太空城的垃圾焚烧场
太空城的垃圾处理场,也有分拣、拆解、焚烧、填埋几个流程。先把可回收的物品和危险品分拣出来。这些皆由机器人完成。其中报废的机电产品、家用电器、电池等,送入拆解车间进行拆解、回收和无害化处理。太空城几乎没有土石垃圾,无须筛除土石,分拣剩下的厨余垃圾、枯枝落叶、卫生纸之类,就送入焚烧炉了。
地面的垃圾处理场在回收物质后,因为剩余物燃烧能产生的热太少,燃烧温度低,一些有害物质不能完全分解,造成二次污染。喷油加煤助燃,成本又上去了。太空城空间小,对空气污染更敏感。是怎么解决这个难题的呢?太空城拿出的办法是:纯氧焚烧!
因为内燃机车辆污染大,系留卫星只能从锂电池汽车和燃料电池汽车,二者选一。考虑到锂电池汽车充电后行程短及锂矿资源的短缺,最后决定采用氢燃料电池汽车。燃料电池汽车和冶金用的氢气由电解水的方法获得。系留卫星阳光充足,氢气价格不高。但电解水时产生的大量氧气,需求量小,非常便宜,正好可用于垃圾焚烧炉。
地面空气中的氧只占五分之一,把大量不能助燃的氮气鼓入焚烧炉,只会稀释氧气,降低化学反应的速度,最后把大量宝贵的热量带走。这是地面垃圾焚烧不充分、温度低的重要原因。用纯氧焚烧垃圾,提高了炉温,使难以燃烧的化合物彻底分解,让含有大量水的垃圾,不必添加燃料就可充分燃烧。但这个办法在地面难以采用。
垃圾充分燃烧再冷却后,得到固体残渣、水和气体。这气体主要是二氧化碳,还有氧气和少量的氮气。是农场急需的气肥。对于焚烧后的残渣,清除重金属后,与湖泥混合,可用于填埋。太空城建设前期,最缺的就是土壤,因此这种焚烧后的残渣很受欢迎。
垃圾焚烧发电,成本高,收益少,属于赔本买卖。既然天梯建设早期,土壤稀缺,为什么不直接将垃圾填埋造土呢?将含有大量有机物的垃圾直接填埋,相当于堆肥。由于太空城空间狭小,堆肥后产生的臭气很难扩散稀释,清除很麻烦。而且这样填埋出来的土地不稳定,有机物腐烂后体积缩小,地面会下沉。同时有机物太多,树木也不容易栽活,这就是须焚烧后再填埋的理由。