垃圾，我该拿你怎么办
作者：未知 来源：未知 2016-10-02 14:40
作者：未知 来源：未知 2016-10-02 14:40
从美国加利福 尼 亚 州 出 发，经夏威夷群岛，延伸至日本的巨大水域上，存在着一个世界“第八大洲”。不过，形成这个大洲的并不是土地而是垃圾。这个“垃圾洲”由数百万吨被海水冲积于此的塑料垃圾组成，它的面积是日本国土的4倍，中国香港特区的1000倍。
垃圾是城市发展的附属物，伴随着城市的运转和人口迁徙，每年都会产生上亿吨的垃圾。垃圾成堆，除给人感观上的刺激外，还有更大的害处。特别是在高速发展的中国， 1/3的城市正在遭遇“垃圾围城”之痛。
其实，同样的问题不只困扰着中国。据科学家预测，到2100年，全球产生的固体废弃物将比现在增加2倍，达到每天1100万吨，届时地球上将更难找到合适的垃圾掩埋地。
我们到底有没有经得起实践检验的，破解垃圾困局的有效方法？
纽约的经验
2024年，当位于纽约曼哈顿西区、估值超过 200亿美元的哈德逊园区开发计划完成之时，将矗立起6幢摩天大楼、5000套公寓、100多家店铺和1所公立学校。这里似乎与纽约其他繁华的角落相差无几，但唯一不同的是，这里将不会再出现市政垃圾收集车。
早在项目设计之初，开发人员便计划在新区安装可将垃圾迅速传送到垃圾分类区的充气管道系统。居民通过该系统，能将可以回收利用的垃圾，分类投入门外专用的斜槽中，大量减少进入垃圾填埋场的垃圾数量。同时，这套管道垃圾处理系统还可以减少城市噪音和城市鼠患。
其实早在19世纪70年代，纽约的罗斯福岛就进行了类似的充气管道垃圾系统尝试。随着城市垃圾的日益增多，这种垃圾处理模式将会变得越来越普遍。
给垃圾定价
我们在思索如何回收垃圾之外，怎样让人们产生更少的垃圾也是必须考虑的。目前来看，最有效且直接的方案就是征收垃圾税。
美国马萨诸塞州伍斯特市从1993年开始，便实行了垃圾按量收费政策。23年来，城市垃圾减少了53%，从最初的每年4.3万吨减少到了今天的2万吨。
在数百个城市推行类似垃圾处理计划的WasteZero 垃圾处理公司总裁马克·达西说道：“这个计划有效地改变了人们的行为，如今人们已经普遍意识到，扔垃圾也是要付出代价的，因此他们在将一些东西扔进垃圾桶之前会三思而行。”
当然，也有一些人为了逃避垃圾税，会采取一些欺骗手段，例如将垃圾扔到别人的垃圾桶里。如何识别并追踪确定垃圾的归属者？这在美国环境研究和教育基金会主席布
莱恩·斯坦利看来，并不是一个很难的问题。目前，已有相应技术能够处理这类非法倾倒垃圾的现象，例如，在垃圾袋上刻印无线射频识别（RFID）标签，对垃圾进行有效管理，而且这一技术的使用成本非常低，每个垃圾袋只需几角钱。
交给机器人
目前，中国的一二线城市已经开始推广普及垃圾分类回收，但事实上，似乎除了日本，绝大多数国家做得并不好。据研究人员统计，就算是在美国的垃圾填埋场里，也有多达75%的垃圾是可以循环再利用的。
一些专家提出，我们可以将所有的垃圾，包括玻璃、废纸、食物等，都扔在同一个垃圾箱里，至于垃圾分类的繁杂工作，完全可以交给机器人去做。一些城市也可以不再要求居民们将垃圾中的纸和塑料等分开，而是让机器来完成这些工作。
斯坦利表示，随着未来类似于面部识别技术的成熟，我们绝对有能力提高垃圾自动化分拣工作的精确程度。例如，将花生酱残余和灌装它们的容器进行分离，分别进行处理和回收利用。斯坦利说：“哪些垃圾才是最终需要被扔进垃圾桶的，这种在本质上属于人类行为的能力最终可以赋予机器人。如何处理垃圾，我们可以完全让机器人来做决定。”
建造摩天大楼
