我們能指望用焚燒來解決塑料問題嗎?

全球塑料產量和消費量的不斷增長已經大大超過了目前所有垃圾處理方法的處理能力。與普遍看法相反的是,只有一小部分塑料垃圾在經濟上或技術上適合循環使用。1950-2015年期間,大約 49 億噸塑料,即人類生產的全部塑料的 60%,被丟棄在垃圾填埋場或自然環境中,日積月累。在這些垃圾中,60% 進入了環境(它們或被填埋,或成為海洋和陸地垃圾),12% 被焚燒,只有 9% 被回收利用。
為了管理不斷增加的塑料垃圾,一些城市和政府受到垃圾管理企業強大游說的影響,正在轉向熱處理手段。表面上,熱處理看起來可能像是一種可行的快速解決辦法,“變廢為能”或“變塑料為燃料”有望減少垃圾量并產生能量。然而,無論垃圾的成分如何,熱處理都是將一種形式的污染轉化為其他形式的污染,包括有毒的煙氣和灰渣。
今年2月份,全球焚燒替代聯盟(GAIA),全球擺脫塑料(Break Free From Plastic), 以及國際消除持久性有機污染物聯盟(IPEN)等機構和國際環境法中心(CIEL)一起,發布了報告 Plastics and Health——TheHidden Costs of a Plastic Planet,無毒先鋒將其翻譯成了中文,名為《塑料與健康:塑料星球的隱藏成本》(文末可下載。這份開創性的報告涵蓋了塑料整個生命周期,包括焚燒在內,對健康的影響。
>> 垃圾焚燒

垃圾焚燒(此處指的是在焚燒廠內進行的焚燒)排放的煙氣中含有重金屬(汞、鉛、鎘和汞等)、有機化合物(二噁英,多氯聯苯,六氯苯、多氯萘、多環芳烴等)、揮發性有機化合物以及酸性氣體(包括二氧化硫和氯化氫)、顆粒物(灰塵和砂礫)、氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳等數百種有毒有害物質。

 

圖:生活垃圾焚燒廠煙道氣能監測到的揮發性有機物

而灰渣分為爐渣和飛灰。爐渣和飛灰中都含有重金屬,而飛灰中重金屬含量更高,且還含有二噁英以及含有大量的鹽分等物質,被列為危險廢棄物。

煙氣、飛灰和爐渣中的有毒污染物能夠傳播很遠的距離,并沉積在土壤和水中,然后在食物鏈上的動植物組織中累積,最終進入人體。

 

圖:焚燒導致的有毒暴露途徑

2013年毒物觀察(ToxicoWatch)的一項研究發現,位于焚燒廠附近的庭院的雞產下的蛋中含有高濃度的二噁英。

 

圖:荷蘭REC焚燒廠附近的雞蛋二噁英含量(紅色為超標)

>> 露天焚燒
除了這種集成式的焚燒,在城郊、農村和偏遠地區,還有用露天焚燒來解決塑料問題的情況。然而,相比于大型焚燒爐,露天焚燒的污染程度要高得多。

露天焚燒的定義是焚燒不需要的可燃物質,如紙張、木材、塑料、紡織品、橡膠、廢油和其他堆放于大自然或露天垃圾場的碎片,這里的污染物被直接排放到空氣中。露天焚燒還可涉及缺乏排放控制的焚化設備,比如火爐。

 

圖:露天焚燒
一項研究發現:露天焚燒占全球人為釋放的小顆粒物總量的 29%,汞排放總量的 10%,多環芳烴排放總量的 40%。
塑料焚燒可對健康造成嚴重威脅,例如聚氯乙烯(PVC)導致二噁英排放量過高。這種持久的生物累積毒物可擴散到空氣和土壤中,影響附近的動植物。露天焚燒還可能導致野火及其相關的傷亡。聯合國環境規劃署將露天焚燒定義為一種環境不可接受的過程,可導致無意形成并釋放持久性有機污染物,并建議停止露天焚燒和其他不受控制的廢棄物焚燒,包括垃圾填埋場的焚燒。
燃燒的塑料和其他廢棄物排放的煙霧和微??梢l呼吸系統健康問題,特別是兒童、老年人、哮喘患者和慢性心臟病或肺病患者,而多氯二苯并呋喃和多氯聯苯是眾所周知的致癌物質,釋放的金屬是已知的神經毒素。
>> 焚燒不行,氣化和熱解行嗎?
氣化、熱解和等離子弧通常被統稱為“變塑料為燃料”方法,旨在將廢棄物轉化為合成氣體或合成油,然后燃燒以減少廢棄量。它們在美國和歐洲被歸類為焚燒方式,原因是該過程涉及廢棄物的熱處理和所產生氣體的燃燒。
•   氣化:含碳材料在 540-1,540℃ 的溫度下進行熱轉換,并且空氣或氧氣供應量有限。氣化會產生污染物和由一氧化碳、氫氣和二氧化碳組成的合成氣,需要先進的污染控制技術。來自空氣污染控制設備的廢氣、爐渣和飛灰以及廢水是氣化的副產品,類似于垃圾焚燒。
•   熱解:有機物質在高溫下的無氧熱化學分解。熱解在溫度高于 400℃ 的無氧環境中發生。反應過程中產生的合成氣通常被轉化為生物柴油等液態烴。其他副產物通常是未轉化的碳和/或木炭和灰,其中固結了重金屬和二噁英。
•   等離子?。旱入x子炬提供 2,200-11,000℃ 的補充熱量,以產生合成氣和熱量。據報道,該技術生產的爐渣有滲濾出砷和鎘等重金屬的風險。

變塑料為燃料市場一直在增長,不少企業都嘗試發展商業規模的固體生活垃圾氣化業務。到目前為止,由于操作經驗不足、成本高、缺乏資金和環境問題,這些嘗試通常延遲多年并高調地失敗。最近的一項研究得出結論,認為固體生活垃圾熱解的熱力學可行性值得懷疑,該技術對環境造成危害。因此,它尚未被證明是一種可持續的廢棄物處理技術和能源。

 
垃圾氣化會產生劇毒的一氧化碳,其濃度遠高于致命劑量。有毒、酸性和可冷凝的碳氫化合物(焦油)是不可避免的氣化副產物,并且當設施處理混合廢棄物時,由于難以穩定該過程,因此會產生大量此類物質。當壓力增大時,有毒氣體會逃逸到空氣中。如上所述,熱解和等離子弧的副產物含有濃縮的有毒物質,它們可能潛入環境中。

焚燒只會帶來更多的問題

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綜上所述,無論是焚燒,還是氣化、熱解和等離子弧,塑料垃圾的熱處理會導致二噁英和多氯聯苯等持久性有機污染物以及來自塑料垃圾物原始成分的鉛、砷、汞和其他重金屬的排放。也就是說,熱處理的方式只是將一種可見的污染轉換為不可見的毒性更強的“隱形污染”。
所以,我們不能指望用熱處理的方式來解決塑料的問題。

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