許良國 楊海寧
【摘 要】本文以宿遷市某酒精生產企業為例,綜合分析探討傳統企業開展循環經濟進行生態化轉型的實踐,挖掘適宜傳統企業生態化轉型的循環經濟模式,以滿足經濟與環境協調發展的現代生態工業發展要求。
【關鍵詞】循環經濟;傳統企業;生態化轉型
中圖分類號: F205;F427 文獻標識碼: A 文章編號:2095-2457(2018)06-0221-002
【Abstract】Taking an alcohol production enterprise in Suqian as an example, this paper comprehensively analyzes and explores the traditional enterprise's practice of circular economy for ecological transformation, and explores the circular economy model suitable for ecological transformation of traditional enterprises to meet the harmonious development of economy and environment. Eco-industrial development requirements.
【Key words】Circular economy; Traditional enterprise; Ecological transformation
在工業化經濟飛速發展的同時,我國傳統工業粗放式發展導致的資源環境問題也日益突出。傳統企業“資源-產品-廢物”的單向線性發展模式使得水、大氣、土壤環境均遭受了嚴重污染。為改善已經遭到破壞的自然生態環境,循環經濟理念自然而然被提出并得到廣泛認可。然而理論誕生與實踐推行之間仍有差距,因此在自然環境和人為要求的雙重推動下,傳統企業生態化轉型刻不容緩。無論是對促進企業自身發展,還是構建環境友好型社會,發展循環經濟、實現傳統企業生態化轉型都具有極為深遠的意義。
1 生態化轉型基本理論
支撐企業生態化轉型的理論基礎主要為循環經濟理論。循環經濟是物質閉環流動型經濟和資源循環經濟的簡稱[1],它將傳統經濟的單向流動線性經濟轉變為“資源-產品-再生資源”的無廢物產生發展模式,遵循“4R原則”[2],即減量化、再利用、再制造和再循環。
曾梅芳[3]認為循環經濟實踐模式分為宏觀層面的園區循環和微觀層面的企業循環,中小企業受到資金和空間等因素制約,進行微觀層面企業循環更為實用。目前已有許多學者從不同方向探討研究了產業生態化理論,形成了以生態工業園區為主要載體的實踐方式。但李鵬梅[4]提出產業系統與自然生態系統分別遵循不同的運行機理,產業系統以經濟性為重要特征,而在自然生態系統中并沒有該項特征存在。因此,企業實行生態化轉型過程中,經濟性與生態性因素應齊頭并進。本文以宿遷市某酒精生產企業為例,綜合分析開展循環經濟進行企業生態化轉型的實踐,研究適宜傳統企業生態化轉型的循環經濟模式。
2 酒精生產企業循環經濟案例分析
宿遷市某酒精廠是一家采用傳統發酵法制造酒精的傳統企業,為降低生產廢水和酒糟廢物處理成本,經多年摸索出了廢物循環利用的方式,其廢物循環鏈見圖1。
2.1 沼氣收集發電及蒸汽余熱回收
酒精廢水是具有高COD、高SS等特征的高濃度有機廢水,一般采用厭氧+好氧的污水處理工藝處理,該工藝在厭氧過程中可產生大量沼氣。如將沼氣用于發電,其燃燒產生的CO2比燃煤發電要少60%,且幾乎無SO2或粉塵等產生,對區域大氣環境的保護和改善有著重要意義[5]。該酒精廠將經厭氧發酵處理產生的沼氣收集后作為鍋爐燃料制備蒸汽,蒸汽進入汽輪發電機組發電上網。沼氣的利用使酒精生產耗煤量從1噸煤/噸酒降為0.15噸煤/噸酒左右,大大降低了酒精生產成本。
