（环境工程专业论文）养殖废物的资源化循环利用研究.pdfVIP

西南交通大学硕士研究生学位论文第t 页 摘要 近年来，养殖业日益朝着规模化方向发展。规模化的养殖场产生的粪便污水量大 而集中，未经妥善利用与处理即直接予以排放；养殖粪便还田利用率低，粪便由农业 的“宝”变为环境的“废”。另一方面，高投资和高运行成本的污染处理设施，影响 了经营者污染处理的积极性，使得规模化养殖业在发展的同时，也给环境保护带来巨 大压力。 本文首先在介绍养殖废物的自身特点的基础上提出将循环经济理念引入规模化养 殖场。 然后，采用工程实证分析，对四川省某研究所的基本情况进行介绍，对其污染治 理现状、存在的环境问题进行阐述，在此基础上，提出适合四川省某研究所的零排放 无废生产的资源化循环利用模式，并通过野外实验，对处理达标后废水就地消纳不外 排的可行性进行定量分析。按上实验中最不利条件考虑，消纳水量定额取0 4 8 l m 2 次， 项目所有绿地进行一次全面浇灌需水量( 1 6 o m 3 ) 大于项目非降雨日每天实际浇灌废 水量( 1 5 8m 3 ) ，表明采用绿地浇灌方式消纳项目废水是完全可行的。 最后借助费用一效益模型，进行循环经济发展模式下的环境经济损益分析，明确 四川省某研究所按循环经济模式发展所带来的环境效益和经济效益。通过计算，在循 环经济发展模式下，去除环境损失值后的环境效益为9 1 2 万元a ，1 0 年的净效益现值 为6 3 0 5 万元。 通过上述分析，在养殖废物资源化循环利用的污染治理理念指导下，通过采用科 学合理的饲料配方，不断改善管理技术，提高资源综合利用率，实现污染物的零排放 无废生产，可以促进四川省某研究所快速健康发展，从源头上控制环境问题、带来环 境效益的同时，提高经济效益和社会效益。 关键词：养殖废物；资源化；循环利用；费用效益分析 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h eg r o w i n ga q u a c u l t u r ei n d u s t r yd e v e l o p si nt h ed i r e c t i o nt o w a r dt h e s c a l e l a r g e - s c a l ef a r m sp r o d u c el a r g ea m o u n to ff e c a lw a t e ra n dc o n c e n t r a t e d ，w h i c hi st ob e d i s c h a r g e dd i r e c t l yw i t h o u tp r o p e ru s ea n dh a n d l i n g ；f e c e st u r nf r o mt h ea g r i c u l t u r a l ”t r e a s u r e ”t ot h ee n v i r o n m e n t a l ”w a s t e ”o nt h eo t h e rh a n d h i g hi n v e s t m e n ta n dh i g h o p e r a t i n gc o s t so fp o l l u t i o nt r e a t m e n tf a c i l i t i e sa f f e c tt h eo p e r a t o r s e n t h u s i a s m ，a n dt h e d e v e l o p m e n to fl a r g e - s c a l ea q u a c u l t u r ei n d u s t r yh a sb r o u g h tg r e a tp r e s s u r et ot h e e n v i r o n m e n t sa r t i c l ef i r s td e s c r i b e st h ei n h e r e n tc h a r a c t e r i s t i e so fc u l t u r eo fw a s t e a n dt h e n i n t r o d u c t st h ec o n e 印to fc i r c u l a re c o n o m yt ot h el a r g e s c a l ef a r m s t h e n ，b a s e do ne n g i n e e r i n ge m p i r i c a la n a l y s i s ，t h eb a s i cs i t u a t i o no fi n s t i t u t eo fs i c h u a n p r o v i n e ei si n t r o d u c e d a f t e rt h ee l a b o r a t i o no fp o l l u t i o ns t a t u sa n de x i s t i n ge n v i r o n m e n t a l p r o b l e m s ，t h i sa r t i c l er a i s e s z e r o e m i s s i o n - f r e ep r o d u c