化解固體廢物 昆明的新資源之路
隨著科技的發展和生活水平的提高，環境污染已成為一個不可忽視的問題。其中在生活中遇到最多的問題恐怕就要數每天垃圾的處理問題了，通常我們丟棄的廢物都是像包裝袋、飲料盒、餐巾紙等之類的東西，這些被稱之為固體廢棄物。廢棄物對于環境的影響又是如何呢？它們是否給人們的生活環境帶來了污染呢？如何讓它們變廢為寶呢？記者為此對設于昆明理工大學的固體廢棄物資源化國家工程研究
昆明市每人每天產生１公斤固體廢棄物
在我國，隨著經濟的發展，每天產生的垃圾日益增多，但垃圾的回收率卻下降，尤其是一些大城市，如上海，已陷入垃圾包圍之中。
據記者了解，固體廢棄物通常是指在生產建設、日常生活和其他活動中產生的污染環境的固態、半固態廢棄物質，通俗地說，就是“垃圾”。未經處理的工廠廢物廢渣和生活垃圾簡單露天堆放，占用土地、破壞景觀、而且廢物中的有害成分通過刮風進行空氣傳播，經過下雨進入土壤、河流或地下水源，這個過程就是固體廢棄物污染。
固體廢棄物資源化國家工程研究中心的孫珂偉教授告訴記者，固體廢棄物主要包括城市生活固體廢物、工業固體廢物和農業廢棄物。其中城市生活固體廢物主要是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產生的固體廢物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、醫院垃圾、商業垃圾、建筑垃圾（又稱渣土）。一般來說，昆明市每人每天的垃圾量為１～２公斤，其多寡及成分與居民物質生活水平、習慣、廢舊物資回收利用程度、市政建設情況等有關。光從城市生活固體廢物來說，每年的產生量就十分驚人。而城市又是人口高度集中、環境被大大人工化的地區，城市垃圾所產生的污染極為突出。城市垃圾一般是指城市居民的生活垃圾、商業垃圾、市政維護和管理中產生的垃圾，而不包括工廠所排出的工業固體廢物。城市垃圾的數量在全球范圍內是驚人的。一般來說，城市生活水平愈高，垃圾產生量愈大。在低收入國家的大城市，如個舊市、大理市和楚雄市，每人每天產生０．５－０．６千克垃圾，在玉溪這個數字是０．５－０．８千克，在昆明，每人每天產生的垃圾通常在１千克左右。而北京每人每日生活垃圾產生量竟高達１．５千克。垃圾是人類活動的產物。人們在享受衣食住行的同時產生了生活垃圾，在生產社會需要的產品的同時產生了工業垃圾。
據了解，日常生活中的固體廢棄物可以分成三類。有機類，如果皮、菜皮、剩菜剩飯（就是我們所說的“泔腳”）；無機類，如廢紙、廢玻璃、廢金屬等；有害類，如廢電池、廢熒光燈管、過期藥品等。在我們日常生活中都能找到這三類固體廢棄物的蹤影，家庭泔腳桶里的剩飯剩菜，就屬有機類；每天工作學習生活中都免不了要用到稿紙，每天中午吃完飯后用餐巾紙，還有一些碎玻璃等等，都是十分常見的無機類固體廢棄物；另外，我們生活中使用的日光燈一旦發黑，開始“眨眼”了，就不能用了，成為有害固體垃圾中的一員；廢電池回收箱里所收集的廢電池也是有害類固體廢棄物……由此可見，城市生活垃圾“品種多樣”，很有分類回收的必要。
