洪燕芬　洪辰明　李英

摘要： 在城市的生產(chǎn)生活中，城市垃圾影響嚴(yán)重。垃圾分類(lèi)在全國(guó)乃至全球范圍內(nèi)開(kāi)展得如火如荼，已有的垃圾分類(lèi)方法為我們提供了很好的借鑒，但如何從源頭出發(fā)解決問(wèn)題仍亟待研究。物質(zhì)的組成——化學(xué)元素為我們提供了新的思路，剖析城市垃圾與化學(xué)元素的深層內(nèi)涵及關(guān)系，并由此提出基于元素分析的垃圾分類(lèi)與處理方法。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)元素; 城市垃圾; 垃圾分類(lèi)

文章編號(hào)： 1005-6629（2020）03-0093-05

中圖分類(lèi)號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1869年，俄國(guó)科學(xué)家門(mén)捷列夫發(fā)明了元素周期表，為化學(xué)研究開(kāi)創(chuàng)了新紀(jì)元。150年后，聯(lián)合國(guó)宣布將2019年定為“國(guó)際化學(xué)元素周期表年”。盡管人們很難感受、觸摸到化學(xué)元素，但它們其實(shí)無(wú)處不在，基于化學(xué)元素的創(chuàng)新應(yīng)用也在各行各業(yè)中改變著人們的生活。更節(jié)能的汽車(chē)、更舒適的運(yùn)動(dòng)鞋，背后都離不開(kāi)新材料的研發(fā)。新材料的不斷涌現(xiàn)與化學(xué)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新緊密相連，與此同時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題是，這些材料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中伴隨著廢棄物的產(chǎn)生。未來(lái)城市充滿著諸多可能，但也面臨諸多挑戰(zhàn)。某種程度上，人類(lèi)如何利用化學(xué)創(chuàng)新，決定了未來(lái)生活的走向，如何更有效地解決其中的問(wèn)題，需要我們從源頭出發(fā)考慮。本文從化學(xué)元素的視角出發(fā)，分析城市垃圾的成分特點(diǎn)，并由此淺析基于元素分析的垃圾分類(lèi)方法。

1? 城市垃圾及垃圾分類(lèi)現(xiàn)狀

1.1? 城市垃圾的界定

我們的物質(zhì)世界是由化學(xué)元素組成的，基于這些元素的獨(dú)特的性質(zhì)，科學(xué)家們制造出對(duì)人類(lèi)有用的產(chǎn)品，但在生產(chǎn)過(guò)程中和使用完畢后又會(huì)產(chǎn)生廢棄物——垃圾。城市垃圾是在城市生產(chǎn)生活過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物，根據(jù)其來(lái)源可以分為工業(yè)垃圾、建筑垃圾、生活垃圾，這些垃圾也都是由多種多樣的化學(xué)元素所組成。

其中，工業(yè)垃圾產(chǎn)量最大，成分較為單一，含有的污染物也較為集中，如冶金工廠產(chǎn)生的垃圾含有較多的重金屬元素，日用化工廠產(chǎn)生的垃圾含有較多的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，工廠往往通過(guò)酸堿反應(yīng)、沉淀反應(yīng)等化學(xué)方法去除有害元素，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。建筑垃圾主要為硅酸鹽材料、鋼鐵制品、鋁制品，其化學(xué)成分毒性較小，但若隨意丟棄也會(huì)破壞土壤、水體的物理結(jié)構(gòu)，特殊形態(tài)的硅酸鹽（如石棉）吸入肺中還會(huì)引發(fā)肺癌，所以一般由建設(shè)單位集中填埋處理。而生活垃圾成分最為復(fù)雜，既包含無(wú)機(jī)物也包含有機(jī)物，雖然每家每戶(hù)產(chǎn)生的量小而零散，但集中起來(lái)處理難度不小。

1.2? 國(guó)內(nèi)外城市垃圾分類(lèi)現(xiàn)狀

中國(guó)是世界人口第一大國(guó)，任何一個(gè)問(wèn)題乘以14億都是一個(gè)重大的問(wèn)題。隨著人民生活水平的提高，每個(gè)人消耗的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品與日俱增，而生產(chǎn)這些產(chǎn)品的過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)垃圾和消費(fèi)后留下的生活垃圾也日積月累，如何安全高效地處理這些垃圾已成為迫在眉睫的問(wèn)題。為此，我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始提出垃圾分類(lèi)的概念，于2000年開(kāi)始在北京、上海、廣州、深圳、杭州、廈門(mén)、桂林、南京共8個(gè)大中城市開(kāi)展生活垃圾分類(lèi)試點(diǎn)[1]，并逐步向全國(guó)推廣，但進(jìn)展較為緩慢，雖然不乏媒體宣傳，但垃圾分類(lèi)的觀念尚未深入到每個(gè)公民的內(nèi)心。根據(jù)我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市生活垃圾分類(lèi)標(biāo)志（GB/T 19095-2008）》[2]，生活垃圾可分為6大類(lèi)11小類(lèi)（見(jiàn)表1）。這一分類(lèi)方法較為全面，但種類(lèi)較多普通居民難以分清，故實(shí)際操作中分為4類(lèi)，即： 可回收物、干垃圾、濕垃圾、有害垃圾。

