廢物管理-環境百科

廢物管理（或廢物處置）包括管理廢物從開始到終處置所需的活動和行動。這包括廢物的收集、運輸、處理和處置，以及廢物管理過程和廢物相關法律、技術、經濟機制的監測和監管。

廢物可以是固體、液體或氣體，每種廢物都有不同的處置和管理方法。廢物管理處理所有類型的廢物，包括工業、生物和家庭廢物。在某些情況下，廢物可能對人類健康構成威脅。健康問題貫穿整個廢物管理過程。健康問題也可能間接或直接出現。直接地，通過處理上述廢物，間接地通過消耗水、土壤和食物。廢物是由^[3]人類活動產生的，例如原材料的提取和加工^。廢物管理旨在減少廢物對人類健康、環境的不利影響，行星資源和美學。

各國（發達和發展中）的廢物管理做法并不統一；地區（城市和農村地區）、住宅和工業部門都可以采取不同的方法。

妥善管理廢物對于建設可持續和宜居的城市很重要，但對許多發展中和城市來說仍然是一個挑戰。一份報告發現，有效的廢物管理相對昂貴，通常占市政預算的 20%–50%。運營這項重要的市政服務需要高效、可持續和社會支持的集成系統。大部分廢物管理實踐涉及城市固體廢物(MSW)，這是家庭、工業和商業活動產生的大部分廢物。廢物管理的措施，包括綜合技術經濟機制的措施一個的循環經濟、有效的處置設施、進出口控制以及所生產產品的佳可持續設計。

在關于全球廢物、其管理及其對人類健康和生活影響的科學證據的次系統審查中，作者得出結論，所有城市固體陸地廢物中約有四分之一未被收集，另外四分之一在收集后管理不善，通常在明火和不受控制的火中燃燒——或者加起來每年接近 10 億噸。他們還發現，廣泛的優先領域都缺乏“高質量的研究基礎”，部分原因是缺乏“大量研究資金”，而這往往是積極進取的科學家所需要的。

廢物管理原則

廢物等級

該環保3R是指“3個RS”減少，再利用和回收，進行分類根據他們來講可取的廢物管理戰略廢物小化。廢物等級是大多數廢物小化策略的基石。廢物分級的目的是從產品中獲取大的實際利益并產生少的終廢物；參見：資源回收。^[13]廢物等級用金字塔表示，因為基本前提是政策應促進措施以防止廢物產生。下一步或首選行動是為已產生的廢物尋找替代用途，即再利用。其次是回收，包括堆肥。此步驟之后是材料回收和廢物轉化為能源。后的行動是處置，在垃圾填埋場或通過焚燒而沒有能量回收。這后一步是對未被阻止、轉移或回收的廢物的后手段。^{[14] [需要頁面]}廢物等級表示產品或材料通過廢物管理金字塔的連續階段的進展。層次結構代表每個產品生命周期的后期部分。

產品的生命周期

生命周期從設計開始，然后通過制造、分銷和主要使用進行，然后遵循廢物層次結構的減少、再利用和回收階段。生命周期的每個階段都提供了政策干預的機會，重新思考產品的需求，重新設計以大限度地減少浪費的可能性，擴大其使用。^{[14] [需要的頁面]}產品生命周期分析是一種通過避免不必要的浪費來優化世界有限資源的使用的方法。

資源效率

資源效率反映了對全球經濟增長和發展在當前的生產和消費模式下無法持續的理解。在全球范圍內，人類為生產商品而提取的資源多于地球所能補充的。^{[14] [需要的頁面]}資源效率是減少這些商品的生產和消費對環境的影響，從終的原材料提取到后的使用和處置。

污染者付費原則

該污染者付費原則強制要求污染方支付對環境的影響。關于廢物管理，這通常是指要求廢物產生者為不可回收材料的適當處置付費。^[15]

歷史

在歷史的大部分時間里，由于人口密度低和自然資源的開發，人類產生的廢物量微不足道。前現代時期產生的常見廢物主要是灰燼和人類可生物降解的廢物，這些廢物在當地被釋放回地下，對環境的影響小。由木頭或金屬制成的工具通常被重復使用或代代相傳。