以上這些垃圾我們平時都見多了，也從沒有想過小小一張餐巾紙，一張普通稿紙，一個食品包裝袋會對環境有什么影響，但是“聚沙成塔”的效應十分突出，只不過在這里應該說是“聚廢成山”。在我國，隨著經濟的發展，每天產生的垃圾日益增多，但垃圾的回收率卻下降，尤其是一些大城市，如上海，已陷入垃圾包圍之中。據統計，我國歷年垃圾存量達６０多億噸，有近２０座城市發展到無場地堆放垃圾，從而導致生態環境的惡化。城市的每個街道，都配備有垃圾斗，每條街上還有一定數目的垃圾屋、果皮箱，用于每天的垃圾存放、運輸。但是沒有做到垃圾分類收集。一天中所有形形色色的垃圾都放進垃圾斗。我們每天在吃飯的同時，吃完飯后把剩下的飯菜都倒在垃圾筒里。冬天還可以，夏天就難免會有異味，影響空氣質量；還有一些市民吃盒飯，吃完后就把泡沫塑料飯盒扔進垃圾斗，成為“白色污染”。垃圾混合收集，不但增大了其中塑料、紙張、金屬等廢品的回收價格，降低了可利用于堆肥的有機物的資源化價值，同時使大量有害物質如電池、廢油等進入垃圾，增大了垃圾無害化處理的難度，而且在垃圾焚燒處理時，會產生一些有毒物質，如毒性比ＫＣＮ還強幾千倍的二惡英等一些劇毒氣體；混合垃圾中的廢電池等含有重金屬離子，會污染水體、土壤，最終危害人類的生存。
孫珂偉教授說，固體廢物未經無害化和理隨意堆放，將隨天然降水或地表徑流進入河流、湖泊，長期淤積，使水面面積縮小，其有害成分造成了水體的各種污染，如果人們將固體廢棄物直接傾倒入水體中，那造成的危害將是更大的。固體廢物的有害成分，如汞（來自紅塑料、霓虹燈管、電池、朱紅印泥等）、鎘（來自印刷、墨水、纖維、搪瓷、玻璃、鎘顏料、涂料、著色陶瓷等）、鉛（來自黃色聚乙烯、鉛制自來水管、防銹涂料等）等微量有害元素，如處理不當，能隨滲瀝水進入土壤，從而污染地下水，同時也可能隨雨水滲入水網，流入水井、河流以至附近海域，被植物攝入，再通過食物鏈進入人的身體，影響人體健康。我國個別城市的垃圾填埋場周圍發現，地下水的濃度、色度、總細菌數、重金屬含量等污染指標嚴重超標。固體廢物中的干物質或輕物質隨風飄揚，會對大氣造成污染。
固體廢棄物資源化的益處
無害化和資源化處理廢舊電池迫在眉睫。由于廢舊電池的成分包含有可利用的金屬部分，使得回收利用能產生一定經濟價值，實現資源化。
一位西方科學家說過這樣一句話，世界上不存在垃圾，只有放錯了地方的物資。非常富有哲理。固體廢棄物混在一起是垃圾，分開卻是財富，實行固體廢物的分類收集，是最大限度利用這筆財富最關鍵的一步。實行垃圾分類回收能把廢棄物中廢紙、廢金屬等可回收的材料重新利用，盡量地節約資源。如現在市場上出現的環保型的紙張，就是由回收的廢紙再加工利用而成的，這就是一個很好的例子；另外，我們日常生活中每天產生的泔腳主要成分是一些燃燒值較高的有機物，焚燒后產生的熱量能夠成為一個新的熱源；也可利用泔腳來堆肥……這些方案的實行都是建立于分類回收的基礎上。從長遠的利益來看，垃圾的分類回收很有益處，勢在必行。
孫珂偉教授告訴記者，目前世界上生活垃圾處理主要是衛生填埋、堆肥和焚燒三種方式，混入生活垃圾的廢舊電池在這三個過程中的污染作用體現在：
填埋：廢舊電池的重金屬通過滲濾作用污染水體和土壤。
焚燒：廢舊電池在高溫下，腐蝕設備，某些重金屬在焚燒爐中揮發在飛灰中，造成大氣污染；焚燒爐底重金屬堆積，給產生的灰渣造成污染。
堆肥：廢舊電池的重金屬含量較高，造成堆肥的質量下降。
再利用：一般采用反射爐火冶金法，工藝雖然容易掌握但是回收率只有８２％，其余的鉛以氣體和粉塵的形態出現，同時冶煉過程中的二氧化硫會進入空氣中，造成二次污染，直接危害操作工人的健康。
無害化和資源化處理廢舊電池迫在眉睫。由于廢舊電池的成分包含有可利用的金屬部分，使得回收利用能產生一定經濟價值，實現資源化。據不完全統計，全國每年生產的電池達到１５億節，這些電池含鋅皮３８２００噸，銅帽６００噸，鐵皮２９６００噸，汞２．４８噸等。
