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第22章 未来的垃圾处理(2)

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黄色的粉末,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,很多城市的市长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。

2.医疗垃圾是头号危险垃圾

医疗垃圾

医疗垃圾是指在对人和动物在诊断、化验、处置、应用和疾病预防等医疗活动的过程中产生的固态或液态废物。医院垃圾范围十分广泛,如各种使用后丢弃的针头、注射器、纱布、石膏、化验室和病理室废弃的各种标本、血样、各种塑料或玻璃容器、输液器、输液管、手术后的刀片和大量废弃物、大批一次性医院器械具、病房污染的衣物被褥和各种废弃药剂和塑料等。医疗垃圾所含的病菌是普通生活垃圾的几十倍甚至上百倍,又是各种疾病的传染源,在国家环保总局编制的《国家危险废物名录》,它被列为头号危险垃圾。在国际上,医疗垃圾与废弃物被称为人类的“超级杀手”。因为医疗垃圾本身带有病菌和病毒,医疗垃圾收集、运送、贮存、处置过程如果出现任何疏漏,都可能导致疾病传播和环境污染,将对环境和社会产生巨大的危害。

医疗垃圾处理装备

随着我国一次性医疗器械的广泛使用,医疗垃圾的产量以每年3%~6%的速度递增。2000年,全国共有医疗卫生机构324771个,病床317.7万张,年诊疗人数21.23亿人次,产生医疗垃圾100万吨左右。2003年非典型性肺炎的肆虐,2005年禽流感的爆发,让我们越来越清楚地看到加快医疗垃圾与废弃物设施的建设,提高医疗垃圾无害化处理、卫生填埋、焚烧技术和资源化综合利用的管理水平,使更多白色污染变成有机材料,防止医院交叉感染,营造安全的卫生环境等等问题的重要性。

随着人们生活水平的提高,环保意识也逐渐增强,对医疗垃圾实行无害化处理的要求也越来越严格。发达国家普遍采用统一收运、集中焚烧的医疗垃圾收运处理方式,医疗垃圾收运处理系统由全密闭的收集、贮存、运输和焚烧处理设施组成,保证了收运过程中医疗垃圾不泄漏和有效地防止了病原体扩散。

未来医疗垃圾的处理技术,将采用热解处理工艺流程,而不是焚烧处理,热解处理工艺流程将分三个阶段完成:

(1)固体废物热解阶段:医疗废物在高温、缺氧、压力等条件下,有机物分子链开始断裂,产生出含有甲烷、一氧化碳、氢气、焦油、水蒸气等混合气体。其余转化为残炭。

(2)混合反应阶段:在混合气体反应装置内,通过特殊的工艺过程使混合气体中的焦油、水蒸气、残炭等转化为可燃气,二氧化碳在此还原为一氧化碳。

(3)可燃气体净化阶段:经热解反应罐和混合气体反应装置产生的可燃气,经过冷却、过滤等净化处理后,即产生新的清洁可燃气,可达到工业用气标准和民用气标准。

另外,等离子体技术也将广泛地应用于医疗垃圾处理。等离子体技术是用等离子体医疗垃圾热解炉对垃圾进行分解处理。传统的医疗垃圾焚烧一般采用传统的气、油燃烧方法,而采用这种气、油燃烧方法的焚烧炉,由于炉内温度不高极易产生二噁英,传染性病毒也不能被彻底处理,燃烧后的垃圾残渣作为生活垃圾填埋,时间一长会析出地面,对环境造成二次污染。等离子体技术为解决此类问题提供了好的途径,由于反应区的温度高达2000℃以上,可有效地分解对人类危害极大的剧毒物质,是一种用途广泛的环保新技术。该装置还可以用于城市生活垃圾、医用垃圾、石棉、电池、轮胎、PVC和其他工业有毒有害废水和废气的环保处理。

3.电子垃圾危害严重

堆积如山的电脑显示器

伴随着网络信息时代的到来,使电子工业迅猛发展,电子废弃物污染不可避免地摆在我们面前。电子废弃物,俗称电子垃圾,小的如手机、MP3等电子产品,大的到电脑、洗衣机、电视机、电冰箱等家用电器。随着这些电子产品的陆续淘汰,每年都有大量电子垃圾产生,随着电子产品淘汰数量的迅猛增加,全世界每年产生的电子垃圾相当于新生产电子产品的一半。电子垃圾的污染隐患在日益增大。据官方统计,我国目前拥有1.3亿台电冰箱、1.7亿台洗衣机、3.8亿台电视机和1600万台计算机。有专家预测:从2003年起,我国每年进入更新期的主要家电数量超过2000万台(件),其中冰箱约400万台、洗衣机约500万台、电视机则500万台、计算机约500万台,并且会逐年大幅度增加。如果把这些主要废旧电器一字排开,长度将超过1万千米。生活在中国城市的市民不时可以看到这样一些小商贩,他们骑着一辆车前挂着牌子的三轮车,在城市的街头或小区穿梭,大声吆喝着:“回收旧电脑、旧彩电、洗衣机、热水器了……”这些流动小商贩几乎承担了绝大部分的电子垃圾回收工作。在城市的旧货市场,也驻扎着多家电子产品回收店,店门口贴着广告牌:出售二手电脑,回收电脑、数码相机、打印机、电子产品。店里一排排柜上摆放着液晶显示屏、主机、笔记本电脑等,还堆积着各种类型的废旧电脑。这些现象也正是电子产品垃圾迅速增多的真实反映。

