中国环境科学
CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCE
1998年 第18卷 第3期 No.3 Vol.18 1998
科技期刊

论工业固体废物全过程总量控制*
杨玉峰　傅国伟　(清华大学环境科学与工程系,北京 100084)
文　摘　针对我国目前实施工业固体废物排放量总量控制存在的问题，结合国内外研究进展和趋势，提出了工业固体废物的全过程总量控制概念，即：基于工业固体废物的最小产生量、最大综合利用量、最大处理处置量、最小排放量这一连续的、全过程的总量控制程序，并就典型案例介绍了全过程总量控制的两种方法(物质流核算控制法，环境规划控制法)。
关键词　工业固体废物　全过程总量控制　物质流核算控制法　环境规划控制法
Dissertation on the total amount control of solid waste discharged from industry in every process.Yang Yufeng，Fu Guowei(Department of Environmental Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084).China Environmental Science.1998,18(3):240～243
Abstract―Aiming at the problems in implementing total pollutant control of solid waste from industry and combining with the international research advance and trend, this paper puts forward the concept of total amount pollutant control of solid waste from industry in every process, that is, based on continuous procedure of the minimum production, the maximum utilization, the maximum disposal, and the minimum discharge in every process in controlling the amount of solid waste. In addition, this paper introduces two methods of total pollutant control of solid waste from industry in every process with typical case,the control method of material flow accounting and environment planning.
Key words:solid waste from industry　total pollutant control in every process　the control method of material flow accounting　the control method of environment planning

　　伴随着世界工业化、城市化进程，世界各国的工业固体废物产生量总体上在日益增加〔1〕。贸易和非法贸易导致的工业废物转移排放和向水体倾倒废物也很严重〔2〕，根据亚洲发展银行的统计数字估计，亚洲一些主要国家的废物产生量(由于生产和贸易)在1992～2010年间将会增加3倍多，且相应的排放量也会急剧上升。我国的工业固体废物产生量逐年增加，排放量(包括排入水体)的绝对量也很大〔3〕，因工业固体废物排放和堆存造成的污染事故和损失也很严重〔4〕，且乡镇工业废物排放量增加迅猛〔5〕。另外，由于我国的固体废物污染防治起步较晚，《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》刚刚颁布，污染防治仍面临着艰巨任务〔4〕。目前，就国内外研究进展而言，在世界范围内取得共识的技术对策是所谓的“3C”原则〔6〕，即：Clean、Cycle、Control，围绕着“3C”原则，美国在90年代初通过的《污染防治法》中规定，对固体废弃物和有害废弃物首先要防止其产生，如不能防止，那么就要减少其产生，且鼓励有关技术和项目的开发，并在废物回收(如：废纸、废钢铁、废塑料、废木材等)、废物的稳定与固化、废物的焚烧等方面获得成功。而欧洲联盟则在有关条例中要求成员国防止与减少废弃物的生产，并利用或重复利用变废为宝，例如利用废弃物发电等。日本由于人口密集、国土狭窄，减量化、无害化、资源化一直是固体废物处理处置领域强调的重点。我国虽然在综合利用、稳定与固化、焚烧、填埋等技术方面有了一定的进展与规模，但总体而言，废物的资源化程度还很低。现在，国家已将工业固体废物排放量作为污染物排放量总量控制指标之一，从尾部控制转变为全过程控制是发展的必然趋势。所以作者认为，工业固体废物排放总量控制应从全过程控制的角度研究其内涵。
1　全过程总量控制的概念
　　尽管许多文献〔6〕提出了“废物产生→废物利用→废物处置”这一连续的污染防治过程，但忽视了在这一过程之后的工业固体废物的排放环节。因为就目前世界整体发展水平而言，工业固体废物排放是不可避免的，因而提出了考虑工业固体废物排放在内的全过程总量控制模式(多层目标优化模式，详见图1)。
　min P (最小产生量)
　　　　↓
　　max U (最大综合利用量)
　　　　　↓
　　　max(min P-maxU) (最大处理、处置量)
　　　　　　　　↓
　　　　minD′(最小排放量)＝minP-maxU-max(minP-maxU)
图1　工业固体废物全过程总量控制模式示意
Fig.1　The total amount control model of discharged
solid waste from industry in every process
　　上述提出的是一个理想化的控制模式，在此基础上可以考虑费用最小化的松动模式，即最小产生量、最大综合利用量、最大处理处置量之间根据费用松动可分为3种形式。
1.1　一般情形下的总量控制概念(源削减＋综合利用+处理处置＋排放)

