生态工业园区的国内外实践

生态工业园区的国内外实践生态工业园区遵从循环经济的3R原则，其目标是尽量减少区域废物，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的污染物“零排放”生态工业园区大致可分为3种园区类型，即改造型、全新型和虚拟型20世纪90年代以来，生态工业园区开始成为世界工业园区发展领域的主题，并取得了较丰富的经验综观工业园区的发展历程，大致可以划分为3个阶段：第1代为经济技术开发区；第2代为高新技术产业开发区；第3代为生态工业园区。生态工业园区的建设规划方兴未艾。生态工业园区的概念生态工业园区是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态，是生态工业的聚集场所。生态工业园区遵从循环经济的减量化（Reduce）、再使用（Reuse）、再循环（Recycle）3R原则，其目标是尽量减少区域废物，将园区内一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投入或原材料，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的污染物“零排放”。工业生态学将工业园区这样一个人工生态系统设想为自然生态系统，也存在着物质、能量和信息的流动与储存，并通过工业代谢研究，利用生态系统整体性原理，将各种原料、产品、副产物乃至所排放的废物，利用其物理、化学成分间的相互联系、相互作用，互为因果地组成一个结构与功能协调的共生网络系统。从环境保护角度来看，生态工业园区才是最具环保意义和生态绿色概念的工业园区。生态工业园区与一般的工业园区是有本质区别的，其园区内企业之间的关系更为复杂，并且生态工业园区的建立要比一般的工业园区困难得多。在生态工业园区中，由于一个企业产生的“废物”或副产品是另一个企业的“营养物”，园区内彼此靠近的工业企业或公司就可以形成一个相互依存、类似于自然生态食物链过程的“工业生态系统”。我们通常用“工业共生”、“要素耦合”和“工业生态链”等概念来表征这种工业企业之间的关系。生态工业园区大致可分为3种园区类型，即改造型、全新型和虚拟型。改造型园区是对现已存在的工业企业通过适当的技术改造，在区域内成员间建立起废物和能量的交换关系；全新型园区是在园区良好规划和设计的基础上，从无到有地进行开发建设，使得企业间可以进行废物、废热等的交换；虚拟型园区不严格要求其成员在同一地区，它是利用现代信息技术，通过园区信息系统，首先在计算机上建立成员间的物、能交换联系，然后再在现实中加以实施，这样园区内企业可以和园区外企业发生联系。虚拟型园区可以省去一般建园所需的昂贵的购地费用，避免建立复杂的园区系统和进行艰难的工厂迁址工作，具有很大的灵活性，其缺点是可能要承担较昂贵的运输费用。生态工业园区的国际实践生态工业园区正在成为许多国家工业园区改造和完善的方向。一些发达国家，如丹麦、美国、加拿大等工业园区环境管理先进的国家，很早就开始规划建设生态工业示范园区，其他国家如泰国、印度尼西亚、菲律宾、纳米比亚和南非等发展中国家也正积极兴建生态工业园区。20世纪90年代以来，生态工业园区开始成为世界工业园区发展领域的主题，并取得了较丰富的经验。丹麦目前，国际上最成功的生态工业园区是丹麦的Kalunborg生态工业园区。该园区以发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂4个厂为核心企业，把一家企业的废弃物或副产品作为另一家企业的投入或原料，通过企业间的工业共生和代谢生态群落关系，建立“纸浆造纸”、“肥料水泥”和“炼钢肥料水泥”等工业联合体。发电厂以炼油厂的废气为燃料，其他公司与炼油厂共享冷却水；发电厂煤炭燃料的副产品可用于生产水泥和铺路材料；发电厂的余热可为养鱼场和城里的居民住宅提供热能。该园区以闭环方式进行生产的构想，要求各个参与厂家的输入和产品相匹配，形成一个连续的生产流，每个厂家的废物至少是另一个合作伙伴的有效燃料或原料。同时，对各参与方来讲，必须具备经济效益，如节省成本等。Kalunborg的工业共生仍在不断进化，其成功提示着人为创造这种副产品交换网络的可能性。美国70年代以来，在美国环境保护署（EPA）和可持续发展总统委员会（PCSD）的支持下，美国的一些生态工业园区项目应运而生，涉及到生物能源的开发、废物处理、清洁工业、固体和液体废物的再循环等多种方面。特别是从1993年开始，生态工业园区在美国发展迅速。美国政府在总统可持续发展委员会下还专门设立了一个“生态工业园区特别工作组”。目前，美国已有近20个生态业园区，并各具特色。例如：改造型的Chattanooga生态工业园区。田纳西州小城Chattanooga曾经是一个以污染严重闻名全美的制造业中心。在该园区，以杜邦公司的尼龙线头回收为核心推行企业零排放改革，不仅减少了污染，而且还带动了环保产业的发展，在老工业区发展了新的产业空间。其突出特征是通过重新利用老工业企业的工业废弃物，以减少污染和增进效益。而今，旧钢铁铸造车间已变成一个用太阳能处理废水的生态车间，而旁边是利用循环废水的肥皂厂，紧临的是急需肥皂厂副产物做原料的另一家工厂，这样有可能建立起一个完整的生态工业网络。这种革新方式对老工业区改造很有借鉴意义，并且更能适应老工业企业密集的城市。