工业园区固体废物生命周期管理边界模型的构建*

钟真宜

（广东环境保护工程职业学院，佛山 528216）

随着我国经济的快速发展，大量的资源和能源消耗，产生了大量的固体废物，特别是工业固体废物的产生量逐年增加。由于我国工业园区产业的密集性，工业园区既是资源的消耗大户，也是工业固体废物的产生大户。工业固体废物是工业园区创建循环经济园区和生态工业园区的一个重要问题，工业固体废物综合利用率、单位工业增加值固废产生量、废物收集和集中处理处置能力等是主要的指标。不仅如此，如何把固体废物产生与生产过程进行综合考虑，建立工业生态链网，形成共享资源和互换产品的共生关系，更是工业园区当前要重点考虑的问题。因此，对工业园区的固体废物进行生命周期全过程的一体化管理显得尤为重要和必要。

1.生命周期管理方法

生命周期管理方法是属于产业生态学领域的主要理论和方法之一，作为一种环境管理工具，成为我国可持续发展和环境保护领域新的研究亮点之一，在我国企业环境管理、清洁生产审核及环境标志等方面发挥了积极的作用。在固体废物领域主要用于企业废物管理以及固体废物资源化管理方面[1]。特别是集中在城市固体废物管理上。而对工业固体废物领域，已有研究主要涉及工业固体废物的现状分析、产生量预测、资源化途径和综合管理对策等[2]。具体体现在研究已产生的工业固体废物，如污泥、废电池、建筑垃圾、废旧家电等综合利用或处理处置过程中的环境影响。而国内利用生命周期对工业园区固体废物管理的研究较少。由于工业园区是一个包括自然、工业和社会的复合体，园区内有许多不同的企业和生产过程，如何将园区内固体废物的产生跟这些企业的生产过程耦合在一起，建立起可行的生态工业链条，生命周期管理边界的确定和模型的构建非常重要。

2.工业园区生命周期管理边界模型的构建

2.1 企业层面

对工业园区固体废物进行生命周期管理，首先就要求在一定的时期内要有相当多的园区内企业先进行生命周期的管理。园区内的企业在开展清洁生产审核或者建设循环经济型企业时，越来越广泛地结合生命周期评价的方法，对产品设计、生产过程以及废物进行全过程的管理。特别是一些国际著名的公司，积极开展产品的生命周期评价工作。如施乐公司，对产品部件报废进行生命周期的评价，取得了不菲的经济效益和环境效益；惠普公司对打印机和计算机的能源效率和废弃物进行生命周期的研究等。

生命周期管理方法在企业所产生的固废领域的运用，是指对固体废物的全过程，包括产品设计，原材料获取，产品制造，废物产生、收集、资源化利用及处理处置等过程进行识别和量化，评估各个阶段物质、能源利用效率以及最终处理的环境影响，对资源化的全过程进行监督管理[3]。企业进行生命周期管理，一般按照LCA的框架进行，即目标和范围的界定、数据清单分析、影响评价和结果解释。

图1 企业固体废物生命周期管理的边界模型

在企业层面的生命周期管理不仅仅针对已产生的工业固体废物进行管理，更应延伸至固体废物的产生过程。这个模型分产品设计环节、产品生产环节和固体废物管理环节。

（1）产品设计环节：采用生态设计或绿色设计方法，最大可能地选用可再生的环保原料和能源，简化产品的结构，产品易于拆卸、可回收、可维护、可重复利用等。

（2）产品生产环节：产品的生产选用无毒、低毒、无害、低污染的原料，采用先进的技术工艺和设备，使用清洁能源，加强生产环节的管理等。

（3）固体废物管理环节：加强废物的收集、运输和管理，采用先进的技术和设备从物质回收、物质转换、能源转换等方面充分地资源化，减少再生过程中的环境污染等。

2.2 园区层面

在园区层面进行生命周期管理显得有些复杂。园区内企业众多，副产品和固体废物的排放量大，生产过程也复杂，因此更需要跟园区内企业的生产过程紧密结合。工业园区固体废物生命周期管理的范围和边界的确定就更加复杂。现有的工业园区，企业之间都较难组成真正的生态工业链条。所以，在原有的基础上选择能够构成生态工业链的边界，然后积极引进补链的企业和固废资源化及处理处置的企业，尽量延长链条，使园区内的不同企业或工业生产过程实现耦合及资源共享。理想的模型和边界见图2。

