工業(yè)園區(qū)固體廢物生命周期管理邊界模型的構(gòu)建*

鐘真宜

（廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學(xué)院，佛山 528216）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，大量的資源和能源消耗，產(chǎn)生了大量的固體廢物，特別是工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量逐年增加。由于我國工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)的密集性，工業(yè)園區(qū)既是資源的消耗大戶，也是工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生大戶。工業(yè)固體廢物是工業(yè)園區(qū)創(chuàng)建循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)和生態(tài)工業(yè)園區(qū)的一個重要問題，工業(yè)固體廢物綜合利用率、單位工業(yè)增加值固廢產(chǎn)生量、廢物收集和集中處理處置能力等是主要的指標(biāo)。不僅如此，如何把固體廢物產(chǎn)生與生產(chǎn)過程進行綜合考慮，建立工業(yè)生態(tài)鏈網(wǎng)，形成共享資源和互換產(chǎn)品的共生關(guān)系，更是工業(yè)園區(qū)當(dāng)前要重點考慮的問題。因此，對工業(yè)園區(qū)的固體廢物進行生命周期全過程的一體化管理顯得尤為重要和必要。

1.生命周期管理方法

生命周期管理方法是屬于產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的主要理論和方法之一，作為一種環(huán)境管理工具，成為我國可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護領(lǐng)域新的研究亮點之一，在我國企業(yè)環(huán)境管理、清潔生產(chǎn)審核及環(huán)境標(biāo)志等方面發(fā)揮了積極的作用。在固體廢物領(lǐng)域主要用于企業(yè)廢物管理以及固體廢物資源化管理方面[1]。特別是集中在城市固體廢物管理上。而對工業(yè)固體廢物領(lǐng)域，已有研究主要涉及工業(yè)固體廢物的現(xiàn)狀分析、產(chǎn)生量預(yù)測、資源化途徑和綜合管理對策等[2]。具體體現(xiàn)在研究已產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物，如污泥、廢電池、建筑垃圾、廢舊家電等綜合利用或處理處置過程中的環(huán)境影響。而國內(nèi)利用生命周期對工業(yè)園區(qū)固體廢物管理的研究較少。由于工業(yè)園區(qū)是一個包括自然、工業(yè)和社會的復(fù)合體，園區(qū)內(nèi)有許多不同的企業(yè)和生產(chǎn)過程，如何將園區(qū)內(nèi)固體廢物的產(chǎn)生跟這些企業(yè)的生產(chǎn)過程耦合在一起，建立起可行的生態(tài)工業(yè)鏈條，生命周期管理邊界的確定和模型的構(gòu)建非常重要。

2.工業(yè)園區(qū)生命周期管理邊界模型的構(gòu)建

2.1 企業(yè)層面

對工業(yè)園區(qū)固體廢物進行生命周期管理，首先就要求在一定的時期內(nèi)要有相當(dāng)多的園區(qū)內(nèi)企業(yè)先進行生命周期的管理。園區(qū)內(nèi)的企業(yè)在開展清潔生產(chǎn)審核或者建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟型企業(yè)時，越來越廣泛地結(jié)合生命周期評價的方法，對產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程以及廢物進行全過程的管理。特別是一些國際著名的公司，積極開展產(chǎn)品的生命周期評價工作。如施樂公司，對產(chǎn)品部件報廢進行生命周期的評價，取得了不菲的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益；惠普公司對打印機和計算機的能源效率和廢棄物進行生命周期的研究等。

生命周期管理方法在企業(yè)所產(chǎn)生的固廢領(lǐng)域的運用，是指對固體廢物的全過程，包括產(chǎn)品設(shè)計，原材料獲取，產(chǎn)品制造，廢物產(chǎn)生、收集、資源化利用及處理處置等過程進行識別和量化，評估各個階段物質(zhì)、能源利用效率以及最終處理的環(huán)境影響，對資源化的全過程進行監(jiān)督管理[3]。企業(yè)進行生命周期管理，一般按照LCA的框架進行，即目標(biāo)和范圍的界定、數(shù)據(jù)清單分析、影響評價和結(jié)果解釋。