然而，一些文明比其他文明在廢物輸出方面更加揮霍。特別是，瑪雅的中美洲有一個每月固定的儀式，在村里的人都會聚集在一起，燃燒垃圾丟在垃圾場大。^[16]

現代

隨著工業化的開始和英格蘭大型人口中心的持續城市增長，城市中垃圾的堆積導致衛生水平和城市生活的總體質量迅速惡化。由于缺乏清理垃圾的規定，街道上到處都是污物。^[17]早在 1751 年，就有人呼吁建立一個擁有廢物清除權的市政當局，當時倫敦的科爾賓·莫里斯( Corbyn Morris ) 提出“……因為保護人民的健康非常重要，因此提議：這座城市的清潔工作，應該由一個統一的公共管理，所有的污穢都……由泰晤士河運送在國內保持適當的距離”。^[18]

然而，直到 19 世紀中葉，在日益嚴重的霍亂爆發和公共衛生辯論的刺激下，有關該問題的個立法才出現。在這種新的重點很有影響力的是報告的衛生狀況的勞動人口在1842年^[19]中的社會改革，埃德溫·查德威克，其中他主張充足的廢物清除和管理設施的重要性，以改善健康和福利城市的人口。

在英國，1846 年的《消除滋擾和疾病預防法》開始了倫敦提供受監管廢物管理的穩步發展過程。該作品的大都會局是個全市范圍內的權威集中的衛生監管為迅速發展的城市和公共衛生法1875年提出強制要求每家每戶存入他們每周浪費在“可移動插座”進行處置，概念的灰塵-斌。^[20]

Manlove, Alliott & Co. Ltd. 1894 年的破壞爐。使用焚化爐處理廢物在 19 世紀后期開始流行。

處置廢物的急劇增加導致了批焚燒廠的產生，或者，正如他們當時所說的，“破壞者”。1874 年，座焚化爐由Manlove, Alliott & Co. Ltd.根據 Alfred Fryer 的設計在諾丁漢建造。^[18]然而，由于它們產生的大量灰燼以及飄散在鄰近地區的灰燼，這些都遭到了反對。^[21]

20 世紀初，歐洲和北美的其他大城市也出現了類似的市政垃圾處理系統。1895 年，紐約市成為美國個公共部門垃圾管理的城市。^[20]

早期的垃圾清運車只是由一隊馬牽引的敞篷自卸車。它們在 20 世紀初期變得機動化，并且在 1920 年代在英國推出了輛通過傾卸杠桿機構消除異味的封閉式卡車。^[22]這些很快就配備了“料斗機制”，其中鏟斗在地板上裝載，然后機械提升以將廢物存放在卡車中。該加伍德負載帕克是輛卡車，1938年，納入液壓壓路機。

廢物處理和運輸[編輯]

英國伯克郡的模壓塑料輪式垃圾桶

不同和地區的廢物收集方法差異很大。生活垃圾收集服務通常由地方政府當局或私營公司提供，用于處理工業和商業垃圾。一些地區，尤其是欠發達的地區，沒有正式的廢物收集系統。

廢物處理做法[編輯]

在大多數歐洲、加拿大、新西蘭、美國和許多其他發達，路邊收集是常見的處理方法，其中垃圾由專門的卡車定期收集。這通常與路邊垃圾分類有關。在農村地區，廢物可能需要運往轉運站。收集的廢物然后被運送到適當的處置設施。在某些地區，使用真空收集，通過真空沿著小口徑管將廢物從家庭或商業場所運輸。系統在歐洲和北美使用。

在一些司法管轄區，未分類的廢物在路邊或廢物轉運站收集，然后分類為可回收和不可利用的廢物。這樣的系統能夠對大量固體廢物進行分類，回收可回收物，并將剩余物轉化為沼氣和土壤改良劑。在舊金山，當地政府制定了強制性回收和堆肥條例。以支持其“到 2020 年零廢物”的目標，要求城市中的每個人都將可回收物和可堆肥物排除在垃圾填埋場之外。這三個溪流由路邊的“神奇 3”垃圾箱系統收集——藍色代表可回收垃圾，綠色代表可堆肥垃圾，黑色代表垃圾填埋場材料——提供給居民和企業，并由舊金山唯一的垃圾運輸商 Recology 提供服務。該市的“即付即用”系統按垃圾填埋場材料的數量向客戶收費，這為將可回收物和可堆肥物與其他丟棄物分開提供經濟激勵。該市環境部的零廢物計劃帶領該市實現了 80% 的分流，是北美分流率高的。使用多種顏色來區分垃圾桶和回收罐。此外，在世界的某些地區，由于官方沒有幫助衡量某些做法的環境可持續性的基準，城市固體廢物的處置會造成環境壓力。^[24]

