日本的資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)及其啟示

魏彤宇，馬建立，王金梅，鄧小文，焦剛珍

（1．天津市固體廢物及有毒化學(xué)品管理中心，天津 300191；2．天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，天津 300191；3．日本北九州大學(xué)國(guó)際環(huán)境工學(xué)部，日本 北九州 8050062）

日本的資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)及其啟示

魏彤宇1，馬建立2，王金梅2，鄧小文2，焦剛珍3

（1．天津市固體廢物及有毒化學(xué)品管理中心，天津 300191；2．天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，天津 300191；3．日本北九州大學(xué)國(guó)際環(huán)境工學(xué)部，日本 北九州 8050062）

介紹了日本生活廢物資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè)與發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上，提出了適合我國(guó)垃圾資源化循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式。

生活廢物；資源化；回收再利用；環(huán)保產(chǎn)業(yè)

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市發(fā)展對(duì)各類資源的需求大量增加?！?1世紀(jì)議程》指出：“全球環(huán)境不斷退化的主要原因是非持續(xù)消費(fèi)和生產(chǎn)模式”。據(jù)報(bào)道，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)周轉(zhuǎn)中，社會(huì)需要的最終產(chǎn)品僅占原材料的20%～30%，即其中很大一部分資源因生命周期較短而被遺棄，這導(dǎo)致大量固體廢物的產(chǎn)生。隨著全球資源的日益匱乏，能源問(wèn)題凸顯重要。日本最先提出了“循環(huán)型社會(huì)”的構(gòu)想［1］，并建立了完善的資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系，通過(guò)對(duì)城市生活廢物資源化利用，以提高對(duì)各類城市廢物資源的循環(huán)利用率。

1 日本資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式也經(jīng)歷了一個(gè)轉(zhuǎn)型過(guò)程，工業(yè)文明建立的大規(guī)模生產(chǎn)，大量消費(fèi)，大量廢棄的發(fā)展模式曾經(jīng)造成了日本嚴(yán)重的能源和環(huán)境危機(jī)［2］。2000年以來(lái)，日本開(kāi)始實(shí)施環(huán)境立國(guó)戰(zhàn)略，致力于循環(huán)型社會(huì)的建設(shè)。2003年，日本環(huán)境省第1次制定了“循環(huán)型社會(huì)形成推進(jìn)基本計(jì)劃”，著手建設(shè)完善的資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系。由圖1日本歷年城市固體廢物處理及利用數(shù)據(jù)可以得出，生活廢物產(chǎn)生量由2003年的14．1萬(wàn)t/d削減為2008年的12．4萬(wàn)t/d，垃圾減量化約為13．7%。政府用于城市固體廢物管理的費(fèi)用較2003年減少了7．3%。2008年，城市生活廢物的資源回收再利用量達(dá)到了857萬(wàn)t，產(chǎn)值逾616億日元，產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征顯著［3］。

圖1 1999—2008年日本城市固體廢物處理及利用

2 日本資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局

圖2為1999—2008年日本城市固體廢物資源化量及資源化率。

圖2 日本歷年城市固體廢物資源化量和資源化率

由圖2可知，日本的循環(huán)利用環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系由垃圾收運(yùn)系統(tǒng)、中間處理系統(tǒng)和能源回收系統(tǒng)組成，資源化率達(dá)20．3%。日本城市廢物分產(chǎn)業(yè)廢物和一般廢物。產(chǎn)業(yè)廢物包括燃燒殘留物、污泥、廢油、廢酸等，共計(jì)21種，由廢物排放企業(yè)自行處理［4］。一般廢物由各市縣及市町村等地方政府負(fù)責(zé)收運(yùn)并進(jìn)行直接資源化回收和中間處理后再生利用。

2.1 廢物收運(yùn)系統(tǒng)

日本的廢物收運(yùn)企業(yè)持有政府頒發(fā)的廢物搬運(yùn)許可證和廢物處理設(shè)施運(yùn)行許可證，實(shí)行有償收運(yùn)。收運(yùn)處理通常由運(yùn)輸車(chē)隊(duì)、各種分選單元和壓縮單元組成，最終產(chǎn)品為生產(chǎn)企業(yè)供應(yīng)各類原材料。因此廢物收運(yùn)系統(tǒng)是廢物資源化率最高的一個(gè)環(huán)節(jié)，見(jiàn)表1。2008年日本建有分選和壓縮設(shè)施站點(diǎn)1 735個(gè)，日處理能力37 349 t/d，直接回收利用的資源量約占廢物資源回收總量的47．9%［5］。

