垃圾爆炸时代

学生物工程专业的硕士生,如今已成为一位母亲,但是她始终没有放弃学生时代的一个创意项目:用麦麸中提取的一种木糖胶,也称赛乐芬,制造食品包装材料。

赛乐芬来自大麦麦穗。4年前,从事生物聚合研究多年的玻尔教授和一位博士生以及丽莎三人共同发现,大麦经过脱粒加工后剩下的麦麸,可以制成木糖胶粉末,他们将这种粉末提供给食品包装纸的生产商,与水混合后,在包装纸的内侧附上一层赛乐芬,就可以替代塑料薄膜或是铝箔,防止油脂渗出,阻止氧气进入,以保持食品质量。

经过4年的努力,他们还没有抵达商业成功的目标,但是那一片正待收获的麦田,给了他们坚持下去的希望。

如果说,食品和饮料包装的回收已经在北欧国家普遍推广,那么有毒有害电子垃圾回收,仍然是一个未能解决的难题。

在芬兰的福萨回收工业园区,电子垃圾的回收率达到90%。电子垃圾,主要由塑料和金属组成,它们经过粉碎加工后,使用震动法将不同比重的材料分离出来,重新使用。

旧冰箱的危险之处,在于它含有的氟利昂成份,会对环境造成污染。他们将冰箱送入真空吸附机,通过强力的真空负压,吸取冰箱中残留的氟利昂和油污成份。之后,冰箱的压缩机被拆除,铝合金材料也可以安全回收,创造新的价值。而冰箱中回收的塑料粉末,将被运往德国。在发生油料泄漏事故时,它们是理想的吸附材料,价值很高。

不过,最令人头疼的废物是老式电视机的玻壳。它难在哪里呢?

福萨回收园区经理伊默·桑霍德介绍,电视机的玻壳分为两个部分,屏幕玻璃不含铅,而显像管的背壳玻璃含有20%的铅,不能与普通玻璃一起熔化回收。如何解决呢?在这里,电视机的塑料和金属部件都去除之后,送入激光切割机,通过电脑定位,激光刀按照准确的线条将前后玻壳切割开来,再把含铅玻璃和普通玻璃,分别送去不同的工厂熔化再生。

工业产品的生命周期开始于生产线,终结于垃圾场。人们开始思考这样的问题:一个产品的坟墓,能否变成另一个产品的摇篮?

海港小城卡伦堡,原本是个烟囱林立的工业重镇。约根来到诺和诺德制药厂担任经理时,这个厂消耗的能源,在全丹麦占第二位。1982年,人们从发电厂排出的高温蒸汽中发现了“黄金”。

这个丹麦最大的发电厂,原先大量的蒸汽和热水都被白白排放掉。现在,蒸汽卖给炼油厂和制药厂;而热水卖给居民供暖,一下子就取代了3900个烧油的暖气锅炉。

燃煤产生的烟尘,经过脱硫工艺后生成无毒无害的白色石粉——硫酸钙。每年发电厂产生的10万吨碳酸钙,成了房屋内墙和吊顶装饰所大量使用的建筑材料——石膏板。

20世纪80年代中期,工业废料循环、再生利用的方式在卡伦堡悄然生长。

每天早上,会有几辆密封的罐车来到大型制药厂的后门,将管道接入高大的储存塔,打开电泵,药厂所产生的废料就源源不断装进车箱。这些废料包含着什么成份?会送去哪里处理呢?

原来,在生产胰岛素过程中,酵母菌在完成发酵、提取胰岛素后就没用了,制药厂在里面添加一些乳酸成份,使之变成类似“酸奶”的饲料,送给附近的养猪户。这项“废物再生”计划广受欢迎,已发展成每天发送16辆车的规模,满足周围46个养猪场的需求,全年共为80万头猪提供了饲料。

这里的酶制剂生产厂使用土豆和玉米粉做原料,制取酶之后,99%的原料变成了废料,经过脱水和去活性处理后,送到600个农庄的田地里,有效地替代了化学肥料。

90年代末,人们看到卡伦堡的4个主要经营体,已经在废料的循环利用方面,建立了12个资源回收渠道。炼油厂通过工艺流程的优化,排出部分的天然气,作为燃料输送给石膏厂。同时,炼油厂在净化二氧化硫后,产生的硫代硫酸铵卖给化肥厂,足以生产2万吨的固体肥料。

此外,发电厂将热水经过去离子化处理,供给炼油厂,而炼油厂则回送冷却水给发电厂。

制药厂的废水,一部分进入污水处理厂,另一部分化学物含量较高的,只能送去特定的处理厂,采用最新的臭氧净化工艺。最后达到排放标准的清洁水排入海湾,回归海洋生态循环系统。