垃圾的回收再利用并不是什么新奇的想法，有关方案也不胜枚举。而来自纽约 Terreform one 设计公司的米切尔·约阿希姆则提出，人们可以将垃圾粉碎成型为俄罗斯方块式的块状物，然后用来建造岛屿和摩天大楼。
目前，约阿希姆的公司已设计了一个用纽约人24小时内产生的垃圾废物建造 53 层大厦的建筑设计规划。而危地马拉的一个研究团体也设计了一种技术含量较低的类似方案，他们用一个个装满垃圾的塑料瓶，做成了一种叫做“生态砖”的建筑材料。这种“生态砖”不但绝缘性能良好，而且作为防震抗震材料的安全性也很高。剩余食物再分配系统
从个人生活角度来看，大部分的垃圾是由食物产生的，特别是对于那些吃货来讲。其实，食物残余占到了城市垃圾填埋场垃圾的20%，一些科学家也正在寻找它们的新归宿。
在农村，农民会将剩菜剩饭喂养家畜，爱尔兰的一家生物科技公司则在将可食用垃圾转化为宠物食品。此外，更先进的垃圾收集和分发系统，还可以把人们浪费的、仍具备食用价值的食物，重新回收、清理、制作，以供食用。
不难想象，开发创建这样的食物回收系统是一项艰巨的劳动密集型任务，不仅需要覆盖全球的大数据支持，还需要做到快速收集和分配。不过，随着世界各地的农业生产日益减损，这样的剩余食物再分配系统可能会变得非常普遍。
利用垃圾发电
当然，除了让食物回归本身的意义之外，通过厌氧菌的消化作用，我们也可以将它们转化为燃料，这是微生物在无氧环境中分解有机物的一种自然过程。数百年来，农民一直利用这一过程让肥料产生沼气，但如今的新技术可以加速这一原本缓慢的过程。
而在美国，越来越多的州开始立法，禁止餐馆的大量剩余食物垃圾进入填埋场。因此，即便厌氧消化设施极为昂贵，但如果有稳定的食物垃圾供应来源，这些餐馆仍能借此创造效益。
美国巴克内尔大学土木和环境工程师托马斯·迪斯特法诺认为，只要条件允许，未来一些大型的单位或企业完全可以建造独立的食物垃圾消化处理系统。目前，在密歇根州立大学已有2个这样的垃圾处理消化器，可将校园食堂产生的食物垃圾转化为电能。
燃烧垃圾的现状与未来
世界上第一个垃圾焚烧炉在1885年建于美国，至此之后，焚烧垃圾便成为绝大多数国家处理垃圾最为主流的方法，其实这也是将垃圾变成能源的另一选项（通常通过蒸汽转动涡轮机发电）。我国对于那些不能回收利用的垃圾，采用的也是焚烧处理法。
不过，焚烧垃圾产生的二恶英却让人们相当惶恐。二恶英是一种国际公认的一级致癌物。可事实上，如今的垃圾焚烧技术已经相当先进，控制二恶英的技术也很成熟。只要操作人员控制得当，让烟气在850℃以上的炉膛中停留超过两秒钟，二恶英就可以基本消除。
2009 年 5 月 27 日，国家环境分析测试中心对山西大同的富乔垃圾焚烧发电厂出具了检测报告：其二恶英排放量仅为每立方米0.034纳克，不仅远低于1纳克的国家标准，还低于0.1纳克的欧盟标准。
其实在如今的欧洲，新兴的垃圾焚烧厂都会建设在城市中心地区。这样一来，工厂输送电力的成本就会大大降低。
当然，科学家也在寻找取代垃圾焚烧的方法。比如等离子气化就是一种目前尚处于实验阶段的技术，它极有可能在不久的将来成为真正的更清洁更有效率的垃圾处理方式。等离子气化技术分为两种，一种处理方法是将垃圾通过压力加热，转化为可用于制造液体燃料和其他化学物质的合成气体，而另一种处理方法则被称为热解，也就是通过热的作用将垃圾转化为燃料。只不过目前这两种技术的应用成本都很高，而且处理效率也极低。
其实，如何处理垃圾是一个很有趣的课题，甚至还有人提出了脑洞大开的设想：让垃圾搭乘火箭进入太空，利用太阳的热量将其焚毁。也许从宏观的角度来看，这个想法有那么一点点自私，但考虑到日渐匮乏的地球资源，恐怕有一天我们还真得这么做。毕竟SpaceX公司的回收火箭技术已经成功，未来运行这个方案的成本只会越来越低。
