登陆注册
6883000000029

第29章 低碳城市,让我们的城市发展可持续(3)

科学家的研究和计算表明,冰蓄冷对节约能源的贡献,首先表现在它可以“移峰填谷”,均衡电网负荷。电能作为一种使用方便、容易控制和转化的能源形式,深受人们的喜爱。但电能的特点是不易储存,发电、供电和用电必须同时进行,也就是说发出多少电,用户就必须用掉多少电。如果发出的电多,而用户用电量小,则一方面造成很大的浪费,另一方面对电站和电网的安全和稳定性有很大影响;如果发出的电少,而用户用电量大,则必须拉闸限电。实际上用户用电是不均匀的。白天,人们工作、学习、购物,用电量较大,特别是夏季、冬季,许多场所都使用空调器,耗电量就更大了。为保证各种工作正常运行,必须提供足够的电力。而到了晚上,人们休息在家,用电需求大大下降。这给供电部门带来很大困难。举例来说,某一座城市,白天需要1000千瓦的电,而晚上只需500千瓦的电,那么电力公司就必须提供1000千瓦的装机容量,但在晚上50%的装机容量被浪费了。如果将晚间的“剩余”的电用来制冰,然后在白天用冰来降温,达到不开空调器和少开空调器的目的,这样就能降低白天的用电负荷,大大节约装机容量,节约投资和能源。另外,由于晚间周围环境温度低,因此,用来制冰的机组效率比白天要高,也可节省能源。此外,减少电厂装机容量或少建电厂,可减少有害物质的排放,对环境质量的改善有很大好处。

20世纪70年代初,工业发达国家开始研究冰蓄冷技术,80年代初开始使用。现在,冰蓄冷技术已作为一种电力负荷的调峰手段,较为广泛地应用在建筑物内部的降温和工业用冷上。

污水处理厂可以发电

污水处理厂与发电似乎毫无关系。然而,随着科学技术的发展以及人们环境保护意识的增强,污水处理厂不仅能处理污水,而且能将污水中的有机物变成能源。

1980年,美国环保局通知洛杉矶市政当局,要求他们提高污水的处理质量,否则将禁止该市向太平洋排放经过处理的废水。于是,洛杉矶市政当局便大规模地改造扩建污水处理厂,投入了几亿美元。经改造后的污水处理厂处理后排放的污水完全达到标准。更可贵的是,他们利用了污水处理后留下的污泥发电,真正做到了变废为宝。

1985年投入运行的洛杉矶污水处理厂,每天可以处理l亿加仑的污泥,然后再将这些污泥加工成燃料;同时,当污水通过18个微生物消污池时,还能产生大量甲烷。以上两种燃料可用作火力发电,共可发电25000千瓦,生产的电力除60%污水厂自用外,还有40%可提供给其他企业。

把污泥加工成燃料,须安装蒸发器。使用蒸发器比使用一般的干燥器节能25%~30%。污泥经蒸发器干燥后成为粉末状,这种粉末就是很好的燃料。污泥再生燃料被送进一个流体化床反应器内进行汽化,然后在缺氧的条件下燃烧,利用它产生的能量来发电。用这种方法燃烧,能更好地提高热效率,并大大减少废气中的氮氧化物。

垃圾——“摆错位置的财富”

随着经济的发展和人们生活水平的提高,垃圾每年以10%的速度增长。现在垃圾已成为人类的一大隐患。世界上的城市每天排出的垃圾数量多得惊人,日本3500万吨,美国竞超过1亿吨。从卫星上拍摄的照片看,世界上所有的大中型城市,都被垃圾包围了。我国也是如此,660座城市中1/2以上被垃圾包围。

在一般人的眼中,垃圾污染环境、传播疾病,好像一无是处,但科学家却认为,垃圾是一种有开发价值的财富。垃圾中通常废纸占大多数,有30%~40%,玻璃占6%,金属占8%,植物废料占12%。日常的城市垃圾百废混杂,要使垃圾资源化,必须先对垃圾进行分类处理。在一些发达国家,居民区的垃圾都分类收集到不同的垃圾桶里,然后再运输到垃圾自动分选厂,通过一系列的程序,将垃圾中的金属、玻璃、塑料、橡胶等物质分选出来。分选后的垃圾,经过加工处理,就能变成有用的资源了。在德国,新闻纸中的60%、玻璃瓶中的50%、铜制品中的40%,都是从垃圾中回收提取出来的。在美国,钢铁工业中有1/2以上的原料是由废旧汽车提供的。