t i o n r e s o u r c er e c y c l i n gm o d e lf o rt h e i n s t i t u t eo fs i c h u a np r o v i n c ea n da n a l y z e si t sf e a s i b i l i t yq u a n t i t a t i v e l yt h r o u g ht h ef i e l dt e s t a c c o r d i n gt ot h ee x p e r i m e n tc o n s i d e r e dt h em o s ta d v e r s ec o n d i t i o n s ，c o n s u m p t i v ew a t e r a c c e s s0 4 8 l m f i x e dt i m e s a l lt h eg r e e ns p a c ep r o j e c tt oc o n d u c tac o m p r e h e n s i v e i r r i g a t i o nw a t e rd e m a n d ( 16 0 m ) i sg r e a t e rt h a nt h ep r o j e c to fn o n - r a i n f a l lw a t e ro nt h e a c t u a lq u a n t i t yo fw a s t e w a t e rp e rd a y ( 15 8m 3 ) 1 1 1 a tm e a n s u s i n gg r e e nw a t e re l i m i n a t i o no n w a s t ew a t e ri sf e a s i b l e f i n a l l yt h et h e s i s u s e s e f f i e i e n c y - a n a l y s i sa n a l y z e s t h ee n v i r o n m e n t a l b e n e f i t so f i n s t i t u t eo fs i c h u a np r o v i n c eu n d e rt h em o d eo fr e c y c l ee c o n o m ya n dc l e a r l yk n o wt h a t e n v i r o n m e n t a la n de c o n o m i cb e n e f i t s b yc a l c u l a t i n g ，i nt h ec y c l eo fe c o n o m i cd e v e l o p m e n t m o d e ，a f t e rt h er e m o v a lo ft h ev a l u eo fe n v i r o n m e n t a ld a m a g ee n v i r o n m e n t a lb e n e f i t si s 9 1 ，2 0 0y u a n | a , 10 一y e a ro fn e tb e n e f i t si s6 3 0 5m i l l i o ny u a n t h r o u g ht h ea b o v ea n a l y s i s ，u n d e rt h eg u i d a n c eo fw a s t er e s o u r c er e c y c l i n gc o n c e p t ， t h r o u g ht h eu s eo fs c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l ef e e df o r m u l a , a n dc o n s t a n t l yi m p r o v et h e m a n a g e m e n to ft e c h n o l o g yt oi m p r o v ec o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fr e s o u r c e s ，t oa c h i e v e z e r oe m i s s i o n w i t h o u tw a s t ep r o d u c t i o n , i n s t i t u t eo fs i c h u a np r o v i n c ec a np r o m o t er a p i d a n dh e a l t h yd e v e l o p m e n t i tc a ne n h a n c ee c o n o m i ce f f i c i e n c ya n ds o c i a lb e n e f i t sa sw h i l ea s c o n t r o le n v i r o n m e n tf r o mt h es o u r c ea n db r i n ge n v i r o n m e n t a lb e n e f i t s k e yw o r d