式中：C1、C2、C3、C4分别为源削减、综合利用、处理处置和排放所需的费用函数；S、U、D、D′分别为废物的源削减量，综合利用量、处理处置量、排放量；P为废物产生量。
1.2　源削减量为零条件下的总量控制概念 (综合利用 + 处理处置 + 排放)

1.3　排放量为零条件下的总量控制概念(源削减＋综合利用+处理处置)

　　这种情形达到了废物的零排放，这是力求所达到的目标。
2　工业固体废物排放量全过程总量控制方法
　　首先，可将工业固体废物的全过程控制分为以下6个阶段：
源头最小化→资源化→减量化→无害化→有序化→信息化
　(产生)　　(利用)　(处置)　(处理)　(排放)　(监管)
　　以这6个阶段的不同组合，在现实中可分为8种类型的全过程总量控制：
A　源头最小化产生＋有序化排放＋信息化监管
B　源头最小化产生＋资源化利用＋有序化排放＋信息化监管
C　源头最小化产生＋减量化处理＋有序化排放＋信息化监管
D　源头最小化产生＋无害化处置＋有序化排放＋信息化监管
E　源头最小化产生＋资源化利用＋减量化处理＋有序化排放＋信息化监管
F　源头最小化产生＋资源化利用＋无害化处理＋有序化排放＋信息化监管
G　源头最小化产生＋资源化利用＋减量化处理＋无害化处置＋有序化排放＋信息化监管
H　源头最小化产生＋资源化利用＋减量化处理＋无害化处置＋信息化监管
2.1　物质流核算控制法
　　这种方法要经过资源选择(种类、数量)、生产选择(产品类型与数量、技术与工艺、管理)、消费选择(限制与管理、科学消费)、废物去向安置(回收利用、资源与能源化、最终无害化处理、处置与排放)等过程，这是一种典型的全过程总量控制法。日本用1987年数据进行了零排放跟踪研究，图2为根据这一研究给出的物质流核算总量控制系统示意。

图2　日本1987年的物质流核算总量控制系统示意(t/人*a)
Fig.2　The total discharged pollutants control mothod 
of material flow accounting of Japan in 1987
2.2　环境规划控制法
　　这种方法要经过废物最小产生量规划(如: 渣比系数控制、清洁生产)、废物资源化规划(综合利用、废物交换等)、废物无害化规划(无害化处理、处置、排放)。图3给出济南市主要工业固体废物总量控制规划流程示意。
3　结语
　　本研究的工业固体废物排放量全过程总量控制既是未来工业固体废物可持续管理的必然选择和方向，也是工业可持续发展的基础。它限定了全过程的每一个环节中量的概念，有利于引导走集约化资源利用的道路。在现实中，对一个特定区域的工业固体废物而言，可根据具体条件(技术、经济水平等)选择文中提到的8种类型之一因地制宜地实施有地方特色的工业固体废物全过程总量控制。

图3　济南市主要工业固体废物总量控制规划流程示意
Fig.3　The total amount control planning flow of
main solid waste from industry in Jinan
括号内的数字分别表示2000年和2010年的规划数值(单位：万t)
参考文献
1　联合国环境规划署. 世界环境数据手册. 北京: 中国环境科学出版社, 1990
2　世界资源研究所、联合国环境规划署、联合国开发计划署编. 世界资源报告(1990～1991).北京: 中国环境科学出版社，1991
3　中国环境年鉴. 北京: 中国环境年鉴社, 1996
4　国家环境保护局. 中华人民共和国固体废物污染环境防治法学习材料. 北京: 中国环境科学出版社, 1995
5　国家环境保护局自然保护司. 中国乡镇工业环境污染及其防治对策. 北京: 中国环境科学出版社, 1995
6　王　伟,袁光钰. 我国的固体废物处理处置现状与发展. 环境科学. 1997, 18(2): 87～90
作者简介
杨玉峰　男，1967年8月生。现在清华大学环境工程系攻读博士学位。主要从事环境管理与环境系统工程研究。曾参加“淮河流域水污染控制工程预可行性研究”、“环境冲突分析理论与方法研究”、“济南市环境规划”等10余项科研项目。发表论文8篇。
收稿日期: 1997-06-12
* 国家自然科学基金(59508004)及“济南市环境规划”资助项目