早在20世纪70年代,法国巴黎人就用垃圾焚化炉搬走了一座座的垃圾山,换来了30%的居民取暖用的热水。日本人则利用垃圾制成了颗粒肥料和建筑材料,种出了大而甜的葡萄,建起了质轻而又坚固的住房。如果把分拣出来的有机垃圾和塑料送进锅炉,它们燃烧后可产生蒸汽,能驱动汽轮发电机发电。这样,每燃烧1000吨垃圾,就可得到2万度电。美国马里兰州有一座城市动力厂,它以附近12座城市的垃圾为燃料发电,每天可节省7万多加仑的燃料油。烧剩的垃圾残渣还有用处,把细渣子捻碎后,掺进一些碎石,再放入水泥,重新加热到300℃,就是一种很好的铺路材料。

垃圾经过发酵,还能生产出沼气。美国建有世界上最大的甲烷电站,日产14万立方米的甲烷,可供应1万户居民使用。

现代化的高新技术使垃圾变成了有用的资源,垃圾成了“摆错位置的财富”。

目前发达国家多采用垃圾回收、分拣、处理加工、焚烧和综合利用的方法,使垃圾尽可能地被再生利用,创造财富。

首先要对生活垃圾进行分类收集。通过分类,将可再生利用的废纸、金属、玻璃瓶、易拉罐等与其他废物分开,这样既可以使物尽其用,又可以减少垃圾。剩余的无利用价值的垃圾可采用科学填埋和焚烧等方法进行处理。

科学填埋法,就是将分拣后的垃圾先进行减害化处理,再运到填埋场,用推土机或压路机压实,覆盖一层土,再放一层垃圾,这样逐层填埋,最后覆一层30厘米厚的泥土。在填埋2~5年后,可在上面钻孔取沼气,用管道引到附近的沼气发电厂用于发电。

焚烧法是近年来一些发达国家普遍采用的处理垃圾的方法。处理时通过高温燃烧,使垃圾焚化,所剩残灰只有原来体积的50%,大大减少了废物的数量。在焚化过程中,各种病原体也被消灭,有毒物质得到了无害化处理,焚化的热量还能产生蒸汽发电。焚化过程是在焚化炉中封闭进行的,现代焚化炉安装有除尘和除烟装置,可以防止垃圾焚烧时污染大气。

绿色消费

生态学上,将所有的生物划分为3大类:生产者、消费者、分解者。生产者指各种绿色植物,因为它们可以利用太阳的光能和二氧化碳,通过光合作用生成有机物。消费者指各种直接或间接以生产者为食的生物。我们人类被列入消费者的行列。分解者指各种细菌、真菌等微生物,它们分解生产者和消费者的残体,将各种有机物再分解为无机物,归还到大自然中去。整个自然的各种生命,组成了一个完美的循环。随着生产力的发展,我们人类的消费也逐渐变得越来越复杂。在原始阶段,人类不外乎是采集野果,捕捉猎物,消费的剩余物也是自然界中的东西,很容易被分解者还原到自然中去。而在近代和现代,人工合成了许多自然界不存在的消费品,如塑料、橡胶、玻璃制品等,这些消费品的残余物,被人类抛弃进了大自然中,但分解者还没有养成吃掉它们的“食性”。塑料、橡胶、玻璃等难以腐烂,难以在短期内重新以自然界能消融的形式再返大自然,便作为垃圾堆存下来。另外,我们所使用、所食用的东西,它们的生产过程已经不是纯粹的自然过程,因此,它们的生产,也对环境产生了影响。例如,我们吃的面粉,它的生长过程需要大量的人工、机械,甚至化学药剂的投入。首先,麦种可能是人工培育出的高产杂交品种,需要农业生物学家的研究和育种,种植时需要机械播种,接着在生长过程中为了提高产量可能需要施加化肥,为了抵抗害虫的侵袭而喷洒杀虫剂,为了去除野草使用除草剂,最后还要机械收割,脱壳,再磨成粉,去除麸皮……小麦的生长阶段和面粉的加工过程中,都会对环境产生影响。播种、收割用的机械,需要人工制造,钢铁需要从采矿开始,直到制成机身;机械的开动需要柴油或汽油等能源;未被吸收的化肥会随着径流流入河流、湖泊,造成富营养化;农药会杀死害虫以外的其他生物,还会残留在土壤中,破坏土壤结构,加剧土壤流失;残留在农作物中的农药会进入人类的食物链,影响我们的健康……因此,我们选择每生产过程对环境有不同影响的消费品,对环境就有不同的意义。

