十八世纪中期,世界上没有一个国家称得上是都市化的国家。1965年一些工业国家的大多数人口都成了城市居民。看样子,到1990年世界上将有半数以上的人口要生活在城市里。随着城市数量的增加,城市本身也在不断发展。这种笼罩全球的都市化自然会出现一些弊病一一噪音、水和空气的污染等等,此外,还要补充说明的是城市的废品也在增长。

人们经常把现代的都市称之为“垃圾的生产者”。我们毫不夸张地说,在一个拥有几百万人口的大城市中,每人每年要生产出一吨的垃圾。这样,消灭日常生活中出现的废物已列入首要解决的问题之一了。

如何治理这些垃圾?具体该怎么去做?今后又需要做些什么?这些问题就是本文要谈及的内容。

城市的“包袱”

众所周知,地球生物界的物质循环,乃是非废品生产的循环形式。遗憾的是作为非循环系统的现代化生产与现实自然界相距甚远。而且现代化的生产暂时还不能把随时随地产生出的日常生活的废品纳入生产周期。这里所涉及的是大城市里出现的垃圾。

这样一种见解似乎是很平常的。但是,我们不能长期地就这样维持下去。因为,实际生活中,为人类需要所生产的一切物品,随着时间的流逝会逐渐变成垃圾。

同垃圾斗争的问题,很早以前,从城市本身产生时起就已经存在了。现在来看这废品问题,好像是人们故意提出的。怎么不能处理这垃圾问题——埋藏、烧毁、从居民点运走放在远离城市的地方……还在古罗马衰亡时期,古罗马城市举行人民集会的地方就有被垃圾埋藏的事例。那时人们还未能S与垃圾斗争中取胜。

传统的焚烧垃圾的方法至今仍保留着。但是,目前许多专家认为这种方法是有后遗症的。它同燃烧石油一样,没有任何经济效益。尽管焚烧垃圾的费用是可怕的昂贵。然而接踵而来的是不可避免地会导致大气的污染。

同样,基本上已成为过去了的治理垃圾的另一种方法是设立垃圾场。现在人们把它称作“垃圾入库”。这样的方法对于大城市来讲显然也是行不通的……设置垃圾场,固然价格低廉,表面看去城市是清洁了。但,事实上,设垃圾场是极为昂贵的处理办法,因为,垃圾要占有能长期进行有效轮作的土地。例如,列宁格勒的近郊有几百亩土地很早就充作垃圾场。为要清除这些过去的垃圾场需要的不只是上千万的卢布。

能不能说设立垃圾场是不卫生的呢?回答是肯定的。所有的废品毫无例外地都是污染周围环境的污染源。垃圾场会招来大量的传播细菌的鼠类、蚊蝇等小生物。况且,垃圾经雨水分解后产生的微生物会转入地下水(会被植物吸收的)。据联邦德国学者对城市近郊垃圾场研究的一些资料表明,半径为五十公里左右的全部水源都被垃圾场所特有的微生物污染了。更可怕的是,过去做过垃圾场的地方不仅连草都不能生长,而且在五十至一百年内,这些地方都不能进行建设,不能铺设交通线路。

垃圾场不单纯是废品的“墓地”。在其下面也消失了大片的土地。连同这些垃圾一起,牺牲了大量的人类劳动,而对于人类,失掉了多少不可挽回的有益的重要物质。

垃圾场上的垃圾主要是有机物。这就意味着,人类连续性生产就是为了制造消失在垃圾场上的东西,然后再重新向大自然索取许多的物质。那么,除了腐败的有机物以外,什么也没有得到。而被扔掉的那些大量的有机物不能不破坏生态平衡。

即使是合理地选择垃圾场,也不是彻底解决问题的办法。大家一致认为垃圾场必须设在远离城市的地方。但是,垃圾场的遥远(例如,莫斯科的垃圾场设在远离郊区六十公里左右的地方)将会给运送垃圾带来不少困难。那么,假使我们考虑到某一汽车场,需要有一些专用汽车,每年都来运送出几百万立方米的垃圾,所消耗的汽油是不难计算出的,那就会使垃圾真正变成“黄金”了。

能否避免这一点呢?无疑是可以的。我们所讲的不是回避这些垃圾,而是指对它的改造——废物利用、加工处理。这种加工的本身是要有经济效益的。

垃圾的“消费者”

列宁格勒硬废料机械加工试验厂。就其产量及生产技术的完善程度,在国内外都是无与伦比的。这是国内第一个能把垃圾中所含物品充分地交还给国民经济企业。我们发现只有这家工厂是在前面,目前它的“吞吐”量占该市废品的35 ~ 40%。

它是如何进行生产的呢?

