循环经济在城市固废处理园区中的应用研究徐长勇陈昊段怡彤张媛(中国·城市建设研究院,北京100120)摘要:通过对循环经济与城市固废处理园区的含义、发展及内容的介绍,重点研究循环经济在城市固废处理园区中的应用机制,并选取国内某固废循环经济产业园区作为实例具体分析。
关键词:循环经济;城市固废处理园区Circular Economy Application Research On City MunicipalSolid Waste Treatment ParkXU ChangYong CHEN hao DUAN yitong ZHANG yuan (China Urban Construction Design & Research Institute,Beijing)Abstract:Based on the introduction of circular economy and the concept, development and contents of municipal solid waste treatment park, this paper focuses on application mechanism of circular economy in municipal solid waste treatment park, and a domestic solid waste circular economy industrial park is selected and analyzed as an example.Key words:Circular economy;Municipal solid waste treatment park 1. 循环经济1.1 循环经济的含义循环经济是一种模拟生态群落的物质循环特征,以物质、能量的循环和梯级利用为方式的经济发展模式1。
其特征是以实现可持续发展为目标,协调人与自然的关系为准则,模拟自然生态系统的规律,重构一个“资源—产品—废弃物—再生资源”的物质闭环循环流动过程。
其本质是一种新的人类生存与发展哲学,追求的直接目标是资源的高效利用和生态环境优化,最高目标是人类生活质量的逐步提高和生存年限的尽可能延长2。
1.2 循环经济的原则1.2.1 循环经济的“3R”原则循环经济的3R原则是指“减量化(reduce)、再使用(reduce)、资源化(recycle)”3个原则3。
(1)减量化原则:以最少的原料和能源投入来达到既定的生产目的或消费目的,并且最大限度的减少废弃物的产生,实现到从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。
(2)再使用原则:即制造的商品或产品能够以初始的形式被反复使用。
再使用原则要求抵制当今世界一次性用品的泛滥,尤其针对包装容器,制造商应该尽量延长产品的使用期次,而不是非常快地更新换代。
(3)再循环原则:即生产出来的物品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源,而不是不可恢复的废弃物。
此种再循环有两种情况,一种是原级再循环,即废废弃被循环用来产生同种类型的新产品,如废纸做成纸浆处理后制成再生纸;另一种是次级再循环,即将废弃物转化成其它产品或资源。
如生活垃圾焚烧转化为热能、电能等。
2. 城市固废处理园区2.1 固废园区的定义城市固废处理园区是指将城市生活垃圾、粪便粪渣、餐厨垃圾、建筑垃圾、市政污泥、医疗垃圾等各类城市固体废弃物的部分或全部集中,采用焚烧发电、生物处理、卫生填埋等各种先进处理技术进行处理处置,并配套建设环卫科技研发推广、环保宣传教育功能的园区式环保综合体。
根据城市不同需求,也可建设废旧资源回收加工设施,如废旧家电、废旧汽车、废旧金属、废旧塑料、废旧轮胎等回收与再利用4。
2.2 固废园区产生及发展我国固废处理园区产生主要可分为外因和内因两个方面:外因:由于城市发展扩张、固废产生增长、环保要求提高等各种因素的影响,目前国内固废处理设施选址用地工作十分困难,尤其在大城市更是如此。
为避免多次征地、节约建设用地,同时也为了更好的对固废处理设施统一管理和污染控制,许多城市思考以园区的模式在一个区域范围内建设各类固废处理设施,一次征地,集中处理处置。
内因:城市固废处理技术的快速发展,环保标准的提高,垃圾分类的推行,使不同类型的城市固废处理技术互补性增强,集中处理处置变成了一种技术需求。
如对生活垃圾,不论采用焚烧发电、生物处理、卫生填埋或其他技术,都需要对渗滤液进行处理。
我国固废处理园区规划建设起步于上世纪90年代,进入新世纪后,北京、上海、广州、南宁、长沙等地也陆续开展固废园区的规划或建设,已建成的主要以北京朝阳区循环经济产业园、上海市老港环境园为代表。
目前广州市正在规划建设兴丰、李坑、萝岗、增城、从化、南海、花都7个循环经济产业园。
2.3 主要建设内容及意义城市固废处理园区主要包括3个功能区块:(1)固废处理区:园区最重要、最主要的区块,一般包括生活垃圾焚烧发电厂、有机垃圾生物处理厂、粪便粪渣综合处理厂、建筑垃圾综合处理厂、卫生填埋场厂、渗滤液(污水)处理厂等,根据园区功能和城市实际需求,有时还会包括医疗垃圾、再生资源回收等设施。