表1 不同廢物處理設(shè)施的資源化率

2.2 廢物中間處理系統(tǒng)

第二層次是廢物的中間處理環(huán)節(jié)——各類資源化回收企業(yè)［6］，主要針對(duì)某種具體的原料進(jìn)行直接的回收利用，生產(chǎn)各種再生產(chǎn)品。例如，再生紙生產(chǎn)工廠、廢PET瓶回收企業(yè)、廢熒光燈管回收企業(yè)、大宗產(chǎn)品綜合處理廠及各種廢油品再生工廠等。以廢舊家電為例，目前遍布日本的回收點(diǎn)有380個(gè)，專業(yè)化廢舊家電處理廠43座，處理各類廢舊家電0．12億臺(tái)/a，家電回收再利用率約為78．2%。根據(jù)日本的“綠色采購(gòu)法”，2008年，日本所有地方政府、50%的上市公司和30%的私人公司實(shí)施了綠色采購(gòu)，采購(gòu)品包括可循環(huán)利用紙張、再生布品制服和再生電子用品等，減碳約45 859 t。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本廢物的回收再利用率從2003年的16．8%上升到2008年的20．3%，見(jiàn)表2，2010年的回收再利用率達(dá)25%［7］。

表2 日本2003和2008年生活廢物回收利用率%

2.3 能源回收系統(tǒng)

日本的能源回收系統(tǒng)主要針對(duì)熱值較高和生物質(zhì)廢物，通過(guò)焚燒、堆肥和其他手段，實(shí)現(xiàn)此類垃圾的能源利用。其中，焚燒處理的比例最高，2008年占垃圾總量的79．2%［8］。目前，日本建有各類焚燒爐1 269臺(tái)，年發(fā)電量6 935 GW·h，發(fā)電效率在10%以上的約占63%。二惡英排放一直是困擾焚燒處理的問(wèn)題，自20世紀(jì)末以來(lái)，日本垃圾焚燒爐的數(shù)量呈減少的趨勢(shì)，特別是發(fā)電效率較低的機(jī)械化續(xù)批式和固定連續(xù)式爐型較2003年分別減少了24．6%和26．2%。

3 日本資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，日本為了建立資源循環(huán)型社會(huì)，提出了生態(tài)城鎮(zhèn)的建設(shè)，其主要內(nèi)容之一是生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)［9］。目前日本已建成各類生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)25個(gè)，在區(qū)域內(nèi)探索合理的廢物回收及資源化利用途徑，稱之為靜脈產(chǎn)業(yè)，以達(dá)到降低能耗、循環(huán)利用和零排放的目標(biāo)。以北九州生態(tài)工業(yè)園區(qū)為例，見(jiàn)表3［10］。該園區(qū)將企業(yè)、行政部門(mén)、大學(xué)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行實(shí)證研究最尖端的廢物處理技術(shù)、循環(huán)利用技術(shù)，在產(chǎn)業(yè)之間開(kāi)展能源-副產(chǎn)品（廢物）之間的梯級(jí)利用，并逐步在北九州范圍內(nèi)建成生態(tài)綜合聯(lián)合企業(yè)［11］。

表3 北九州生態(tài)工業(yè)園廢物處理項(xiàng)目

4 日本的資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)的啟示

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004—2009年我國(guó)生活垃圾的增長(zhǎng)率約為23．7%，填埋處理占80%以上，垃圾處理壓力較大。目前，我國(guó)正在積極研究促進(jìn)生活垃圾處理和消納的方案，按照日本的經(jīng)驗(yàn)，建立完善的資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)后，資源化率以20%計(jì)，垃圾減量達(dá)3．12億t。

4.1 在城市功能區(qū)內(nèi)完善生活垃圾分類收運(yùn)系統(tǒng)

隨著各地功能區(qū)劃的完善，一些商業(yè)和企業(yè)機(jī)關(guān)聚集的功能區(qū)域內(nèi)已經(jīng)形成了一類可資源化利用性較高的城市垃圾，與生活垃圾相比，成分簡(jiǎn)單，較易分選。并且此類區(qū)域的垃圾收集系統(tǒng)較完善，基本可以實(shí)現(xiàn)垃圾的分類投放。因此，根據(jù)功能區(qū)規(guī)劃，選擇優(yōu)質(zhì)的垃圾進(jìn)行垃圾分類投放、單獨(dú)收集是完全可行的。同時(shí)，在現(xiàn)有垃圾中轉(zhuǎn)站的基礎(chǔ)上建立小型的資源化處理中心，采用新的資源化技術(shù)，包括垃圾分類系統(tǒng)和壓縮系統(tǒng)。將分類的生活垃圾進(jìn)一步分選和破碎處理，實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化。