因此,做一个绿色的消费者就意味着在我们选择消费品时,要考虑它们在生产过程、消费过程以及处置过程中对环境的影响,然后选择那些对环境影响最小的消费品。

产品的生态设计

从环境观点来看,我们消费的每一种产品都给环境带来负担。据估计,生产1吨产品平均需要8吨原材料。产品不仅在制造期间需要材料和能源,而且在返回环境之前,往往还要消耗能源,造成污染。传统的产品设计将重点放在设计、制造和保养上。然而今天,人们在设计产品时不得不关注环境,因为产品在它从原料、设计、制造、销售、使用,直至废弃处置的整个寿命期间,全都以某种方式影响着环境。在这种新的设计过程中,要给予环境以与利润、功能、美学、人体工程、形象和总体质量等传统的工业价值相同的地位。这种设计思想和方法就叫生态设计。

当前主要的生态设计有2种类型:

一是产品改善,即从污染预防和关心环境出发,对现行产品进行调整和改良。产品本身和生产技术一般将保持不变,所做的调整主要是污染预防和资源回收利用。例如:建立轮胎回收系统,改变原材料,改变所用冷却剂类型或增加防污染装置等技术。

二是产品再设计,即保持产品概念不变,而对产品的组成部分进行进一步开发或更新。产品再设计的目标是:增加无毒材料的使用,使产品易于再循环,易于拆卸,增加备件和原材料的重复利用,或最大限度减少产品寿命周期中若干阶段的能源使用量。在废物循环再利用领域,生态设计的思想是如何运用的呢?人们提出了“4R”的设计要求,即减量、再利用、循环再生、回收。

“减量”是指产品在既定的功能和价格的前提下,通过合理设计,将使用的资源抑制在最低限度。如:省去使用价值不大的牙膏包装纸盒;同样一只瓦楞纸箱,采用先进的楞型的板纸,使减少纸层后同样可以实现保护商品的功能;用可充式电池代替普通干电池,可重复多次使用,大大地延长产品的使用寿命,相对地减少垃圾产生量;同样容量的一只啤酒瓶,采用薄壁轻量化设计,可比普通啤酒瓶节省30%的材料;将防震产品的运输填充物由实心材料改为空心材料。

“再利用”是指设计的产品在使用后无需加工即可再加以利用,或者以废物的整体形式再利用,或者即使整体不能再利用,零部件仍可再利用。如:用可多次加油、换火石的打火机代替一次性打火机,可减少塑料废物;将食用完的装酱菜的玻璃瓶用作茶杯,不需要加工处理即可实现功能替换。马来西亚还设计出一种装载家具的可折叠硬纸箱,能折叠成多种形状,适合装载不同形状的家具,实现整体通用性。

在考虑重复回收利用时,德国提出了“取回”回用政策,产品不是向消费者出售,而是由生产商“租出”。例如,奥迪公司正在利用回收的旧汽车组件制造新汽车并出租,以减少汽车的废件量,这样做不仅降低了环境负荷,而且节约了资源。与此类似的“出租”产品还有施乐复印机等。此外,柯达公司设计出了易于拆卸和重制的照相机。

“循环再生”是指设计的产品有利于废物作为生产原材料再生回收利用。为此,要求设计出的产品容易拆卸组装,每一零部件避免使用多种不同材料复合,零部件上附有所用材料的标记,便于按材料的不同种类进行分离、再生。尽量选用可再生循环的材料。

“回收”是对废弃物中有用的资源或成分再加以利用,属于部分资源回收的一种方式,它要求设计时采用材料替代品,更有利于回收有用的资源。例如,为了从废塑料薄膜中回收热能,应对于将以焚烧形式处理的塑料制品,选用不含铅的塑料,以免回收时危害环境。再如,回收炼铁厂的热源。我国第一套炼铁厂高炉顶压发电设备已在上海通过鉴定并投入生产。高炉顶压发电的原理是利用高炉炼铁时所产生的大量高压煤气,经过减温减压后输送给用户之间的压力差来进行发电的。这套设备的发电能力为1700千瓦,年发电量可达1000万度。这项热源的回收可获得巨大经济效益。