沼氣工程雖為實現生物質能源的有效利用做出了巨大貢獻,但沼氣燃燒產生蒸汽進入汽輪機后,亦會產生大量蒸汽余熱,大多未得到有效利用。秦國輝等人[6]通過數據計算、余熱回收過程建模與熱平衡分析為沼氣發電余熱回收的熱量補充、能源浪費和經濟效果影響等提供了參考。國內余熱利用方式主要分蒸汽型、熱水型、煙氣型和發電型[7],其中熱水型更適于北方,而該廠產生的蒸汽余熱采用回收后為廠區發酵供熱,減少了發酵需要的熱量補充,避免了能源浪費。
2.2 沼渣綜合利用制有機肥
在酒精生產企業污水處理過程中,產生的污泥主要采取3種方式處理:深度脫水+填埋、干化焚燒+灰渣填埋/建材利用、厭氧發酵+制有機肥。前兩種因占用土地、污染嚴重和成本高昂等缺點而缺乏發展前景,而酒糟經厭氧發酵后含有大量氮、磷、鉀等營養物質,且有機質含量高達30%以上,因此可被加工制肥并應用于土壤改良。這種厭氧污泥制有機肥料的生產工藝使原本的廢物重新轉化為資源得以利用,減少了氮、磷、鉀等的流失。通過有機質與無機肥的結合,土壤性能得以改良,減少占用土地,同時無機肥在土壤中的溶解速度減慢,有效利用率大大提高。
該廠5萬噸/年規模的酒精裝置可年產含水量60~70%的厭氧污泥約2萬噸,如采用厭氧消化+土地利用(主要用于農業)的技術路線進行處置,將動態增加3~10%的營養質循環量[8],且其生產過程基本屬于低碳排放,間接地有效減少化肥生產過程的碳排放。該廠年產生物有機肥2萬噸,經酒糟干化、復配、造粒等工序,最終以有機肥的形式進行包裝銷售。若以有機肥500元/噸估算,則該廠有機肥年銷售收入可達1000萬元。
2.3 酒精廠CO2氣體回收
該廠在生產發酵過程中會產生大量CO2,理論上副產CO2的得率是酒精得率的95.6%,生產1噸96%(V/V)酒精將產生0.916噸CO2。以該廠年生產能力3萬噸酒精為例,每年可副產CO21.8萬噸。依據現有生產規模,該廠建立了年2萬噸CO2回收裝置,及其配套壓縮、液化設備,以及CO2制備干冰設備。制備的液態CO2多用于制冷劑,而干冰則可外售用于模具、食品行業、印刷工業、電子及核工業等清洗工藝,或應用于低溫運輸及娛樂、消防等領域。經計算可知,年產3萬噸的酒精廠每年可增加利潤85.3萬元。
另外,CO2氣體提純處理過程中,來自酒精發酵罐的發酵氣體進入CO2水洗塔(淡酒回收塔)后,經過洗滌的CO2氣體從塔頂排出,進入下一步提純工序。CO2氣體中夾帶的乙醇經過洗滌連同洗滌水一并進入醪液池返回蒸餾塔,既實現了CO2生產過程污水零排放,又提高了酒精產量,可見將酒精廢氣回收利用,不僅可增加經濟收益、減少環保費用,也可完善發酵法生產工藝[9]。
該廠對CO2氣體的回收利用,合理利用了酒精發酵產生的廢氣,減少了溫室氣體排放,形成了低消耗、低排放和高效率的節約型增長模式,達到了更低環境污染、更大經濟和社會效益的目標。該廠成功的工程實例及運營經驗在項目的設備選擇、運行管理上提供了可供參考借鑒的有效模式,在完善酒精副產品深加工領域、挖掘酒精廢氣經濟價值基礎上,不斷探索發展循環經濟,實現了環境與經濟效益的協調統一。
3 研究展望
21世紀是生態文明的世紀,傳統企業高污染高排放發展模式必須進行轉變,發展循環經濟進行生態化轉型是經濟發展的必然要求。以酒精生產企業作為傳統企業的代表,可以看出適宜傳統企業生態化轉型的循環經濟模式應是經濟與生態互利共贏,主動與被動轉型有機結合的產物,且必須符合“資源-產品-再生資源”模式中無廢物產生的現代生態工業發展要求。同時,傳統企業發展循環經濟的主要措施應是開發產品副產物和衍生物、增加產品附加值以及盡可能實現廢物和能源的回收或循環利用。
但是,當下一些傳統企業仍在生態化轉型的認識上存在誤區,忽視了循環經濟在經濟上的作用,一味地抵觸企業生態化轉型的投入。因此,轉變理念、加大資金與技術支持、提高企業創新能力以及加強區域統籌協調應是加快循環經濟發展,促進傳統企業生態化轉型的有效途徑。
【參考文獻】
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