圖1 企業(yè)固體廢物生命周期管理的邊界模型

在企業(yè)層面的生命周期管理不僅僅針對已產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物進行管理，更應(yīng)延伸至固體廢物的產(chǎn)生過程。這個模型分產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)、產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)和固體廢物管理環(huán)節(jié)。

（1）產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)：采用生態(tài)設(shè)計或綠色設(shè)計方法，最大可能地選用可再生的環(huán)保原料和能源，簡化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品易于拆卸、可回收、可維護、可重復(fù)利用等。

（2）產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)：產(chǎn)品的生產(chǎn)選用無毒、低毒、無害、低污染的原料，采用先進的技術(shù)工藝和設(shè)備，使用清潔能源，加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理等。

（3）固體廢物管理環(huán)節(jié)：加強廢物的收集、運輸和管理，采用先進的技術(shù)和設(shè)備從物質(zhì)回收、物質(zhì)轉(zhuǎn)換、能源轉(zhuǎn)換等方面充分地資源化，減少再生過程中的環(huán)境污染等。

2.2 園區(qū)層面

在園區(qū)層面進行生命周期管理顯得有些復(fù)雜。園區(qū)內(nèi)企業(yè)眾多，副產(chǎn)品和固體廢物的排放量大，生產(chǎn)過程也復(fù)雜，因此更需要跟園區(qū)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)過程緊密結(jié)合。工業(yè)園區(qū)固體廢物生命周期管理的范圍和邊界的確定就更加復(fù)雜?，F(xiàn)有的工業(yè)園區(qū)，企業(yè)之間都較難組成真正的生態(tài)工業(yè)鏈條。所以，在原有的基礎(chǔ)上選擇能夠構(gòu)成生態(tài)工業(yè)鏈的邊界，然后積極引進補鏈的企業(yè)和固廢資源化及處理處置的企業(yè)，盡量延長鏈條，使園區(qū)內(nèi)的不同企業(yè)或工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)耦合及資源共享。理想的模型和邊界見圖2。

企業(yè)A是生產(chǎn)產(chǎn)品的，其整個過程需按照圖1進行生命周期管理。企業(yè)B對企業(yè)A產(chǎn)生的固體廢物進行資源化利用，進而生產(chǎn)產(chǎn)品。企業(yè)C、企業(yè)D都屬于產(chǎn)業(yè)鏈的下游企業(yè)。企業(yè)E、企業(yè)F對無法再進行資源化利用的固體廢物進行回收和處理處置，具有固體廢物最終管理的功能。因此，該模型系統(tǒng)針對工業(yè)園區(qū)是一個復(fù)合系統(tǒng)，整個工業(yè)生態(tài)鏈可根據(jù)實際情況加長或縮減。

圖2 工業(yè)園區(qū)固體廢物生命周期管理的邊界模型

3.電子信息工業(yè)園區(qū)固體廢物生命周期管理邊界模型的構(gòu)建

3.1 電子信息企業(yè)

電子信息產(chǎn)品在材料組成上以金屬和塑料為主，除了一般金屬外，還有稀有金屬、貴金屬等。因此，從獲取這些原材料開始，到回收拆解后這些材料的再生利用，是確定其生命周期評價的最重要邊界，從而再來分析其各個階段的資源、能源的消耗利用和污染排放情況。

圖3 電子信息企業(yè)生命周期管理的邊界模型

如施樂公司，作為復(fù)印機制造商，其生命周期管理的邊界主要確定為新技術(shù)元件的制造、使用維護和再制造。公司不再生產(chǎn)新的整機復(fù)印機，而是采用新技術(shù)生產(chǎn)部件，在維護和再制造過程中用這些新技術(shù)的部件取代不再使用或已經(jīng)損壞的部件，沒有改變機器的其他部分，但機器的使用壽命和強度都被優(yōu)化了。因此，節(jié)省了很多資源和能源，減少了污染物的排放，特別是延遲了復(fù)印機的壽命，報廢的復(fù)印機也越來越少了。施樂公司的產(chǎn)品生命周期管理邊界模型見圖4[4]。