s ：a q u a c u l t u r ew a s t e ；r e s o u r c e ；r e c y c l i n g ；e f f i c e n c y - a n a l y s i s 西南交通大学曲南父逋大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密彤使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名： 孑哆 指导老师签名： 日期：幽7o 6 弓 日期：砂p t d 好 韧“ 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 本论文采用工程实证分析，对四川省某研究所的基本情况进行介绍，在对其污染 治理现状、存在的环境问题进行分析的基础上，结合畜牧业的循环经济模式，提出适 合四川省某研究所的零排放无废生产的资源化循环利用模式，并采用野外实验方法对 其污水处理达标后全部回用的可行性进行验证。最后借助费用一效益模型，进行循环 经济发展模式下的环境经济损益分析，明确四川省某研究所按循环经济模式发展所带 来的环境效益和经济效益。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 孑吻 日期：勘口。易，弓 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 - - 第1 章绪论 1 1 问题的提出 2 0 世纪6 0 年代，美国经济学家k 波尔丁提出，在人、自然资源和科学技术的大 系统内，在资源投人、生产、消费及其废弃物处理的全过程中，把传统的、依赖生态资源 消耗的线性发展经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。循环经济是一种物质 不断循环和再生利用的经济发展模式，即“资源一产品一再生资源”。在生产和消费中， 循环经济追求资源和能源利用的效率最大化和废弃物产出的最小化，从而在根本上消 解了长期以来环境与发展之间的尖锐矛盾。与之相反，传统经济是一种“资源一产品 一污染排放”的单程线型经济，其显著的特征是“两高一低 ( 资源的高消耗、物质和 能量的低利用和污染物的高排放) 。自从9 0 年代确立可持续发展战略以来，德国、日 本、美国等国家正在把发展循环型经济、建立循环型社会看作是实施可持续发展战略 的重要途径和实现形式。 我国是发展中国家，环境与经济的矛盾非常尖锐主要体现在我国传统粗放型经济 发展模式与环境保护之间的矛盾，这种发展模式是以简单的物质流单向运动为基础， 即“资源一产品一废物和污染排放”，这种简单的线性经济是将资源从环境中开采出来， 经过生产和消费后，又将废物和污染排放到环境中，对资源的使用是粗放的和一次性 的，通过不断将资源变换为废物来实现经济的数量型增长。在这种发展模式下，经济 发展速度越快，付出的资源环境代价越大，最终将丧失发展的基础和后劲。而循环经 济提出了一种强调经济和生态环境协调发展的新经济模式，即“资源一产品一再生资 源”的反馈式经济运行模式。依照自然生态系统的模式组织经济活动，以实现物质充 分循环利用和经济的可持续发展目标。我国入口众多，人均资源占有量相对较低是实 现我国经济社会可持续发展战略的制约因素。因此，发展循环经济，发展生态产业是 实现我国经济社会持续发展的一种有效途径。简单的说，循环经济是按照生态规律利 用自然资源和环境容量，实现经济活动的生态化转向。它是实施可持续战略必然的选 择和重要保证旧。 2 0 0 4 年以来，发展循环经济在我国被提到一个前所未有的战略高度。国家主席胡 锦涛和国务院总理温家宝都反复强调，要大力发展循环经济和清洁生产，实现自然生 态系统和社会系统的良性循环，重塑一个资源消耗低环境污染少、经济效益好的国民 经济体系。十六大提出的全面建设小康社会的目标之一，就是使可持续发展能力不断 增强，生态环境得到改善，资源利用效率明显提高，促进人与自然的和谐，推动整个 社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路1 。 近十年来，随着我国养殖业突飞猛进的发展，特别是规模化、集约化的商品养殖 迅速发展，畜禽养殖规模和产值每年的递增速度超过1 0 h 3 ，然而，随之带来的环境 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 污染问题也越来越严重。根据国家环境保护总局在2 0 0 0 年对全国2 3 个省、自治区、 直辖市规模化畜禽养殖业的调查，结果显示，规模化畜禽养殖业污染呈现三大突出问 题：一是粪便排放量大，1 9 9 9 年我国畜禽粪便产生量约为1 9 亿t ，是当年工业固体废弃 物的2 4 倍：二是畜禽污染物波及面广且危害大，其中畜禽粪便c o d 的排放量已达7 1 1 8 万t ，大大超过了工业废水与生活废水排放量的总和瞄1 ；三是呈现较为严重的生态压力。 调查还显示，我国畜禽粪便的总体土地负荷警戒值已经达到0 4 9 ( 正常值应小于o 4 ) ， 这个值已体现出一定的环境胁迫水平和比较严重的环境压力。集约化畜禽养殖业的迅 速发展和畜禽排污量大幅增加，使得畜禽养殖污染成为一个重要的面源污染源，给农 业生产和生态环境带来了严重的影响。 