——谈城市住宅小区人工-生物综合去污及立体化生态
随着我国城市化发展,环境问题日益突出。污水、垃圾作为人类生产生活的副产品,由于不加处理而排入环境,环境又反馈给人类,从而危及人的健康。伦敦大雾的惨剧就说明了这一点。因此,人们愈将寻找一种花钱不多,而又能收到各种效益的处理方法。
这里我就谈谈我的一点见解。
一 生活垃圾处理
生活垃圾粗看无可用之处,实际上却是一座未开发的宝山。它主要由
1.金属,纸张,玻璃,塑料,复合垃圾。
2.极易腐臭的蔬菜,瓜果的废弃部分组成。
1类垃圾可以分类送厂回收利用。关于金属,纸张,塑料,无需多说。玻璃除可以回炉利用外,现在国外有用小颗粒状玻璃建防滑公路的,国内也有用废玻璃加工装饰板的。复合垃圾,是指其是由多种材料组合而成的。比如电池,可以回收锌皮,碳棒,铜帽,二氧化锰等多种有用材料。一定程度上碳棒的回流,可以减少石墨矿的浪费。
2类垃圾我们可以和以下的废水进行综合处理。
生物综合去污设施主要由沼气池、排污管、污水处理池构成,不仅可以消除污染,而以获取廉价的能源。
首先在住宅区兴建若干大型沼气池,输入2类垃圾,粪便。为满足居民用气需要,可以适当从农村收购调用一些秸杆。(据我对溧阳市郊的农村的调查,农户有柴草多余,甚至有些农户为了方便,堆在一起,一烧了之的也有。农村推广沼气后,柴草秸杆多余更为可观。)
80年代初,加拿大国家研究院的科学家发明了高效生产沼气的方法,可以提高效率5到10倍,我们适当采用这项技术,可以大大减少沼气池的规模,或者,在同样规模下,获取更多的沼气,以用于发电,甚至供给城市工业一部分能源。
其次,在住宅区的中心,可以兴建一个沼气调节站,在技术条件允许的情况下还可以建立一个燃料电池发电站。 沼气调节站的第一个职能作用是调节新村内各沼气站的供气平衡。第二个职能作用是在夏季存储沼气。沼气的主要成分是甲烷,甲烷在加压到35个大气压以上,在
4℃以下易和水结合成晶体-甲烷冰。我们把沼气以甲烷冰的形式大量存储。到了冬天,可以让甲烷冰重新变成沼气,以供给需要。
现在日、美都在大力发展燃料电池。第二代可使用甲烷的燃料电池(MCFC)的发电效率已达到45-55%,同时还可以供给热水,总效率达80%,而甲烷菌也可以从有机物中以甲烷的形式取出达80%的能量,两下一乘,总有效率达64%,比燃烧秸杆的效率竟高出54%。这样一来,节省了大量能源,居民在用电、用热上可以大大降低支出,还大大减轻了污染。
再次,沼气池中的污泥要及时清除,用于住宅区林木,草地的肥料。多余的污泥,可以用管道运输,送往市郊的农田。实验证明,在水中被搬运的物体的重量和水流速度的六次方成正比。就是说,水速是原来的两倍,它可以推动的物体重量为原来的64倍。我们适当用一些水,加压后用来输送污泥,由于污泥颗粒很小,适当大的流速就可以把无沉淀的送到农田,又在农田里因水流缓慢而沉淀下来,成为肥料,农村也使用这技术的话,有助于发展绿色农业。
最后,沼液和生活废水,可用于灌溉林木。生活废水之所以废,主要是含有大量有机物,如淘米时落下的淀粉颗粒,洗下的肥皂水(硬脂酸盐)。这些有机物易因细菌繁殖而发臭。我们可以采用如下装置:
(插图:city01.gif)
使一部分生活废水排入土壤,供植物根系吸收。我作过对比,同时栽下的两株水杉,一株靠近水源,一株远离水源,靠近水源的生长迅速,一年后明显粗于另一株。有人担心,这样会污染地下水源,这完全是不必要的。每天有三次用水高峰,因而树的灌溉亦每日三次,树可以充分的吸收。况且,在设计时,每株树下的排放量亦是有限的。生活废水中的主要污染物有机小颗粒,也可以被土壤吸附进而分解,被根系吸收。若有渗入地下,也是相当干净的了。利用整个住宅区的树木,不仅可以大量吸收废水,用于光合作用,蒸腾作用,增加了住宅区的湿度,含氧量,降低了温度,从而达到了改善小气候的作用。而且可以增产木材,真是一举两得。
(此处插图:city02.gif)
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余下的污水,可以导理池。主要原理是使有机物小颗粒被水草所利用,从而固定下来,并降低了生化需氧量,达到可排放标准。
污水处理池作成槽状是为了加大污水与水草的接触,使水草有效的吸附有机物颗粒,并在水草的阻滞下,小颗粒可以沉淀在池底,以供鱼觅食,水草生长。水草不能太茂密,要及时割除,送入沼气池。或抛入池塘,饲养草鱼。收到水产养殖的综合效益。
三 城市立体化植被 灰色似乎成为城市的象征,楼房,马路,工厂,烟囱…… 而我所描述的一切,都笼罩在茫茫的绿色中。风吹过,绿浪滚滚,一望无垠。
立体化植被分为上、中、下三个层次。底层为草坪,中层、顶层是乔木,藤本植物的天下。下面我就详谈一下。 草坪的主要目的是覆盖裸露的土壤。天鹅绒草坪太贵,我经过反复比较,认为本地有一种杂草(被称作铁丝草),生命力非常强,善于繁衍,而且非常柔软。
中层次是指和草坪混种的灌木类,及可以附在墙上生长的爬山虎。我校(市一中)观察表明,爬山虎的附着生长可以使室温比外界低3-7°C。与其说这是一堵绿墙,倒不如说是一座巨大的生物空调。这对于我国目前能源紧张的局势有重大意义,有利于节约用电。此外,在道路上空可以搭盖棚架,让藤本植物如猕猴桃,葡萄等攀援上去,让城市变成果园,让炎热化为累累果实。
楼顶也不能让它裸露,可以砌几个花圃,种植一些葡萄,供居民食用,乘凉。 以上说的是新村内部的楼区的植被布置,新村里另一个重要组成部分是河流。河里可以种植荷花,河畔浅水处可种芦苇,岸上可种一些柳树,水杉以利于巩固堤岸,防止水土流失。
四 这一切带给我们的…… 垃圾处理不仅可以消除环境污染,还给我们带来大量的原料,节约了大量社会必要劳动时间,节约大量木材,矿藏。沼气池不仅消化了一部分垃圾,还提供了大量能源,一定程度上可缓解我国的能源紧张局面。立体化植被不仅美化了城市,而且改善了城市小环境。由于植物的蒸腾作用,带走大量热量,再加上光合作用固定的大量太阳能,对于调节降水,减轻地球温室效应将会起到巨大的作用。
(1996年1月8日定稿)
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