作者/鄭素萍

人類在生産、生活的過程中，會制造很多垃圾。目前，地球生态不容樂觀，有越來越多的城市開始加入“垃圾分類”的隊伍。從11月1日開始，南京市開始執行垃圾分類，這座城市也正式邁入生活垃圾分類“強制時代”。

很多人都有一個好奇，我們每天産生那麼多垃圾，它們經過回收之後，都去了哪裡？

其實，在以往粗放式的垃圾處理程序中，垃圾就隻是垃圾，它們大多數被露天堆放、填埋或焚燒。其實，在這些垃圾中還包含很多有用的物質，如紙張、塑料、金屬等，那麼如何才能提高垃圾的資源價值呢？

每年有大量土地用于堆置、存放垃圾

世界上很多國家，都實行嚴格的垃圾分類制度。德國自20世紀70年代起就開始實施垃圾分類，每家每戶門外都會放着四個不同顔色的垃圾桶，分别盛裝生物垃圾、紙質垃圾、塑料垃圾和無法歸類的剩餘垃圾；還設有“環境警察”，如果居民垃圾分類不當，将面臨被罰款的風險。

日本光是垃圾分類條款就有518項，垃圾分為四個大類，每個大類下又分出數個小類，一個礦泉水瓶從瓶蓋、瓶身以及塑封都有不同的分類。

2019年，中國的垃圾分類工作正式啟動，按照規劃，到2020年年底，中國46個重點城市将基本建成垃圾分類處理系統，截止2025年年底，中國地級及以上城市将基本建成垃圾分類處理系統。

不過在談垃圾的“歸宿”之前，我們來了解一下什麼是垃圾無害化處理。

垃圾無害化處理

無害化可以說是垃圾處理的底線，在無害化過程中，衛生填埋和焚燒是當前最主要的兩種方式。衛生填埋是城市垃圾處理中非常經濟有效的方法，因為要确保被處置廢物與環境生态系統最大限度的隔絕，才能稱得上無害化處理，所以衛生填埋場對垃圾處理技術要求很高。但填埋場占地面積大，有機物和有害物質的混入又使填埋場系統負荷和技術難度加大。

垃圾焚燒處理方式更能滿足城市生活垃圾處理的減量化和無害化發展需求，實現垃圾的能源回收。通過焚燒，大體量的混合垃圾通過熱分解、燃燒、熔融等反應，高溫氧化減容，最後變成少而無害的固體殘渣。現代的垃圾焚燒爐配有良好的煙塵淨化裝置，以減輕對大氣的污染，并且焚燒後的垃圾還可用于發電和供熱。

廢物變寶物，它們來了

循環利用是一種既能減少垃圾填埋，又比焚燒節約自然資源的方法。

相比于生活垃圾，廚餘垃圾等有機垃圾可以被加工成有機肥或有機複合肥，用于綠化或農業施肥。而廢紙、廢塑料、廢玻璃、廢金屬等在垃圾分揀中心被進一步細化分類，再由相應的再生利用廠進行再生利用，實現物資的循環利用。

這樣做一方面可減少垃圾存量，節省土地資源，避免潛在污染；另一方面，對于不同種類的可回收垃圾有着不同的成分、屬性與利用價值，綜合利用垃圾産生新産品，還可獲得更高的經濟利益，可謂是生态效益與經濟效益兼得。

循環利用的模範生——鋁

在當前所有金屬材料中，鋁的回收使用率最高。鋁的抗腐蝕性強，除某些鋁制的化工裝置外，鋁在使用期間幾乎不被腐蝕，基本可以全部回收。

鋁的回收一般采取熔煉的方式，在此之前，需要複雜的預處理程序，最大限度去除夾雜的其他廢料、油污。鋁合金中含有多種金屬雜質如鎂、鋅、鈣等活潑金屬，通過氧化精煉或氮化精煉，這些金屬發生氧化或氮化形成氧化物或氮化物殘渣，而後将這些雜質加以去除。更重要的是，回收鋁所需的能量比從鋁土礦中生産鋁所需能量的10%還要低，也就是說，回收鋁比生産新的鋁制品容易得多。

在世界範圍内，大約22%的鋁産品是由廢鋁回收再加工制得。這些廢鋁包括廢舊鋁門窗、報廢汽車中的廢鋁料和廢易拉罐等，汽車中廢鋁的回收率最高（95%）。廢鋁罐的全球平均回收率也在50%以上。

種類繁多的鋁制品，已滲透到生活的方方面面

塑料循環利用的未來之路

經過100多年的不斷發展，塑料已成為現代社會文明的标志，與我們的生活相伴。但同時，塑料也正在帶來嚴重的全球化環境污染問題。

實際上，循環再利用的塑料比傳統塑料有極大的環保優勢。以聚酯為例，聚酯是由多元醇和多元酸縮聚而成的聚合物的總稱，具有高強度、耐熱、耐化學藥品、電絕緣、尺寸穩定等良好的物理、化學性能，廣泛用于飲料瓶、纖維、薄膜、片基及電器絕緣材料等各種領域。再生聚酯的能源需求是原生聚酯的2/3左右，并減少了2/3的二氧化硫和1/2的二氧化氮排放，用水量也減少至1/10倍。

聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱PET)，常見于礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等，溫度達到70"C時易變形，高溫下不能裝酒、油

塑料的再生利用主要有兩種方式：物理法是将塑料洗淨分揀後重新熔融紡絲或造粒，成為新的原料，再加工成各種各樣的塑料制品上市。而化學法是将塑料降解後重新進行聚合結晶，理論上可以對聚酯纖維産品進行無限次的重複再生利用。塑料的循環利用，無論從環境保護還是經濟角度，都是未來的主要發展方向。

但科學家不甘止步于此。從化學結構上看，塑料為高分子碳氫化合物，汽油、柴油則是低分子碳氫化合物。日本的富士回收技術公司就利用塑料油化技術從1千克廢塑料中回收出了0.6升汽油、0.21升柴油和0.21升煤油。可以預期，廢塑料裂解油化技術有望成為塑料回收的有效手段，而催化劑因對裂解效果起到關鍵作用，成為備受全世界科學家關注的熱點研究領域。

一紙多用的再生紙

自1800年前東漢蔡倫發明造紙術後，紙已經成為我們生活中不可或缺的一部分。紙張也與木材密不可分。

以中國來說，年造紙能力需要消耗木材1000萬立方米，并且還要進口木漿130多萬噸，進口紙張400多萬噸。實際上，紙張的循環利用在環境和資源方面都擁有獨特的優勢，廢紙在全世界範圍内，也成為再生資源的首選品種。

再生紙以不同類别的廢紙為原料再制成不同的再生複印紙、再生包裝紙。在科學家的努力下，廢紙循環利用還有更多的可能。

再生紙造紙廠回收及加工再生紙

比如廢紙和廢塑料可以制成新型複合材料，可以像木材一樣，加工成家具或辦公用具。廢紙在纖維素酶的酶解作用下得到的水解液經過發酵，可制得乳酸，乳酸可用于發酵、飲料食品和藥物生産中，也可作為原料聚合成為具有巨大應用前景的可生物降解塑料——聚乳酸。

以上隻是垃圾循環利用的一小部分例子，在這些知識背後，更重要的是引起我們對垃圾的正确認識，去思考未來我們對待生活的方式。我們也希望大家保護環境、節約地球的有限資源，因為這是每一位地球公民的責任。

作者 | 鄭素萍 （中國化學會 中國科學院化學研究所）

本文節選自《知識就是力量》雜志

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