但是，养殖业的污染物不同于工业污染物和生活污染物，有其自身的特点：粪便 是一种极有价值的资源，它含有大量n 、p 、k 和一些微量元素，大量的有机物质是农 作物所必需的营养成分，另外还含有7 5 的挥发性有机物，其中蛋白质含量为 1 5 8 - 2 3 5 ，因此经过适当理可以制作成饲料和肥料哺1 。粪废水含有很高浓度的有机 物，易于进行生物处理并产生使用价值很高的沼气。因此将养殖业排放的污染物称为 “废物”是不科学的，养殖废物只不过是一种“放错了地方的资源”或者是未被我们 开发利用完善的资源。 因此，从循环经济、生态经济的角度出发，提倡循环经济理论来治理养殖废物环境 污染，将循环经济理念引入规模化养殖场，从而建立以循环经济为特征的生态养殖场， 具有十分积极的意义。 1 2 研究现状 1 2 1 国外研究现状 2 0 世纪中期，西方国家经历了经济快速上增长所引起的综合环境问题，给健康带 来了严重威胁。部分国家开始关心人与自然的关系，呼吁协调发展的重要性。德国早 在1 9 7 2 年就制定了首部限制废弃物处理法，并于1 9 8 6 年对该法进行了重新修订， 1 9 9 4 年通过了发展循环经济的循环经济和废物处罚法，该法明确了畜牧业产业的循 环利用必须无害化 3 ；日本在7 0 年代经历石油危机后，开始发展循环经济，调整产业 结构。9 0 年代以后提出建立循环型社会协3 ；2 0 世纪8 0 年代中期以来，美国有半数以上 的州制订了不同形式的再生循环法规。荷兰提出到2 0 0 0 年，废弃物循环使用率达到 6 0 ；奥地利的法规要求对8 0 回收包装材料必须进行再循环处理或再利用；丹麦要 求到2 0 0 0 年，所有废弃物要有5 0 必须进行再循环处理阳加3 。自2 0 世纪9 0 年代以来， 发达国家把发展循环经济、建立循环社会看作是实施可持续发展战略的重要途径和实 现方式。 国外学者对循环经济的研究，并没有系统的论述，主要是从生态经济学和资源环 境经济学的角度来研究循环经济，主要表现在以下三个方面：第一，产权制度角度； 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 第二，可持续发展的视角；第三，清洁生产的视角j h 。研究国外的文献发现，国外把 对循环经济的研究重点放在对资源的循环利用，主要注重于理论和实践的深层次结合， 以及如何运用循环经济理论来指导整个国家的产业、行业的发展。 目前，循环经济模式在国外的实践主要有3 种模式，即企业层面的污染排放最小 化实践、区域工业生态系统内的企业间废弃物相互交换、产品消费过程中和消费过程 后的物质与能量循环。发达国家在这3 个层面都有很好的实践和成功经验n 引。 ( 1 ) 企业层面：典型模式为杜邦化学公司模式，即单个企业组织的循环经济。美 国杜邦化学公司于把工厂作为实验新循环经济理念的实验室，创造性的把3 r 原则发展 成为与化学工业实际相结合的“3 r 制造法”，通过放弃使用某些环境有害型的化学物 质，减少某些化学物质的使用量以及发明回收本公司产品的新工艺，使公司在1 9 9 4 年 生产造成的塑料废弃物和排放的大气污染物，相对8 0 年代末分别减少了2 5 和7 0 。 同时，在废塑料如废弃的牛奶盒和一次性塑料容器中回收化学物质，开发出了耐用的 乙烯材料维克等新产品。 ( 2 ) 区域层面：典型模式为卡伦堡生态工业园区模式，即面向共生企业的循环经 济。丹麦的卡伦堡生态工业园区以发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂四个厂为核 心，通过贸易的方式把另一家企业的废弃物或副产品作为本企业的投入或原料，建立 工业共生代谢生态链关系，实现了园区污染的“零排放”。这样，不仅企业降低了治理 污染的费用，而且也获得了可观的经济效益。在日本，政府鼓励和资助建立“零排放 型工业园区 ，将垃圾排放者、垃圾处理厂和再生资源利用者联系在一起，充分利用园 内企业排放的废弃物，既解决垃圾处理问题，又为企业节约成本，更为社会提供了大 量的就业机会。 以生态工业园区形式出现的循环经济对传统企业管理提出了两方面挑战。一方面 负责废物管理和环境问题的部门与销售产品的部门同等重要：另一方面，传统企业相互 间激烈竞争，而工业生态系统要求企业间不仅仅是竞争关系，而要建立起超越门户的 管理形式，以保证相互间资源的优化利用。 ( 3 ) 社会层面实践：典型模式为德国双元系统模式，该模式是针对消费后排放的 循环经济，从社会整体循环的角度大力发展旧物调剂和资源回收产业。德国的双轨制 回收系统( d s d ) 是一种专门组织对包装废弃物进行回收利用的非政府组织，它接受 企业的委托，组织收运者对其包装废弃物进行回收和分类，然后送至相应的资源再利 用厂家进行循环利用，能直接回收的包装废弃物送返制造商。1 9 9 7 年德国的玻璃、塑 料、纸箱等包装物的回收利用率达8 6 ，包装垃圾从过去的每年1 3 0 0 万吨下降到5 0 0 万吨。它的建立大大促进了德国包装废弃物的回收利用。在美国，循环经济已经成为 社会经济发展的重要组成部分，涉及多个行业，既包括传统的造纸业、炼铁业、塑料， 也包括新兴的家电、计算机设备业、办公设备和家居用品等。