用石油和煤為原料生產塑料來替代天然高分子材料，曾經歷了一條艱難的歷程，整整一代杰出的化學家為實現目前塑料所具有的優良理化特性和耐用性能付出了辛勤的勞動。塑料以其質輕、耐用、美觀、價廉等特點，取代了一大批傳統的包裝材料，促成了包裝業的一場革命。但是出乎人們預料的是，恰恰是塑料的這些優良性能性制造了大量耐久不腐的塑料垃圾。用后大量丟棄的塑料包裝物已成為危害環境的一大禍害，其主要原因就是這些塑料垃圾難以處理，無法使其分解并化為塵土。在現有的城市固體廢棄物中，塑料的比例已達到１５％－２０％，而其中大部分是一次性使用的各類塑料包裝制品。塑料廢棄物的處理已不僅是塑料工業的問題，現已成為公害，引起國際社會的廣泛關注。
為了適應保護地球環境的需要，世界塑料加工業研究出許多環保新技術。在節省資源方面，主要是提高產品耐老性能、延長壽命、多功能化、產品適量設計；在資源再利用方面，主要是研究塑料廢棄物的高效分選，分離技術、高效熔融再生利用技術、化學回收利用技術、完全生物降解材料、水溶性材料、可食薄膜；在減量化技術方面，主要是研究廢棄塑料壓縮減容技術、薄膜袋裝容器技術，在確保應用性能的前提下，盡量將制品薄型化技術；在ＣＦＣ代用品的開發方面，主要是研究二氧化碳發泡技術；在替代物的研究方面，主要是開發ＰＶＣ和ＰＶＤＣ代用品。
在城市塑料固體廢棄物處理方面，目前主要采用填埋、焚燒和回收再利用三種方法。因國情不同，各國有異，美國以填埋為主，歐洲、日本以焚燒為主。采用填埋處理，因塑料制品質大體輕，且不易腐爛，會導致填埋地成為軟質地基，今后很難利用。采用焚燒處理，因塑料發熱量大，易損傷爐子，加上焚燒后產生的氣體會促使地球暖化，有些塑料在焚燒時還會釋放出有害氣體而污染大氣。采用回收再用的方法，由于耗費人工，回收成本高，且缺乏相應的回收渠道，目前世界回收再用僅占全部塑料消費量的１５％左右。但因世界石油資源有限，從節約地球資源的角度考慮，塑料的回收再用具有重大的意義。為此，目前世界各國都投入大量人力、物力，開發各種廢舊塑料回收利用的關鍵技術，致力于降低塑料回收再用的成本，開發其合適的應用領域。
垃圾分類要以資源化為目的
生活垃圾分類收集是生活垃圾資源化利用的前提和基礎，生活垃圾分類類別主要以該類別或成分是否可資源化利用為標準。不能實現資源化的垃圾分類，只是形式上的分類，而難以獲得持續發展的動力。
生活垃圾分類收集是當今世界生活垃圾管理和處理的潮流。美國、加拿大、德國、英國、法國、澳大利亞、日本等許多國家根據本國生活垃圾成分、經濟發展水平、居民生活和消費習慣等，制訂了相應的生活垃圾分類法規、計劃和實施辦法。如德國建立了“綠點”標記、雙元回收系統，澳大利亞實施的“零垃圾”計劃。
我國許多城市也積極開展生活垃圾分類收集的試點，開始了將生活垃圾轉化為資源的積極探索。２０００年６月，建設部公布了北京、上海、南京、杭州、桂林、廣州、深圳、廈門等８個城市為“生活垃圾分類收集試點城市”，各城市結合各自的特點和實際情況確定了各自分類收集的目標和實現形式。如上海市政府在１９９９年：２０００年，上海中心城區生活垃圾分類收集地區要達到２０％，２００２年，要達到５０％。至２００１年７月，上海中心城區推行分類收集的地區已達到３７％。其他如西安、大連、青島、鄭州等城市也在積極推行生活垃圾分類收集。
在城市化進程中，生活垃圾作為城市代謝的產物曾經是城市發展的負擔，世界上許多城市均有過垃圾圍城的局面。而如今，生活垃圾被認為是最具開發潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”，是“放錯地方的資源”。這既是對生活垃圾認識的深入和深化，也是城市發展的必然要求。垃圾是人類生產和生活活動的伴生物，由于環境容量的有限性，不可能無限承受排放的垃圾，為維持城市的可持續發展，城市應更加理性地處理和管理生活垃圾。盡可能進行充分的資源化利用，使更多的垃圾作為“二次資源”進入新的產品生產循環，從而減少最終排放到環境中的生活垃圾。