绿色食品

绿色食品并不是指绿颜色的食品。奶粉可以是绿色食品,牛肉也可以是绿色食品。如果你注意观察,许多食品的包装袋上都有一个小绿苗的标志,旁边有“绿色食品”的字样。这些食品在生产和加工的过程中,尽量不用或少用化学药品。因为化学药品可能会残留在食物中,随着进入人体,对我们的健康造成损害。例如,果园里喷洒农药,农药会残留在水果的表皮中;用生长激素喂猪,激素会进入猪肉中,人吃了这样的猪肉,激素会影响人体的新陈代谢和正常发育。有机食品比绿色食品的要求更严格,它们的生产过程完全不允许使用任何化学合成物质,它们是真正无污染、高品位、高质量的健康产品。

20世纪70年代以来,人们的环保意识日益增强,发达国家的有识之士提出了发展“有机食品生产企业”、消费无害食品的概念。于是,质量优、营养丰富、食用安全的有机食品应运而生,并率先风靡欧美等国,进而推广到世界各地。据有机农业国际联盟统计,目前它已拥有300多个成员组织,分布在60多个国家和地区,拥有有机食品生产企业约1.5万家,年产值达1000多亿美元。

1989年,我国农业部农垦司提出“八五”期间主要抓有机食品,并赋予这类食品一个形象而生动的名称:“绿色食品”。这是我国实施“绿色食品”工程的开端。如今我国“绿色食品”的生产规模已在国际上处于领先地位。通过认证的绿色食品有蔬菜、禽肉蛋鱼、粮油、副食品调料、乳制品、茶叶、咖啡、水果、酒及饮料等。

绿色食品的生产制作、质量和外包装都有一定的标准。绿色食品必须在绝对不受污染的环境中生产和制作。农作物、畜禽、水产品等原料,其:种植、饲养、养殖及加工都必须符合一定的生产操作规程。比如,要划出一批专用的农田来生产绿色食品,选用抗病虫害能力强的优良品种,尽量用天敌方法治虫,用腐熟的有机肥作肥料等,不施用化肥、农药等化学品,使食物中农药等污染物的残留极低。绿色食品的外包装必须符合特别的包装、标签规定,上面必须同时印有绿色食品的商标标志、文字和批准号,其中标志和“绿色食品”4个字为绿色衬托的白色图案。

未来城市的模样

未来的农业

同类推荐
  • 仰望深邃

    仰望深邃

    徐刚文集,内容包括:光的追问、创世混沌、太阳经典、太阳家族、玄妙地球、月光宝盒、星路历程、宇宙岛、天象记事、向太空进发等。
  • 揭开神秘大洋的面纱

    揭开神秘大洋的面纱

    《揭开神秘大洋的面纱》将带领读者走进浩瀚的海洋,探索神秘莫测的海洋动物世界,认识千奇百怪的生命,了解各种有趣而又鲜为人知的海洋动物生活习性。同时,揭开生物资源与人类之间的关系,从而增强人们保护海洋生物的意识。揭开神秘大洋的面纱,给青少年全方位的有关海洋知识与科技的体验。
  • 气象:阴晴冷暖早知道

    气象:阴晴冷暖早知道

    本书是关于气象的科普读本,向读者介绍了众多奇怪的天气现象:千姿百态的云、五彩缤纷的雪花、神秘的大雾、怪雨、奇特的龙卷风等。内容涉及所有的大气现象及人们最为关心的一些天气气候热点问题,帮助读者更深入地了解气象科学,强化人们的气象意识,帮助读者了解气象,用好气象服务产品。图文并茂,理论与现象结合,阐述简明,通俗易懂,适合广大青少年及对气象感兴趣的读者阅读。
  • 奇异有趣的动物世界(科普知识大博览)

    奇异有趣的动物世界(科普知识大博览)

    在奇妙的动物世界中有很多精彩有趣的故事。种类繁多的动物令人眼花缭乱,他们灵活敏捷的身手,漂亮的样貌,神秘独特的生活习性都能让你连连惊叹。你喜欢家里的小猫小狗吗?很多人都喜欢这些小动物。作为人类的伙伴,我们需要学会尊重和爱护动物,与他们和睦相处、共同成长,要做到这一点,那就先从了解他们开始吧!地球上的生命种类繁多,动物是其组成部分之一。它们是大自然赐予的,能够和人类共同生长、相互影响的伙伴。从天上翱翔的飞禽到地上奔跑的野兽,从海底游弋的鱼类到洞穴里的昆虫等,地球上形形色色的动物让我们的世界变得热闹,充满生机。我们人类也是动物世界的一分子,而且是最高级的动物。
  • 青少年应该知道的汽车