废弃物回收利用行业发 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 展迅速，据美国全国物质循环利用联合会公布的数字，全美共有5 6 万家公私企业涉及 该行业，提供了1 1 0 万个就业岗位，每年的毛销售额高达2 3 6 0 亿美元。在一定程度上， 该行业的规模已经与美国的汽车业相当，成为一个极具发展潜力的新兴行业n 引。最近 几年，日本悄然兴起“静脉产业”，即将废弃物转换为再生资源以循环利用，如同将含 有较多二氧化碳的血液送回心脏的静脉，由此得名。目前日本“静脉产业的主要发 展方向是把生活垃圾转换成家畜饲料、有机肥料和燃料电池。 工业化和现代化养殖使欧洲养殖业得以成功发展，但同时来自农场的大量粪便引 起了一系列环境问题。因此，养殖废物的管理面临新的挑战。发达国家鼓励养殖废物的 综合利用和资源化，推行好氧堆肥和大沼气工程相结合的“零废物”目标技术体系。 所谓“零废物 是指运用循环经济的基本原则管理资源和废弃物，目标是消除废弃物 及有毒物质排放，减少所需资源，实现资源的再利用和再循环。由于有健全的法律法 规、发达的经济、发达的公民社会和公民良好的环保意识，在国家支持、省州一级畜 禽养殖协会统一协调管理下，一般的畜禽养殖场均会主动采取措施去避免畜禽养殖废 物对相关区域的空气、水和土地产生任何污染。基本原则是鼓励养殖废弃物的综合利 用和资源化，要求做到“零废物”排放。 1 2 2 国内研究现状 1 2 2 1 我国循环经济发展阶段 ( 1 ) 萌芽发展阶段( 1 9 9 3 年以前) ：这一阶段主要受全球环保潮流的影响，我国 开始意识到可以通过技术改造对“三废 进行过程控制。虽然废品、垃圾等的回收在 较大程度上减少了对于资源、环境的消耗，但在这一阶段，循环经济的发展还停留在 较低层次，还未有较为系统的认识，并且循环经济这一理念在我国还未流行，因此， 循环型经济的运行机制仍处于探索阶段。 ( 2 ) 清洁生产阶段( 1 9 9 3 年至2 0 0 2 年) ：我国1 9 9 8 年从德国引入“循环经济” 这一概念。中国白2 0 世纪9 0 年代初开始宣传和提倡清洁生产。1 9 9 3 年l o 月国家环保 局、国家经贸委在上海召开了以“预防为主、防治结合”为主题的第二次全国工业污 染防治会议，确定了清洁生产在中国环保事业中的战略地位，成为我国推行清洁生产 的起点和标志。2 0 0 2 年6 月2 9 日通过了中华人民共和国清洁生产促进法，并于2 0 0 3 年1 月1 日起在全国范围内实施，标志着我国清洁生产进入了法制化、规范化轨道。 据统计，目f j 我国已经在2 0 多个省( 区、市) 的2 0 多个行业、4 0 0 多家企业开展了清洁 生产审计，建立了2 0 多个行业或地方清洁生产中心，这对于提高资源利用效率、减少 污染物排放，保护和改善环境将起到积极推进作用n 5 1 。 ( 3 ) 循环经济理念传播与试点阶段( 2 0 0 2 年至今) ： 循环经济符合可持续发展理 念的经济增长模式，与我国近年来先后提出的“新型工业化道路”、“科学发展观”等 经济发展理念是一脉相承的。这一阶段，循环经济一词频繁出现在国家和地方政府的 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 宣 工作报告、规划报告及文件当中，循环经济理念开始深入人心。国家环保总局于2 0 0 2 年5 月3 1 日同意辽宁省列为全国循环经济建设试点省，并于2 0 0 2 年1 1 月1 5 日同意将 贵阳市作为我国建设循环经济生态城市试点市。家生态工业示范园区也先后被批准建 立6 1 。2 0 0 3 年国家环保总局进一步批准建立了天津经济技术开发区、大连经济技术 开发区、苏州高新区、苏州工业园区等国家生态工业示范园区。我国第一部循环经济 领域的法规贵阳市建设循环经济生态城市条例，也已由贵阳市人大常委会正式颁布， 并于2 0 0 4 年1 1 月1 日起施行。截至目前，很多地区和企业纷纷将其贯穿到区域经 济发展、城乡建设和产品生产中，把发展循环经济作为经济发展的战略选择，努力实 现“资源一产品一废弃物一再生资源 的反馈式循环过程，虽然规模尚未形成，但是 在很多地区和企业中却已是颇有成效。 1 2 2 2 文献综述 国内关于循环经济的研究进展较为迅速，从2 0 0 2 年开始，出现大量关于循环经济 的研究文章。 1 9 9 8 年，诸大建力提出循环经济是针对工业化运行以来高消耗、高排放的线形经 济而言的。它要求把经济活动组织成为“自然资源一产品和用品一再生资源的反馈 式流程，所有的原料和能源都能在这个不断进行的经济循环中得到最合理的利用，从 而使经济活动对自然环境的影响控制在尽可能小的程度。张仁俐u 羽等2 0 0 1 年撰文写道 循环经济以保护环境为前提重构经济运行，以恢复人类与环境的和谐关系为目的。 2 0 0 4 年，董明涛、罗帅n 叩谈了中国发展循环经济的对策。2 0 0 5 年刘海林心们等分析 总结了中国发展循环经济的有利条件。2 0 0 6 年，冯威力、张敏华心认为发展循环经济 需突破5 大难题。2 0 0 6 年，姚蕾眩2 3 通过分析改革开放以来，中国经济长期的经济高速 增长是以大量的资源消耗和环境破坏持续加剧为代价的状况。这种高消费、高投入、 高排放来发展的经济增长，使资源供给和环境承载对社会经济发展的制约越来越凸现。 因此，中国必须彻底改变传统经济增长方式。