工業園區固體廢物生命周期管理邊界模型的構建*

鐘真宜

（廣東環境保護工程職業學院，佛山 528216）

隨著我國經濟的快速發展，大量的資源和能源消耗，產生了大量的固體廢物，特別是工業固體廢物的產生量逐年增加。由于我國工業園區產業的密集性，工業園區既是資源的消耗大戶，也是工業固體廢物的產生大戶。工業固體廢物是工業園區創建循環經濟園區和生態工業園區的一個重要問題，工業固體廢物綜合利用率、單位工業增加值固廢產生量、廢物收集和集中處理處置能力等是主要的指標。不僅如此，如何把固體廢物產生與生產過程進行綜合考慮，建立工業生態鏈網，形成共享資源和互換產品的共生關系，更是工業園區當前要重點考慮的問題。因此，對工業園區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業生態學領域的主要理論和方法之一，作為一種環境管理工具，成為我國可持續發展和環境保護領域新的研究亮點之一，在我國企業環境管理、清潔生產審核及環境標志等方面發揮了積極的作用。在固體廢物領域主要用于企業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。而對工業固體廢物領域，已有研究主要涉及工業固體廢物的現狀分析、產生量預測、資源化途徑和綜合管理對策等[2]。具體體現在研究已產生的工業固體廢物，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境影響。而國內利用生命周期對工業園區固體廢物管理的研究較少。由于工業園區是一個包括自然、工業和社會的復合體，園區內有許多不同的企業和生產過程，如何將園區內固體廢物的產生跟這些企業的生產過程耦合在一起，建立起可行的生態工業鏈條，生命周期管理邊界的確定和模型的構建非常重要。

2.工業園區生命周期管理邊界模型的構建

2.1 企業層面

對工業園區固體廢物進行生命周期管理，首先就要求在一定的時期內要有相當多的園區內企業先進行生命周期的管理。園區內的企業在開展清潔生產審核或者建設循環經濟型企業時，越來越廣泛地結合生命周期評價的方法，對產品設計、生產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，積極開展產品的生命周期評價工作。如施樂公司，對產品部件報廢進行生命周期的評價，取得了不菲的經濟效益和環境效益；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所產生的固廢領域的運用，是指對固體廢物的全過程，包括產品設計，原材料獲取，產品制造，廢物產生、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、能源利用效率以及最終處理的環境影響，對資源化的全過程進行監督管理[3]。企業進行生命周期管理，一般按照LCA的框架進行，即目標和范圍的界定、數據清單分析、影響評價和結果解釋。

圖1 企業固體廢物生命周期管理的邊界模型

在企業層面的生命周期管理不僅僅針對已產生的工業固體廢物進行管理，更應延伸至固體廢物的產生過程。這個模型分產品設計環節、產品生產環節和固體廢物管理環節。

（1）產品設計環節：采用生態設計或綠色設計方法，最大可能地選用可再生的環保原料和能源，簡化產品的結構，產品易于拆卸、可回收、可維護、可重復利用等。

（2）產品生產環節：產品的生產選用無毒、低毒、無害、低污染的原料，采用先進的技術工藝和設備，使用清潔能源，加強生產環節的管理等。

（3）固體廢物管理環節：加強廢物的收集、運輸和管理，采用先進的技術和設備從物質回收、物質轉換、能源轉換等方面充分地資源化，減少再生過程中的環境污染等。

2.2 園區層面

在園區層面進行生命周期管理顯得有些復雜。園區內企業眾多，副產品和固體廢物的排放量大，生產過程也復雜，因此更需要跟園區內企業的生產過程緊密結合。工業園區固體廢物生命周期管理的范圍和邊界的確定就更加復雜。現有的工業園區，企業之間都較難組成真正的生態工業鏈條。所以，在原有的基礎上選擇能夠構成生態工業鏈的邊界，然后積極引進補鏈的企業和固廢資源化及處理處置的企業，盡量延長鏈條，使園區內的不同企業或工業生產過程實現耦合及資源共享。理想的模型和邊界見圖2。

企業A是生產產品的，其整個過程需按照圖1進行生命周期管理。企業B對企業A產生的固體廢物進行資源化利用，進而生產產品。企業C、企業D都屬于產業鏈的下游企業。企業E、企業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，該模型系統針對工業園區是一個復合系統，整個工業生態鏈可根據實際情況加長或縮減。

圖2 工業園區固體廢物生命周期管理的邊界模型

3.電子信息工業園區固體廢物生命周期管理邊界模型的構建

3.1 電子信息企業

電子信息產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 電子信息企業生命周期管理的邊界模型

如施樂公司，作為復印機制造商，其生命周期管理的邊界主要確定為新技術元件的制造、使用維護和再制造。公司不再生產新的整機復印機，而是采用新技術生產部件，在維護和再制造過程中用這些新技術的部件取代不再使用或已經損壞的部件，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化了。因此，節省了很多資源和能源，減少了污染物的排放，特別是延遲了復印機的壽命，報廢的復印機也越來越少了。施樂公司的產品生命周期管理邊界模型見圖4[4]。

圖4 施樂公司的產品生命周期管理邊界模型

3.2 電子信息工業園區

電子信息工業園區一般聚集了電子元器件、電子通信產品、視像設備、辦公電器設備、光學產品、軟件等企業。首先，在工業鏈條上，以一些核心產品，如電子通信產品等可以形成包括元器件和輔助產品在內的上下游集群關系，減少資源和能源的消耗及污染物的排放，同時，更重要的是園區內的這些生產企業跟固體廢物資源化公司或處理處置公司合作，使園區內的資源和廢物能夠循環起來，園區內的企業在整體上獲得經濟效益和環境效益。

圖5 電子信息工業園區生命周期管理的邊界模型

國內也有部分電子信息工業園區基于生命周期管理建立起生態工業鏈網。如長沙黃興國家生態工業示范園區以家電生產企業、集成電路制造企業、遠大空調、液晶顯示器生產廠為核心，建立起電子生態工業鏈網。天津經濟開發區以摩托羅拉等移動通信跨國公司為核心，開發區 20 余家相關企業以手機產品為核心形成了包括元器件和輔助產品在內的橫向耦合關系。同時，園區內的新型電元器件、視像設備、汽車電子和微電子等生產企業，與廢物資源化利用公司開展合作，形成了企業間以產品、副產品交換為特征的互利共生關系。天津電子信息產業園生命周期管理邊界模型如圖6所示[5]。

圖6 天津經濟技術開發區電子信息產業園生命周期管理邊界模型

4.結論

生命周期管理方法為工業園區固體廢物一體化管理提供了最佳的途徑。從工業園區的規劃、設計、引入企業到運營管理的整個過程中，開展不同企業或生產過程的產品、副產品和固體廢物的交換，形成生態工業鏈網，將固體廢物與不同的企業或生產過程緊密耦合，構建較穩定的生命周期管理邊界，再由此來系統、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， 如何在園區內取得全面的數據進行清單分析，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園區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的研究進展評述[J]. 安徽農業科學，2010，38（5）：2553-2555.

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

[3]楊衛國，白慶中，魏鐵軍. 產品生命周期評價在固體廢棄物管理中的應用[J]. 環境污染治理技術與設備，2003，4（3）：92-94.

[4]羅宏，孟偉，冉圣宏. 生態工業園區——理論與實證[M]. 北京：化學工業出版社，2004.

[5]國家發展改革委體管所循環經濟研究中心課題組. 天津經濟技術開發區循環經濟實踐與經驗的調研報告[J]. 宏觀經濟研究，2008，（3）：17-23.