4.2 建設(shè)生活垃圾綜合處理廠

在現(xiàn)有垃圾中轉(zhuǎn)站運(yùn)輸體系的基礎(chǔ)上建立中型的資源化處理中心，將垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站和資源化物資回收處理廠有機(jī)結(jié)合起來(lái)。采用新的資源化技術(shù)，包括垃圾分類系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)和熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)。將生活垃圾進(jìn)一步分選和破碎處理，將分選后的果蔬食物等有機(jī)質(zhì)垃圾在處理中心內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵；可回收料（包括塑料、金屬、玻璃等）打包壓縮后送相關(guān)回收利用單位；不可回收的組分（包括發(fā)酵渣液）與其他生活垃圾一起送垃圾填埋場(chǎng)，從而可以實(shí)現(xiàn)生活垃圾的資源化利用。

4.3 建立資源循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈

我國(guó)城市垃圾處理設(shè)施的建設(shè)始于20世紀(jì)90年代，本世紀(jì)初政府開(kāi)始規(guī)范廢品回收企業(yè)，收編流動(dòng)廢品回收人員。各地雖然建有零星的資源回收企業(yè)，但是并未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。因此，很難產(chǎn)生規(guī)模效益。可以借鑒日本的生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各類資源化回收的下游企業(yè)實(shí)行園區(qū)管理，這樣既有助于固體廢物的管理，又可以把資源循環(huán)型產(chǎn)業(yè)做精做強(qiáng)，從而形成高效的循環(huán)型環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈。

5 結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)城市垃圾處理的理念，不是按照傳統(tǒng)的垃圾處理方式，減少其環(huán)境危害，而是把以垃圾形態(tài)存在的各種資源回收利用，使其再次進(jìn)入物質(zhì)資源流通鏈中，形成一個(gè)閉合的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，從而達(dá)到建設(shè)循環(huán)型社會(huì)的目標(biāo)。

［1］ Katsuya Kawamoto．Waste Recycling Technologies Required by a Sound Material-Cycle Society［J］．Sci Technol Trends Q Rev，2008，4 （27）：38-57．

［2］ 日本環(huán)境?。瓻co-towns in Japan［M］．2005：29-39．

［3］日本環(huán)境?。毡緩U棄物處理［M］．2010：13-18．

［4］日本環(huán)境?。h(huán)型社會(huì)白皮書(shū)［M］．2003：18-23．

［5］日本環(huán)境?。话銖U棄物處理狀況調(diào)查結(jié)果［M］．2008．

［6］日本環(huán)境?。话銖U棄物處理狀況調(diào)查結(jié)果［M］．2003．

［7］ 小林良邦．垃圾回收率研究［M］．2005：1-10．

［8］日本環(huán)境省地球環(huán)境局地球溫暖化對(duì)策課．日本溫室氣體清單報(bào)告書(shū)［M］．2008．

［9］ Takashi Yokoyama，Yasuo Suzuki，Hajime Akiyama，et al．Improvements and Recent Technology for Fluidized Bed Waste Incinerators［J］．NKK Technical Review，2001 （85）：38-44．

［10］ Nishida H．Recyclable Resource Materials：Circulating Use of Polylactic Acid［C］．Collected Papers of the 2007 Conference of the Japan Society of Waste Management Experts，2007．

［11］ Japan Environmental Safety Corporation （JESCO）［EB/OL］．http：//www．jesconet．co．jp/facility/toyota/pdf/toyotajikofinal．pdf．

System Construction of Resource Recycling Environmental Protection Industry in Japan and Its Enlightenments

Wei Tongyu1,Ma Jianli2,Wang Jinmei2,Deng Xiaowen2,Jiao Gangzhen3
（1．Solid Waste and Toxic Chemicals Management Center of Tianjin,Tianjin 300191;2．Tianjin Academy of Environment Sciences,Tianjin 300191;3．Faculty of Environmental Engineering,University of Kitakyushu,Kitakyushu Japan 8050062）

Construction and development of resource recycling system of domestic waste for environmental protection industry in Japan were introduced,development mode that adapts to waste resource circular economy in China was put forward．

domestic waste；resource；recycling；environmental protection industry

X705；TU993．3

B

1005-8206（2011）04-0058-03

2011-04-25

魏彤宇（1973—），工程師，主要從事固體廢物有毒化學(xué)品管理研究。

（責(zé)任編輯：張藝）