表1? 標(biāo)志的類(lèi)別構(gòu)成

放眼世界，發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾分類(lèi)工作起步較早。英國(guó)早在1974年就頒布了《固體廢棄物污染法》，要求廢棄物必須無(wú)害化后才能排放，后又制訂了一系列的法律和具體的規(guī)劃措施，如按重量征收垃圾稅等。德國(guó)的垃圾分類(lèi)理論較為先進(jìn)，于1996年在《循環(huán)經(jīng)濟(jì)與廢物管理法》中提出了3R原則，即減量化（reducing）、再利用（reusing）、再循環(huán)（recycling）。日本是垃圾分類(lèi)實(shí)施最細(xì)致的國(guó)家，實(shí)行五分法，每輛垃圾收運(yùn)車(chē)固定收集一個(gè)品種的垃圾，對(duì)于不符合規(guī)定的垃圾則會(huì)拒絕收運(yùn)，在長(zhǎng)期的實(shí)踐中，日本的垃圾回收技術(shù)不斷提升，相關(guān)的法律也愈加健全。綜合來(lái)看，這些國(guó)家從環(huán)保理念、宣傳教育、法律保障、獎(jiǎng)懲結(jié)合等方面多管齊下，值得我國(guó)參考借鑒。

2? 塑料垃圾中的化學(xué)元素

塑料是以有機(jī)小分子為原料，通過(guò)加成或縮合反應(yīng)聚合而成的高分子材料。1869年，美國(guó)印刷工人約翰·海厄特在硝化纖維中添加樟腦，制出了第一種有實(shí)用價(jià)值的塑料——賽璐珞。1907年，美籍比利時(shí)人列奧·亨德里克·貝克蘭用苯酚和甲醛研制出了第一種完全由單體合成出的塑料——酚醛樹(shù)脂。之后的100多年中，各種類(lèi)型的塑料相繼被合成并投入生產(chǎn)、生活中。到現(xiàn)在，全球每年塑料的產(chǎn)量已高達(dá)5億噸。可見(jiàn)，塑料垃圾會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的影響。

塑料的主體成分是有機(jī)物，主要元素是碳、氫，某些塑料含有雜原子，如聚氯乙烯含氯、聚四氟乙烯含氟、聚酯類(lèi)含氧、聚酰胺類(lèi)含氮，就元素組成來(lái)說(shuō)并沒(méi)有特別之處。但因?yàn)樗芰系南鄬?duì)分子質(zhì)量較大，難以降解，且與自然界中的物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上差別較大，所以會(huì)改變土壤的物理性質(zhì)，造成肥力下降，被動(dòng)物食用后亦會(huì)影響其消化功能。因此對(duì)塑料垃圾的研究主要在于如何加快其降解速率。

2.1? 白色塑料

1933年，英國(guó)卜內(nèi)門(mén)化學(xué)工業(yè)公司將乙烯氣體置于高溫高壓下，得到一種白色半透明的固體，第一次合成出了聚乙烯。1953年，德國(guó)化學(xué)家齊格拉發(fā)現(xiàn)用四氯化鈦和三乙基鋁的混合物做催化劑可使乙烯在較低壓強(qiáng)下聚合，并且這種催化劑用于丙烯、氯乙烯、苯乙烯等的聚合可以使產(chǎn)物的立體結(jié)構(gòu)更加規(guī)整，性能更加優(yōu)越。后來(lái)，化學(xué)家又陸續(xù)開(kāi)發(fā)了以鉻、鐵、鈷、鎳、鈀等過(guò)渡金屬元素為基礎(chǔ)的催化劑，為高分子化合物的合成提供了高效而多樣化的途徑。早期的齊格拉催化劑效率較低，1克鈦只能得到1000克聚乙烯，產(chǎn)品需要洗脫催化劑殘留，后期1克鈦可以得到數(shù)十萬(wàn)克聚乙烯，可免除洗脫步驟，產(chǎn)品中的金屬元素也不會(huì)成為主要的污染來(lái)源。

以聚乙烯為代表的加成聚合塑料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、堿、有機(jī)溶劑，為其提供了廣泛的應(yīng)用空間。但由此帶來(lái)的問(wèn)題是，這些塑料在自然環(huán)境中難以降解，可停留數(shù)百年。在實(shí)驗(yàn)室中，聚乙烯只能在發(fā)煙硫酸、鉻酸等強(qiáng)氧化劑或紫外線作用下發(fā)生降解，但自然界中難以達(dá)到此類(lèi)條件。

