垃圾可以分为有机、无机、液态及气态(即不能被肉眼看见的分子垃圾)等类型。垃圾被冲入下水道后并没有消失,它们迟早会出现在湖泊或海洋中。垃圾如果焚烧处理也不会消失,会成为气态垃圾落在地面或水中(或留在灰烬中)。
1)当今的垃圾管理
近年来,许多国家禁止填埋处理可燃垃圾。家庭垃圾可以焚烧来提供能源或者回收利用(图2-237)。回收垃圾中可能包含有机垃圾,可以用来堆肥和生产沼气,所以只有少部分的垃圾需要弃置在垃圾堆中。危险废弃物必须单独处理。
(1)垃圾焚烧。我们现在面临的巨大挑战是必须可持续性地使用材料和处理垃圾。当我们对垃圾进行分类、堆肥和循环利用时,可燃部分仍将被焚烧,但这需要适当的设施(图2-238)。因此,垃圾应分为可燃和不可燃两类。垃圾焚烧会造成空气污染,将酸化物质、重金属和二英排放到空气中(表2-10)。为减少污染物的数量,重要的是要有良好的焚化设施和废气净化设施。在新型焚化设施中,使用流化床变得越来越常见。这项技术将垃圾架空焚烧,从而使燃烧更彻底,产生的残渣也更少(图2-239)。混合垃圾很难彻底燃烧,有时会产生二英。最好将焚化设施设计为地区热电站,来提供电力和供暖。二英是最危险的环境毒素。它们可以破坏基因,使动物致癌,并可能使人类致癌。近年来,二英的排放量减少到了1980年排放量的百分之一。造纸工业、交通、垃圾焚烧供热厂和金属工业都可能排放出二英。Götaverken Miljö公司专门研究从废气中分离出环境危险物以及能源的技术。他们的专利技术名为ADIOX,利用塑料塔填料(直径6 cm、高3 cm)吸收二英。塔填料里累积了足够的二英后,再对其进行控制性地焚烧,从而破坏二英,阻止其进入生态循环。斯利特(Slite)镇的西蒙塔(Cementa)公司对提高环境效率作出了显著贡献,是欧洲净化燃烧废气最好的公司。高效的净化厂用高温来处理难焚烧的轮胎、干淤渣、溶剂、油漆、肉和骨粉。
图2-234 位于瑞典博伦厄(Borlänge)的生态循环住宅
资料源于建筑师贝蒂尔 斯曼努斯(Bertil Thermaenius)与尼尔斯 提贝里(Nils Tiberg)教授合作
图2-235 瑞典年人均消耗的资源
这是1989年的数据,但仍有意义。资料源于尼尔斯 提贝里(Nils Tiberg)教授——吕勒奥理工大学
图2-236 瑞典的垃圾来源占比(单位:%)
资料源于瑞典环境保护署
图2-237 瑞典家庭垃圾处理总量
回收数量在持续增加,48.7%的生活垃圾被回收利用,其中包括有机材料的处理。瑞典的环境目标之一是2010年回收利用50%的生活垃圾,包括有机材料的处理。资料源于瑞典垃圾管理2008(www.avfallsverige.se)
图2-238 维也纳垃圾焚化厂
艺术家弗里德里希 亨德华沙(Friedrich Hundertwasser)是设计负责人之一。安装在烟囱上的废气过滤器被涂成金色以表示这是垃圾处理中最重要的过程
表2-10 瑞典垃圾焚烧的年度废气排放量(www.xing528.com)
注:资料源于SVEBIO 7/98。
(2)垃圾填埋。垃圾填埋场正逐渐被淘汰。它们占用空间,排放有害物质,发出臭味,吸引大量的鸟类和老鼠。解决又大又臭的垃圾填埋场的问题有两种策略:一种是试图封锁垃圾场,防止泄漏、净化渗出液、覆盖等(图2-240)。另一种策略是尽量减少堆填区的垃圾数量。垃圾填埋占用的面积越来越大,对许多城市来说很难寻找新的填埋场地点。然而,最大的环境问题是液体渗出。当雨水落在垃圾填埋场时,有害物质被溶解,通过渗出的液体扩散到自然环境中。几乎所有的垃圾填埋场都会慢慢渗出污染物,主要是重金属。现代垃圾填埋场试图收集渗出的液体,净化后将剩下的污泥倒回在填埋区(图2-241)。有害物质迟早会扩散到生态系统中。不应该只是把混合垃圾放在填埋场,要将危险垃圾从中分离,必须减少有害材料的使用,并对其进行分类、再利用、封存或销毁。许多垃圾填埋场的分解过程中会释放填埋气体(沼气),可以在填埋区设置管道来收集这些气体作为能源。
图2-239 垃圾焚化设施简图
问题是,尽管经过净化,垃圾焚烧还是排放出了烟气。随着人们对垃圾分类方法的进一步改进,应当只焚烧可燃部分,产生的烟气将更加洁净
图2-240 瑞典垃圾填埋场阻止渗漏的不同措施
资料源于SAKAB公司
(3)生产者的责任。为了减少填埋垃圾的数量,可以实行生产者对垃圾的责任制。这意味着某些产品的生产者有责任确保其产品最终不会在填埋场处理,而是重复利用。这些费用应该添加到有问题的产品中。到目前为止需要生产者负责的产品包括包装材料、轮胎、可循环的纸张、汽车、电器及电子制品。产品责任制一直处于发展的过程中。塑料和铝的循环利用需要加强。产品责任制的长期目标是对环境更友好的产品进行开发。
2)未来的垃圾管理
解决垃圾管理问题的途径包括节约资源、生产责任制、消费中的环保意识,从源头进行垃圾分类、堆肥、再利用、循环利用和能源回收。为了鼓励这种发展,需要有知识的消费者和有责任的生产者,再结合政策的主动性、法律和环境资金。未来垃圾的发展策略为:① 从生产阶段开始,就要优先考虑高品质生态材料制成的易于维护、修理和翻新的产品。当然,应该以环境友好的方式生产产品,同时要考虑产品的包装,尽可能缩短运输距离。② 理性消费需要选择正确的产品,但最重要的是,不买不必要的东西。在这方面,环境认证和综合内容申报发挥了重要作用。一个好方法是“不要购买你需要的,只买你不能没有的”。③ 为了解决垃圾数量增加的问题,比较理想的做法是综合考虑相关材料及其管理。材料分类如下:可再利用的(对产品而言),再循环的(对材料而言),焚烧、填埋或销毁的干燥产品,例如危害环境的垃圾;湿产品,包括液体,例如油、溶剂、可循环利用的动物油脂以及可送到处理厂的污水;可进行堆肥生产沼气的有机物质;可堆肥的污水污泥;以及可填埋垃圾焚烧后的炉渣和灰烬。④ 为了提高垃圾的分类和再利用的比例,一些城市提出对未分类的垃圾收取更多费用。这样做的目的是提高人们垃圾分类的意识。不同垃圾管理公司的收费不同。许多建设项目在现场对产生的垃圾进行分类,从而大大减少处理垃圾的费用(图2-242)。
图2-241 垃圾填埋场的基本管理要点
垃圾填埋场的一个问题是渗漏液,它包含大量的污染物,必须加以净化。净化后的污泥重新运回填埋。更好的垃圾分类方式可以减少对环境有害的垃圾进入填埋场
图2-242 德国环境部垃圾处理策略优先级别
最重要的措施是防止产生垃圾,尽量接近阶梯的底部是很重要的
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