關(guān)于環(huán)保產(chǎn)業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式創(chuàng)新與思考

姜麟　王超　趙艷杰　蘇曉亮　谷昱葶

摘 要：隨著《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》的提出，環(huán)境保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)地位與作用的日益彰顯。因此，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)資源節(jié)約集約利用，構(gòu)建資源循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系，讓污染或廢舊物資循環(huán)利用，節(jié)約污染物處理成本的同時(shí)變廢為寶創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，將成為新時(shí)期環(huán)保產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新手段。結(jié)合環(huán)保產(chǎn)業(yè)中污水處理、煙氣治理、農(nóng)村改廁及城市糞污處理、餐廚及廚余垃圾等熱門問題，討論一種環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)營模式與創(chuàng)新思路，思考如何實(shí)現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：環(huán)保產(chǎn)業(yè)；循環(huán)經(jīng)濟(jì)；運(yùn)營模式；資源回收

中圖分類號(hào)：F049? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2023）07-0099-03

0 引言

近年來，國家大力提倡垃圾分類和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，餐廚垃圾、廚余垃圾、農(nóng)村改廁后的糞污處理成為環(huán)保行業(yè)當(dāng)下最為熱門的問題，相關(guān)處理工藝和處理設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。但這些設(shè)備與工藝往往存在很多的問題，如處理難度大無法處理達(dá)標(biāo)，處理成本高財(cái)政補(bǔ)貼負(fù)擔(dān)重，副產(chǎn)物去向無法解決如發(fā)酵沼液，沼渣無法得到進(jìn)一步處理等。而傳統(tǒng)環(huán)保行業(yè)，又存在化工類污水處理廠碳氮比失衡需大量補(bǔ)充碳源、供暖和電力行業(yè)煙氣脫硝每年需消耗大量的尿素溶液等問題。

因此，將上述環(huán)保產(chǎn)業(yè)充分關(guān)聯(lián)并加以延伸，將一個(gè)行業(yè)的污染物作為另一個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)資源，設(shè)想一種環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)營模式。貫徹落實(shí)國家“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃要求、促進(jìn)區(qū)域內(nèi)環(huán)保行業(yè)資源循環(huán)使用、降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1 環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的設(shè)想

以沈陽市鐵西經(jīng)開區(qū)為例，該區(qū)域廚余垃圾日收集量約100～200 t/d，經(jīng)分揀破碎后，進(jìn)行加溫調(diào)理，調(diào)理后在油水分離罐進(jìn)行油水分離，回收得到的廢油脂可冶煉生物質(zhì)柴油。

將除油后的廚余垃圾與收集的農(nóng)村改廁糞污、公廁糞污混合，并加入秸稈調(diào)節(jié)碳氮比后進(jìn)行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫硫脫碳純化后，可用于該區(qū)域中燃公司（CCHP）燃?xì)夥植际嚼錈犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)，可為寶馬工業(yè)園提供冷熱電聯(lián)供，并同時(shí)解決發(fā)酵反應(yīng)器冬季自身供熱問題。

沼渣經(jīng)脫水后進(jìn)入好氧發(fā)酵裝置，在高溫和有氧環(huán)境下，沼渣快速完成好氧發(fā)酵生成有機(jī)質(zhì)肥，可用于該區(qū)域中德開土地整理公司的低效農(nóng)田提升改造、坑塘廢棄地改造、綠化施肥等。好氧發(fā)酵蒸發(fā)產(chǎn)生的冷凝液可用于該區(qū)域化工園工業(yè)污水處理廠碳源補(bǔ)充。

由于沼液中氨氮濃度較高，要先對沼液采用吹脫工藝進(jìn)行處理，并采用反滲透工藝濃縮回收吸收液，實(shí)現(xiàn)吸收液循環(huán)利用。濃縮后高濃度吸收液將濃度控制在5%～10%，可用于該區(qū)域電力或供熱企業(yè)煙氣脫硝工藝。脫氮后沼液經(jīng)預(yù)處理后，可排入化工園工業(yè)污水處理廠改善碳氮比，為污水廠節(jié)省碳源投加。

2 本環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式設(shè)想的背景

2.1 廚余垃圾的處理方式

餐廚垃圾是指餐館、飯店、單位食堂等的飲食剩余物以及后廚的果蔬、肉食、油脂、面點(diǎn)等的加工過程廢棄物。家庭廚余垃圾是指家庭日常生活中丟棄的果蔬及食物下腳料、剩菜剩飯、瓜果皮等易腐有機(jī)垃圾。廚余垃圾是餐廚垃圾和家庭廚余垃圾的總稱，廚余垃圾組成如圖1所示。