廢物分類[編輯]

格但斯克理工大學的回收點

這是濕垃圾和干垃圾的分離。目的是容易回收干垃圾，并將濕垃圾用作堆肥。在分類垃圾時，填埋的垃圾數量大大減少，從而降低了空氣和水的污染水平。重要的是要記住，廢物分類應基于廢物的類型以及合適的處理和處置方式。這也使得對廢物應用不同的過程變得更加容易，例如堆肥、回收和焚燒。作為一個社區，實踐廢物管理和隔離很重要。實踐廢物管理的一種方法是確保有意識。應向社區解釋廢物分類的過程。^[25]

分類垃圾的處理成本通常也更低，因為它不需要像混合垃圾一樣多的人工分類。廢物分類很重要的原因有很多，例如法律義務、成本節約以及保護人類健康和環境。機構應讓員工盡可能輕松地正確分類垃圾。這可以包括貼標簽、確保有足夠的可訪問垃圾箱并清楚地說明隔離為何如此重要。^[26]標簽在處理核廢料時尤為重要，因為核循環的過量產物會對人類健康造成多大危害。^[27]

推薦的容器顏色編碼^[28]

? 黃色 - 用于感染性廢物

? Brown- 用于化學和制藥廢物

? 黑色——用于一般垃圾

財務模型[編輯]

在大多數發達，家庭廢物處理的資金來自或地方稅，這可能與收入或財產價值有關。商業和工業廢物處理通常作為商業服務收費，通常作為包括處理成本在內的綜合收費。這種做法可能會鼓勵處置承包商選擇便宜的處置方案，例如垃圾填埋場，而不是環境佳的解決方案，例如再利用和回收利用。

對城市政府來說，固體廢物管理項目的融資可能是壓倒性的，特別是如果政府將其視為應該為市民提供的重要服務。捐助者和贈款是一種取決于捐助組織利益的籌資機制。盡管這是發展城市廢物管理基礎設施的好方法，但吸引和利用贈款完全取決于捐助者認為重要的內容。因此，對于城市政府來說，決定如何在廢物管理的各個方面分配資金可能是一個挑戰。^[29]

在臺北等一些地區，市政府向家庭和工業收取垃圾產生量的費用。只有將垃圾放入政府發放的垃圾袋中，市議會才會收集垃圾。該政策成功地減少了城市產生的廢物量并提高了回收率。^{[需要引用]}

世界銀行使用多種產品和服務為固體廢物管理項目提供資金和建議，包括傳統貸款、基于結果的融資、發展政策融資和技術咨詢。世界銀行資助的廢物管理項目通常涉及廢物的整個生命周期，從產生到收集和運輸，后是處理和處置。^[6]

處置方法[編輯]

垃圾填埋場[編輯]

正在運行的垃圾填埋場壓實車。

維也納的施皮特勞焚燒廠

垃圾填埋場是通過掩埋方式處理廢物的場所。垃圾填埋是古老的廢物處理形式，盡管廢物掩埋是現代的；歷史上，垃圾只是成堆或扔進坑里。垃圾填埋場必須每天開放并可供用戶使用。雖然它的大多數客戶是市政當局、商業和建筑公司，但在大多數情況下，居民也可以使用垃圾填埋場。^[30]從歷史上看，垃圾填埋場一直是有組織的廢物處理常見的方法，并且在世界許多地方仍然如此。

焚化[編輯]

