利用自然的力量分解垃圾

文   体:讲座文稿

关键词:大自然的自净过程;中国物尽其用传统;桑基鱼塘;循环经济;中国1980年代的废物回收产业;德国的垃圾分类与清运;可堆肥废物;建筑废物的收集与利用;德国的废物回收中心;园林废物堆肥法;厕所废物的卫生处理;垃圾高温焚烧发电;北京的循环经济产业园

正   文

大自然本身在生长,也在死亡。但是大自然中只要是没有人类活动的地方,都是干净的,这是因为大自然具备自净能力。自然界中所有的生命都处在从新生到死亡的过程中,我们肉眼能看到的生命主要是植物和动物,还有一大类微小的生物我们的肉眼看不见,它们叫“微生物”。微生物起在大自然的自净过程中起到了极为重要的作用。

学者们经过研究发现:植物其实就像工厂一样,是“生产者”。植物的根系通过吸收土壤里的水分和简单化合物,在阳光的照射下生长,最终长出叶和果,供给动物食用,所以植物这个工厂的产品就是叶和果。动物吃植物的产品,所以动物是“消费者”,动物每天都排泄粪便,死亡后还有尸体,但为什么森林里、草原上看不到粪便和尸体的堆积呢?这就要感谢微生物了,它们能分解动物的粪便和尸体,分解成为简单化合物,供植物的根系吸收,让植物又能长出叶和果来。所以,微生物是“分解者”。正是由于生产者、消费者和分解者三大类生物共同发挥作用,大自然的物质就处于循环状态,从生长,到废物、再到分解,又回归生长,所以,大自然十分干净。

大自然还有一个自净能力,就是燃烧。人迹罕至的原始森林,为什么几百年会自行燃烧一次?就是生物质积累多了,病原体也会增多,生物质中含有大量的能源,燃烧一次彻底烧光之后,植物重新发芽,森林开始新生,物种重建平衡,这也是一个大自然的净化过程。

在中国的土地上,中华民族数千年能够持续生存下来,有一个重要原因就是:我们的农耕文化是顺应自然规律的,人们使用的东西取自大自然,废弃后大多能在大自然中被分解掉。

不过,中国古人也制造出了几种日常用品不能被大自然分解掉,那就是瓷器、陶器、砖和瓦。瓷器碎了成为瓷片,陶器破了成为陶片,拆除旧屋产生瓦片和砖块。但中国古人往往将这些废物收集起来,建新房时用来铺地、装饰墙体或屋顶。而这种巧妙地利用废物的习惯还体现在国家修剪皇宫。明朝时,在北京修建故宫,产生过大量的废石料,这些废石料被集中运到故宫北面的景山,修建了上景山的石梯与通道。因此,中国古人没有为后代留下垃圾。

垃圾污染是西方工业革命带来的问题。工厂制造出大自然无法降解的东西,人用完这些东西之后扔到大自然中,就会出现垃圾污染。那该怎么办呢?人类应该向大自然学习,自己生产出的东西,要自己去分解它。比如一个玻璃瓶,扔到大自然里,1000年后它还是玻璃瓶,但如果把它回收,送到工厂去粉碎,粉碎后得到的玻璃砂可做人造大理石的原料,也可以再造玻璃,这个玻璃瓶所含的物质就循环起来了,这就叫循环经济。

世界上最早创建循环经济模式的是中国人。在美国1996年出版的《环境科学》教科书上,有一幅插图,图中画的是中国唐朝创建的“桑基鱼塘”模式:中国的农民在家门前挖了一个池塘,又围绕着池塘栽种了多棵桑树,桑树的叶子采来养蚕,蚕的粪便扔到池子里喂鱼,鱼的粪便沉到池塘底部,被塘泥中的微生物分解成为肥料,农民定期挖出塘泥来放到桑树下,给桑树施肥。这个农民有蚕茧卖,有鱼肉吃,也有鱼肉卖,但没有垃圾往外运,这就是无废产业,也就是循环经济。

1957年北京提出了一种无废式处理生活垃圾的办法,就是垃圾分类收集,分别处理,资源化利用。当时北京的生活垃圾中,炉灰类占53%,有机物(生物类)占40%,废品占7%。主管北京环卫的政府部门提出:炉灰用于填坑补路,或制造建材;废品卖给废品公司,支持国家建设;有机物运到农村去堆肥。那时北京城市比较小,郊区就是农村,农业生产很需要肥料。北京这么做得到了国家领导的大力支持,变废为宝的做法迅速在全国广泛推行。所以一直到20世纪70年代,中国的废旧物资回收利用是全世界做得最好的。