    青少年应该知道的汽车

    本书让读者在了解什么是汽车的同时,能明白理解汽车发展的来龙去脉,进而使我们在享受汽车为我们带来的便利舒适的现代生活的同时,不仅知其然,而且更能知其所以然,让广大青少年了解和掌握汽车的基础知识。
热门推荐
  • 爱上写日记(小学一、二年级)

    爱上写日记(小学一、二年级)

    日记为孩子的心理健康和心灵成长提供了个人空间。小学生从小养成写日记的好习惯,对于开拓眼界和提高作文水平有很大的帮助。本书指导小学一二级学生真实地记录学习和生活中的事情、感想和见闻,锻炼写作能力,并对成长中的烦恼提供心理上的帮助。
  • 《唯吾得卿则天下无二色》

    《唯吾得卿则天下无二色》

    如是我得到你,我这一生只会有你一个人足矣....
  • 漆黑之翼

    漆黑之翼

    漆黑之夜,魔神降临。灭世之力,危在旦夕。主角气运,附身于吾。无尽轮回,终能破局。
  • EXO之我是女配我做主!

    EXO之我是女配我做主!

    本书开始重写啦!欢迎“光顾”灿晗星烁的《EXO之幽魅无世》,文中一个故事可能并不圆满(你们懂得,有多个故事),因为脑洞还不够……我会尽量多写的,不要放弃偶呐~
  • 罪的救赎

    罪的救赎

    魑魅魍魉,传说地狱的四大恶魔,而今,他们联手要重归人世,掀起一场秘密之战。
  • 天宇龙魂

    天宇龙魂

    龙啸九天唤雷子,魂转千回醒神台。若天道不允,轮回难寻。我便踏破这天道,再创这轮回,只为与你再相见。混沌创世,诸神浮世,尽在此世。
  • 消失的咖啡店

    消失的咖啡店

    王晗子回国上大学碰到了重叠空间中的“Disappear”咖啡店,自此引发了一系列匪夷所思的事情,在寻找王冬向陷入爱恋中的同时更是牵扯出自己好友丁帅的神秘身份以及当年一系列爱恨情仇的内幕......
  • 盛世婚宠:征服腹黑小娇妻

    盛世婚宠:征服腹黑小娇妻

    18岁生日当天王诗情未曾谋面的生父跳楼自杀,给她留下了一笔高达一亿的欠款作为礼物。茫然无知的王诗情为了还债,被迫加入了一家经济公司。加入公司的当天,她就被经纪人带着参加了一个圈内的酒会。酒会上,王诗情阴错阳差之下救了中药的荣泽,成了他一夜贪欢的对象。一夜之后,王诗情羞愤逃走,荣泽却仿佛食髓知味一般对她紧追不放。“女人,上了我的床,你就注定属于我。”荣泽看着眼前眉目精致却面无表情的女人,说道。“我不是货品,我只属于我自己。”王诗情淡淡地说服,仿佛眼前站着的男人根本不是H市的无冕之王。
  • 贵族学院邂逅

    贵族学院邂逅

    她,是皇室的公主,原是廖氏集团的大小姐,被妹妹陷害,险些丧命,在回来了结恩怨,遇上了青梅竹马,但应失忆想不起来,她与他,他们和她们之间,会发生擦出什么火花?会在一起吗?
  • 舞尽桃花:倾城弃妃很冷艳

    舞尽桃花:倾城弃妃很冷艳

    卧槽!洗个澡也能穿越?!还有木有比这更狗血的事!穿了就算了吧!竟然穿成八岁的小屁孩,OMG!老天爷你收了我吧!我云梦梦好歹也是21世纪的天才美少女吧!天哪,这叫我以后可怎么活啊!算了算了,既来之则安之,反正穿成了将军之女,不愁吃不愁穿,而且自己的便宜爹爹以后要将自己嫁给当朝太子,好耶!太子妃耶!那以后等太子当了皇上那自己就是皇后了,好耶好耶!皇后耶!几年后,他们奉旨成婚,可在大婚之日,他却对她厌恶至极,只因她不是自己心爱的女人。可她却早已爱上了他,她跌落悬崖,可他却转身离去。青楼重生,她出尘绝艳,冷若冰霜,她发誓,一定要他付出代价!