一對一水沖泵吸收氯化氫氣體;精胺脫溶真空泵尾氣二級吸收塔吸收后排入三廢,由三廢站吸風罩通過鼓風機排入工業園作為鍋爐引風;乙酰甲胺磷所有真空泵廢氣經冷凍回收后,進入吸收塔用次鈉吸收后排入三廢,由三廢站吸風罩通過鼓風機排入工業園作為鍋爐引風。

(三)資源再生系統構建

1.開發區分質供水體系的建設。分質供水指的是把現有的可飲用水系統作為城市主體供水系統,而將低品質水、回用水等非飲用水源另設管網供應,用作園林綠化、清洗車輛、沖洗廁所、噴灑道路以及工業冷卻等用途。

中水集中回用。中水回用工程主要在兩方面:中水廠和管網。為了節省投資和便于中水回用的推廣,中水回用管網應與自來水管網并行,并保留中水用戶的自來水管網(消除用戶對中水穩定性的顧慮)。

污水原位再生利用。污水原位再生是針對開發區污水集中處理而言的。污水原位再生處理指的是分散處理污水,以城市內部有相對獨立管轄范圍和責任主體的城市功能區為單位,如居民小區、學校、賓館、游覽區、企事業單位等,在單位內部進行污水再生處理,并在原地和附近加以重復利用。

制定中水回用指南和標準。政府應在進行詳細的咨詢和研究后,制定中水回用指南。

提供技術支持與培訓。開發區政府應鼓勵和促進區內教育機構、行業和其他培訓組織進行有關中水回用工程設計、運行、維護、管理、技術及中水利用方面的培訓,而且應為這樣的培訓提供支持,使服務商和中水用戶掌握必要的信息和技術。

加強宣傳,提高社會對中水回用的了解。制定宣傳計劃,加強社會對中水回用和效益及其在水資源管理中作用的了解。鼓勵社會介入污水利用活動,并且政府應對從事社區教育的人員和針對水管理教育者的培訓提供援助。

2.固體廢物最終處置體系建設。末端監管主要包括:嚴格執行國家危險廢物管理有關規定,加強對危險廢物的安全管理;政府賦予垃圾收集和垃圾填埋單位對防止危險廢物進入填埋場的必要職責;逐步調整垃圾填埋收費標準,使垃圾處置收費能夠正確反映環境成本,從經濟效益角度激勵企業減少廢物的產生量;擴大垃圾發電規模。

在廢物最終處置體系建設方面,可考慮垃圾發電廠的建設,為從根本上解決垃圾圍城和垃圾占地的問題提供了可能。但為了保證垃圾發電設施的安全性和環保性,使相關部門應對各垃圾發電廠進行嚴格監測,在擴大規模的同時保證焚燒爐的安全性,堅決杜絕二次污染。

對于危險廢物的管理,包括工業危險廢物、醫療垃圾、廢電池和熒光燈管等,應嚴格按照國家有關規定進行全程安全監管。收集起來以后,要有專用儲運工具運到危險廢物處理中心進行分類安全處置,確保開發區危險廢物運輸和處理的安全性。