固体生活垃圾怎么成为世界性难题?

发布网友 发布时间：2022-04-24 01:32

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热心网友 时间：2023-10-18 18:57

固体生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行*规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾按其化学组分通常可大致分为有机废物和无机废物，前者包括厨余、纸类、塑料及橡胶制品等，后者则包括灰、渣、玻璃等。

城市化进程是人类近代社会经济水平发展的集中体现之一。一般来说，一个国家的城市水平，是该国经济发展水平的结果，从长期趋势看，中国的确遵循了这样的一般规律，随着中国经济水平的不断提高，大中型高密度尤其是现代化城市不断出现，从而也伴随着各种固体生活垃圾的大量产生。中国城市固体生活垃圾总量已位于世界高产国前列，增长率居世界首位，全国668座城市人均产固体生活垃圾440千克，每年总量高达1.6亿多吨，占世界总量的1/4以上，且以8%～10%的速度增长，少数城市则达15%～20%。专家预计，我国城市垃圾2010年将达到2.64亿吨，2030年达到4.09亿吨，2050年达到5.28亿吨。想想看，如此众多的垃圾如果不能采取科学的手段加以处理的话，城市将会变成垃圾城，城市居民将会被垃圾所包围。城市生活垃圾的处理是世界性的难题。综观世界各国的解决垃圾问题的办法，主要有填埋、焚烧、堆肥和热解等。

其中填埋处理方法最大特点是处理费用低，方法简单，但容易造成地下水资源的二次污染。为了减少运输成本，各城市垃圾大多露天存放或简单填埋在城郊附近，大量占用并破坏了人类赖以生存的土地资源。焚烧处理方法的优点是减量效果好（焚烧后的残渣体积减小90％以上，重量减少80％以上），处理彻底，污染小。但是，它的前期投入费用极为昂贵。建设一个日处理垃圾1000吨的焚烧炉及附属热能回收设备，大约需要7~8亿元人民币。在西方发达国家，垃圾焚烧技术的应用已经有将近130年的历史，而且目前仍被认为是最有效、最经济的垃圾处理技术之一。堆肥处理方法是将混合垃圾进行静态发酵生产堆肥。堆肥适于乡村农家肥生产而非城市垃圾产业化处理。其缺点是有机物堆腐时间长，一般需三周至一个月，堆积污染严重，苍蝇、蚊子孳生，严重污染周边环境，给当地卫生防疫带来极大隐患。有机物降解不彻底，处理不充分，残留物仍会造成垃圾污染。有机物堆肥产品杂质多，而且对重金属等有害物质不能有效分离，长期使用堆肥产品，会造成土壤表面沉积，破坏土壤、危害农作物。

生活垃圾是人们日常生活中产生的一种含有大量厨余物及有机废料的混合物，它直接影响着生态环境和人民生活质量。但是随着科学技术的提高，人们逐渐认识到垃圾是一种放错位置的资源，它们经过一些无害化处理后，不仅可以减量，而且会成为一种新的资源。

生活垃圾的分类、中转

为了对生活垃圾进行很好的处理和利用，就必须对它们进行分类。针对不同的类别采取不同的处理方式。垃圾分类是指按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响，并根据不同处置方式的要求，分成属性不同的若干种类。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

可回收垃圾。包括纸类、金属、塑料、玻璃等，通过综合处理回收利用，可以减少污染，节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850千克，节省木材300千克，比等量生产减少污染74％；每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料；每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨，比用矿石冶炼节约成本47％，减少空气污染75％，减少97％的水污染和固体废物。

厨房垃圾。包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物，经生物技术就地处理堆肥，每吨可生产0.3吨有机肥料。

有害垃圾。包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等，这些垃圾需要特殊安全处理。

其他垃圾。包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物，采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。

但是，对垃圾进行分类可不是件容易的事情，成千上万的城市人口每天都产生巨量的垃圾，未来的城市将以现代技术为手段，建立垃圾分类收集和加工处理系统。鼓励城市居民自觉地从垃圾中分出玻璃、金属、织物、废纸、家电、电池、有机垃圾等，并且将不同种类的垃圾放入不同颜色的垃圾箱内。三种颜色不同的垃圾箱，一种颜色的垃圾箱装食品垃圾，一种颜色的垃圾箱装普通垃圾，另一种颜色的垃圾箱装危险垃圾。即使有的居民一时未将垃圾分类也无妨，随着人类计算机技术的发展未来的垃圾箱将实现智能化，具有视觉、嗅觉的功能，智能垃圾桶能够对倒入其中的垃圾进行智能识别，安装在垃圾桶内的探测装置能利用垃圾的某些性质方面的差异，将垃圾分类。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分类；利用粒径尺寸差别进行分类；利用比重差别进行分类等，重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。识别完毕后，通过操控系统，将垃圾自动进行分类。当垃圾快要装满垃圾桶时，智能垃圾桶就会对分类好的垃圾进行压缩打包。

