基于城市固体废弃物资源化共生网络的无废城市建设研究
——以绍兴市为例
2020-12-23戚杨健孔维泽王晓燕
戚杨健 孔维泽 王晓燕
(绍兴市固体废弃物管理中心,浙江 绍兴 312000)
无废城市的远景目标是实现整个城市固体废弃物产生量最小,并且资源化利用充分和处置安全[1-2]。城市共生旨在统筹建立城市范围内各类废弃物的循环利用网络,最大程度地提高资源化利用率以减少末端处置量,是目前废弃物资源化利用的最佳途径[3]。城市共生可以同时获得较好的环境效益、经济效益、商业效益和社会效益[4]。
日本的生态城镇是城市共生理念实践的先锋,1997—2006年日本先后建立了26个生态城镇,均取得良好的效益[5]。之后,美国可持续发展工商理事会(BSCD)在美国20多个城市建立了城市共生网络。英国可持续发展商业委员会(BSCD-UK)也进行过城市共生网络的探索。据英国国际城市共生网络网站(https://www.international-synergies.com/)的数据显示,2005—2013年英国推行的城市共生项目(NISP)已减少470万t固体废弃物的填埋,获得了10亿英镑的销售收入,累计减少CO2排放420万t。 DONG等[6]在中国贵阳开展的城市共生网络也达到了显著减少CO2排放的效果。LU等[7]对永城市建立的39个城市共生网络进行物质流和能量流分析发现,共计减少水泥原料2.37×106t,减少固体废弃物4.30×105t,节约用煤1.07×106t,削减CO24.88×106t。
绍兴市是长江经济带典型性的工业城市,《2019年绍兴市统计年鉴》显示,绍兴市第一、第二、第三产业的占比分别为3.6%、48.2%、48.2%。2018年,绍兴市被确定为全国无废城市建设试点城市之一。本研究借鉴城市共生的理念,探讨绍兴市基于城市固体废弃物资源化共生网络的无废城市构建过程,并对构建过程中存在的问题提出合理的改进措施和建议,以期成为我国固体废弃物资源化利用与无废城市建设的典范。
1 绍兴市固体废弃物产生情况
绍兴市现有4万余家产废工业企业,2018年一般工业固体废弃物总量为466.94万t,综合利用率为84.7%,其中危险废物产生量为41.33万t,综合利用率为25.0%。工业固体废弃物资源化利用主要存在以下问题:一是尾矿产量每年达59.34万t,综合利用率仅为30.0%,大部分以填埋方式处置;二是废丝料、废布等工业垃圾产量每年达43.26万t,均混入生活垃圾中进行焚烧或填埋处置;三是工业废盐、焚烧处置残渣等危险废物资源化利用技术欠缺,主要依赖填埋方式处置。
随着经济的发展和城市的转型,绍兴市的生活垃圾和建筑垃圾也不断增长。绍兴市大部分生活垃圾经收集后以焚烧发电的方式进行资源回收,资源化利用方式单一;而建筑垃圾目前仍缺乏再利用技术,大部分建筑垃圾仍堆存在城市中,占用土地资源。农业秸秆和畜禽粪便是重要的有机质资源,也有待进一步合理利用。
从循环经济的角度看,固体废弃物管理在宏观尺度的实践就应该是城市共生[8]。无废城市建设不仅要考虑工业固体废弃物,还应该囊括城市建设、居民生活和农业生产领域的固体废弃物。
2 基于城市固体废弃物资源化共生网络的无废城市构建
张其春等[9]认为,城市共生网络在结构上应由核心网络与外围网络两部分组成,核心网络由供给者、回收者、资源化企业等构成,起网络支撑作用;外围网络由政府、媒体、教学与研究机构、金融机构以及中介等构成,并不直接参与到城市废弃物的资源化过程,而是发挥其服务功能以辅助核心网络的运转。
基于城市共生网络的结构特点,绍兴市通过设计指标体系、项目清单、任务清单来构建基于城市固体废弃物资源化共生网络的无废城市。
2.1 指标体系
城市共生网络的指标体系构建有多种方式。VAN BERKEL[10]通过考虑物质交换量、业务和参与主体数量等构建指标体系。WRIGHT等[11]以连接性和多样性作为指标来评价城市共生网络的可持续性和稳定性。CIMREN等[12]则根据数学算法研究城市共生网络的总成本和环境影响,并建立指标体系。本研究以资源化利用作为城市共生网络的建设目标,在固体废弃物资源化共生网络这个一级指标下设4个二级指标、10个三级指标(见表1)。