廚余垃圾常規(guī)處理方式為填埋和喂養(yǎng)生豬。廚余垃圾含水率高，且廚余垃圾中含有大量人畜共患傳染病的病原微生物，采用常規(guī)處理方式如填埋，易造成填埋場作業(yè)環(huán)境變差，喂養(yǎng)生豬易造成生豬患病，進(jìn)而影響人體健康。

“十三五”期間，全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)總投資約 2518.4億元，其中廚余垃圾專項(xiàng)工程投資為183.5億元。許多新工藝、新技術(shù)迎合市場應(yīng)運(yùn)而生，主流工藝有厭氧產(chǎn)沼能源化技術(shù)、好氧發(fā)酵快速成肥技術(shù)兩種。

隨著這些項(xiàng)目的投產(chǎn)運(yùn)行，單一工藝處理問題也逐漸暴露。好氧發(fā)酵快速成肥技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)酵速度快、反應(yīng)效率高，不產(chǎn)生沼氣、沼渣、沼液等副產(chǎn)物，經(jīng)2～5 d可發(fā)酵完全，產(chǎn)物為有機(jī)肥。但在項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問題：第一，由于廚余垃圾各批次成本變化較大，含水率、反應(yīng)溫度、濕度、需氧量等反應(yīng)條件控制困難，經(jīng)常出現(xiàn)局部發(fā)生厭氧反應(yīng)、反應(yīng)溫度不夠蟲卵、病原菌、寄生蟲無法被殺死等問題。第二，廚余垃圾中含油量高，油脂包裹好氧微生物使微生物無法呼吸死亡。第三，廚余垃圾中含有大量的淀粉及糖類物質(zhì)，糖類和脂肪酸代謝能力差產(chǎn)生代謝產(chǎn)物積累，影響效率低。第四，好氧發(fā)酵需要電加熱導(dǎo)熱油提供反應(yīng)器溫度、鼓風(fēng)機(jī)供氧，反應(yīng)過程能耗大處理成本高。而厭氧產(chǎn)沼能源化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中雖然運(yùn)行能耗較低，耐受原料成本變化能力強(qiáng)。但冬季發(fā)酵罐電伴熱和蒸汽物料升溫產(chǎn)生大量的能源消耗。副產(chǎn)物沼氣的利用，沼渣和沼液后續(xù)無法得到有效處理，無法形成閉環(huán)，如完善沼渣和沼液處理工藝鏈將增加巨額一次性投資。

2.2 傳統(tǒng)糞污處理方式

傳統(tǒng)糞污處理方式是將居民糞污及生化污水集中收集至化糞池，由化糞池進(jìn)行初步的厭氧發(fā)酵處理。化糞池上層沼液推流進(jìn)入市政污水管網(wǎng)，由市政污水處理廠完成后續(xù)處理?；S池底泥（沼渣）由吸污車定期清理，沼渣最終經(jīng)脫水后進(jìn)行填埋，或堆肥發(fā)酵后用作肥料。

而農(nóng)村改廁糞污、公廁糞污由于建設(shè)時(shí)大多無配套市政管網(wǎng)和化糞池處理系統(tǒng)，且無生活水引入，導(dǎo)致糞污污染物濃度高。若由吸污車直接將糞污運(yùn)至市政污水處理廠處理，由于市政污水處理廠通常無調(diào)節(jié)池及預(yù)處理系統(tǒng)，糞污懸浮物會(huì)對市政污水廠造成水質(zhì)負(fù)荷，進(jìn)而影響出水達(dá)標(biāo)。糞污含水率高且有機(jī)質(zhì)含量高，無法直接進(jìn)行脫水填埋，受含水率影響直接堆肥發(fā)酵也非常困難。因此，農(nóng)村改廁糞污、公廁糞污同樣是近期環(huán)保行業(yè)中非常頭疼的問題。

傳統(tǒng)環(huán)保行業(yè)，如市政污水處理廠及工業(yè)污水處理廠大多存在碳氮比失衡，運(yùn)行需補(bǔ)充大量碳源的問題，碳源的投加直接影響污水處理成本及污水處理收費(fèi)水價(jià)。高氨氮廢水或沼液吹脫產(chǎn)生的廢水處理費(fèi)用高、難度大，而電力及供熱公司每年脫硝SCR、SNCR等工藝卻需要消耗大量的尿素。

3 本環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式先進(jìn)性

新環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式可以解決現(xiàn)階段廚余垃圾處理過程中處理難度大、處理成本高、處理不徹底等問題。廚余垃圾污油回收制成生物質(zhì)柴油可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。采用厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵串聯(lián)工藝，即可解決厭氧發(fā)酵過程中沼渣無法得到終端處理的問題，好氧發(fā)酵直接處理沼渣又解決了好氧發(fā)酵工藝耐進(jìn)料沖擊差、運(yùn)行困難的問題。

