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可持续固废管理、固废能源化和大学应当在其中扮演的角色
发布时间:2018-05-23



        

尼古拉斯德米雷斯  哥伦比亚大学教授、美国工程院士、全球固废能源化利用协会主席

 

目前人类正面临着真正的生态危机,至今为止已在地球生产超过数几十亿,在过去60年中,全球生活垃圾的产生已经快速增长了3倍,预计在2015年至2030年间,生活垃圾生产的数量将会翻番。现在全球产生的生活垃圾大部分被置于垃圾填埋场。据不完全统计,每年垃圾被能源化处理的有2.3亿吨,被卫生填埋并回收利用填埋气处理的有2.5亿吨,被非卫生填埋且露天焚烧的则大于8亿吨(大部分发生在亚洲)。根据哥伦比亚地球工程研究中心调查,每填埋10吨的垃圾,将永久占用一平方米的土地,目前全球100平方公里的地被用于填埋垃圾,这相当于法国巴黎的土地面积,按照这个垃圾产生速度,在本世纪将有1万平方公里的土地将变为垃圾填埋场。

我们可以简单地定义“废物管理”为收集、处理和回收不同种类的废物的过程, 以便将它们转换成有用的材料或以环境友好的方式处置它们。不同类型的废物包括固体废物、液体废物、气体废物及电子废物等,我们在研究中意识到没有单一的废物管理方法适用于管理所有的废物,所以我们倾向用固废管理等级(图1)来将不同固废管理的方式进行分类和分级。废物管理等级是一个关于废物管理的概念,它是制定各种废物管理战略方向的基础。图1 是世界主流的固废管理等级它以金字塔的形式将固废管理方式以优先顺序区别分类,金字塔顶端为最优处置方式,最低端为最劣处置方式。这个固废管理等级可以帮助我们从产品中提取最大的实际效益,从可利用的废物中产生最大数量的有益产品, 并产生最小的废物量。它的应用可以带来几个好处:它可以帮助防止温室气体的排放、减少污染物、节约能源、节省资源并大力促进绿色技术的发展。



1 固废管理等级 来源:WTERT-哥伦比亚地球工程研究中心

 

         在图1中,固废能源化和卫生填埋在固废管理等级属于第五、第六梯级,也是我们生活中最常见和常用的固废管理手段。固废能源化相比于卫生填埋有几个好处:1. 在高温作用下,固废能源化可以将垃圾中的细菌、病原体等有害人类身体健康的物质彻底消灭,达到“无害化”。2. 固废能源化还可以将垃圾氧化减容,将垃圾经高温处理成残渣或熔融固体物质,达到“减量化”。3. 尽管填埋场能产生甲烷等填埋气并可以利用该填埋气作为能源,但是固废能源化的热能可以转化超过0.5兆瓦的电力产生且垃圾中的技术可以回收利用,达到真正的“资源化”。

2 国家可持续废物管理阶梯

 

    由图2可见,除了日本、新加坡,亚洲大部分国家的固废管理方式以填埋为主(如:印度、印尼等),中国尽管回收利用的百分占比较少,但是固废能源化占得比例越来越大,成为亚洲固废能源化大力发展的代表国家。 不仅在亚洲,图2中显示大部分发展中国家填埋仍然占主导地位,其中的原因是卫生填埋场的初始资本成本比固废能源化利用厂低得多。事实证明,中国通过工业和学术的研发、全国迅速发展固废能源化和政府发放补贴来减少固废能源化工厂的初始资本投资。无论是机械炉排炉或是循环流化床技术,中国建造的固废能源化厂有着更低的资本投入。十年来,中国成为世界固废能源化的发展的典范,也是亚洲其他国家要效仿的好榜样,发达国家花了几十年的时间才能达到其目前在可持续废物管理方面的成就,亚洲发展中国家在逐步淘汰垃圾填埋时并运用固废能源化技术的同时, 可以借鉴中国的经验和资本运作

         最后我谈几点大学在固废管理领域中应该扮演什么样的角色。大学往往承担着社会文化的传承与高新科学技术的研究的责任。这种特殊、独特的文化机构通过历史的积淀慢慢形成了足以影响外部环境的一种文化,哥伦比亚大学正是这样的一所大学。哥伦比亚大学的地球工程研究中心成立的世界固废能源化技术研究理事会(WTERT)正逐步地扩大它在世界固废管理领域影响力。但是,有时候推广、宣传一种新的思维、想法或是技术往往是苦难的,因为人们因为缺乏足够的信息和知识通常抗拒改变,即使改变是为了更好的改善环境。所以,大学需要努力地去引导、领导正确的思维,WTERT正致力于从三方面进行固废领域可持续化的领导:1. 通过教育项目:大学是人才的摇篮,顶尖优秀的大学吸引着全世界最优秀的人才前往学习研究,而大学回馈社会的方式则是将这些优秀的人培养成在各个领域有卓越影响力的顶级人才。WTERT也通过教育不同优秀的本科生、研究生和博士,让他们能在固废领域贡献出自己的贡献和影响力。 2. 通过学术研究: WTERT的宗旨是让世界上最好的固废能源化技术宣传和推广,我们和世界上最好的能源公司、环保公司和研究型大学合作,致力于开发最好的且低成本的技术造福世界。 3. 通过信息交流:大学仅能提供少数人的教育,世界上很多人因为金钱、地理位置等原因无法接受最新最好的教育,WTERT利用电子出版物、网络会议等方式让更多的人能够学习并接触固废领域可信可靠的信息。


详细见附件:3、American 美国-Nanjing_April 27_Themelis.pdf

 

 

 


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