表1 指标体系
2.2 项目清单
绍兴市出台了一系列资源化利用的项目清单(见表2),开展了城市固体废弃物资源化共生网络的核心网络建设。
表2 资源化利用项目清单
2.3 任务清单
任务清单(见表3)从制度、技术、市场3个方面进行制定,属于城市固体废弃物资源化共生网络的外围网络。制度体系主要为建设共生网络、维持网络稳定提供保障;技术体系为共生网络提供智慧支持,协助网络应用的扩展和延伸;市场体系则为共生网络赋予经济效益。
表3 资源化利用任务清单
2.4 构建成效
随着项目清单和任务清单的完成,绍兴市初步建成了基于城市固体废弃物资源化共生网络的无废城市,实现了生活、农业、建筑业固体废弃物向工业产业流动,实现资源化利用,其基本网络结构见图1。初步估算,该共生网络可促使资源化利用固体废弃物每年新增1 962.5万t,其中工业固体废弃物200.0万t、生活垃圾60.0万t、农业固体废弃物2.5万t、建筑垃圾1 700.0万t。
3 问题与建议
目前,绍兴市虽已基本建立基于城市固体废弃物资源化共生网络的无废城市雏形,但仍处于初级阶段,还需要进一步优化。目前的指标体系主要考虑的仅是环境效益,对于经济效益、商业效益和社会效益考虑不足。
下面分别从核心网络和外围网络两个角度提出完善的建议。
3.1 核心网络
完善核心网络的着力点:一是顺应固体废弃物量逐年增加的趋势不断扩大资源化利用能力,尤其是建筑垃圾,因为现有资源化利用能力不到每年建筑垃圾增量的50%,应向发达国家建筑垃圾资源化利用率60%以上的目标进军[13];二是持续开发新的资源化利用方式,打造资源化利用途径多样的城市共生网络;三是不断根据生命周期评价方法筛选出最佳的资源化利用方式以调整共生网络中的主要节点和次要节点,使网络始终处于趋优的动态变化中。
3.2 外围网络
资源化利用属于新兴行业,准入要求、技术规范、优惠政策等目前尚未定型,需要进一步明确。此外,研究制定适用于共生网络的固体废弃物分类代码,也将有助于该产业细分格局的形成。
总体而言,我国的资源化利用技术还比较落后,不少工业固体废弃物、农业固体废弃物和建筑垃圾的资源化利用仍面临困难,可设立资源化利用专项攻关项目,鼓励该方面的研发,为共生网络进一步发展提供技术支持。
市场方面要遵循“四流协同”的运行机制。周慧等[14]在研究天津市循环经济产业链衍生的产业共生网络“系统失灵”现象时指出,在城市共生网络中共生单元之间存在不间断的物质、能量、价值和信息交换,在时间和空间上分别形成了物质流、能量流、价值流和信息流。因此,共生网络的运行需遵循这“四流协同”的运行机制才能实现综合效益最大化。另一方面,建议引入第三方促进机构。刘光富等[15]总结比较了城市共生网络形成的3种模式,认为政府促进市场的模式将成为建立城市共生网络的主导模式。该模式需要政府引入第三方促进机构,通过搭建主体交流平台,分析区域内潜在的共生关系从而促进其共生;政府还可通过规划和扶持促使某些通过市场很难实现资源化的固体废弃物进入再生产领域;此外,政府还需协调和监督参与主体的活动,跟踪相关信息,及时调整政策,才能更好地推动城市共生网络不断拓展。
图1 绍兴市无废城市建设的资源化共生网络Fig.1 Recycling symbiosis network of no-waste city in Shaoxing
4 结 语
城市共生是转变资源利用方式、提高资源利用效率的创新途径,对构建无废城市有重要的指导意义。与发达国家相比,我国城市共生的发展重点还主要集中在企业或园区层面,而发达国家已经发展到区域层面。城市共生网络是一个复杂系统,城市管理者在推进城市共生网络建立无废城市的过程中应深刻理解共生网络的结构模型、形成模式和运行机制,制定合适的政策,才能促进资源化共生网络体系的良好发展。