城市化進程是現代人類社會經濟發展水平的集中體現之壹。壹般來說，壹個國家的城市水平是其經濟發展水平的結果。從長期趨勢來看，中國確實遵循了這樣壹個普遍規律。隨著我國經濟水平的不斷提高，大中高密度城市尤其是現代化城市不斷出現，與之相伴的是大量的固體生活垃圾。我國城市固體生活垃圾總量壹直處於世界高產國家前列，增速居世界第壹。全國668個城市城市固體生活垃圾人均產生量為440公斤，年總量超過654.38+0.6億噸，占世界總量的654.38+0/4以上，並以8% ~ 654.38+00%的速度遞增，少數城市為654.38+05% ~。專家預測，2010年中國城市垃圾將達到2.64億噸，2030年達到4.09億噸，2050年達到5.28億噸。想想看，如果這麽多垃圾不能用科學手段處理，城市就會變成垃圾城，城市居民就會被垃圾包圍。城市固體廢物的處理是壹個世界性難題。環顧世界，解決垃圾問題的方法主要有填埋、焚燒、堆肥和熱解。
其中，填埋處理法最大的特點是處理成本低，方法簡單，但容易造成地下水資源的二次汙染。為了降低運輸成本，大部分城市垃圾都露天存放或者幹脆埋在郊區附近，占用和破壞了人類賴以生存的土地資源。焚燒處理法的優點是減量化效果好(焚燒後殘渣體積減少90%以上，重量減少80%以上)，處理徹底，汙染小。然而，其初始投資成本極其昂貴。建設壹座日垃圾處理能力為1，000噸的焚燒爐及附屬熱能回收設備，約需7-8億元。在西方發達國家，垃圾焚燒技術的應用已有近130年的歷史，至今仍被認為是最有效、最經濟的垃圾處理技術之壹。堆肥處理法是將混合垃圾靜態發酵產生堆肥。堆肥適用於農村農家肥生產，而非城市垃圾的工業處理。它的缺點是有機物堆積腐爛時間長，壹般需要三周到壹個月。積累汙染嚴重，蚊蠅滋生，嚴重汙染周邊環境，給當地衛生防疫帶來極大隱患。有機物沒有完全降解和充分處理，殘渣仍會造成垃圾汙染。有機堆肥產品雜質多，不能有效分離重金屬等有害物質。長期使用堆肥產品會造成土壤表層沈積，破壞土壤，危害農作物。
生活垃圾是含有大量廚余垃圾和有機垃圾的混合物，直接影響生態環境和人們的生活質量。然而，隨著科技的進步，人們逐漸意識到垃圾是壹種錯位的資源。經過壹些無害化處理，不僅可以減量，還可以成為新的資源。
生活垃圾的分類和轉移
為了更好地處理和利用生活垃圾，有必要對其進行分類。根據不同的類別采取不同的處理方法。垃圾分類是指根據垃圾的不同成分、屬性、利用價值和環境影響，按照不同處置方式的要求，將垃圾分為若幹不同性質的類別。生活垃圾壹般可以分為四類:可回收垃圾、餐廚垃圾、有害垃圾和其他垃圾。
可回收垃圾。包括紙、金屬、塑料、玻璃等。通過綜合處理和回收利用，可以減少汙染，節約資源。例如，每1噸廢紙可回收制成850公斤紙，比同等產量節約木材300公斤，減少汙染74%；每1噸塑料飲料瓶可回收獲得0.7噸二次原料；每回收1噸廢鋼可制鋼0.9噸，比礦石冶煉節約成本47%，減少大氣汙染75%，減少水汙染和固體廢棄物97%。
廚房垃圾。包括剩菜、骨頭、菜根、菜葉等食物垃圾，利用生物技術現場堆肥，每噸可生產0.3噸有機肥。
有害廢物。包括廢電池、廢熒光燈管、廢水銀溫度計、過期藥品等。，這些廢物需要特殊的安全處理。
其他垃圾。包括磚、瓦、陶瓷、渣土、廁所廢紙等難以回收利用的廢棄物，衛生填埋可以有效減少地下水、地表水、土壤和空氣的汙染。
然而，垃圾分類並不容易。成千上萬的城市居民每天產生大量的垃圾。未來的城市將通過現代技術建立垃圾收集和處理系統。鼓勵城市居民自覺分類玻璃、金屬、織物、廢紙、家用電器、電池、有機垃圾等。把不同種類的垃圾放進不同顏色的垃圾桶裏。有三種不同顏色的垃圾桶，壹種顏色的垃圾桶盛放食物垃圾，壹種顏色的垃圾桶盛放普通垃圾，另壹種顏色的垃圾桶盛放危險垃圾。即使有些居民暫時不分類垃圾，但隨著人類計算機技術的發展，未來的垃圾桶將是智能的，具有視覺和嗅覺的功能。智能垃圾桶可以智能識別倒入其中的垃圾，安裝在垃圾桶內的檢測裝置可以利用垃圾某些屬性的差異對垃圾進行分類。比如利用垃圾中磁性和非磁性的差異進行分類；按顆粒大小的不同分類；根據比重的不同進行分類，有重力分離、磁力分離、渦流分離、光學分離等。識別完成後，通過控制系統自動對垃圾進行分類。當垃圾快滿的時候，智能垃圾桶會對分類後的垃圾進行壓縮打包。
