姜麟　王超　赵艳杰　苏晓亮　谷昱葶

摘 要：随着《“十四五”循环经济发展规划》的提出，环境保护与生态文明建设地位与作用的日益彰显。因此，大力发展循环经济，推进资源节约集约利用，构建资源循环型产业体系，让污染或废旧物资循环利用，节约污染物处理成本的同时变废为宝创造经济价值，将成为新时期环保产业经济高质量发展的创新手段。结合环保产业中污水处理、烟气治理、农村改厕及城市粪污处理、餐厨及厨余垃圾等热门问题，讨论一种环保产业循环经济运营模式与创新思路，思考如何实现环保产业经济的高质量发展。

关键词：环保产业；循环经济；运营模式；资源回收

中图分类号：F049                                  文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）07-0099-03

0 引言

近年来，国家大力提倡垃圾分类和美丽乡村建设，餐厨垃圾、厨余垃圾、农村改厕后的粪污处理成为环保行业当下最为热门的问题，相关处理工艺和处理设备应运而生。但这些设备与工艺往往存在很多的问题，如处理难度大无法处理达标，处理成本高财政补贴负担重，副产物去向无法解决如发酵沼液，沼渣无法得到进一步处理等。而传统环保行业，又存在化工类污水处理厂碳氮比失衡需大量补充碳源、供暖和电力行业烟气脱硝每年需消耗大量的尿素溶液等问题。

因此，将上述环保产业充分关联并加以延伸，将一个行业的污染物作为另一个行业的生产资源，设想一种环保产业循环经济运营模式。贯彻落实国家“十四五”循环经济发展规划要求、促进区域内环保行业资源循环使用、降低环境污染，实现区域可持续稳定发展。

1 环保产业循环经济模式的设想

以沈阳市铁西经开区为例，该区域厨余垃圾日收集量约100～200 t/d，经分拣破碎后，进行加温调理，调理后在油水分离罐进行油水分离，回收得到的废油脂可冶炼生物质柴油。

将除油后的厨余垃圾与收集的农村改厕粪污、公厕粪污混合，并加入秸秆调节碳氮比后进行厌氧发酵。发酵产生的沼气经脱硫脱碳纯化后，可用于该区域中燃公司（CCHP）燃气分布式冷热电联产系统，可为宝马工业园提供冷热电联供，并同时解决发酵反應器冬季自身供热问题。

沼渣经脱水后进入好氧发酵装置，在高温和有氧环境下，沼渣快速完成好氧发酵生成有机质肥，可用于该区域中德开土地整理公司的低效农田提升改造、坑塘废弃地改造、绿化施肥等。好氧发酵蒸发产生的冷凝液可用于该区域化工园工业污水处理厂碳源补充。

由于沼液中氨氮浓度较高，要先对沼液采用吹脱工艺进行处理，并采用反渗透工艺浓缩回收吸收液，实现吸收液循环利用。浓缩后高浓度吸收液将浓度控制在5%～10%，可用于该区域电力或供热企业烟气脱硝工艺。脱氮后沼液经预处理后，可排入化工园工业污水处理厂改善碳氮比，为污水厂节省碳源投加。

2 本环保产业循环经济模式设想的背景

2.1 厨余垃圾的处理方式

餐厨垃圾是指餐馆、饭店、单位食堂等的饮食剩余物以及后厨的果蔬、肉食、油脂、面点等的加工过程废弃物。家庭厨余垃圾是指家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐有机垃圾。厨余垃圾是餐厨垃圾和家庭厨余垃圾的总称，厨余垃圾组成如图1所示。

厨余垃圾常规处理方式为填埋和喂养生猪。厨余垃圾含水率高，且厨余垃圾中含有大量人畜共患传染病的病原微生物，采用常规处理方式如填埋，易造成填埋场作业环境变差，喂养生猪易造成生猪患病，进而影响人体健康。

“十三五”期间，全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设总投资约 2518.4亿元，其中厨余垃圾专项工程投资为183.5亿元。许多新工艺、新技术迎合市场应运而生，主流工艺有厌氧产沼能源化技术、好氧发酵快速成肥技术两种。