Tarastej?rvi垃圾焚燒廠在坦佩雷，芬蘭

焚燒是一種處置方法，其中固體有機廢物進行燃燒，以將其轉化為殘留物和氣態產物。該方法可用于處理城市固體廢物和廢水處理產生的固體殘留物。該過程將固體廢物量減少了 80% 至 95%。^[31]焚燒和其他高溫廢物處理系統有時被稱為“熱處理”。焚化爐將廢料轉化為熱量、氣體、蒸汽和灰燼。

焚燒既有個人小規模的，也有行業大規模的。它用于處理固體、液體和氣體廢物。它被公認為處理某些危險廢物（如生物醫療廢物）的實用方法。由于排放包括大量二氧化碳在內的氣態污染物等問題，焚燒是一種有爭議的廢物處理方法。

焚燒在日本等土地較為稀缺的很常見，因為這些設施通常不需要垃圾填埋場那么大的面積。廢物轉化為能源(WtE) 或廢物能源(EfW) 是指在熔爐或鍋爐中燃燒廢物以產生熱量、蒸汽或電力的設施的廣義術語。焚化爐中的燃燒并不總是完美的，人們擔心焚化爐煙囪的氣體排放物中的污染物。特別關注的是一些非常持久的有機化合物，如二惡英、呋喃和多環芳烴，它們可能產生并對環境造成嚴重后果，以及一些重金屬，如汞。^[32]以及在燃燒過程中會揮發的鉛。

回收[編輯]

鋼鐵粉碎和打包回收

回收是一種資源回收實踐，是指對空飲料容器等廢料進行收集和再利用。這個過程包括分解和再利用原本會被當作垃圾扔掉的材料。回收利用有很多好處，而且有了這么多新技術使更多材料可回收利用，清理地球是可能的。^[33]回收利用不僅有益于環境，而且對經濟產生積極影響。制作物品的材料可以制成新產品。^[34]可使用專用垃圾箱和收集車輛將回收材料與一般廢物分開收集，這一程序稱為路邊收集. 在一些社區，廢物所有者需要在收集之前將材料分入不同的垃圾箱（例如紙、塑料、金屬）。在其他社區，所有可回收材料都放在一個單獨的垃圾箱中進行收集，然后在中央設施進行分類。后一種方法稱為“單流回收”。^[35] [36]

在回收點拉帕加維，芬蘭

再循環的常見的的消費產品包括鋁如飲料罐，銅等金屬絲，鋼從食品和氣霧罐，舊鋼家具或設備，橡膠輪胎，聚乙烯和PET瓶，玻璃瓶，廣口瓶，紙板 箱，報紙，雜志輕紙和瓦楞紙板箱。

PVC、LDPE、PP和PS（見樹脂識別碼）也可回收。這些物品通常由單一類型的材料組成，使它們相對容易回收成新產品。由于需要額外的拆解和分離，復雜產品（如計算機和電子設備）的回收更加困難。

接受回收的材料類型因城市和/地區而異。每個城市和都有不同的回收計劃，可以處理各種類型的可回收材料。但是，一旦重新加工，材料的轉售價值就會反映接受程度的某些變化。一些回收類型包括廢紙和紙板、塑料回收、金屬回收、電子設備、木材回收、玻璃回收、布料和紡織品等等。^[37] 2017年7月，中國政府宣布禁止進口包括塑料在內的24類可回收物和固體廢物。、紡織品和混合紙，對全球直接或間接向中國出口的發達產生了巨大影響。^[38]

重用[編輯]

生物再處理[編輯]

一個活躍的堆肥堆。

自然界中的可回收材料，例如植物材料、食物殘渣和紙制品，可以通過堆肥和消化過程進行回收，以分解有機物。產生的有機材料然后作為覆蓋物或堆肥回收用于農業或園林綠化目的。此外，過程中產生的廢氣（例如甲烷）可以被捕獲并用于發電和供熱（CHP/熱電聯產），從而大限度地提高效率。有不同類型的堆肥和消化方法和技術。它們的復雜程度各不相同，從簡單的家庭堆肥堆到混合生活垃圾的大規模工業消化。生物分解的不同方法分為好氧或厭氧方法。一些方法使用這兩種方法的混合。固體廢物有機部分的厭氧消化比垃圾填埋或焚燒更環保。^[39]廢物管理中生物處理的目的是控制和加速有機物分解的自然過程。（參見資源回收）。