来源：《科学24小时》2016年第04期 作者：方陵生
链接：http://mall.cnki.net/magazine/Article/KXXS201604010.htm
垃圾是城市发展的附属物，伴随着城市的运转和人口迁徙，每年都会产生上亿吨的垃圾。垃圾成堆，除给人感观上的刺激外，还有更大的害处。特别是在高速发展的中国， 1/3的城市正在遭遇“垃圾围城”之痛。
其实，同样的问题不只困扰着中国。据科学家预测，到2100年，全球产生的固体废弃物将比现在增加2倍，达到每天1100万吨，届时地球上将更难找到合适的垃圾掩埋地。
我们到底有没有经得起实践检验的，破解垃圾困局的有效方法？
纽约的经验
2024年，当位于纽约曼哈顿西区、估值超过 200亿美元的哈德逊园区开发计划完成之时，将矗立起6幢摩天大楼、5000套公寓、100多家店铺和1所公立学校。这里似乎与纽约其他繁华的角落相差无几，但唯一不同的是，这里将不会再出现市政垃圾收集车。
早在项目设计之初，开发人员便计划在新区安装可将垃圾迅速传送到垃圾分类区的充气管道系统。居民通过该系统，能将可以回收利用的垃圾，分类投入门外专用的斜槽中，大量减少进入垃圾填埋场的垃圾数量。同时，这套管道垃圾处理系统还可以减少城市噪音和城市鼠患。
其实早在19世纪70年代，纽约的罗斯福岛就进行了类似的充气管道垃圾系统尝试。随着城市垃圾的日益增多，这种垃圾处理模式将会变得越来越普遍。
给垃圾定价
我们在思索如何回收垃圾之外，怎样让人们产生更少的垃圾也是必须考虑的。目前来看，最有效且直接的方案就是征收垃圾税。
美国马萨诸塞州伍斯特市从1993年开始，便实行了垃圾按量收费政策。23年来，城市垃圾减少了53%，从最初的每年4.3万吨减少到了今天的2万吨。
在数百个城市推行类似垃圾处理计划的WasteZero 垃圾处理公司总裁马克·达西说道：“这个计划有效地改变了人们的行为，如今人们已经普遍意识到，扔垃圾也是要付出代价的，因此他们在将一些东西扔进垃圾桶之前会三思而行。”
当然，也有一些人为了逃避垃圾税，会采取一些欺骗手段，例如将垃圾扔到别人的垃圾桶里。如何识别并追踪确定垃圾的归属者？这在美国环境研究和教育基金会主席布
莱恩·斯坦利看来，并不是一个很难的问题。目前，已有相应技术能够处理这类非法倾倒垃圾的现象，例如，在垃圾袋上刻印无线射频识别（RFID）标签，对垃圾进行有效管理，而且这一技术的使用成本非常低，每个垃圾袋只需几角钱。
交给机器人
目前，中国的一二线城市已经开始推广普及垃圾分类回收，但事实上，似乎除了日本，绝大多数国家做得并不好。据研究人员统计，就算是在美国的垃圾填埋场里，也有多达75%的垃圾是可以循环再利用的。
一些专家提出，我们可以将所有的垃圾，包括玻璃、废纸、食物等，都扔在同一个垃圾箱里，至于垃圾分类的繁杂工作，完全可以交给机器人去做。一些城市也可以不再要求居民们将垃圾中的纸和塑料等分开，而是让机器来完成这些工作。
斯坦利表示，随着未来类似于面部识别技术的成熟，我们绝对有能力提高垃圾自动化分拣工作的精确程度。例如，将花生酱残余和灌装它们的容器进行分离，分别进行处理和回收利用。斯坦利说：“哪些垃圾才是最终需要被扔进垃圾桶的，这种在本质上属于人类行为的能力最终可以赋予机器人。如何处理垃圾，我们可以完全让机器人来做决定。”
建造摩天大楼
垃圾的回收再利用并不是什么新奇的想法，有关方案也不胜枚举。而来自纽约 Terreform one 设计公司的米切尔·约阿希姆则提出，人们可以将垃圾粉碎成型为俄罗斯方块式的块状物，然后用来建造岛屿和摩天大楼。
