玛纳斯县某棉浆粕化纤厂工业循环经济发展模式研究

2013-11-24王天娇白雁斌赵晓玉

再生资源与循环经济 2013年12期

王天娇，白雁斌,2，赵晓玉

（1.新疆农业大学草业与环境科学学院，新疆乌鲁木齐830052；2.新疆维吾尔自治区环境工程评估中心，新疆乌鲁木齐830011）

随着经济和社会的不断发展和进步，生态环境也日益恶化。新疆作为一个相对独立的生态类型区域，具有典型的绿洲经济形态，受特殊的地理位置、地形条件和干旱气候的影响，生态环境极为脆弱。新疆有着丰富的棉花和棉短绒资源，近年来棉浆粕年产量约占全国总量的一半，由于目前新疆大部分棉浆粕化纤厂生产工艺落后、能耗高、产污量大，尤其是棉浆粕废水成分复杂、处理难度大，棉浆粕及粘胶纤维行业废水是新疆工业废水及其主要污染物的重要来源。因此，有效的循环经济发展模式对新疆棉浆粕和粘胶纤维行业的资源再利用、节能减排等方面起着至关重要的作用，也是实现新疆经济、环境和社会共同协调发展的重要途径。

1 棉浆粕化纤厂工业发展模式

1.1 棉浆粕化纤厂改造前工业发展模式

玛纳斯县某棉浆粕化纤厂位于玛纳斯工业园区，目前拥有粘胶短纤产能12万t、棉浆粕产能8万t、玻璃纸产能4 000 t、日处理5万t废水的能力。其环保配套工程有：5万m3/d污水处理厂、60 km排污管线及污水库、固废填埋场、粘胶短纤工艺废气排毒塔、粘胶短纤工艺废气处理装置等。

棉浆粕化纤厂在工业三废的处理上比较传统，回收再利用的方法也比较简单，排出的污水先由污水处理厂进行集中处理，经处理达到国家三级排放标准后通过排污管道输送到北部沙漠，种植芨芨草、棉花、高粱，以及各类耐碱、耐寒类树种80 000多棵，收到了良好的效果，实现了水资源的综合利用。同时还进行了白水系统改造，做到中段水全部循环利用。白水系统的改造主要是将漂后白水收集用于中段，而将中段白水收集用于前工序，提高了水的循环程度，减少了排放量。此外玛纳斯某化工厂主要利用此棉浆粕化纤厂等其他棉浆粕厂的工业废渣（芒硝）作为原料，生产元明粉；棉浆粕化纤厂还会回收部分的废丝废胶块回用于生产。

图1 棉浆粕化纤厂循环经济改造前运行模式

1.2 棉浆粕化纤厂改造后工业发展模式

棉浆粕化纤厂经近年来的研究和实践，目前已开发出一整套清洁生产、节能减排技术，其单位产品耗水、蒸汽较国内同行业有较大的降低，降低了污染物的产生量和最终排放量，并在污染物排放的终端设有相应的环保治理措施，使单位产品主要污染物排放达到同行业清洁生产的先进水平，有效实现废物减量化和污染防治，改造模式见图2。

图2 棉浆粕化纤厂循环经济改造后运行模式

2 循环经济发展模式评价体系的建立

为探讨玛纳斯县棉浆粕化纤厂工业循环经济实施前后模式，特建立了棉浆粕化纤厂循环经济发展模式诊断体系[1]，采用德尔菲法进行分层，构造判断矩阵，根据棉浆粕化纤厂工业循环经济的资源消耗、污染减排、循环利用、经济效益四方面，利用层次分析法（AHP）对影响棉浆粕化纤厂工业循环经济发展指标变量进行分析[2]，确定指标权重，然后用距离函数法确定循环经济的发展水平，对棉浆粕化纤厂工业循环经济进行综合评价。

2.1 棉浆粕化纤厂工业循环经济综合评价指标体系

目前该企业节能减排等相应措施还未完全建成，但在循环经济上已经初见成效。对此特将改造前后数据列入体系中，形成对比，见表1。

2.2 准则层权重的确定

根据层次分析法中saaty1-9比例标度，采用同层因素和上层因素的相对重要性进行两两对比，构造判断矩阵，并对矩阵进行一致性检验。构造判断矩阵，见表2。

表1 棉浆粕化纤厂工业循环经济发展模式指标体系数据

表2 准则层判断矩阵O—A

对各要素层也分别构造矩阵，同理可求得其他要素层下指标的权重见表3～表6。

表3 要素层判断矩阵B1—B3

表4 要素层判断矩阵B4—B11

表5 要素层判断矩阵B12—B17

表6 要素层判断矩阵B18—B20

2.3 循环经济评价模型的建立

本次研究的各项指标都在“效益型指标”和“成本型指标”范畴内，可以采用距离函数模型[3]。具体过程如下。

（1）设指标原始数据为 Xi：（X1，X2，…，Xn），i=1，2，…，n，n 表示指标个数。首先，把 Xi：（X1，X2，…，Xn）的现状值对应于n维空间，得到其空间现状点坐标X：（X1，X2，…，Xn）；设相应的参考标准值对应空间中的参考坐标点为Yi（Y1，Y2，…，Yn）。

（2）评价指标指数值的标准化处理，使现状点坐标变为（P1，P2，…，Pn），相应地参考点坐标也将变成（1，1，…，1）。标准化处理方法如下：

当循环经济指数与评价指标呈正相关（效益型指标）时：Pi=Xi/Yi（当0≤Xi＜Yi时）或Pi=1（当Xi≥Yi时）；

当循环经济指数与评价指标呈负相关（成本型指标）时：Pi=Yi/Xi（当Xi＞Yi时）或Pi=1（当0≤Xi≤Yi时）。

（3）为突出不同指标对循环经济体系建设发展程度的贡献和影响的差异，引入权重系数 bi：（b1，b2，…，bn），其中Σbi=1，从而现状点 X 坐标变成（b1p1，b2p2，…，bnpn），相应的参考点坐标也将变成（b1，b2，…，bn）。

（4）定义综合距离为：D=ΣDi（Xi，Yi）=Σ|bipi-bi|，由公式即可计算综合距离值。

由于综合距离值与循环经济发展程度密切相关，所以本次研究采用综合距离值来说明棉浆粕化纤厂工业循环经济发展水平。参照国内外有关研究成果，设计用6个等级标准来描述棉浆粕化纤厂工业循环经济发展程度（见表7）。将计算所得的综合距离值与等级标准对照，确定工业循环经济发展水平。

表7 棉浆粕化纤厂工业循环经济发展程度

2.4 棉浆粕化纤厂工业循环经济发展现状评价与诊断

指标层相对于目标层权重的确定，逐级相乘即可求得指标对目标层的权重，结果见表8。

依据表8数据，用距离函数模型D=ΣDi（Xi，Yi）=Σ|bipi-bi|，可求得改造前棉浆粕化纤厂工业循环经济发展水平距离为0.37，改造后棉浆粕化纤厂工业循环经济发展水平距离为0.16；根据距离函数法循环经济发展程度分级（见表7），可知改造前棉浆粕化纤厂工业循环经济发展处于一般水平，改造后棉浆粕化纤厂工业循环经济发展处于较高水平。