走最有效利用资源和保护环境为基础的 循环经济之路，是中国构建和谐社会，实现可持续发展的战略选择。面对经济发展中 的高消耗、高污染和资源环境约束问题，刘晓芳晗3 1 2 0 0 6 年提出中国开始寻求经济增长 模式的全面转变，走节约型、循环型发展道路。同年，孙泉莉曙副认为我国己成为世界 上环境污染最为严重的国家之一，发展循环经济既是对我国面临的资源环境危机的反 应，也是对世界格局和国际关系变化做出的积极应对。2 0 1 0 年王先述n 门结合中国的具 体情况，在对中国循环经济的发展进程进行回顾的基础上，从中发现中国循环经济发 展过程中所存在的问题，提出的意见和建议，并对今后在该领域的研究进行展望。 2 0 0 6 年，张建华、赵航瞳鄙通过对洱海湖滨区畜禽生产及其粪便污染与利用现状进 行调查研究，提出控制污染加快畜禽粪便资源化利用措施。2 0 0 6 年，陈明忠、翁俊基 口印用e m 菌剂对畜禽粪便与秸秆混合物进行生物发酵，再经其他生产工艺，达到对畜 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 禽粪便无害化处理的效果，并生产出优质的有机肥。2 0 0 7 年，钟晓青。l 等提出在立足 于粪便及污水的综合利用资源化的思维指导下，遵循循环经济原则，建立无废无污开 放式闭合循环的生态经济新模式。2 0 0 8 年，朱凤连心也等介绍了我国畜禽养殖的发展状 况，集约化、规模化畜禽养殖的现状，对畜禽粪便的利用现状、存在问题及对环境的危 害，以及污染环境的原因等进行了综述，并分析了畜禽养殖污染防治所面临的问题和 研究方向。2 0 0 8 年，徐智培汹3 等结合广东省省畜禽养殖场有机固体废弃物的污染现状， 探讨了畜禽养殖场有机废弃物无污染零排放的资源化( 肥料化) 循环利用思路。 1 3 研究的目标和内容 1 3 1 研究目标 通过在综述国内外循环经济和生态养殖研究基础上，从都江堰市生态环境现状、 四川省某研究所污染物产生治理现状入手，采用s w o t 分析法对四川省某研究所构建 循环经济下发展生态养殖进行基础性分析。针对四川省某研究所污染物产生现状，结 合其自身特点，遵循循环经济原则，建立无废生产的资源化循环利用模式，并通过模 拟实验方法对其废水回用可行性进行定量分析。 1 3 2 研究内容 ( 1 ) 通过对四川省某研究所现状的调查，掌握污染物的产生源、产量及组成情况， 明确其理化特性。通过对现状的评述，采用s w o t 分析法对构建循环经济下发展生态 养殖业进行基础性分析。 ( 2 ) 针对四川省某研究所污染物产生现状，在“减量化、无害化、资源化”为核 心的技术体系基础上，结合循环经济原则，构建四川省某研究所无废生产的资源化循 环利用的生态模式。并通过野外实验，对处理达标后废水就地消纳的可行性进行定量 分析。 ( 3 ) 借助费用一效益模型进行环境经济损益分析，明确按循环经济模式发展给四 川省某研究所带来的环境效益和经济效益。 1 4 课题拟采取的技术路线 本论文首先对循环经济的理论框架进行定性分析，接着主要采用现场调查与实验 室分析相结合，实地调查四川省某研究所的污染物产生情况和污染现状，在此基础上 提出了该项目无废生产的生态模式的建立。并通过野外实验，对处理达标后废水用于 淋灌消纳的可行性进行定量分析。最后借助费用一效益模型进行环境经济损益分析。 本课题技术路线如图1 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 图卜l 论文技术路线图 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 第2 章相关理论基础 人类社会经济发展有三种模式：第一种是传统经济模式，这种模式是人类从自然中 获取资源，又不加任何处理地向环境排放废弃物，是1 8 世纪以来一直沿用的“资源一 产品一污染排放”单向线形开发过程，结果是环境问题日益严重，资源耗竭、环境污 染、生态恶化的危机愈发突出；第二种是“生产过程末端治理”模式，它开始注意环境 问题，但其具体做法是“先污染，后治理”，强调在生产过程的末端采取措施治理污染。 一方面是大量污染和资源破坏，另一方面却要花费巨额资金来修复环境。人们追随污 染实行被动治理，“头疼医头，脚疼医脚”。其结果是治理的技术难度很大，治理成本 奇高，生态恶化难以遏制，经济效益、社会效益和生态效益很难达到预期目的；第三种 是循环经济模式，其本质是一种生态经济，倡导与环境和谐发展的经济发展模式，是 一个“资源一产品一再生资源”闭环反馈式循环过程，实现从“排除废物到“净化 废物”到“利用废物的过程，达到“最佳生产，最适消费，最少废弃 。 2 1 循环经济的形成 2 1 1 循环经济理论的提出 随着工业革命的成功和向全球的普及，全球人口剧增、资源短缺、环境污染和生 态蜕变的形势日趋严峻。2 0 世纪6 0 年代，美国经济学家肯尼思e 鲍尔丁提出“宇 宙飞船理论”，指出地球如果像宇宙飞船一样，用资源满足自己需要并留下废弃物，那 么，到资源用尽、飞船舱内充斥垃圾的时候，地球也会如宇宙飞船一样最终毁灭。如 果地球免于因资源枯竭而毁灭的命运，就必须要求以新的“循环式经济”代替旧的“单 程式经济”，对经济发展提出新要求：第一，人与自然界应该双向互动关系；第二，采取 新的生态生产方式，把对环境的危害程度最小化；第三，追求生态效益和社会效益观念， 形成生态与经济有机结合的生态经济。