企业A是生产产品的，其整个过程需按照图1进行生命周期管理。企业B对企业A产生的固体废物进行资源化利用，进而生产产品。企业C、企业D都属于产业链的下游企业。企业E、企业F对无法再进行资源化利用的固体废物进行回收和处理处置，具有固体废物最终管理的功能。因此，该模型系统针对工业园区是一个复合系统，整个工业生态链可根据实际情况加长或缩减。

图2 工业园区固体废物生命周期管理的边界模型

3.电子信息工业园区固体废物生命周期管理边界模型的构建

3.1 电子信息企业

电子信息产品在材料组成上以金属和塑料为主，除了一般金属外，还有稀有金属、贵金属等。因此，从获取这些原材料开始，到回收拆解后这些材料的再生利用，是确定其生命周期评价的最重要边界，从而再来分析其各个阶段的资源、能源的消耗利用和污染排放情况。

图3 电子信息企业生命周期管理的边界模型

如施乐公司，作为复印机制造商，其生命周期管理的边界主要确定为新技术元件的制造、使用维护和再制造。公司不再生产新的整机复印机，而是采用新技术生产部件，在维护和再制造过程中用这些新技术的部件取代不再使用或已经损坏的部件，没有改变机器的其他部分，但机器的使用寿命和强度都被优化了。因此，节省了很多资源和能源，减少了污染物的排放，特别是延迟了复印机的寿命，报废的复印机也越来越少了。施乐公司的产品生命周期管理边界模型见图4[4]。

图4 施乐公司的产品生命周期管理边界模型

3.2 电子信息工业园区

电子信息工业园区一般聚集了电子元器件、电子通信产品、视像设备、办公电器设备、光学产品、软件等企业。首先，在工业链条上，以一些核心产品，如电子通信产品等可以形成包括元器件和辅助产品在内的上下游集群关系，减少资源和能源的消耗及污染物的排放，同时，更重要的是园区内的这些生产企业跟固体废物资源化公司或处理处置公司合作，使园区内的资源和废物能够循环起来，园区内的企业在整体上获得经济效益和环境效益。

图5 电子信息工业园区生命周期管理的边界模型

国内也有部分电子信息工业园区基于生命周期管理建立起生态工业链网。如长沙黄兴国家生态工业示范园区以家电生产企业、集成电路制造企业、远大空调、液晶显示器生产厂为核心，建立起电子生态工业链网。天津经济开发区以摩托罗拉等移动通信跨国公司为核心，开发区 20 余家相关企业以手机产品为核心形成了包括元器件和辅助产品在内的横向耦合关系。同时，园区内的新型电元器件、视像设备、汽车电子和微电子等生产企业，与废物资源化利用公司开展合作，形成了企业间以产品、副产品交换为特征的互利共生关系。天津电子信息产业园生命周期管理边界模型如图6所示[5]。

图6 天津经济技术开发区电子信息产业园生命周期管理边界模型

4.结论

生命周期管理方法为工业园区固体废物一体化管理提供了最佳的途径。从工业园区的规划、设计、引入企业到运营管理的整个过程中，开展不同企业或生产过程的产品、副产品和固体废物的交换，形成生态工业链网，将固体废物与不同的企业或生产过程紧密耦合，构建较稳定的生命周期管理边界，再由此来系统、全面地评估生命周期管理整体方案。在生命周期管理边界确定后， 如何在园区内取得全面的数据进行清单分析，确定合适的功能单位、分配方法以及采用有效的评价工具是今后在研究工业园区固体废物一体化管理中要积极解决的问题。

[1]白璐，孙启宏，乔琦. 生命周期评价在国内的研究进展评述[J]. 安徽农业科学，2010，38（5）：2553-2555.

[2]宋小龙，徐成，杨建新等. 工业固体废物生命周期管理方法及案例分析[J]. 中国环境科学，2011，31（6）：1051-1056.

[3]杨卫国，白庆中，魏铁军. 产品生命周期评价在固体废弃物管理中的应用[J]. 环境污染治理技术与设备，2003，4（3）：92-94.

[4]罗宏，孟伟，冉圣宏. 生态工业园区——理论与实证[M]. 北京：化学工业出版社，2004.

[5]国家发展改革委体管所循环经济研究中心课题组. 天津经济技术开发区循环经济实践与经验的调研报告[J]. 宏观经济研究，2008，（3）：17-23.