生活垃圾分類收集是生活垃圾資源化利用的前提和基礎，生活垃圾分類類別主要以該類別或成分是否可資源化利用為標準。不能實現資源化的垃圾分類，只是形式上的分類，而難以獲得持續發展的動力。
垃圾的資源化利用，是對被扔棄或排放成為垃圾的物品進行適宜的回收、加工和利用，使其價值得以恢復或增加，重新體現在新的產品中。其實質是使垃圾潛在的價值得以重新體現。垃圾分類資源化利用的過程與產品的生產過程相逆。產品是由各種材料加工、組合而成，產品的生產過程是各種材料的聚合過程。生活垃圾分類的過程，是各種材料的分離過程。生活垃圾的資源化利用，包括原生態的利用和再生態的利用，其先決條件都是垃圾的分類。原生態的利用指不改變產品的性質和用途，經適當的修復后重新使用。再生態的利用指在無法維持原生態的情形下，經過適當的加工，制作成性質或用途相異的產品進行利用。如利用ＰＥＴ塑料紡絲后作為原料之一制作領帶、襯衫等，再生產品與塑料制品的原來性質和用途大相徑庭。因此，垃圾的資源化利用，實質是使垃圾價值得以重新體現的過程。
分析居住區的垃圾箱或填埋場的垃圾成分可見，垃圾中幾乎無所不包。任何我們消費的物品，均最終出現在垃圾流中。因此，垃圾的產生，就是各種各樣的物品經使用后的匯集。這些物品首先在每家每戶被集中到垃圾桶或垃圾袋，然后被收集或棄置在居住區的垃圾箱，最終被匯入更大的垃圾流，進入焚燒廠、填埋場或其它處理設施。這是一個遞增的過程，在１戶居民家中的垃圾桶或垃圾袋里可能只有１個啤酒瓶和１個可樂罐，到居住區垃圾箱時混入報紙、塑料袋、果皮等，在垃圾中轉站混入破碎的沙發、玩具等，成分越來越復雜，混亂度也逐漸增加。垃圾分類的過程與垃圾的產生過程相逆，是一個恢復垃圾“秩序”的過程，經分門別類，衍生出無數的支流，回復到垃圾材料屬性的狀態，以進入資源化利用的再生產流程。如啤酒瓶、白酒瓶、黃酒瓶均作為玻璃被歸為一大類，和塑料、紙張、金屬等分離。
固體廢棄物處理的目標
生物處理技術是利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化。可以使有機固體廢物轉化為能源、食品、飼料和肥料，還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬，是固體廢物資源化的有效的技術方法。
據記者了解，固體廢棄物的處理通常是指通過物理、化學、生物、物化及生化方法把固體廢物轉化為適于運輸、貯存、利用或處置的過程。固體廢棄物處理的目標是無害化、減量化、資源化。有人認為，固體廢物是“三廢”中最難處置的一種，因為它含有的成份相當復雜，其物理性狀?穴體積、流動性、均勻性、粉碎程度、水份、熱值等等?雪也千變萬化，要達到上述“無害化、減量化、資源化”的目標會遇到相當大的麻煩。
一般防治固體廢物污染辦法首先是要控制其產生量。例如，逐步改革城市燃料結構?穴包括民用與工業用?雪，控制工廠原材的消耗定額，提高產品的使用壽命，提高廢品的回收率等。其次是開展綜合利用，把固體廢物作為資源和能源對待。實在不能利用的才經壓縮和無毒處理后成為終態固體廢棄物，然后再填埋或投海。目前主要采用的方法包括壓實、破碎、分選、固化、焚燒、生物處理等。
壓實是一種通過對廢物實行減容化，降低運輸成本、延長填埋場壽命的預處理技術。如汽車、易拉罐、塑料瓶等通常首先采用壓實處理。適于壓實減少體積處理的固體廢棄物還有垃圾、松散廢物、紙帶、紙箱及某些纖維制品等。