进而，鲍尔丁引入循环经济概念以实现他对经 济发展的设想，他提出，循环经济是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资 源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增 长的经济，转变依靠生态型资源循环来发展的经济m 1 。 2 1 2 循环经济的定义 循环经济是一种新型的经济形态，它是对物质闭环流动型经济的简称。循环经济 的内涵就是遵循生态学规律，合理利用自然资源和环境容量，在物质不断循环利用的 基础上发展经济，使经济系统和谐的纳入到自然生态系统的物质循环过程中，实现经 济的生态化。 循环经济一词并不是国际通用或普遍流行的术语，这个概念于1 9 9 8 年被引入中国， 是翻译德国颁布的循环经济和废弃物管理法而得出的，当时是作为物质闭路循环 的简称出现的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 置i li - i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 关于循环经济的概念，从目前发表的文献来看，主要有以下几种有代表性的论述： ( 1 ) 美国经济学家k 波尔丁在2 0 世纪6 0 年代提出“循环经济”一词，首先由， 主要指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及 其废弃的全过程中，把传统依赖资源消耗的线性增长经济，转变为依靠生态资源循环 利用来发展的经济呤。 ( 2 ) 所谓循环经济，就是把清洁生产和废物的综合利用融为一体的经济，本质上 是一种生态经济，要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，按照自然生态系 统物质循环和能量流动规律重构经济系统，使得经济系统和谐地纳入到自然生态系统 的物质循环过程，建立起一种新形态的经济口扪。 ( 3 ) 循环经济的核心是以物质闭环流动为特征，运用生态学规律把经济活动重构 组成一个“资源一产品一再生资源的反馈式流程和“低开采一高利用一低排放”的 循环利用模式，使得经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中，最大限 度地提高资源与能源利用率，从而实现经济活动的生态化，达到消除环境污染、提高 经济发展质量的目的口3 | 。 ( 4 ) 循环经济是国际社会推进可持续发展的一种实践模式，它强调最有效利用资 源和保护环境，表现为“资源一产品一再生资源”的经济增长方式，做到生产和消费 “污染排放最小化、废物资源化和无害化”，以最小成本获得最大的经济效益和环境效 益3 。 ( 5 ) 循环经济是对物质闭环流动型经济的简称，是以物质、能量梯次和闭路循环 使用为特征的，在环境方面表现为污染低排放，甚至污染零排放，并把清洁生产、资 源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体，运用生态学规律来指导人类社会的 经济活动，因此本质上是一种生态经济。循环经济的根本任务就是保护日益稀缺的环 境资源，提高环境资源的配置效率口4 】。 ( 6 ) 循环经济就是按照自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统，使 经济系统和谐的纳入自然生态系统的物质循环过程中，建立一种新形态的经济。简言 之，循环经济是按照生态规律利用自然资源和环境容量，实现经济活动的生态转向， 本质上是一种生态经济，就是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体，倡导在物质 不断循环利用的基础上发展经济旧“。 ( 7 ) “循环经济”，就是对资源及其废弃物，乃至对“死亡 产品的“遗体进行 综合利用的一种生产过程。这一生产过程的实施，可以实现最大限度地“保护资源、 节约资源”的目的。“循环经济”理论，反对一次性消耗资源，提倡资源的重复使用或 多次重复使用，提倡对已经达到生命终点的产品实现再生，使其变废为宝，达到变废 弃物为再生资源和再生产品的目的。 ( 8 ) 循环经济是与传统经济活动的“资源消费一产品一废物排放”开放( 或称为 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 单程) 型物质流动模式相对应的“资源消费一产品一再生资源”闭环型物质流动模式。 其技术特征表现为资源消耗的减量化、再利用和资源再生化。其本质是生态经济学， 是对人类生产关系进行调整，其核心是提高生态环境的利用效率，其目标是追求可持 续发展。循环经济作为一种新的生产方式，它是在生态环境成为经济增长制约要素、 良好的生态环境成为一种公共财富阶段的一种新的技术经济范式，是建立在人类生存 条件和福利平等基础上的以全体社会成员生活福利最大化为目标的一种新的经济形态 3 6 】 o ( 9 ) 循环经济本质是一种生态经济，就是要借助于对生态系统和生物圈的认识， 特别是产业代谢研究，找到能使经济体系与生物生态系统“正常 运行相匹配的可能 的革新途径，最终就是要建立理想的经济生态系统d 7 1 。 ( 1 0 ) 我国国家发改委定义循环经济是一种以资源的高效使用和循环利用为核心， 以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符 合可持续发展理念的经济增长模式。 ( 1 1 ) 国外学者研究最新进展：在促进资源循环利用的手段研究方面，s t u a r t k o s s 矧、a l a n sb o v e n b e r g 、a n n e g r e t eb r u v o l l 4 0 j 、l r e i j i n d e r s 川等发表了最新的研 究成果。s m a r tr o s s 对制造业的产品进行产品生命周期评价分析后认为循环利用包装使 一个提高产品生命周期有效的办法；a l a n s b o v e n b e r g 指出循环经济的实现手段环 境税赋转移能够通过两个渠道促进经济发展；a n n e g r e t eb m v o l l 在文中分析了征收矿产 税对废物排放量和资源循环再利用量的影响，认为征收矿产税是减少污染促进资源循 环利用的有效的手段；l r e i j i n d e r s 研究了稳态经济系统的特点，提出了适合于稳态经 济系统的有利于资源循环利用的策略。在针对不同资源的循环利用方面，y a s u ok o n d o 、s t u a r tk o s s 、j o h ne t i l t o n 4 4 , s u j i td a s 、s s p a t a r i 倒、h i r o h i s ok i s h i n o 分别对 电冰箱、塑料的包装材料、金属：美国的汽车、欧洲的金属铜、日本的纸张这些产品 和资源的循环利用策略进行了研究，策略的共同点都包含价格手段、命令控制手段和 产品生命周期评价等循环经济的实现手段。 上述对循环经济的几种不同表述方法实际上起源于对循环经济的认识角度不同。 我们可以把它们归纳为三类观点： 第一类是从人与自然的关系角度定义循环经济，主张人类的经济活动要遵从自然 生态规律，维持生态平衡。从这一角度出发，循环经济的本质就规定为尽可能地少用 和循环利用资源。 第二类是从生产的技术范式角度定义循环经济，主张清洁生产和环境保护，使生 产过程的技术范式从“资源消费一产品一废物排放 开放( 或称为单程) 型物质流动模式 转向“资源消费一产品一再生资源闭环型物质流动模式。其技术特征表现为资源消 耗的减量化、再利用和资源再生化。其本质是生态经济学，其核心是提高生态环境的 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 m l-；i itw _i mi 利用效率。这类观点认为循环经济是一种新的生产方式。 第三类观点认为循环经济是一种新的经济形态。首先是将循环经济看作一种新的 生产方式，认为它是在生态环境成为经济增长制约要素、良好的生态环境成为一种公 共财富阶段的一种新的技术经济范式，是建立在人类生存条件和福利平等基础上的以 全体社会成员生活福利最大化为目标的一种新的经济形态。这类观点特别强调，“资源 消费一产品一再生资源”闭环型物质流动模式，资源消耗的减量化、再利用和资源再 生化都仅仅是其技术经济范式的表征。其本质是对人类生产关系进行调整，其目标是 追求可持续发展。 由此可见，随着人们对循环经济认识程度的加深，对循环经济概念的定义表述也 从环境保护、节约资源的一般性角度上升到经济发展模式和人与环境、资源、生态协 调发展的地位。这种认识上的深化，对于循环经济的理论研究、宏观政策导向、立法、 推动实际工作都具有积极的作用。当前国内从经济学角度研究循环经济的文献中，解 振华、冯之浚和徐青龄教授的文章是比较全面和最具代表性的m 1 。 2 1 3 循环经济的内涵 循环经济( c i r c u l a re c o n o m y ) 本质上是一种生态经济，是推进可持续发展的一种 实践模式，强调最有效的利用自然资源和保护环境。循环经济提出了一种强调经济和 生态环境协调发展的新经济模式，即“资源一产品一再生资源”的反馈式经济运行模 式。循环经济的基本原则是：废物减量化( r e d u c e ) ，资源的再使用( r e u s e ) 和再循 环利用( r e c y c l e ) 。这就是著名的3 r 原则。其目的是使资源以最低的投入，达到最高 效率的使用和最大限度的循环利用h 钔。 1 、减量化( r e d u c e ) 。减量化原则是循环经济的第一原则，也是循环经济模式不同 于传统经济模式的最根本的原则。循环经济主张从源头减少进入生产和消费的物质流 和能量流，控制污染物的产生，从而减轻整个社会经济活动对生态环境产生的压力。 这一原则在生产中，就是要求生产过程通过减少每个产品的物质使用量、通过重新设 计制造工艺来节约资源和减少排放。减量化原则并非单纯的强调减少物质投入，而是 指在提高资源利用率的前提下，通过较少的物质投入生产较多的产品和服务，因此， 减量化原则不是对社会经济活动规模的约束，而是提高社会经济发展质量的保证。 2 、再使用( r e u s e ) 。再使用原则是延长产品寿命周期最有效的办法，通过对所购买 的产品进行重复使用，从而提高产品和服务的利用效率，这在一定程度上也减轻了输 入端对物质投入的需求。 3 、再循环( r e c y c l e ) 。再循环原则