能量回收[編輯]

從廢物中回收能源是將不可回收的廢物材料通過各種過程（包括燃燒、氣化、熱解、厭氧消化和垃圾填埋場氣體回收）轉化為可用的熱量、電力或燃料。^[40]這個過程通常被稱為廢物轉化為能源。從廢物中回收能源是無害廢物管理層次結構的一部分。使用能量回收將不可回收的廢料轉化為電能和熱能，產生可再生能源，并且可以通過抵消化石能源的能源需求以及減少垃圾填埋場產生的甲烷來減少碳排放。^[40]在全球范圍內，廢物轉化為能源占廢物管理的 16%。^[41]

廢物的能量含量可以通過將它們用作直接燃燒燃料來直接利用，或者通過將它們加工成另一種類型的燃料來間接利用。熱處理的范圍從使用廢物作為烹飪或取暖的燃料來源和使用氣體燃料（見上文），到鍋爐的燃料以在渦輪機中產生蒸汽和電力。熱解和氣化是兩種相關的熱處理形式，其中廢料被加熱到高溫且氧氣有限。該過程通常發生在高壓下的密封容器中. 固體廢物的熱解將材料轉化為固體、液體和氣體產品。液體和氣體可以燃燒產生能量或提煉成其他化工產品（化學精煉廠）。固體殘渣（炭）可以進一步精煉成活性炭等產品。氣化和先進的等離子弧氣化用于將有機材料直接轉化為由一氧化碳和氫氣組成的合成氣（合成氣）。然后燃燒氣體以產生電力和蒸汽。熱解的替代方法是高溫高壓超臨界水分解（水熱單相氧化）。

熱解[編輯]

熱解通常用于將多種類型的家庭和工業殘留物轉化為回收燃料。放置在熱解過程中的不同類型的廢物輸入（例如植物廢物、食物垃圾、輪胎）可能會產生化石燃料的替代品。^[42]熱解是有機材料在沒有化學計量的氧氣的情況下通過加熱進行熱化學分解的過程；分解產生各種碳氫化合物氣體。^[43]在熱解過程中，物體的分子以高頻振動到分子開始分解的程度。熱解速率隨溫度升高而增加。在工業應用中，溫度高于 430 °C (800 °F)。^[44]緩慢熱解產生氣體和固體木炭。^[45]熱解有望將廢棄生物質轉化為有用的液體燃料。廢木材和塑料的熱解可能會產生燃料。熱解留下的固體包含金屬、玻璃、沙子和不會轉化為氣體的熱解焦炭。與焚燒過程相比，某些類型的熱解過程釋放的有害副產品較少，其中含有堿金屬、硫和氯。然而，一些廢物的熱解會產生影響環境的氣體，例如 HCl 和 SO ₂。^[46]

資源回收[編輯]

資源回收是系統地轉移廢物，這些廢物是用于處置的，用于特定的下一次用途。^[47]對可回收物進行加工以提取或回收材料和資源，或轉化為能源。^[48]這些活動是在資源回收設施中進行的。^[48]資源回收不僅對環境很重要，而且還具有成本效益。^[49]它減少了處理廢物的數量，節省了垃圾填埋場的空間，并保護了自然資源。^[49]

資源回收（與廢物管理相對）使用 LCA（生命周期分析）嘗試提供廢物管理的替代方案。對于混合 MSW（市政固體廢物），許多廣泛的研究表明，管理、源頭分離和收集，然后再利用和回收非有機部分以及通過厭氧消化的有機材料的能源和堆肥/肥料生產是偏愛的路徑。

作為資源回收如何有益的一個例子，許多被扔掉的物品都包含可以回收利用的金屬，例如電路板中的組件。托盤和其他包裝材料中的木屑可以回收為有用的園藝產品。回收的籌碼可以覆蓋路徑、人行道或競技場表面。

合理和一致的廢物管理實踐的應用可以產生一系列好處，包括：

1. 經濟——通過資源使用、處理和處置的方式提高經濟效率并創造回收市場可以導致產品和材料的生產和消費的有效實踐，從而回收有價值的材料以供再利用，并有可能創造新的就業機會和新的就業機會。商業機會。