處理流程方面采用多處理工藝聯(lián)用，并于其他環(huán)保產(chǎn)業(yè)開展協(xié)同處置，最大限度回收利用廚余垃圾、糞污中的資源價(jià)值。產(chǎn)生沼氣經(jīng)處理后形成天然氣，用于燃?xì)夥植际嚼錈犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)，可創(chuàng)造能源經(jīng)濟(jì)價(jià)值。沼液可改善該區(qū)域污水廠的碳氮平衡，節(jié)省碳源投加藥劑成本。沼液分離的高氨水可用于熱電、供熱項(xiàng)目的煙氣脫硝，降低尿素使用藥劑成本。沼渣最終經(jīng)好氧發(fā)酵后生成有機(jī)質(zhì)肥，用于綠化施肥和土壤改良，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶。

將環(huán)保產(chǎn)業(yè)中垃圾處理、糞污治理、污水處理、煙氣治理、土地整理等各領(lǐng)域進(jìn)行資源整合，真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)境產(chǎn)業(yè)對污染治理的閉環(huán)。在《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》的大環(huán)境下，要深入探索出切實(shí)可行的環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)作模式，從污染治理入手，把污染治理與加快發(fā)展結(jié)合起來，變單純的賠錢為既要花錢又要賺錢。要從加快建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)入手，突出資源化原則，實(shí)現(xiàn)水、氣、渣的全領(lǐng)域資源回收和再利用。從環(huán)境污染治理入手，變單純的治理環(huán)境、處理污染物為經(jīng)營生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的共贏與提升。

4 環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的3R原則

環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的運(yùn)行原則：減量化、再使用、資源化，以上3點(diǎn)被稱作3R原則。

4.1 減量化原則

減量化原則針對的是輸入端，目的在于降低步入生產(chǎn)與消費(fèi)過程中物質(zhì)與能源流量，重視對廢棄物的產(chǎn)生，借助預(yù)防的模式，而不是末端治理的措施來加以規(guī)避。規(guī)范管理優(yōu)化工藝，用較少的原料與能源投放來實(shí)現(xiàn)指定的生產(chǎn)目的或是消費(fèi)目的，在經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目的源頭就重視節(jié)省資源與降低污染。對生產(chǎn)過程來說，環(huán)保企業(yè)借助技術(shù)改造、使用先進(jìn)化的生產(chǎn)技術(shù)或是打開新的物料循環(huán)思路在開源節(jié)流變廢為寶節(jié)約成本的同時(shí)，提高產(chǎn)品或服務(wù)的市場競爭力。除此之外，也規(guī)范產(chǎn)品的簡化及性能的增大化，以實(shí)現(xiàn)降低廢棄物排放量的目的[1]。

4.2 再使用原則

再使用原則作為過程性措施，目的是延長產(chǎn)品與服務(wù)的時(shí)間強(qiáng)度，盡可能多次或是多項(xiàng)地應(yīng)用物品。規(guī)范產(chǎn)品可以根據(jù)初始的方式被多次或重復(fù)應(yīng)用，避免一次性消費(fèi)，應(yīng)用結(jié)束后就丟棄。在環(huán)保產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，提倡吸收液、中水、活性炭等物料的再生與重復(fù)利用，通過重復(fù)利用減少物料消耗降低運(yùn)行成本。

4.3 資源化原則

資源化原則作為輸出端措施，規(guī)范產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用性能后，盡可能重新變成能夠重復(fù)使用的資源，而不是廢用的垃圾，從而降低最終處理量，即廢品的回收使用與廢物的整體應(yīng)用。資源化可以降低廢棄物與垃圾的出現(xiàn)，減少相應(yīng)的處理成本，同時(shí)作為資源成為新生產(chǎn)工藝鏈的原料提供價(jià)值。資源化包含兩個(gè)種類型，一方面是原級資源化，即將不要的廢棄物資源化后構(gòu)成之前一樣的新產(chǎn)品。另一方面是次級資源化，就是將廢棄物變成原來不同種類的新產(chǎn)品或不同產(chǎn)品的生產(chǎn)資源。在環(huán)保行業(yè)主要依靠次級資源化手段，并利用協(xié)同處置方式推動(dòng)整體循環(huán)經(jīng)濟(jì)的完成。