目前，约阿希姆的公司已设计了一个用纽约人24小时内产生的垃圾废物建造 53 层大厦的建筑设计规划。而危地马拉的一个研究团体也设计了一种技术含量较低的类似方案，他们用一个个装满垃圾的塑料瓶，做成了一种叫做“生态砖”的建筑材料。这种“生态砖”不但绝缘性能良好，而且作为防震抗震材料的安全性也很高。剩余食物再分配系统
从个人生活角度来看，大部分的垃圾是由食物产生的，特别是对于那些吃货来讲。其实，食物残余占到了城市垃圾填埋场垃圾的20%，一些科学家也正在寻找它们的新归宿。
在农村，农民会将剩菜剩饭喂养家畜，爱尔兰的一家生物科技公司则在将可食用垃圾转化为宠物食品。此外，更先进的垃圾收集和分发系统，还可以把人们浪费的、仍具备食用价值的食物，重新回收、清理、制作，以供食用。
不难想象，开发创建这样的食物回收系统是一项艰巨的劳动密集型任务，不仅需要覆盖全球的大数据支持，还需要做到快速收集和分配。不过，随着世界各地的农业生产日益减损，这样的剩余食物再分配系统可能会变得非常普遍。
利用垃圾发电
当然，除了让食物回归本身的意义之外，通过厌氧菌的消化作用，我们也可以将它们转化为燃料，这是微生物在无氧环境中分解有机物的一种自然过程。数百年来，农民一直利用这一过程让肥料产生沼气，但如今的新技术可以加速这一原本缓慢的过程。
而在美国，越来越多的州开始立法，禁止餐馆的大量剩余食物垃圾进入填埋场。因此，即便厌氧消化设施极为昂贵，但如果有稳定的食物垃圾供应来源，这些餐馆仍能借此创造效益。
美国巴克内尔大学土木和环境工程师托马斯·迪斯特法诺认为，只要条件允许，未来一些大型的单位或企业完全可以建造独立的食物垃圾消化处理系统。目前，在密歇根州立大学已有2个这样的垃圾处理消化器，可将校园食堂产生的食物垃圾转化为电能。
燃烧垃圾的现状与未来
世界上第一个垃圾焚烧炉在1885年建于美国，至此之后，焚烧垃圾便成为绝大多数国家处理垃圾最为主流的方法，其实这也是将垃圾变成能源的另一选项（通常通过蒸汽转动涡轮机发电）。我国对于那些不能回收利用的垃圾，采用的也是焚烧处理法。
不过，焚烧垃圾产生的二恶英却让人们相当惶恐。二恶英是一种国际公认的一级致癌物。可事实上，如今的垃圾焚烧技术已经相当先进，控制二恶英的技术也很成熟。只要操作人员控制得当，让烟气在850℃以上的炉膛中停留超过两秒钟，二恶英就可以基本消除。
2009 年 5 月 27 日，国家环境分析测试中心对山西大同的富乔垃圾焚烧发电厂出具了检测报告：其二恶英排放量仅为每立方米0.034纳克，不仅远低于1纳克的国家标准，还低于0.1纳克的欧盟标准。
其实在如今的欧洲，新兴的垃圾焚烧厂都会建设在城市中心地区。这样一来，工厂输送电力的成本就会大大降低。
当然，科学家也在寻找取代垃圾焚烧的方法。比如等离子气化就是一种目前尚处于实验阶段的技术，它极有可能在不久的将来成为真正的更清洁更有效率的垃圾处理方式。等离子气化技术分为两种，一种处理方法是将垃圾通过压力加热，转化为可用于制造液体燃料和其他化学物质的合成气体，而另一种处理方法则被称为热解，也就是通过热的作用将垃圾转化为燃料。只不过目前这两种技术的应用成本都很高，而且处理效率也极低。
其实，如何处理垃圾是一个很有趣的课题，甚至还有人提出了脑洞大开的设想：让垃圾搭乘火箭进入太空，利用太阳的热量将其焚毁。也许从宏观的角度来看，这个想法有那么一点点自私，但考虑到日渐匮乏的地球资源，恐怕有一天我们还真得这么做。毕竟SpaceX公司的回收火箭技术已经成功，未来运行这个方案的成本只会越来越低。
来源：《科学24小时》2016年第04期 作者：方陵生
链接：http://mall.cnki.net/magazine/Article/KXXS201604010.htm