針對人類生活中的食物垃圾、雜草植物垃圾等有機復合垃圾，未來每個家庭還會設置專門的生物垃圾桶。生物垃圾是指可降解的有機化合物，如剩余的食物、雜草和植物。這種垃圾可以將倒入其中的有機垃圾自動分解，變成可以施肥的肥料。城市居民可以在處理垃圾的同時免費自制肥料。
垃圾分類後，不能壹直放在垃圾桶裏，要運出去，否則城市會變成垃圾山。目前比較先進的轉運垃圾的方法是管道運輸。在瑞典、日本和美國，壹些城市使用管道運輸垃圾，壹些垃圾車已經被取消。這是目前最有前景的垃圾運輸方式。智能垃圾桶的下端會連接地下管道，四通八達的地下管道將垃圾送到垃圾處理機構進行回收。垃圾處理機構回收可重復使用的塑料、紙張、橡膠、金屬、玻璃等。送到回收廠，沒有回收價值的高熱值垃圾送焚燒廠發電。深加工後還可制成其他行業的輔助燃料。其他的東西可以送去堆肥，裏面的有機物經過二次發酵可以提煉成為有機肥，可以用於園林綠化。經過這種處理，無機物和其他不可回收的垃圾已經大大減少和無害化，然後送去填埋。
垃圾回收
中國是“人口大國”，也就是說我們也是“垃圾大國”。據有關部門統計，僅中國每年城市垃圾總量就達6543.8+0.5億噸。對於它的處理，基本采用的是原始的“搬家政策”，不僅播菌，汙染環境，甚至破壞生態平衡。同時，相對原始的垃圾處理方式也造成每年價值高達250億元的可再生資源損失。
其實可以回收的東西很多，比如廢紙、廢鐵的再生產；壹些包裝的重復使用；壹些資源可以通過能量轉換(垃圾沼氣發電)轉化為新的生產要素，回到生產和消費的循環中，即科學合理地處理垃圾。
美國新興預測委員會和日本科學技術廳的專家預測，未來30年，能源、環境、農業、食品、信息技術、制造業和醫藥等領域將出現“十大新興技術”，其中與垃圾處理相關的新興技術位列第二。隨著這類新興技術的出現、成熟和產業化，到下世紀頭十年，發達國家50%的日常生活垃圾將被科學利用。
利用垃圾發電
“電”是我們現實生活中不可或缺的壹部分。沒有電的生活是不可想象的。我們知道，目前“電”主要是通過煤的燃燒。在燃燒過程中，鍋爐內的水被加熱成高壓蒸汽，然後高壓蒸汽帶動汽輪機高速旋轉，通過聯軸器帶動發電機發電。產生的“電”通過變壓器送到輸電線路上，再通過變壓器把電壓變成用戶使用的電壓電平，接在各種電器上，使之運行。
根據國家資源部門的介紹，中國的煤炭儲量只有40到50年的開采期。40到50年後，中國的煤炭資源將會枯竭。我們將面臨沒有電的那壹天。我們無法想象如果沒有電，我們的世界會是什麽樣子。我們的周圍將會壹片黑暗，沒有電話，沒有電視，機器無法工作，信息無法傳遞，等等，所以如果沒有電，我們的生活將會多麽可怕。它把我們推回到古老的過去。因此，我們必須開發新能源。
事實上，世界上所有國家都面臨著這個嚴峻的事實。包括我國在內的各國科學家都在研究未來如何解決煤炭資源枯竭後的發電問題，以解決人們生活中不可或缺的“電”。
目前除了利用原子能和可再生能源(水電、風能、太陽能、地熱能、海洋能、生物質能)發電，還研究垃圾。垃圾發電不僅清潔了我們的環境，還處理了生活垃圾。
歐洲議會專門批準了壹系列文件，要求歐盟國家的垃圾填埋氣必須收集利用。奧地利、瑞典、法國等國相繼頒布了廢棄物回收利用的法律法規，使廢棄物回收利用成為壹個新興產業，並得到蓬勃發展。瑞士和丹麥利用垃圾焚燒發電，占垃圾處理能力的65% ~ 75%；到20世紀末，美國共有259個垃圾填埋場，裝機容量超過750萬千瓦。日本從廢品中回收的銅占全國銅需求的80%。
就垃圾發電而言，它帶來的利潤也是相當可觀的。目前發電，壹噸煤產生的熱量是7000~8000大卡，垃圾只有3000大卡左右。垃圾發電在熱值上無法與煤相比，但相對於每噸煤500~600元的成本，垃圾幾乎不需要成本，這使得垃圾發電的利潤回報非常豐厚。目前美國每噸垃圾轉化電能約為500~750千瓦，我國已達到400~500千瓦。垃圾發電帶來的凈利潤約為7%~9%。