随着这些项目的投产运行，单一工艺处理问题也逐渐暴露。好氧发酵快速成肥技术优点在于发酵速度快、反应效率高，不产生沼气、沼渣、沼液等副产物，经2～5 d可发酵完全，产物为有机肥。但在项目实际应用过程中发现以下几个问题：第一，由于厨余垃圾各批次成本变化较大，含水率、反应温度、湿度、需氧量等反应条件控制困难，经常出现局部发生厌氧反应、反应温度不够虫卵、病原菌、寄生虫无法被杀死等问题。第二，厨余垃圾中含油量高，油脂包裹好氧微生物使微生物无法呼吸死亡。第三，厨余垃圾中含有大量的淀粉及糖类物质，糖类和脂肪酸代谢能力差产生代谢产物积累，影响效率低。第四，好氧发酵需要电加热导热油提供反应器温度、鼓风机供氧，反应过程能耗大处理成本高。而厌氧产沼能源化技术在实际应用中虽然运行能耗较低，耐受原料成本变化能力强。但冬季发酵罐电伴热和蒸汽物料升温产生大量的能源消耗。副产物沼气的利用，沼渣和沼液后续无法得到有效处理，无法形成闭环，如完善沼渣和沼液处理工艺链将增加巨额一次性投资。

2.2 传统粪污处理方式

传统粪污处理方式是将居民粪污及生化污水集中收集至化粪池，由化粪池进行初步的厌氧发酵处理。化粪池上层沼液推流进入市政污水管网，由市政污水处理厂完成后续处理。化粪池底泥（沼渣）由吸污车定期清理，沼渣最终经脱水后进行填埋，或堆肥发酵后用作肥料。

而农村改厕粪污、公厕粪污由于建设时大多无配套市政管网和化粪池处理系统，且无生活水引入，导致粪污污染物浓度高。若由吸污车直接将粪污运至市政污水处理厂处理，由于市政污水处理厂通常无调节池及预处理系统，粪污悬浮物会对市政污水厂造成水质负荷，进而影响出水达标。粪污含水率高且有机质含量高，无法直接进行脱水填埋，受含水率影响直接堆肥发酵也非常困难。因此，农村改厕粪污、公厕粪污同样是近期环保行业中非常头疼的问题。

传统环保行业，如市政污水处理厂及工业污水处理厂大多存在碳氮比失衡，运行需补充大量碳源的问题，碳源的投加直接影响污水处理成本及污水处理收费水价。高氨氮废水或沼液吹脱产生的废水处理费用高、难度大，而电力及供热公司每年脱硝SCR、SNCR等工艺却需要消耗大量的尿素。

3 本环保产业循环经济模式先进性

新环保产业循环经济模式可以解决现阶段厨余垃圾处理过程中处理难度大、处理成本高、处理不彻底等问题。厨余垃圾污油回收制成生物质柴油可创造经济效益。采用厌氧发酵和好氧发酵串联工艺，即可解决厌氧发酵过程中沼渣无法得到终端处理的问题，好氧发酵直接处理沼渣又解决了好氧发酵工艺耐进料冲击差、运行困难的问题。

处理流程方面采用多处理工艺联用，并于其他环保产业开展协同处置，最大限度回收利用厨余垃圾、粪污中的资源价值。产生沼气经处理后形成天然气，用于燃气分布式冷热电联产系统，可创造能源经济价值。沼液可改善该区域污水厂的碳氮平衡，节省碳源投加药剂成本。沼液分离的高氨水可用于热电、供热项目的烟气脱硝，降低尿素使用药剂成本。沼渣最终经好氧发酵后生成有机质肥，用于绿化施肥和土壤改良，真正实现了变废为宝。

将环保产业中垃圾处理、粪污治理、污水处理、烟气治理、土地整理等各领域进行资源整合，真正实现了环境产业对污染治理的闭环。在《“十四五”循环经济发展规划》的大环境下，要深入探索出切实可行的环保产业循环经济运作模式，从污染治理入手，把污染治理与加快发展结合起来，变单纯的赔钱为既要花钱又要赚钱。要从加快建设资源节约型社会入手，突出资源化原则，实现水、气、渣的全领域资源回收和再利用。从环境污染治理入手，变单纯的治理环境、处理污染物为经营生态环境，实现环境效益与经济效益、社会效益的共赢与提升。

4 环保产业循环经济模式的3R原则

环保产业循环经济模式的运行原则：减量化、再使用、资源化，以上3点被称作3R原则。

4.1 减量化原则

减量化原则针对的是输入端，目的在于降低步入生产与消费过程中物质与能源流量，重视对废弃物的产生，借助预防的模式，而不是末端治理的措施来加以规避。规范管理优化工艺，用较少的原料与能源投放来实现指定的生产目的或是消费目的，在经济项目的源头就重视节省资源与降低污染。对生产过程来说，环保企业借助技术改造、使用先进化的生产技术或是打开新的物料循环思路在开源节流变废为宝节约成本的同时，提高产品或服务的市场竞争力。除此之外，也规范产品的简化及性能的增大化，以实现降低废弃物排放量的目的[1]。

4.2 再使用原则

再使用原则作为过程性措施，目的是延长产品与服务的时间强度，尽可能多次或是多项地应用物品。规范产品可以根据初始的方式被多次或重复应用，避免一次性消费，应用结束后就丢弃。在环保产业生产过程中，提倡吸收液、中水、活性炭等物料的再生与重复利用，通过重复利用减少物料消耗降低运行成本。