圖4 施樂公司的產(chǎn)品生命周期管理邊界模型

3.2 電子信息工業(yè)園區(qū)

電子信息工業(yè)園區(qū)一般聚集了電子元器件、電子通信產(chǎn)品、視像設(shè)備、辦公電器設(shè)備、光學(xué)產(chǎn)品、軟件等企業(yè)。首先，在工業(yè)鏈條上，以一些核心產(chǎn)品，如電子通信產(chǎn)品等可以形成包括元器件和輔助產(chǎn)品在內(nèi)的上下游集群關(guān)系，減少資源和能源的消耗及污染物的排放，同時，更重要的是園區(qū)內(nèi)的這些生產(chǎn)企業(yè)跟固體廢物資源化公司或處理處置公司合作，使園區(qū)內(nèi)的資源和廢物能夠循環(huán)起來，園區(qū)內(nèi)的企業(yè)在整體上獲得經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

圖5 電子信息工業(yè)園區(qū)生命周期管理的邊界模型

國內(nèi)也有部分電子信息工業(yè)園區(qū)基于生命周期管理建立起生態(tài)工業(yè)鏈網(wǎng)。如長沙黃興國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)以家電生產(chǎn)企業(yè)、集成電路制造企業(yè)、遠(yuǎn)大空調(diào)、液晶顯示器生產(chǎn)廠為核心，建立起電子生態(tài)工業(yè)鏈網(wǎng)。天津經(jīng)濟開發(fā)區(qū)以摩托羅拉等移動通信跨國公司為核心，開發(fā)區(qū) 20 余家相關(guān)企業(yè)以手機產(chǎn)品為核心形成了包括元器件和輔助產(chǎn)品在內(nèi)的橫向耦合關(guān)系。同時，園區(qū)內(nèi)的新型電元器件、視像設(shè)備、汽車電子和微電子等生產(chǎn)企業(yè)，與廢物資源化利用公司開展合作，形成了企業(yè)間以產(chǎn)品、副產(chǎn)品交換為特征的互利共生關(guān)系。天津電子信息產(chǎn)業(yè)園生命周期管理邊界模型如圖6所示[5]。

圖6 天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)園生命周期管理邊界模型

4.結(jié)論

生命周期管理方法為工業(yè)園區(qū)固體廢物一體化管理提供了最佳的途徑。從工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃、設(shè)計、引入企業(yè)到運營管理的整個過程中，開展不同企業(yè)或生產(chǎn)過程的產(chǎn)品、副產(chǎn)品和固體廢物的交換，形成生態(tài)工業(yè)鏈網(wǎng)，將固體廢物與不同的企業(yè)或生產(chǎn)過程緊密耦合，構(gòu)建較穩(wěn)定的生命周期管理邊界，再由此來系統(tǒng)、全面地評估生命周期管理整體方案。在生命周期管理邊界確定后， 如何在園區(qū)內(nèi)取得全面的數(shù)據(jù)進行清單分析，確定合適的功能單位、分配方法以及采用有效的評價工具是今后在研究工業(yè)園區(qū)固體廢物一體化管理中要積極解決的問題。

[1]白璐，孫啟宏，喬琦. 生命周期評價在國內(nèi)的研究進展評述[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（5）：2553-2555.

[2]宋小龍，徐成，楊建新等. 工業(yè)固體廢物生命周期管理方法及案例分析[J]. 中國環(huán)境科學(xué)，2011，31（6）：1051-1056.

[3]楊衛(wèi)國，白慶中，魏鐵軍. 產(chǎn)品生命周期評價在固體廢棄物管理中的應(yīng)用[J]. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003，4（3）：92-94.

[4]羅宏，孟偉，冉圣宏. 生態(tài)工業(yè)園區(qū)——理論與實證[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[5]國家發(fā)展改革委體管所循環(huán)經(jīng)濟研究中心課題組. 天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)循環(huán)經(jīng)濟實踐與經(jīng)驗的調(diào)研報告[J]. 宏觀經(jīng)濟研究，2008，（3）：17-23.