广东汕头贵屿镇工人在拆解废旧手机

然而,电子垃圾可不像普通垃圾那么好处理,它不仅量大而且危害严重。特别是电视、电脑、手机、音响等产品,有大量有毒有害物质。如电冰箱中的制冷剂R12、发泡剂R11是破坏臭氧层的物质,电视机显像管、电脑元器件含有汞、铅、砷、铬等各种有毒化学物质。而废电脑危害更大,制造一台电脑需要700多种化学原料,其中50%以上对人体有害。一台电脑显示器中仅铅含量平均就达到1千克多。如果对废家电采用酸泡、火烧等简陋工艺进行处理,会产生大量的废液、废渣、废气,严重污染环境,对地下水和土壤造成严重污染,并最终导致人体中毒。

目前,由于我国尚未建立电子垃圾回收的正常渠道,小商小贩成为回收电子垃圾的主力军。他们回收废旧家用电器,对尚可使用的,稍作处理后又流入低收入家庭或农村;对不能使用的,拆解后对其中仍有一定使用价值的元件进行翻新改装,再次流入市场,而没有利用价值的部件扔掉后被填埋或焚烧,大量有毒物质因此污染土壤和地下水。

今年年初,一则外国媒体拍摄的国外电子垃圾流入广东小镇贵屿的视频新闻引起很大反响。根据公开的资料,地处粤东地区练江北岸的贵屿镇,每年回收处理的电子垃圾在百万吨级以上,被称为全世界最大的垃圾电子拆解基地。在那里,人们焚烧废旧电线和电缆,用硫酸水冲洗线路板,那些无法再回收的垃圾则被再次焚烧或就地堆砌。当地的环境被严重污染,空气污浊,污水横流,土壤毒化。

其实废旧电子产品有着很大的利用价值,可以被人类有效地利用。报废的电子产品中含有多种贵金属,经过对电子产品的分拆和提炼处理,可以回收金、银、铜、阳极泥。西方发达国家借助他们先进的科学技术和完善的立法,对大量的电子垃圾进行了很好的回收利用。加拿大诺兰达公司近年来非常重视从废弃电子产品中回收铜、银、铂、把等贵金属。2000年该公司70亿加元(1美元约合1.57加元)的营额中,有4亿加元来自回收业,而回收业的货源中有3/4是电子产品。在诺兰达公司眼中,使用过的电子产品具有极大价值,因为从废弃电子产品中提炼出来的金属数量高于从同等数量的矿石中提炼出来的金属数量。在美国,电子垃圾拆解已经形成了很专业的分工,有专门负责拆解的公司,有专门负责电路板回收的公司,有专门提炼贵重金属的公司等等。由于专业化处理,美国电子垃圾的回收再利用率达到97%以上,也就是说最后只有不到3%的东西被当做最后的垃圾埋掉。德国废旧电器回收厂普遍采用了一种电子破碎机来分选废旧电器中的有用物和废物。其流程是,先用人工拆卸的方法将废旧电器中的含有有毒物质的器件取出,如电视显像管、荧光屏等。然后将剩余部件放入破碎机中,第一步通过磁力分选分离出铁,第二步进入涡流分选分离出铝,第三步通过风力分离出塑料等较轻物质,剩下的是铜和一些稀有贵金属。这些分选出来的金属,会根据它的含金量来卖给终端处理厂。其废旧电器的回收再利用率达90%以上,这样的一套设备年处理废旧电器达3万吨。

北京交通大学学生头戴电脑、冰箱等

图案的硬纸板,宣传关注电子垃圾

可以说,面对日益膨胀的电子垃圾以及严重的环境污染,电子垃圾处理回收利用技术成为解决这一问题的关键。随着电子垃圾的日益增多,电子垃圾处理技术将成为新的技术热点,它对保护人类的生存环境、促进人类的可持续发展,都具有十分重要的意义。未来在电子环保发展技术和装备方面,将朝以下五个方面发展:一是代替Sn/Pb焊料和含溴阻燃剂的生产工艺、技术;二是CRT和LCD显示器的拆解、循环利用和处置的成套技术装备;三是废弃产品破碎、分选及无害化处置的技术和装备;四是家用电器与电子产品无害化或低害化的生产原材料和生产技术;五是废弃电冰箱、空调器压缩机中CFCs制冷剂、润滑油的回收技术与装备;六是电子电器产品回收的人工智能系统技术。

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