至此,卡伦堡的工业生态共享系统,已经像大树一般生长壮大。25个生态项目,每年节电150万千瓦,足够75000个家庭使用;减排24万吨二氧化碳;同时,节省了290万吨水,而回收再生的石膏、肥料、饲料更是难以计数。

如今,已经有越来越多的人认同了一个理念,那就是:世界上根本没有垃圾,只有放错了地方的资源。随着垃圾回收率不断升高和垃圾焚烧发电的普及,丹麦不再需要建立新的垃圾填埋场。

垃圾处理厂总监介绍,丹麦目前的垃圾回收率已经达到65%以上,焚烧的垃圾多年来稳定在25%,填埋的垃圾数量已减少到10%以下。他们最大的挑战,一是如何减少垃圾总量,二是尽可能地多回收。

垃圾如同毁灭自然环境的癌症。目前,英国的垃圾填埋量仍然超过60%,而整个欧洲的垃圾填埋场已经面临饱和,由垃圾引起的社会冲突不断。欧盟已经规定成员国,要在2020年将垃圾填埋的数量减少到1995年的35%。

在与垃圾“作战”的同时,水资源受到的威胁也日益引起了人们的警觉。

20世纪80年代,丹麦的河流和海湾曾多次发生水体污染和鱼类死亡事件,洁净的水一度成为稀缺资源。

供水工程师杨维晓博士介绍,丹麦国内自来水标准优于欧盟标准,所有自来水管的水都可以打开后直接饮用。99%的水都是从100米以下的地下提取的。

水从地下抽上来,经过处理再送到每家每户,这个过程中有一个隐藏的“耗能大王”往往被人们忽略,那就是水泵。不仅如此,在集中供暖的管道系统中,也完全靠电动水泵的推动。大到城市污水处理、工业生产用水,小到马桶、淋浴、热水器,都要使用水泵。一个惊人的统计数字是:泵系统消耗了全部电力的20%!

因此,欧洲环保组织呼吁水泵也应当像建筑、冰箱、空调机那样,设立一个所有人都能识别的节能标准。这个标志以五个不同的颜色显示家电产品的节能程度,目前在中国已经得到推广。而水泵这样的工业用品,谁愿意投入时间和金钱去研究节能标准呢?这时,欧洲的环保组织收到了一份来自丹麦格兰富的节能水泵标准报告。格兰富的故事,正是从一只绰号叫“小猪”的水泵开始的。

20世纪40年代,乡下铁匠保罗开了一间小小的五金作坊,帮人安装暖气。

当时二战刚刚结束,物资极其匮乏。他就自己设计了一个水泵,这第一只水泵叫作FOSS, 绰号叫“小猪”,因为它看起来像头猪。

成千上万的水泵从此源源不断走向全世界。但是,人们发现水泵能耗太大,电动机不会按水量需求的大小调节功率,始终在高速运行状态。于是,科研人员在水中放置了传感器,测量水的流量和压力变化,并直接用这些信号控制电动机的功率。各种水泵、油泵,由此进入了一个智能化控制的变频节能时代。今天的节能水泵,与当初相比已经可以节省75%的能耗。

在丹麦,对水的节约使用还有另一个原因。丹麦的自来水价非常贵,城市的水价约合人民币70元一吨。

水价高昂的结果是国民惜水如油。丹麦近5年总用水量逐年下减,甚至出现了污水处理厂面临关闭的局面。

但是,世界上却还有很多的人群在缺水和饥渴中煎熬,缺乏饮用水的人口达到3亿3千万。如南部非洲有2 /3的农村和1/4的城镇缺水。

其实在很多地区,水源并不缺乏,只要安个水泵就能解决饮水问题。但是,没有电带动水泵。于是,研发人员开始为非洲乡村地区设计和生产一种新的“水井”。

小型的风力发电机加上太阳能电池板,就足够带动一台小水泵。奶牛是当地农民的生存保障,而水则是奶牛生存的保障。干旱的田地得到灌溉,动物有了适宜繁衍的家园,孩子们再也不用为运送一桶水,在烈日下长途跋涉。

我们的地球近三分之二的面积被水覆盖,但是,人类能够使用的淡水,只占地球总水量的0.26%。而各种垃圾、化学污染物,正在入侵土壤、河流,威胁人类的生命之源。

正因为如此,今天能够在曾经污染的河流中游泳,便成为一种全民共享的节日。

丹麦游泳联合会主席皮娅·豪尔曼介绍,过去海湾被工厂占据了,污染很严重,现在哥本哈根市政府已经清洁了水质,我们测量了水质,确保人们下水游泳是安全的。

在阳光普照的蓝天下,在摄氏18度的水温中,又一批泳者出发了,他们的终点在2000米之外。而人类保护地球环境的行动,离目标还非常遥远。