《废旧物资的回收利用》一书初版于20世纪70年代,后多次修改与再版。书中就是介绍日常生活中的废弃物如服装、鞋帽、报刊杂志、日用工具、炊事用具、橡胶、塑料、玻璃制品等的再生利用。破布、旧棉麻可以拿去造纸;橡胶、塑料可做成再生塑料、再生橡胶;玻璃瓶可以做大理石。在《废旧物资的回收利用》80年代再版本中,有这样一组数据:“1956年至1985年30年间,全国回收各种废旧物资共计18650万吨,价值373亿元。1983年,全国有回收网点20万个,从业人员40万人,加工企业450个。30多年来,利用商业部门回收的废旧物资,为国家节约生产用煤近2亿吨,电力1000亿度。” 用今天的眼光看,这就是”低碳经济“。

20世纪90年代,德国从中国变废为宝的成功实践中得到了启示,要求国民将生活垃圾进行分类投放,分生物类(可堆肥废物)、塑料类、纸类等。在德国的生活垃圾中,生物类(可堆肥废物)也占40%左右,蚯蚓能吃的废物,比如:果皮、菜渣、咖啡、茶叶、木屑、面包渣、蛋壳、餐纸、花卉、秸秆、树叶、草渣、盆栽植物、毛线和头发,都是可堆肥垃圾,都可以分解成为有机肥。堆肥不需要现代化技术,是一种自然发酵的过程,起源于中国古代西汉时期,距今两千多年了。

现在,德国城乡居民每家每户都知道垃圾要分开投放,每家门前摆放的垃圾桶至少有三个,”生物类“桶中只能投放蚯蚓能吃的废物,由堆肥公司清运;”纸类“桶中只放报刊杂志和纸包装,由再生纸厂来收;”焚烧类“由环卫部门清运,用于高温焚烧发电。德国的大部分商品包装上印有回收符号,这些包装废弃后由每家每户投放在自家设置的黄色大回收袋中,这种大袋子在超市就能买到,买袋子的钱就支持了相关回收产业。袋子装满后,居民按照收集包装废物的地点和时间投放,比如,每两周星期四上午10点收一次,到时候,居民就把自家的包装废物袋放到指定地点,相关的回收车前来把运走。如果家里要装修房屋,产生建筑废物,住户要向专业的建筑废物清运公司打电话,租一个存放建筑垃圾的容器,装修拆下来的废瓷砖、废瓷盆等都扔到这个容器里,由公司运走,当然,这一服务是有偿的。废陶瓷经过粉碎,可以制造垫路的路基颗粒,还能做成园艺盆栽填土需要的基质颗粒,这样一来,建筑废物就成了能卖钱的有用资源了。

现在,德国所有城镇都有了废物回收中心。这类废物回收中心很简单,不需修房子,就建在交通便利之处,比如,在道路旁绿化带中一小片空地上(一百多平米即可),用铁丝网把空地圈起来。回收中心里摆有多个大小不同、颜色不一的容器,由需要废物资源的企业提供。每种容器上都有标识,或容器旁立有标识牌,其上是废物的名称与图示,说明容器中接纳哪类废物。回收中心的工作人员一般只有一人,他要负责做好这些牌子。回收中心收集的废物有:软木塞、光盘、节能灯、电池、玻璃瓶、玻璃板、旧衣、旧鞋、旧板材、泡沫塑料、透明塑料、有色塑料、纸箱、园林废物、家用电器等,居民自行将这些废物送到回收中心,分门别类地放入指定容器中。这些容器放满后,工作人员会通知相关企业前来运输并放置空容器。由于从回收中心获得的废物原料很干净,通过机械化拆解、分选、粉碎后,就能得到很纯的工业生产原料,比如,纯铜、纯铝、纯铅、纯海绵泡沫块、纯塑料颗粒等等。

美国城镇的废物回收中心也常设在一片树林地带之中,而且,回收中心旁常有露天堆肥区。堆肥区的地表铺的是碳渣,这有利于雨水下渗,也能避免车辆的轮胎接触泥土。露天堆肥区没有厂房,只有两台机器,一台是粉碎机,另一台是传送带。运到这里的园林废物,先经粉碎,然后通过传送带,将粉碎物送到堆肥垛上去。堆肥时,微生物发酵会自然产生热气,不用人工加热,具体的做法是:堆肥垛一层层往上堆,每层含约10公分粉碎的堆肥物,其上铺土,土中有微生物,土上又加10公分厚的堆肥物,再盖一层土,如此层层往上,使堆肥垛可高达两米以上,所以需要传送带的帮助。经过约两周的自然发酵过程,堆肥垛内部会产生高温,温度可达近70℃,这样的高温可杀死病菌、虫卵、杂草种子,随后,堆肥垛内部的温度慢慢开始下降,PH值也由酸性而渐渐趋于中性。三个月后,当堆肥垛内部的温度降至跟环境温度相同,PH值为7时,堆肥物变成了黑色(或深棕色)、无臭、带森林泥香的腐殖土,就可以使用了。这种富含肥料的有机土比普通泥土要轻70%,适合用于屋顶绿化、家庭花园、盆栽等。