2. 社會——通過適當的廢物管理實踐減少對健康的不利影響，由此產生的后果對公民社區更具吸引力。更好的社會優勢可以帶來新的就業來源，并有可能使社區擺脫貧困，尤其是在一些較貧窮的發展中和城市。

3. 環境——通過減少、再利用和回收利用以及盡量減少資源開采來減少或消除對環境的不利影響，可以改善空氣和水質量，并有助于減少溫室氣體排放。

4. 代際公平——遵循有效的廢物管理實踐可以為后代提供更強勁的經濟、更公平和更具包容性的社會以及更清潔的環境。^{[14] [需要頁面]}

可持續性[編輯]

廢物管理是企業保持ISO14001認證能力的關鍵組成部分。該標準鼓勵公司通過資源回收實踐消除浪費，從而每年提高環境效率。一種方法是采用資源回收做法，例如回收玻璃、食物殘渣、紙張和紙板、塑料瓶和金屬等材料。回收材料通常可以賣給建筑行業. 許多無機廢物流可用于生產建筑材料。混凝土和磚塊可以作為人造礫石回收。該主題已列入 2015 年 6 月在西班牙舉行的 WASCON 國際會議和 2016 年 10 月 12-14 日在意大利舉行的綠色城市主義國際會議的議程。^{[需要引用]}

液體廢物管理[編輯]

液體廢物是廢物管理的一個重要類別，因為它很難處理。與固體廢物不同，液體廢物不容易從環境中拾取和清除。液體廢物會擴散開來，如果接觸，很容易污染其他液體來源。這種類型的廢物也會滲入土壤和地下水等物體中。這反過來又會污染生態系統中的植物、動物以及污染區域內的人類。^[50]

污水污泥[編輯]

污水污泥是由廢水處理過程產生的。由于快速城市化，城市廢水增加，導致每人每年產生 0.1-30.8 公斤的污水（公斤/人/年）。^[51]污水污泥的常見處置做法是焚燒、堆肥和填埋。

避免和減少方法[編輯]

廢物管理的一個重要方法是防止產生廢物，也稱為減少廢物。廢物小化是通過徹底應用創新或替代程序來減少危險廢物的數量。^[52]避免使用的方法包括重復使用二手產品、修理損壞的物品而不是購買新物品、設計可再填充或可重復使用的產品（例如棉布代替塑料購物袋）、鼓勵消費者避免使用一次性產品（例如作為一次性餐具），從罐頭和包裝中取出任何食物/液體殘留物，^[53]并設計使用更少材料的產品來達到相同的目的（例如，飲料罐的輕量化）。^[54]

國際廢物運動[編輯]

當某個內的廢物運輸根據法規下降，廢棄物越境轉移常常受到國際條約。世界上許多的主要關注點是危險廢物。由 172 個批準的巴塞爾公約反對將危險廢物從發達轉移到欠發達。巴塞爾公約的條款已被納入歐盟廢物運輸法規。 放射性廢物雖然被認為是危險的，但不屬于巴塞爾公約的管轄范圍。

2018 年的一項研究發現，“貿易商、買家和賣家的非正式網絡利用邊界的孔隙率來逃避歐盟監管框架的限制。^[55]

發展中的挑戰[編輯]

發展中經濟體的地區經常經歷垃圾收集服務枯竭以及管理不善和不受控制的垃圾場。問題正在惡化。^{[14] [需要的頁面] [56]}治理問題使情況復雜化。由于機構薄弱、資源長期不足和快速城市化，這些和城市的廢物管理是一項持續的挑戰。^{[14] [需要的頁面]}所有這些挑戰，以及對造成廢物管理等級的不同因素缺乏了解，都會影響廢物的處理。^{[57] [需要完整引用]}

在發展中，廢物管理活動通常由窮人承擔，以求生存。據估計，亞洲、拉丁美洲和非洲有 2% 的人口以垃圾為生。家庭組織或個人手動清道夫通常參與廢物管理實踐，支持網絡和設施很少，健康影響風險增加。此外，這種做法阻礙了他們的孩子繼續接受教育。大多數市民對垃圾管理的參與程度很低，城市居民沒有積極參與垃圾管理過程。