城市里增长的垃圾,用专用垃圾车送到工厂的接收厂房里。当然,这些垃圾并没有分类,里面都是居民随便扔掉的废品。工厂的操作人员不需要接触垃圾,确切地讲,就是操作人员不与硬废品直接接触。工厂的全部加工工序都是自动化的。

当垃圾进入运输传送带时,借助磁分离器把黑色金属与垃圾分开,然后送去加压成碎块再到再生黑色金属炼制厂去熔炼。废品中的黑色金属首先是旧罐头盒及一些意想不到物品。数量不小,一年可达四千吨。

还有一个最终要解决的问题——从废品中提炼有色金属。就是这种罐头包装中含有像白金那样的贵重金属。把这些碎块送到国家的冶金企业,那里有可以使它分离的车间。但是,要在当地的工厂里设计一个预计一年内可以从垃圾中提炼出20 ~ 30吨重的白金车间那就更便宜了。此外,在垃圾中会剩下2 ~ 3%的铜、黄铜、锌。工厂的专家们准备试制出世界上从废品中提炼有色金属的第一条生产线。

工厂的心脏是进行热处理的大型圆筒。它长达六十米、半径为四米左右。它把从金属中分离出的垃圾,落入圆筒。热处理圆筒慢慢旋转、搅拌成碎块。

进入圆筒中的空气在高温作用下使空气活跃起来,发生“爆炸”现象,这样,垃圾的有机成分被分解,又在微生物的作用下合成新的物质。这是由于筒内温度使垃圾本身的温度比原先升高了60 ~ 70%的摄氏度,废品不再是废物,而是所谓的混合肥料。这一过程,病菌死亡、圆筒里的物质本身已变得无害了。

经过四十八小时,混合肥料就制成了。可是,遗憾的是里面还有许多橡胶、塑料、玻璃及木屑之类的东西。这些物质在热处理加工时没发生任何变化。在使用这些混合肥料之前,是应该把这些物质去掉的。

不同品类、不同含量的废品在工厂的各个车间继续自己的旅行。这些产品要放到大型筛子——圆筒筛选机——进行筛选。把在热处理圆筒所加工过的物质再分离出混合肥料及杂质。

这里主要是避免玻璃的存在,它是混合肥料使用中的最危险的“敌人”,因为不能把它们施到土壤里。那么究竟又该如何处治玻璃碴呢?

工厂是这样解决的一不把混合肥料与玻璃片分开。如果把玻璃片磨碎到极小的沙粒状,那么它就失去了原有的锋利的边缘。这种被磨光的大颗粒不会直接危害与肥料直接接触的人,也不会破坏即将生长的植物的根部。

这种通过筛选机筛选过的材料,落入一个垂直的矿井中,里面有气流通过。轻的物质——主要是有机物被气流吹走,剩下的是不能被气流吹走的玻璃颗粒、陶器碎片,然后再把它们送入粉碎传送带。

没有筛过的杂质——橡胶、塑料、木屑,不得不把它们送到垃圾场。这些东西几乎是废品的四分之一。目前又成功地把这些杂质分解成较简单的一些物质。当然,这不是没有困难的。最初的原料就其构成成分来讲显然是种类繁多的。工艺师们不得不校正某种程序。由于热分解,从废品中可分解出可燃气体、沥青、硬碳水化合物。冶金学所感兴趣的是这种硬碳水化合物可作为石墨的代用品。而对这种产品的需求又是如此之大。这就使工厂的领导们,照他们的说法:“没有平静的生活”。只有不断地生产这种材料才能满足要求。

其结果,工厂最终的产品是混合肥料。这也是最初计划中要完成的任务——从垃圾中提取肥料。但是,我们已经看到,实践中还要对生产流程做必要调整。

至于混合肥料,从表面看去很像一般的土壤,实际它是生物界中一种活泼物质,它使用起来比起普通肥料效果要大得多。由于肥料中进行了微生物化过程,混合肥料长时间地保持了相当高的温度。这个特点足能使使用混合肥料作为生物燃料将暖房里的土壤变暖。

每年列宁格勒近郊的农作物都可得列十五万吨的生物燃料。要提醒的是这对于经受太阳热能不足的城市来讲是多么重要。而混合肥料的生物能足够一年两收的作物使用。这样一来,生长在列宁格勒暖房里的作物:黄瓜、西红柿、洋葱也就可以认为是工厂的间接产品了。

作为生物燃料使用完后,混合肥料还可用作表层的土壤。接着作为肥料,它仍然可以促进产量的提高。

工厂的生产总量估计一年有九十万立方米。刚才已经讲过了,这个数字相当于欧洲一个最大城市所产生出的垃圾总量的三分之一强。

应该对上述情况补充说明的是,工厂补偿了最初生产的全部投资。而且,它与加工垃圾有关的许多企业不同的是,他没有让这些废物污染了周围的环境,甚至连水都不用消耗。工厂唯一的花费就是能源开支。但是,其消耗量将比把垃圾送走要少得多。

可不可以把垃圾中有害物质全部分离出来?原则上讲是可以的。但这是一种天真的想法。在列宁格勒的一些专家面前并没有提出这样一个任务,尽管在国外实践中,用某种方法试图解决这一问题。我们说可以解决、但这是没有必要的。原因在于把垃圾中组成部分都分解开,开支是极为昂贵的。因此也就要考虑更合理的方案,工厂的主要任务应是消除废品的危害性,而且尽可能地不要耗费更多的能源及避免采用复杂的工艺流程,来合理分解垃圾中所含的矿物成分。

工程师们是这样解决垃圾加工问题的。从生态学的观点又该怎么估价呢?