针对人类生活中的食品垃圾和杂草植物垃圾等有机化合物垃圾，将来每个家庭还设立专门的生物垃圾箱。生物垃圾指可降解的有机化合物，如剩余食品、杂草植物等。这种垃圾箱对倒入其中的有机垃圾自动进行分解，变成可以施肥的肥料，城市居民可以处理垃圾的同时，免费自造化肥。

垃圾经过分类处理后，不能一直放在垃圾桶里啊，还需要转运出去，否则城市就成垃圾山了。目前比较先进的中转垃圾的方法是采用管道输送。在瑞典、日本和美国，有的城市就是采用管道输送垃圾，并已经取消了部分垃圾车。这是目前最有前途的垃圾输送方法。智能垃圾箱的下端将与地下管道相连，四通八达的地下管道会将垃圾送往垃圾处理机构，进行回收利用。垃圾处理机构将可重复用的塑料、纸张、橡胶、金属、玻璃等回收送往再生厂，把没有回收价值的高热值垃圾送往焚烧厂焚烧发电，还可以经过深加工，可以制成辅助燃料应用于其他行业；其他的东西可以送去堆肥，其中的有机物经二次发酵后再精处理，变成可应用于园林绿化的有机肥。经过这样处理后，无机物和其他不能回收的垃圾已经大大减量并且无害化，再送往填埋场填埋。

垃圾的资源化

我国是“人口大国”，这就意味着，我们同时是个“垃圾大国”。据有关部门统计，全国每年仅城镇垃圾总量就达1.5亿吨。而对其处理，基本上采取的都是较为原始的“搬家*”，这不仅转播细菌，污染环境，甚至会破坏生态平衡。同时，较为原始的垃圾处理方法，还使每年因此而丢掉价值高达250亿元的可再生资源。

事实上，垃圾可回收利用的东西很多，如废纸废铁的再生产；一些包装物的再重复多次使用；一些资源进行能源转换（垃圾沼气发电）等，都可以使之成为新的生产要素，重新回到生产和消费的循环中去，即科学合理地处理垃圾。

美国新兴预测委员会和日本科技厅等协会和机构的有关专家预测：在未来三十年间，全球在能源、环境、农业、食品、信息技术、制造业和医学等领域，将出现“十大新兴技术”，其中有关“垃圾处理”的新兴技术被排在第2位。随着这类新兴技术的出现、成熟和产业化，在下个世纪头十年内，发达国家日常生活垃圾中的50%将被科学利用。

利用垃圾发电

“电”在我们现实生活中是必不可少的重要组成部分。没有“电”的生活是不可想象的。我们知道目前“电”主要是通过煤的燃烧，在燃烧过程中将锅炉中的水加热为高压水蒸气，再由高压水蒸气推动蒸汽轮机高速转动，通过联轴带动发电机发电。发出的“电”通过变压器送到输电线路再经过变压器将电压变为用户使用的电压等级，联结到各种用电器上使之运行。

据国家资源部门介绍，我国的煤炭储量只有40~50年的开采期。过了40~50年我国煤炭资源就枯竭了。我们将要面临无“电”的日子。我们没法想象没有了“电”，我们的世界将是什么样子。我们的周围将是一片漆黑，没有电话，没有电视，机器不能运转，信息不能传送，等等，所以没有了“电”，我们的生活将会变得多么可怕。它又将我们推到远古的过去。所以，我们必须开发新能源。

事实上，世界各国都在面临这个严峻的事实。各国科学家包括我国的科学家在内都在研究如何解决将来煤炭资源用竭之后的发电问题，以解决人们生活中不可缺少的“电”。

目前，除了利用原子能发电和可再生能源（水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能）发电外，还研究利用垃圾发电。垃圾发电既清洁了我们的环境，又对生活垃圾进行处理。

欧洲议会专门批准了一系列文件，要求欧盟各国的垃圾填埋气体必须收集利用；奥地利、瑞典、法国对废旧回收先后制定法律法规，促使垃圾回收成为一种新的产业并得到蓬勃发展；瑞士、丹麦利用垃圾焚烧发电已占垃圾处理量的65%~75%；20世纪末，美国已有259个垃圾填埋场回收发电，装机容量超过750万千瓦；日本从废品中回收的铜占全国铜需求量的80%。

而就垃圾发电而言，其带来的利润也相当可观。目前对发电来说，一吨煤产生的热量是7000~8000大卡，垃圾只有3000大卡左右，垃圾发电在热值上无法与煤炭相比，但跟煤炭每吨500~600元的成本比起来，垃圾几乎不需要成本，这就让垃圾发电的利润回报显得十分优厚。就当前来看，美国每吨垃圾转换的电能在500~750千瓦左右，而在中国也已经达到400~500千瓦的转换。垃圾发电所带来的净利润在7%~9%左右。

利用垃圾发电主要的方法是焚烧发电。焚烧是一种对城市垃圾进行高温热化学处理的技术，将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧，在800℃～1000℃的高温条件下，垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放出热量并转化为高温的燃烧气，然后再转化为电能。垃圾焚烧技术在西方发达国家已有很长的发展历史，最先利用垃圾发电的是德国和法国。近几十年来，美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速，处于世界领先行列。中国在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚，相比之下，中国的垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大，但是潜力巨大，前景广阔。

