垃圾分類處理背后的科學

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垃圾分類處理背后的科學

《北京市生活垃圾管理條例》已于5月1日正式實施,標志著北京市生活垃圾分類步入了法治化、常態(tài)化、系統(tǒng)化的軌道。那么,垃圾如何分類?為什么要這樣分類?分類后的垃圾又怎么處理?這些簡單的問題背后都有科學道理。

1.垃圾應(yīng)該怎樣分類

現(xiàn)在,北京的垃圾分類是四分法:可回收物、有害垃圾、廚余垃圾、其他垃圾。上海的分類也是四分法:可回收物、有害垃圾、濕垃圾、干垃圾。在名稱上有所不同,但實際上大致相當,北京的廚余垃圾和其他垃圾相當于上海的濕垃圾和干垃圾。

垃圾分類看似簡單,背后有很多門道。嚴格的分類標準應(yīng)該是不遺漏任何信息,也不重復(fù)任何信息。這種分類當然理想,但實際上難以實現(xiàn),因為對任何事物和物質(zhì)分類都不可能做到不重復(fù)。例如,報刊紙張既可以是可回收物,也可以是其他垃圾,把它們分為其中任何一類也都有利有弊。歸為可回收物,有利于物質(zhì)的再循環(huán)利用,但是處置過程比較麻煩,而且占用的空間較大;如果歸于其他垃圾則大多用于燃燒,雖然燃燒的能源可用于發(fā)電,但也有污染環(huán)境之弊。

目前北京、上海實行的垃圾分類四分法,既有科學依據(jù),又比較簡易,有利于讓公眾接受和養(yǎng)成垃圾分類的習慣,在執(zhí)行一段時間后,還可以調(diào)整。

從國際上來看,日本是從1980年開始實行垃圾分類回收的,如今被公認為世界上垃圾分類回收做得最好的國家之一。日本各地方政府都有權(quán)力對垃圾進行分類,一般而言,日本的垃圾可分為8大類:第1種是可燃垃圾,如廚余垃圾、衣服、橡膠制品、革制品、雜草等;第2類是不可燃垃圾,如餐具、廚具、玻璃制品、燈泡、小型家電等;第3類是粗大垃圾,就是比較大的垃圾,如自行車、桌椅、沙發(fā)、微波爐、烤箱、高爾夫球桿等;第4類是不可回收的垃圾,如水泥、磚瓦、農(nóng)具、滅火器、廢輪胎等;第5類是塑料瓶類,如飲料、醬油等的塑料瓶;第6類是可回收塑料類,如商品的塑料包裝袋、牙膏管、洗發(fā)水瓶子等;第7類是有害垃圾,如干電池,水銀式體溫計等;第8類是資源垃圾,如報紙雜志、硬紙箱等??梢钥闯?,日本的垃圾分類標準做得更細致。

2.垃圾焚燒需要將廚余垃圾分離

垃圾分類的目的是為了既快又好地處理(分解)垃圾。

目前垃圾處理的一個重要方式是焚燒,焚燒產(chǎn)生的熱量還可以用來發(fā)電。日本是世界上垃圾焚燒處理比例最大的國家,在垃圾總處置中的比例約占80%,全國有垃圾焚燒設(shè)施1103個,總焚燒產(chǎn)能18.05萬噸/日。2017年,在日本1103個垃圾焚燒項目中,754個項目開發(fā)了余熱利用,占比68%;其中376個項目用于發(fā)電,占比34%。

《中國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2017)》顯示,中國垃圾發(fā)電裝機容量已達到690萬千瓦,年發(fā)電量超過350億千瓦時,年垃圾處理量超過1.05億噸,占全國城鎮(zhèn)垃圾清運量的35%以上。

垃圾焚燒最重要的一個程序是將廚余垃圾(濕垃圾)分離出來,雖然廚余垃圾(濕垃圾)也可以焚燒,但是不好燒。從燃料優(yōu)劣來區(qū)分,濕垃圾是劣質(zhì)低熱量燃料。

在沒有垃圾分類之前,混合大量廚余垃圾(濕垃圾)的混合垃圾焚燒發(fā)電效率較低,每噸垃圾發(fā)電400-450度。但是,不含水分的垃圾焚燒效率最高,每噸發(fā)電可達600-800度。因此,從能量轉(zhuǎn)換率來看,把廚余垃圾(濕垃圾)分離出去是一種比較科學的方式。

3.“榨干”廚余垃圾的油水

統(tǒng)計表明,全國生活垃圾中,廚余垃圾占50%以上。廚余垃圾包括剩菜剩飯,菜皮果皮,動物皮毛內(nèi)臟等,在環(huán)境溫度和微生物作用下容易腐敗、腐爛,除了產(chǎn)生讓人難以忍受的氣味(主要是硫化氫、氨氣、甲硫醇、甲胺、甲基硫等),還特別容易滋生蚊蠅。在大量微生物、蚊子、蒼蠅、昆蟲和小動物的共同作用下,人們的正常生活受到影響,同時還會傳播疾病,如消化道和呼吸系統(tǒng)疾病,危害健康。廚余垃圾也是非洲豬瘟的重要傳播途徑。