為了使進入焚燒爐、填埋場、堆肥系統等廢棄物的外形尺寸減小，必須預先對固體廢棄物進行破碎處理。經過破碎處理的廢物，由于消除了大的空隙，不僅尺寸大小均勻，而且質地均勻，在填埋過程中更易壓實。固體廢棄物的破碎方法很多，主要有沖擊破碎、剪切破碎、擠壓破碎、摩擦破碎等，此外還有專用的低溫破碎和濕式破碎等。
固體廢物分選是實現固體廢物資源化、減量化的重要手段，通過分選將有用的充分選出來加以利用，將有害的充分分離出來；另一種是將不同粒度級別的廢棄物加以分離。分選定基本原理是利用物料的某些性質方面的差異，將其分選開。例如利用廢棄物中的磁性和非磁性差別進行分離；利用粒徑尺寸差別進行分離；利用比重差別進行分離等。根據不同性質，可以設計制造各種機械對固體廢棄物進行分選。分選包括手工撿選、篩選、重力分選、磁力分選、渦電流分選、光學分選等。
固化技術是通過向廢棄物中添加固化基材，使有害固體廢棄物固定或包容在惰性固化基材中的一種無害化處理過程。經過處理的固化產物應具有良好的抗滲透性，良好的機械特性，以及抗浸出性、抗干濕、抗凍融特性。這樣的固化產物可直接在安全土地填埋場處置，也可用做建筑的基礎材料或道路的路基材料。固化處理根據固化基材的不同可以分為水泥固化、瀝青固化、玻璃固化、自膠質固化等。
焚燒法是固體廢物高溫分解和深度氧化的綜合處理過程。好處是把大量有害的廢料分解而變成無害的物質。由于固體廢棄物中可燃物的比例逐漸增加，采用焚燒方法處理固體廢棄物，利用其熱能已成為必然的發展趨勢。以此種處理方法固體廢棄物，占地少，處理量大，在保護環境、提供能源等方面可取得良好的效果。焚燒過程獲得的熱能可以用于發電。利用焚燒爐發生的熱量，可以供居民取暖，用于維持溫室室溫等。目前日本及瑞士每年把超過６５％的都市廢料進行焚燒而使能源再生。但是焚燒法也有缺點，例如，投資較大，焚燒過程排煙造成二次污染，設備銹蝕現象嚴重等。
熱解是將有機物在無氧或缺氧條件下高溫?穴５００－１０００Ｃ?雪加熱，使之分解為氣、液、固三類產物。與焚燒法相比，熱解法則是更有前途的處理方法。它最顯著優點是基建投資少。
生物處理技術是利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化。可以使有機固體廢物轉化為能源、食品、飼料和肥料，還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬，是固體廢物資源化的有效的技術方法。目前應用比較廣泛的有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。
今天的人并沒有讓固體廢棄物污染橫行霸道，危害我們居住的地球村，而是不斷努力，又是“分類處理”又是“法律制裁”地去減少固體廢棄物帶來的危害。當然，目前我們對固體廢棄物的處理方式未必是最合適，最好的，但隨著科學技術的不斷發展，各門科學的不斷融合，同時通過我們人類的不斷努力，一定能找到最合適的處理方法。畢竟在這個擁有六十多億人口的地球村里，我們騰不出那么多地方來堆放這些固體廢棄物，也容不得它們給我們帶來的疾病與貧窮。地球只有一個，我們作為跨世紀的青年一代，應當擔當起保護家園的責任，盡量減少固體廢棄物的產生，盡量使其能充分地被循環利用，盡量多地處理固體廢棄物，使我們的家園更清潔，更美麗。
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