全新型的Choctaw生态工业园区。基于俄克拉何马州大量的废轮胎资源，采用高温分解技术可将这些废轮胎资源化而得到炭黑、塑化剂和废热等产品，进一步可衍生出不同的产品链。这些产品链与辅助的废水处理系统一起构成一张工业生态网。其特点是基于园区所在地丰富的特定资源，采用废物资源化技术构建出核心工业生态链，进而扩展成工业生态网。虚拟型的Brownsville生态工业园区。在园区原有成员的基础上，不断增加新成员来担当工业生态网的“补网”角色，如引入的热电站，废油、废溶剂回收厂等。加拿大自1995年以来，生态工业园区项目在加拿大多伦多的Portland工业区逐步展开。这一工业区汇集了有废物和能量交换潜力的多种制造和服务行业。目前，加拿大约40个生态工业园区中有9个被认为具备很强的生态工业性质，其中，涉及到的工业组合主要有：蒸汽发生器、造纸厂、包装业的组合；化学工业、发电、苯乙烯、聚氯乙烯、生物燃料的组合；发电、钢铁、造纸厂、刨花板厂的组合；热电站、石油提炼、工厂、水泥厂；石油冶炼、合成橡胶厂、石化工厂、蒸汽发电站的组合等。生态工业园区的国内实践国内也有很多工业园区在生态工业方面进行了非常有益的积极实践和大胆探索。下面以几个正在或准备建设规划的生态工业园区为例，简单介绍一下它们的实践经验。贵港国家生态工业（制糖）示范园区广西贵港国家生态工业（制糖）示范园区是国内最典型的一个案例。该园区正以贵糖（集团）股份有限公司为核心，以蔗田、制糖等6个系统为框架，通过盘活、优化、提升、扩展等步骤，在编制的贵港国家生态工业（制糖）示范园建设规划纲要基础上，逐步完善生态工业示范园区。贵港国家生态工业（制糖）示范园区由6个系统组成：蔗田系统：负责向园区生产提供高产、高糖、安全、稳定的甘蔗，保障园区制造系统有充足的原料供应；制糖系统：通过制糖新工艺改造、低聚果糖技改，生产出普通精炼糖以及高附加值的有机糖、低聚果糖等产品；酒精系统：通过能源酒精工程和酵母精工程，有效利用甘蔗制糖副产品废糖蜜，生产出能源酒精和高附加值的酵母精等产品；5造纸系统：充分利用甘蔗制糖的副产品蔗渣，生产出高质量的生活用纸及文化用纸和高附加值的CMC（羧甲基纤维素钠）等产品；热电联产系统：通过使用甘蔗制糖的副产品蔗髓替代部分燃料煤，热电联产，供应生产所必需的电力和蒸汽，保障园区整个生产系统的动力供应；环境综合处理系统：为园区制造系统提供环境服务，包括废气、废水的处理，生产水泥、轻钙、复合肥等副产品，并提供回用水以节约水资源。这6个系统关系紧密，通过副产物、废弃物和能量的相互交换和衔接，形成了比较完整的闭合工业生态网络。“甘蔗制糖酒精造纸热电水泥复合肥”这样一个多行业综合性的链网结构，使得行业之间优势互补，达到园区内资源的最佳配置、物质的循环流动、废弃物的有效利用，并将环境污染减少到最低水平，大大加强了园区整体抵御市场风险的能力。这种以生态工业思路发展制糖工业的做法，为我国制糖工业结构调整、解决行业结构性污染问题开辟了一条新路。南海国家生态工业示范园区南海国家生态产业示范园区的主导产业定位为高新技术环保产业，包括环境科学咨询服务、环保设备与材料制造、绿色产品生产、资源再生等4个主导产业群。通过对核心企业进行分析，根据上下游关系、技术可行性和经济可行性以及环境友好的要求，规划出如下的供园区建设参考的工业生态链：环保仪器仪表在制造中和消费后，会产生废旧金属和废聚苯乙烯塑料，将废金属与计算机厂的废旧金属合并回收，经重新加工成零部件，返回仪器仪表厂使用；废旧聚苯乙烯塑料与降解塑料厂的废塑料合并，供应绿色胶合剂、活性炭和化学添加剂的生产，其中的绿色胶合剂可供给板材加工厂使用，化学添加剂返回到塑料厂使用，而活性炭则供应给废水处理厂；废塑料还能与园外来的塑料废弃物一起作为降解塑料厂和合成纤维厂的原料，进行物质的闭路循环；5绿色板材厂的树皮等废弃物能够生产胶合剂，返回板材加工使用；木屑等废物能生产活性炭，应用到废水处理厂；生产活性炭产生的废硫酸经处理可与铝型材厂产生的铝渣生产硫酸铝型净水剂，并应用到园区的废水处理厂；园区废水经处理可再用于环保仪器制造的清洗，然后可用做陶瓷生产的磨石用水；溴化锂生产厂生产的溴化锂可应用于空调中，采用集中供热提供的热量进行制冷，在园区内为新型空调器的应用起到示范作用；线路板厂生产的线板产品可供计算机厂和仪器仪表厂使用，其废水经分类处理回收，可再用于其他用水单元；将园内企业的不可回收的废塑料、废木材进行焚烧，回收热量，进行集中供热，满足活性炭、板材和塑料等厂家生产的用能需要。衢州沈家生态工业园区浙江省衢州沈家工业园区位于钱塘江上游，紧临无机化工原料基地和氟化工基地，易获得充足的化工原料，具备发展精细化工的有利条件。该园区现已有几十家化工企业入驻园区发展，并已成为当地经济发展支柱，但由于化工企业易造成环境污染，使得园区保持水体清洁的任务十分艰巨。该园区在建设规划过程中，着重从以下几个方面入手：产品规划和物质集成：通过对园区的产品和企业现状的充分分析，综合考虑集聚性、市场风险性、技术可行性等因素，辨析出适合沈家园区发展的优势产品集合；在以上工作的基础上，提出了物质替代和源头削减、废物的利用和交换、废物再循环3个不同层次上的物质集成方案；最后对园区企业区划进行了探讨。废水集成：在对园区企业用水、排水整体情况进行科学分析的基础上，详细讨论了在企业内部、企业间及园区整体3个不同的空间范围