即便廚余垃圾可以一燒了事,但是焚燒容易產(chǎn)生二噁英,同樣污染環(huán)境。焚燒垃圾的溫度需要保持在850℃之上,才能避免二噁英的產(chǎn)生。但廚余垃圾水分較多,焚燒時溫度不容易達到高溫,因而會產(chǎn)生較多的二噁英。此外,混合廚余垃圾的垃圾焚燒后也會產(chǎn)生較多的殘渣,為15%-20%,但不包含廚余垃圾的垃圾焚燒后只產(chǎn)生約1.5%-2%的殘渣。因此混合垃圾焚燒后如不處理,也會污染環(huán)境。

如果把廚余垃圾分開,則可以把它送到再生資源中心進行專門處理,在卸入受料機后,廚余垃圾中可利用的有機物經(jīng)過處理,不到14小時就會轉(zhuǎn)化成土壤調(diào)理劑產(chǎn)品;污水中的油脂會被提取后最終加工成生物柴油;不可利用的部分最終才被運送到焚燒廠發(fā)電。

4.可回收物分類以后才是“寶”

垃圾是放錯了地方的資源,這主要是指可回收物。

可回收物在北京和上海的垃圾分類中都是一個大類。可回收物的本質(zhì)是資源回收再利用(或循環(huán)再造),相對于垃圾遺棄,物質(zhì)回收可以節(jié)省資源、降低溫室氣體排放、保護環(huán)境。在分類上,可回收物包含一般可回收物、低價值可回收物,如廢紙張、廢塑料、廢玻璃制品、廢金屬、廢織物等。

利用回收紙再造紙可以大大減少初次制漿過程中的林木、水、電消耗和污染物排放,至少可以節(jié)省約60%的能源和水?;厥找粐崗U紙能生產(chǎn)800千克的纖維原料,拯救17棵大樹,同時節(jié)省3立方米的垃圾填埋場空間,減少35%的水污染。

即便是低價值回收物,同樣蘊含了巨大的經(jīng)濟價值?;厥?噸廢玻璃,可生產(chǎn)2000個500毫升玻璃瓶;回收1噸廢鋼鐵,可生成0.9噸好鋼,節(jié)約1.6噸鐵礦石;回收1噸易拉罐,可生成1噸高質(zhì)量鋁塊,可少采20噸鋁礦石。

5.有害垃圾數(shù)量雖少危害巨大

有害垃圾雖然沒有可回收物產(chǎn)生的財富大,但是對其回收對環(huán)境、生態(tài)的保護功居第一。

根據(jù)《生活垃圾分類制度實施方案》,有害垃圾主要包括:廢熒光燈管,廢電池,廢溫度計,廢血壓計,廢藥品及其包裝物,廢油漆、溶劑及其包裝物,廢殺蟲劑、消毒劑及其包裝物,廢膠片及廢相紙等。

雖然有害垃圾的量少,但危害巨大,廢舊電池、燈管中含有的汞、鉛、鎘等重金屬及酸、堿等電解溶液對環(huán)境和人的健康危害極大,尤其是老式熒光燈管中的汞含量平均為0.5毫克,能污染180噸地下水及周圍土壤;水俁病就是慢性汞中毒導致的最典型的環(huán)境污染疾病,主要損害神經(jīng)系統(tǒng),同時會危及孕婦和胎兒。

對于有害垃圾,世界各國也在研發(fā)先進的技術(shù)來進行處理,首先是消除其有害性,其次是變害為利,重新使用。例如,等離子系統(tǒng)可用于處理各種廢棄物,尤其是難處理的多種持久性有機污染物。中國目前也擁有了對廢燈管、廢電池等的處理技術(shù)。

延伸閱讀

填埋垃圾造地——化腐朽為神奇

填埋垃圾造地也是一種有效處理垃圾的方式,一些國家做得比較好,如新加坡等。新加坡土地奇缺,便把垃圾處理消毒后進行填海造地,著名的實馬高島就是一個垃圾填埋新造的島,位于新加坡本島南部約8千米的地方。

日本也在把不可燃燒的垃圾經(jīng)過壓縮無害化處理后,填海造地。東京的臺場娛樂區(qū)一半的土地都是通過垃圾填海造出的。

美國紐約也在2001年關(guān)閉其世界上最大的垃圾填埋場史坦頓島,將其改造成公園,預(yù)計在2035年完成。

 

責任編輯:吳成玲校對:劉宇同最后修改:
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