5 發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)存在的主要問題

5.1 對環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢了解不足

長時(shí)間以來，環(huán)保行業(yè)工作及項(xiàng)目開展均是“政府領(lǐng)導(dǎo)型”工作方式，企業(yè)在環(huán)保行業(yè)對政府存在較強(qiáng)的依賴性，將環(huán)境保護(hù)歸屬于政府職責(zé)。這就導(dǎo)致環(huán)保行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的巨大利潤無法被發(fā)掘，并且對環(huán)保行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式認(rèn)識(shí)相對狹窄，覺得循環(huán)經(jīng)濟(jì)單單是“減量化、再利用以及再循環(huán)”3個(gè)方面的簡單銜接，并沒有將環(huán)保行業(yè)全行業(yè)、各領(lǐng)域整體規(guī)劃進(jìn)行考慮。意識(shí)不到環(huán)保行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，就找不到經(jīng)濟(jì)社會(huì)與環(huán)境互利互惠、嶄新的發(fā)展模式。

5.2 缺少支持環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展的重要技術(shù)

集中供熱、污水治理、糞污治理、固廢綜合利用等各個(gè)專業(yè)涉及范圍寬、學(xué)科廣，單一專業(yè)人才無法實(shí)施環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的整體規(guī)劃。在多環(huán)保行業(yè)協(xié)同處置、聯(lián)合生產(chǎn)方向技能研究與開發(fā)投放不足，研發(fā)質(zhì)量低。而新技能研發(fā)和普及成本比較高，專利技術(shù)科技成果市場保護(hù)性差，直接影響新技術(shù)的研發(fā)投入力度[2]。

5.3 環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條不完善

環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條不系統(tǒng)，不成熟，各個(gè)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度非常低，項(xiàng)目缺乏長遠(yuǎn)整體規(guī)劃。技能支持系統(tǒng)不完善，環(huán)保各產(chǎn)業(yè)之間互相關(guān)聯(lián)、互相配套的關(guān)系相對松散。缺乏行業(yè)覆蓋面廣的平臺(tái)公司進(jìn)行環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的資源共享存。導(dǎo)致雖然部分項(xiàng)目模式可以建立，但協(xié)調(diào)配合度不夠，最終資源無法實(shí)現(xiàn)有效循環(huán)利用。

5.4 激勵(lì)系統(tǒng)不健全

發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一次全新的探索，行業(yè)缺少加大投入的內(nèi)在動(dòng)力與外部壓力，缺少激勵(lì)減量化的稅收優(yōu)惠政策。

6 以政策推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展

6.1 經(jīng)濟(jì)政策方面

應(yīng)在經(jīng)濟(jì)過程的兩端增強(qiáng)政策扶持力度，即在輸入端給予資源稅費(fèi)優(yōu)惠與輸出端給予污染物減排稅費(fèi)補(bǔ)貼，使環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)過程的整體可以循環(huán)起來。建立完善的環(huán)境資源價(jià)格制度，使環(huán)境價(jià)值獲得更為健全的展現(xiàn)。使用市場體系，明確污染物跨行業(yè)的資源價(jià)值，讓其價(jià)值正確體現(xiàn)。

6.2 激勵(lì)政策方面

要?jiǎng)?chuàng)建激勵(lì)環(huán)保行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的價(jià)格、財(cái)政稅收、融資以及分配等層面的優(yōu)惠政策，對使用清潔生產(chǎn)工藝與資源循環(huán)使用的企業(yè)提供減免稅收、財(cái)政補(bǔ)貼以及信貸優(yōu)惠政策，激勵(lì)其在環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域更大的投入。確保其產(chǎn)業(yè)鏈的市場競爭力，并且對其在征地、審批以及投資環(huán)境中提供政策傾斜。此外，對在技術(shù)創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)化中作出彰顯貢獻(xiàn)的科技人員提供獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)。

6.3 產(chǎn)業(yè)政策方面

要支持激勵(lì)發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，支持區(qū)域?qū)θh(huán)保項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行梳理并進(jìn)行整體規(guī)劃，盡最大可能實(shí)現(xiàn)污染物的閉環(huán)處理和資源的最大化利用，最大限度地創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。要支持企業(yè)使用環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，逐漸彌補(bǔ)環(huán)境虧欠。

6.4 財(cái)稅政策方面

使用多方面模式加大對環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展的投入力度。借助政府投資、財(cái)政貼息以及優(yōu)惠貸款等渠道，引入民間資金、創(chuàng)建環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基金、發(fā)行建設(shè)債券等措施，籌集資金用于環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

7 結(jié)束語

環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)經(jīng)營模式，以“循環(huán)”為理念，統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)廚余垃圾處理、生活垃圾處理、污水處理、熱電聯(lián)產(chǎn)、土地整理等環(huán)保處理項(xiàng)目，打造資源節(jié)約、循環(huán)利用、環(huán)境和諧的循環(huán)體系。從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)鏈、價(jià)值鏈、服務(wù)鏈、創(chuàng)新鏈、生物鏈五鏈融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)更高、更廣、更深層次地創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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