王贞虎
城市居民,每天都在倾倒垃圾,习以为常。多数人不去想,也想不到他们倒掉的垃圾正是人类绞尽脑汁所寻求的宝贵的能源。一位名叫菲尔·帕恰尔斯基的人,把纽约州罗契斯特市的固体垃圾变成了电能;一位名叫詹姆士·阿·威尔泰的人,把加利福尼亚州红杉城的固体垃圾中的废旧汽车也变成了电能,类似的事例还有许多。
所谓“城市固体垃圾”,指的是垃圾和其它被丢弃的东西。这类垃圾包括报纸、纸板、旧杂志、废家俱,厨房垃圾、植物、碎石屑、扫街垃圾、塑料、废旧汽车以及各种金属废料。现在,美国所有城市每年所倾倒的固体垃圾总共约有1亿8千万吨。而且大有逐年增长的势头。这些垃圾如果堆积在一起,差不多可以把上述两座城市掩埋起来。是把自己埋进自己所倾倒的废物堆里,还是动脑筋把这些废物利用起来?帕恰尔斯基和威尔泰两人勇敢地选择了后者。他们认为:“垃圾绝不是应该随便丢弃的东西,因为它们中间储有能量。我们自己获得并保存的能量愈多,我们对其它国家的依赖性也就愈小。”因而只使了一个小小的“点金术”即“加热粉碎法”,就把那些令人作呕,不屑一顾的“废物”变成了雍容华贵浑身是宝的“千金”。
本来,采取“深埋腐烂”的方法也是可以从垃圾里取得能量的。只要将垃圾埋入地下,在细菌的作用下就会腐烂,而在腐烂的过程中就会产生甲烷。甲烷亦叫“天然气”,可以烧燃产生热能。热能则可用来做饭或产生蒸气以驱动发电机。建筑在纽约斯太坦岛上的甲烷生产中心所生产出的天然气可供十年之用。全部的甲烷气都是由埋在斯太坦岛上的纽约市的城市固体垃圾产生的。这种掩埋垃圾的地点又叫“充填地”,这样产生的能又叫“充填地能”。充填地能无疑是一种有价值的能源。可惜,美国没有那么多掩埋垃圾的地皮和场所。一些城镇的居民也竭力反对用他们的土地来掩埋垃圾,因为这样可能污染地下水。所以,将垃圾加热粉碎就成了城市固体垃圾中取得能量的理想方法。这个方法包括水墙焚化,生产再生燃料和在无氧情况下高温分解等三种方法。
水墙焚化是将固体垃圾上衬垫的大件拆除以后,把垃圾倒入焚化炉焚燃。该炉炉壁装有水管,垃圾焚燃时所产生的热量将水变为水蒸汽。这种水蒸汽通常都出售给取暖或在生产程序中需蒸汽的工厂。例如马萨诸塞州苏格斯城的一座焚化炉每天可处理1200吨垃圾,为附近的“通用电器制造厂”提供蒸汽。
焚化后的固体垃圾,能减少到焚燃前的20%。剩余物多为灰烬、金属和玻璃。灰烬可埋入充填地,金属和玻璃可回收做为再生原料,生产新产品,其成本将大大降低。但是,金属和玻璃一般是不能燃烧的,在焚化中反倒吸收了热量,形成浪费。因此,实际生产中往往采取生产“再生燃料”的方法加以克服。就是首先将固体垃圾粉碎,分成轻垃圾和重垃圾两部分。这一程序叫做气体分类。先将垃圾放入称为“分类器”的大容器中,再往容器里吹入空气。这股空气就将轻材料,如纸、塑料等吹到分类器的顶部,然后扫出,粉碎成大约为2.5厘米至5厘米的小块。重材料,如金属、玻璃和沙石则落到分类器的底部,而后取出供再生利用。
纽约州罗契斯特市的“罗契斯特煤气电力公司”建成一条再生燃料生产线,称作“门罗邵能源回收装置”,每天加工2000吨城市固体垃圾,大约有40%到60%的垃圾成为再生燃料。它产生的热量为煤燃烧时所产生的热量的15%。将再生燃料和煤一起投入锅炉里燃烧,用少量的煤便可获得同样多的热量。从而节省了宝贵的地下乌金。这个回收装置的负责人就是前面提到的菲尔.帕恰尔斯基。
至于“高温分解”,主要是将垃圾高温粉碎(不加氧气)后,放入烤箱样的容器中加热,直至变为可燃气体。由于工序复杂,为数不多的成功者中阿威尔泰先生的经济效益比较明显。他用废弃汽车上约占22%的非金属部分,如尼龙车毯,车座套,泡沫胶以及车内顶棚内衬等,生产出可燃气体,经过事先提纯净化,除去其中的水分和氯气,可以获得26%氢气,20%的甲烷,还有一氧化碳、丙烷和丁烷等。他将这些气体燃烧,取得热能,制造蒸汽,驱动发电机。最后把生产的电能出售给“太平洋瓦斯和电力公司”。
当然,上述的三种工艺均需要一些开支,去添置净化毒气或防止空气污染的装置。但这是值得的。因为减少了城市固体垃圾,却增加了工业动力来源。所以说我们身边就有能源。这能源就是“不要浪费垃圾”。