4.3 资源化原则

资源化原则作为输出端措施，规范产品在实现其应用性能后，尽可能重新变成能够重复使用的资源，而不是废用的垃圾，从而降低最终处理量，即废品的回收使用与废物的整体应用。资源化可以降低废弃物与垃圾的出现，减少相应的处理成本，同时作為资源成为新生产工艺链的原料提供价值。资源化包含两个种类型，一方面是原级资源化，即将不要的废弃物资源化后构成之前一样的新产品。另一方面是次级资源化，就是将废弃物变成原来不同种类的新产品或不同产品的生产资源。在环保行业主要依靠次级资源化手段，并利用协同处置方式推动整体循环经济的完成。

5 发展环保产业循环经济存在的主要问题

5.1 对环保产业发展循环经济的优势了解不足

长时间以来，环保行业工作及项目开展均是“政府领导型”工作方式，企业在环保行业对政府存在较强的依赖性，将环境保护归属于政府职责。这就导致环保行业循环经济模式的巨大利润无法被发掘，并且对环保行业循环经济模式认识相对狭窄，觉得循环经济单单是“减量化、再利用以及再循环”3个方面的简单衔接，并没有将环保行业全行业、各领域整体规划进行考虑。意识不到环保行业循环经济模式的巨大经济价值，就找不到经济社会与环境互利互惠、崭新的发展模式。

5.2 缺少支持环保产业循环经济模式发展的重要技术

集中供热、污水治理、粪污治理、固废综合利用等各个专业涉及范围宽、学科广，单一专业人才无法实施环保产业循环经济模式的整体规划。在多环保行业协同处置、联合生产方向技能研究与开发投放不足，研发质量低。而新技能研发和普及成本比较高，专利技术科技成果市场保护性差，直接影响新技术的研发投入力度[2]。

5.3 环保产业循环经济链条不完善

环保产业循环经济链条不系统，不成熟，各个产业关联度非常低，项目缺乏长远整体规划。技能支持系统不完善，环保各产业之间互相关联、互相配套的关系相对松散。缺乏行业覆盖面广的平台公司进行环保循环经济模式的资源共享存。导致虽然部分项目模式可以建立，但协调配合度不够，最终资源无法实现有效循环利用。

5.4 激励系统不健全

发展环保产业循环经济是一次全新的探索，行业缺少加大投入的内在动力与外部压力，缺少激励减量化的税收优惠政策。

6 以政策推动环保产业循环经济模式发展

6.1 经济政策方面

应在经济过程的两端增强政策扶持力度，即在输入端给予资源税费优惠与输出端给予污染物减排税费补贴，使环保产业循环经济过程的整体可以循环起来。建立完善的环境资源价格制度，使环境价值获得更为健全的展现。使用市场体系，明确污染物跨行业的资源价值，让其价值正确体现。

6.2 激励政策方面

要创建激励环保行业循环经济发展的价格、财政税收、融资以及分配等层面的优惠政策，对使用清洁生产工艺与资源循环使用的企业提供减免税收、财政补贴以及信贷优惠政策，激励其在环保产业循环经济领域更大的投入。确保其产业链的市场竞争力，并且对其在征地、审批以及投资环境中提供政策倾斜。此外，对在技术创新、科技成果转化中作出彰显贡献的科技人员提供奖励激励。

6.3 产业政策方面

要支持激励发展环保产业循环经济，支持区域对全环保项目产业链进行梳理并进行整体规划，尽最大可能实现污染物的闭环处理和资源的最大化利用，最大限度地创造经济价值。要支持企业使用环保循环经济模式调整生产结构，逐渐弥补环境亏欠。

6.4 财税政策方面

使用多方面模式加大对环保产业循环经济模式发展的投入力度。借助政府投资、财政贴息以及优惠贷款等渠道，引入民间资金、创建环保产业循环经济发展基金、发行建设债券等措施，筹集资金用于环保产业循环经济建设。

7 结束语

环保产业循环经济经营模式，以“循环”为理念，统筹区域内厨余垃圾处理、生活垃圾处理、污水处理、热电联产、土地整理等环保处理项目，打造资源节约、循环利用、环境和谐的循环体系。从而实现循环链、价值链、服务链、创新链、生物链五链融合发展，实现环保产业循环经济更高、更广、更深层次地创新发展。

参考文献

[1] 陆瑞建.关于垃圾处置循环经济产业园运营监管模式创新的探索[J].绿色科技，2021，23（2）：146-147+149.

[2] 陈达祎，林成淼，卢荣剑.乐清经济开发区循环经济发展模式和做法[J].中国工程咨询，2020（10）：24-26.