物品的生态学命运

在我们共同分享对列宁格勒工厂的各种赞扬的同时。生态学家们提出,今天还不能把它看作是最理想的企业。

为什么?问题在于每件物品的命运,最理想的是,它在社会上的存在的路线应该是注定的、预先计划好了的。要知道东西只要失掉了自己的主人,他就变成垃圾,而不可避免地在污染周围环境中做出“贡献”。物品使用的有效系数往往是很低的——物品使用的期限比起预定的使用期限要小得多。

最普通的实例——我们最熟悉的塑料书包。这种书包不够结实,有时为使用者仅仅服务几天,就被扔到“自然界”的什么地方。它可以一连躺在那里几十天,无论是刮风、下雨,风吹日晒,都不能使它消灭。

根据生态学家的意见,废品的产生不仅是由于在其使用过程中失掉了自己的主人。如果我们把原因想得更深一步,那就还有生态界的不协调的原因。这是由于现代生产系统的不完善,它缺乏重要的一环——废品处理。换句话说,也就是垃圾利用的规划。

目前,极为重要的是要使每件物品具有的不仅是我们都熟悉的技术上的合格证,而且要具有生态学上的合格证。其中应该反映以下的几个问题:第一,那种在开发原料时所产生的对生态平衡的破坏,必须是为了物品的生产所需要的;第二、在物品本身生产时所产生的对周围环境的污染;第三、伴随着物品的使用而产生的污'染。最后,是所使用的物品就其本身的存在引起的污染。

很清楚,物品最终的“生活”道路,必定要变成某种废品。但是这个过程,我们必须进行强制的调整。总之不应使物品“无家可归”。

在暂时没有那种生态学合格证时,可以做些什么呢?如何使城市减轻废品的负担呢?

垃圾的运送路线

对硬废品的加工使其有效益,上面已经提及,乃是一种多方面的技术性问题。而且垃圾的运输是要付出巨大劳动的。众所周知,废品的道路就是送到工厂去,每个公民一天产生出的三公斤左右的垃圾,要收集到住房附近的垃圾箱内,这些垃圾定期由垃圾车运走。垃圾运输线在列宁格勒的条件下,要30 ~ 35公里。这说明一个工作日收集全市垃圾的汽车不会多于两趟。

废品的收集、运输及消除废品的危害,尽管对整个社会及生态学有重要意义,但这项工作很少有人重视。工厂领导认为这是“艰苦的条件下的繁重劳动”。对于从事决定城市卫生环境职业的社会地位,必须予以重视。人与废品的直接接触不仅应该在工厂内部不存在,而且要在废品利用的各个阶段都应这样才成。

在列宁格勒近郊的一个站——靠近城市地区建立了新的垃圾接收部门。这就缩短了垃圾车运输路程,这就意味着在一个工作日中增加了城市的运输往返次数。但主要的还不只这些。“接收站”在这些废品将密密实实地装满垃圾箱的带斗的车,利用空气的压力把它抬起,把垃圾沿专门设置的轨道送到工厂,垃圾未来的命运读者们是知道的。为输送废品所设置的长达十一公里的压缩空气运输线,像工厂的很多车间一样是初次建成的。列宁格勒现有34个企业参加了这一装置的建设。

运输线已投入生产。这工厂的建立关闭了列宁格勒近郊五个垃圾场中的两个。在近年还要建设第二个硬件废品的加工联合企业。到1990年在城市的北郊要有第三个联合企业投入生产。这样一来,硬件废品的利用问题在列宁格勒完全得到了解决。

还有一个有趣的方案。代表传统式的垃圾线路是—种在居民楼安装真空装置,居民扔掉的垃圾停止在下面的平台上。垃圾从传递线路被吸走,然后在处于较高的位置的情况下送到垃圾装置。这个方案指定在列宁格勒的舒瓦洛沃 - 奥捷尔卡新居民区里使用。

可以估计到大城市的远景,集中的垃圾运输系统将和自来水上下水道一样日趋完善起来。

随着时代的发展,人类是完全可以想出保持城市卫生的一些根本方法的。要从高度的生态学理论来重新看待垃圾的分解及运输装置问题,把它看成是巨大的不生产废料的整个全球性的重要组成部分。

[Знαнuе-сuлα,1984年,第1期]

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*本文作者为苏联数学物理学副博士。