至于厕所废物的处理,发达国家有严格的要求。最重要的一点是:厕纸必须与大小便一起随水冲走。厕纸在水中能降解,不会堵塞管道。由于厕纸上有人的排泄物,可能传播病原体,因此,厕纸绝不能投入垃圾桶中,而是必须投入便池内,与粪便一起,到污水处理厂处理。由于厕纸遇水即化为纸纤维,非常有利于污水的净化,所以,将厕纸投入便池中是最环保的做法。真正会堵塞厕所管道的是妇女用的卫生巾这样的棉制品,卫生巾在废弃前,必须包裹之后,才能投进厕所中的废物桶中。在发达国家,卫生间的废物桶几乎都是带盖封闭式的,为的就是防止病原体传播。这样的封闭式废物桶中套有袋子,里面喷有消毒剂,袋中接纳的厕所垃圾收集后进行高温焚烧发电处理。这是发达国家对公厕管理的常规要求。在德国,公厕里配有便池刷,上完厕所人需自己将便池刷净,然后才离开,这样一来,每位入厕所的人面对的便池都是干净的,没有裸露的粪便,也没有臭气。

为什么厕纸有助于污水处理?这是因为,厕纸能在水中化解出许多细细的纸纤维,这些纤维表面可附着大量的微生物,而且,纸纤维还能起到吸附污物、有助沉淀的作用。在污水净化过程中,纸纤维最终沉淀下来,成为市政污泥的一部分。污泥可定期收集,与餐厨垃圾、畜禽粪便、植物凋落物一起厌氧发酵,产生沼气。此过程可杀死所有的病原体,所获得的沼气含甲烷浓度达到60%,可用来发电,也可将甲烷含量提高到90%以上,制造天然气,液化的天然气可供汽车使用,气态的天然气可进入市政的燃气管道,供民用或工厂使用。由于沼气发酵过程杀灭了病原体,产生的沼渣、沼液都是干净的,沼液能杀虫,沼渣是有机肥,可用于城市绿化和农业,如此一来,厕所废物这个大问题就解决了。

此外,中国的城市以后要建清洁的垃圾焚烧发电厂来取代垃圾填埋场,因为有些废物如厕所废物、医院废物等必须烧掉才能消除病原体。但要避免焚烧垃圾产生污染,就不能把含氯塑料、印刷纸张、金属、厨余、园林废物、玻璃、灰土、砖瓦等扔到焚烧炉中,因为清洁焚烧垃圾的温度须保持在850℃以上(这样的技术只能在设计科学的垃圾焚烧发电厂中实现,而决不能使用普通小型的焚烧炉),玻璃、灰土、砖瓦等没有热值,进入焚烧炉会影响升温,并产生大量烟尘;厨余、园林废物含水量高,会降低焚烧温度,也不能入焚烧炉。为什么要保持高温?因为低温焚烧垃圾易产生二恶英等有害物质。含氯塑料、印刷纸张、金属在焚烧时可能成为生成二恶英等污染物的底物或催化剂,所以,也不能进入焚烧炉,而应当作为再生资源送到工厂回收利用。那么,哪些生活垃圾适合高温焚烧发电呢?主要有食物包装、面巾纸、卫生用品、坚果壳、碎纸屑、餐纸类、朽木板、旧草竹制品、旧抹布类、传染病人用过的床上用品和衣服、还有过期药物等,这些废物的特点是热值高(点火就着)、在自然界中不易降解,含有病原体或有机化学成分。将这类废物进行高温焚烧处理的好处是:能杀菌、解毒、获得电力,灰渣可制砖。

北京朝阳区高安屯生活垃圾焚烧发电垃圾厂已运行几年了,笔者去参观时看到其烟囱排出来的烟雾是白色的,接待者告知:烟气以水蒸汽为主。该厂门口有一个电子显示屏,发布着焚烧炉烟气实时监测的数据,显示的数据表明:此厂排放出来的烟雾中所含污染物的浓度很低,都在我国允许的排放浓度限值之内,甚至在欧盟国家允许的排放浓度限值之内。这表明,我国已有了很好的清洁焚烧生活垃圾发电的技术。北京高安屯生活垃圾焚烧发电厂还定期监测烟气中的二恶英浓度,监测的结果能达到欧盟国家最严格的浓度限值标准,使人们对此生活垃圾焚烧发电的技术不再质疑。北京高安屯生活垃圾焚烧发电厂所在的位置原先是一个大型生活垃圾填埋场,现在转型成为北京朝阳区的循环经济产业园,园内已建有制造有机肥的工厂,还要发展建筑垃圾资源化的产业。这样的循环经济产业园有利于促进将所有的生活垃圾都变成有用的可再生资源。

(此文为李皓在题为”建宜居环境,与自然共存“的讲座内容第四部分)