2002年，中国共有660个城市，年垃圾清运量为1.365亿吨，考虑垃圾的平均热值4200千焦/千克，则垃圾作为能源资源年总量为573太焦。根据国家环保总局预测，2010年中国城市垃圾年产量将为1.52亿吨，2015年和2020年将分别达到1.79亿吨、2.1亿吨。根据专家估计，2005年大中城市垃圾中有机物含量将达到70%以上，含水率在50%左右，并配合垃圾分类等措施，到2010年大中城市的生活垃圾基本能够达到直接焚烧的要求，届时能够达到这一要求的垃圾如考虑占总量的50%的话，热值按5000千焦/千克计算，则垃圾能源资源总量为760太焦，可利用量380太焦，可利用的垃圾发电装机潜力为2500兆瓦，提供电力约18太瓦时；2020年如考虑同样的比例，垃圾能源资源总量为1050太焦，可利用量525太焦，可利用的垃圾发电装机潜力为3450MW，提供电力约25TWh。据了解，到目前为止，已有深圳、上海、珠海等15个城市的20座垃圾焚烧发电厂建成并投入运行，而有每天焚烧1000吨垃圾发电规划的城市就有数十座之多。因此垃圾焚烧发电从资源角度来说潜力很大。

另外一种利用垃圾发电的技术就是，垃圾沼气发电。这种就是将有机物集中放在沼气池中进行发酵产生能燃烧的沼气，然后输送到电厂进行发电，发酵完的有机物可以当成肥料，真是一举两得。

垃圾发电将环境保护和节约能源有机地结合起来，因而将有很好的发展前景。

把垃圾转变成肥料

城市生活垃圾中的有机物成分比如剩菜剩饭等，既不能用于重复使用又不能用于发电，因为它们的燃烧值很低，水分很大，即便如此，我们也不能将它们倒掉，这样会滋生各种细菌和苍蝇、蚊子之类，对城市环境会造成破坏。目前人类对于这种垃圾主要是采用堆肥的方式进行发酵处理，堆肥处理方法是将混合垃圾进行静态发酵生产堆肥。堆肥适于乡村农家肥生产而非城市垃圾产业化处理。其缺点是有机物堆腐时间长，一般需3周至1个月，堆积污染严重，苍蝇、蚊子孳生，严重污染周边环境，给当地卫生防疫带来极大隐患。有机物降解不彻底，处理不充分，残留物仍会造成垃圾污染。有机物堆肥产品杂质多，而且对重金属等有害物质不能有效分离，长期使用堆肥产品，会造成土壤表面沉积，破坏土壤，危害农作物。

随着人类生物技术的迅速发展，人类将把微生物技术广泛地应用到有机垃圾肥料化处理的过程之中。微生物垃圾处理技术是在餐厨有机垃圾中加入微生物固菌发酵剂，让有益菌“吃垃圾”，我们吃剩的饭，细菌接着吃，细菌吃掉的餐厨垃圾变成一袋袋淡*的粉末，这种粉末就是高能量的有机肥料。袋子里还有细菌吃不掉的骨头、塑料袋、筷子。这些处理不掉的垃圾仅占餐厨垃圾总量的2%～3%。

在这个“化腐朽为神奇”的工程中功劳最大的是微生物技术，把复合微生物菌撒到垃圾上，经过6~8小时，在一定温度湿度的作用下，复合微生物菌就能吃干净垃圾，将动植物蛋白全部转化为菌体蛋白。这种菌体蛋白既可以做饲料，又可以做肥料，可真正实现变废为宝。

利用微生物技术实现垃圾处理的无害化达到100%、资源化95%。今年北京奥运会期间与运动员餐厅一墙之隔的微生物垃圾处理站就是将餐厨垃圾就地处理，实现了垃圾无运输、气味零排放。据介绍，很多城市的*都参观过奥运会垃圾处理站，称其跳出了“将一种垃圾形式转化为另一种垃圾形式”的怪圈。同时，还取得了另一种良好的效果。比如，微生物菌剂不断对土壤进行改良，提高土壤有机质含量，平衡土壤酸碱度。这些虽然无法用价钱衡量，但科学研究证明，土壤中每平方米的有机质提高0.1%就可以减少2.25吨二氧化碳排放量。据此推算，如果2000多平方千米的果菜基地都采用这种微生物垃圾处理技术，每年可以减少800万吨的二氧化碳排放量，这样“沃土工程”的实现将不再遥远。

未来的每个城市家庭中都会有这种运用了微生物处理技术的小机器，人们用餐后把剩菜剩饭喂到小机器里，这台小机器吐出来的是可供家庭花园使用的袋装肥料，“这太神奇了！”未来的城市居民将摆脱剩菜剩饭等有机垃圾带来的烦恼。