利用垃圾發電的主要方法是焚燒。焚燒是壹種城市固體廢物的高溫熱化學處理技術。垃圾被送進爐子作為燃燒的固體燃料。在800℃ ~ 1000℃的高溫下，垃圾中的可燃成分與空氣中的氧氣發生劇烈反應，放出熱量並轉化為高溫燃燒氣體，進而轉化為電能。垃圾焚燒技術在西方發達國家有著悠久的發展歷史。德國和法國是第壹個利用廢物發電的國家。近幾十年來，美國和日本在垃圾發電方面也發展迅速，處於世界領先行列。中國在垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面起步較晚。相比之下，我國垃圾焚燒設備的設計、生產和應用水平和規模與發達國家相比仍有較大差距，但潛力巨大，前景廣闊。
2002年，中國* *城市660個，年垃圾清運量65438+3650萬噸。考慮到垃圾的平均熱值為4200千焦/千克，垃圾作為能源的年總量為573千焦。據國家環保總局預測，2010年，我國城市生活垃圾年產量將為65438+5200萬噸，2005年為65438+7900萬噸，2020年為210萬噸。據專家估計，2005年，大中城市垃圾中有機物含量將達到70%以上，含水率在50%左右。有了垃圾分類等措施，到2010大中城市生活垃圾基本達到直接焚燒的要求。若能滿足此要求的垃圾占總量的50%，則熱值按5000 kJ/kg計算，垃圾能源資源總量為760噸。如果2020年考慮同樣的比例，垃圾能源資源總量為1.050焦，可利用量為525焦，可利用垃圾發電量為3450MW，提供約25TWh的電力。據了解，到目前為止，深圳、上海、珠海等15城市已有20座垃圾焚燒發電廠建成並投入運行，還有數十座城市計劃每天焚燒1000噸垃圾。因此，從資源角度來看，垃圾焚燒發電潛力巨大。
另壹種利用垃圾發電的技術是垃圾沼氣發電。這樣有機物在沼氣池中濃縮發酵產生可燃沼氣，再輸送到電廠發電。發酵後的有機物可以做肥料，真是壹舉兩得。
垃圾發電將環保和節能有機地結合起來，因此將會有很好的發展前景。
把垃圾變成肥料
城市生活垃圾中的有機成分，如下腳料，既不能再利用，也不能用於發電，因為它們的燃燒值很低，含水量很高。即使這樣，我們也不能把它們倒掉，這樣會滋生各種細菌，蒼蠅，蚊子之類的，會對城市環境造成破壞。目前人類主要利用堆肥來發酵這類垃圾，堆肥的方法是將混合垃圾靜態發酵產生堆肥。堆肥適用於農村農家肥生產，而非城市垃圾的工業處理。其缺點是有機物堆積腐爛時間長，壹般需要3周到1個月。積累汙染嚴重，蚊蠅滋生，嚴重汙染周邊環境，給當地衛生防疫帶來極大隱患。有機物沒有完全降解和充分處理，殘渣仍會造成垃圾汙染。有機堆肥產品雜質多，不能有效分離重金屬等有害物質。長期使用堆肥產品會造成土壤表層沈積，破壞土壤，危害農作物。
隨著人類生物技術的快速發展，人類將廣泛地將微生物技術應用到有機廢物的施肥過程中。微生物垃圾處理技術是在餐廚有機垃圾中加入微生物固定化發酵劑，讓有益菌“吃垃圾”。我們吃剩的米飯，細菌繼續吃，細菌吃下的廚余變成壹袋袋淡黃色的粉末，這就是高能有機肥。有骨頭，塑料袋，筷子，細菌吃不完。這些處理不掉的垃圾只占廚房垃圾總量的2% ~ 3%。
在這個“化腐朽為神奇”的項目中，最重要的貢獻就是微生物技術。6-8小時後，在壹定溫度和濕度的作用下，復合微生物菌可以吃幹凈垃圾，將所有動植物蛋白轉化為細菌蛋白。這種細菌蛋白既可做飼料，又可做肥料，真正做到了變廢為寶。
利用微生物技術，垃圾處理無害化可達100%，資源化利用率可達95%。今年北京奧運會期間，與運動員餐廳壹墻之隔的微生物垃圾處理站，就是對餐廚垃圾進行就地處理，實現無運輸、無異味。據報道，許多城市的市長都參觀過奧運垃圾處理站，稱它跳出了“把壹種形式的垃圾變成另壹種形式”的怪圈。同時也達到了另壹個很好的效果。比如微生物菌劑不斷改良土壤，增加土壤有機質含量，平衡土壤酸堿度，雖然這些無法用價格衡量，但科學研究證明，土壤每平方米有機質增加0.1%，可減少2.25噸二氧化碳排放。按此計算，如果2000多平方公裏的果蔬基地采用這種微生物廢棄物處理技術，每年可減少800萬噸二氧化碳排放，讓“沃土工程”的實現為期不遠。
未來每個城市家庭都會有這種采用微生物處理技術的小型機器。人吃完會把剩菜餵給小機器。這臺小機器為家庭菜園吐出袋裝肥料。“這太神奇了！”未來的城市居民將擺脫剩飯剩菜等有機垃圾帶來的困擾。