其中,生活垃圾焚烧发电厂是该区块的核心设施。
(2)管理宣传区:园区综合办公、餐饮住宿、宣传展示的区块。
一般包括综合办公楼、宿舍楼、生活服务中心、环保宣传馆等设施。
在用地条件允许的情况下还会建设环保休闲公园等绿色亲民设施。
(3)科技研发区:园区内集科学实验、技术研发、产品实证等为一体的科研区块。
主要是以园区内固废处理技术和工程为依托,充分利用园区技术管理和研发人员,与相关科研机构开展合作,解决技术难点,优化工艺路线,开发新技术、新工艺并进行推广应用。
3. 循环经济在固废园区中的体现固废园区内的循环经济主要体系在3个方面,即资源共享、设施共建、物能循环。
这3个方面相互联系,互为因果,共同实现了固废园区内的循环经济。
3.1 资源共享资源共享主要是指园区内各设施的土地资源共享、技术资源互补、人力资源共用和经费资源节约。
(1)土地资源共享:目前大部分固废处理设施都有环保防护距离限制,单个处理设施建设时其配套的绿化、公用基础设施也会占用大量土地。
以园区模式建设时,可将这些用地进行整合,形成1+1<2的土地使用模式,节约土地资源,也避免了分散式多次征地的实际困难。
(2)技术资源互补:不同固废设施的处理技术即有其独特的特点,也有相通性和技术短板,以园区模式将各固废处理设施集中起来,正好可以实现处理技术的优势互补和集成。
(3)人力资源共用:一般而言,单体大型固废处理设施工作人员都在百人以上,主要包括综合管理人员(厂长、经理等)、事务性人员(如办公、财务、交通等)和技术操作维护人员(如工程师、机、电、仪维修工等)。
在园区的模式下,可以进行综合管理,统一事务性人员,实现技术人员的互通有无,大幅度提升人力资源效率。
(4)经费资源节约:通过前几条分析也可得出,相比单体固废处理设施分散独立建设,在园区的模式下可以节约土地征地费用、设施建设费用、运营费用等费用,实现固废资金投入的最大化利用。
3.2 设施共建设施共建包括园区基础公用设施共建和二次污染物的合并处置。
(1)基础公用设施共建:主要包括园区道路交通、给水排水、电力电信、管线综合等市政基础设施的统一规划、统一设计、统一建设,减少园区和社会资源的消耗。
(2)二次污染物处理设施共建:固废处理设施运行过程中,或多或少都会产生废水、废渣、废气等二次污染物,如垃圾渗滤液、焚烧飞灰、臭气等。
这些二次污染物都需要进行最终处理处置,以实现园区的零排放的目标。
在园区建设中,可将此类设施合并建设,进一步提高规模效益,减少社会资源消耗。
3.3 物能循环物质循环、能量循环是园区固废处理资源化利用的一个重要表征,是社会循环经济“资源—产品—废物—资源”闭环流动中废物到资源的最后一环。
在固废园区内,物能循环又可分为内循环和外循环两方面。
内循环是指园区内部各处理设施之间的物质、能量循环,如某个设施的处理中间产物或二次污染物作为另一个设施原料,某个设施产生的电能或热能作为其他设施的能源供给等。
外循环是指将固废园区作为一个整体,接受社会产生的固体废弃物,经园区处理处置后,实现污染物零排放,并向社会输出物质产品和能源。
如一些固废园区对外输出建筑原材料、生物质气、电能等。
物质能量循环将在下一节实例分析中进一步研究。
4. 实例分析4.1 园区概况以我国南方某大城市园区的规划建设为例。
该园区总用地面积约307公顷,划分为城市固废资源化处理区、环境文化公园区、环保科技区三大功能区域。
城市固废处理主要包括生活垃圾、市政污泥、餐饮垃圾、粪便、禽畜尸体等。
项目具体情况见表1。
表1 某固废循环产业园区项目列表4.2 循环经济园区以统一征地、统一规划、统一招商、统一建设、统一管理的模式,实现了资源共享和设施共建。
同时,园区根据实际地形情况和各设施工艺流程特点,优化布局,重点实现了园区的物质闭环流动和能量的梯级利用。
图1 某固废循环产业园区物质循环图图2 某固废循环产业园区能量循环图园区日处理各类固废总量约8050吨,按照无害化、资源化、减量化原则,经物质多级闭环处理、能量梯级利用后,实现了废物到资源的转化,最终输出的物质主要是少量建筑材料、生物柴油、再生中水等产品,输出的能源主要是电能。
5. 结束语2013年初,国务院印发了《循环经济发展战略及近期行动计划》(国发〔2013〕5号),彰显了国家对循环经济的重视程度。
目前,随着我国经济发展和环保意识的提高,对高水平、大规模的固废处理设施的需求越来越强烈,但该类设施的选址和建设工作却困难重重。
城市固废处理园区作为循环经济的一个重要内容,可作为我国发展循环经济的切入点,不但是解决我国固废无害化、资源化、减量化处理的思路和方式,也是推进我国循环经济发展的重要助力。
6. 参考文献1.朱明峰,基于循环经济的资源型城市发展理论与应用研究[D],博士学位论文,合肥工业大学,2005:19-25;2.刘旌,循环经济发展研究[D],博士学位论文,天津大学,2012:1-6;3.朱俊文,高华,循环经济理论在城市垃圾处理行业中的应用[J],技术经济与管理研究,2008(2):86-87;4.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。
作者简介:徐长勇(1982年~),2007年毕业于山东大学,工程师,主要从事生活垃圾、餐厨垃圾、污泥等城市固体废弃物处理技术研究及城市环境卫生规划工作。