相比之下，聚酯、聚酰胺等通過(guò)縮合反應(yīng)聚合而成的塑料，其分子內(nèi)每個(gè)鏈節(jié)之間的官能團(tuán)容易水解，故而更易降解。但這種降解需要在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加熱等實(shí)驗(yàn)室極端環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)，在自然界中的常溫、近中性環(huán)境中難以達(dá)到，故這些塑料依然歸屬于白色塑料行列。

2.2? 可降解塑料

可降解塑料是在生產(chǎn)過(guò)程中加入一定量的添加劑后，使其穩(wěn)定性下降，進(jìn)而在自然環(huán)境中較易降解的塑料。根據(jù)其降解原理可以分為光降解、生物降解、水降解等[3， 4]。

光降解塑料是通過(guò)引入光敏性基團(tuán)或摻雜光敏性物質(zhì)，使塑料被光尤其是紫外線照射后能發(fā)生降解。一般所用的光敏性基團(tuán)為烯酮類(lèi)，光敏性物質(zhì)為過(guò)渡金屬絡(luò)合物，如硬脂酸鐵、羧酸稀土等。光降解塑料只能在土壤表面受太陽(yáng)光直射才能降解，真正降解成小分子進(jìn)而進(jìn)入生態(tài)循環(huán)的比例很低，大部分崩解為肉眼看不見(jiàn)的碎片進(jìn)入土壤，對(duì)環(huán)境的潛在危害很大。且光敏劑中所含的鈷、鉬、銅、鐵、釩、稀土等過(guò)渡金屬會(huì)改變土壤的元素組成。

生物降解塑料的主要成分為天然高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等，它們由生物體產(chǎn)生，也可以由生物體完全分解，稱(chēng)為“完全生物降解塑料”[5]?；蛘咴诎咨芰现袚诫s入上述高分子，后者降解后前者也崩解成碎片，稱(chēng)為“破壞性生物降解塑料”，但這種塑料和光降解塑料一樣，其中的聚烯烴部分并未真正降解而是僅僅崩解為碎片，會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，所以在國(guó)外已經(jīng)基本淘汰。

水降解塑料以聚乙烯醇為基底，通過(guò)每個(gè)鏈節(jié)上的羥基和其他有機(jī)小分子發(fā)生縮合反應(yīng)而制得，如聚乙烯醇縮醛、聚乙烯醇酯、聚乙烯醚等。由于大量羥基的存在，聚乙烯醇可溶于水，而縮合之后羥基氫被其他官能團(tuán)取代，則不溶于水。在自然環(huán)境中聚乙烯醇縮醛和聚乙烯醇酯水解為聚乙烯醇和小分子醛、羧酸，溶解消失，且聚乙烯醇可被細(xì)菌作為碳源利用，最終可完全降解成小分子。

3? 有害垃圾中的化學(xué)元素

一些制品中含有重金屬元素，如若泄露會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，必須單獨(dú)加以回收。

3.1? 鉛

鉛作為相對(duì)原子質(zhì)量最大的非放射性元素，臨近慢速中子俘獲過(guò)程（slow-neutron capture process，縮寫(xiě)為s過(guò)程）的終點(diǎn)，在大質(zhì)量恒星晚期的核合成過(guò)程中較多地積累，所以在整個(gè)宇宙中和地球表面的豐度均較高（14克/噸，排名第36）。且其活潑性中等，只需將含鉛礦物和木炭共熱即可被還原為單質(zhì)，而較低的熔點(diǎn)使其較易加工，所以自古羅馬時(shí)代就廣泛使用。但鉛的毒性較強(qiáng)，古羅馬人將鉛用于自來(lái)水管、食具、酒具，長(zhǎng)期使用這些制品的人出現(xiàn)了智力低下、嘔吐、貧血等中毒癥狀。

現(xiàn)如今，鉛不再用于直接接觸人體的制品中，但在其他方面的用途依然廣泛。鉛的熔點(diǎn)低，錫+鉛+鎘+鉍1∶2∶1∶4的合金（伍德合金）熔點(diǎn)低至70℃，可以用作保險(xiǎn)絲或消防水龍頭。鉛的密度高，鉛球用作體育比賽的標(biāo)準(zhǔn)器材。在波濤洶涌的海面釣魚(yú)，綁在魚(yú)鉤上使其下沉的鉛墜也是用鉛做的。

鉛的原子量大，是最重的一種非放射性元素。而原子量越大對(duì)輻射阻擋能力就越強(qiáng)，拍X光片的時(shí)候，醫(yī)生給你一條很重的黑色圍裙，那里面就有一塊鉛皮，而X光機(jī)的外殼和放射科的墻壁、大門(mén)也都灌了鉛板，房間觀察窗是用含鉛的玻璃做的，以保護(hù)醫(yī)生和患者免受非必要輻射的傷害。鉛還在各大車(chē)站、機(jī)場(chǎng)用作安檢儀的外殼。

鉛的活動(dòng)性較差，雖然在金屬活動(dòng)性順序表中的位置在氫之前，但因?yàn)榱蛩徙U和氟化鉛都不溶于水，所以可以用作生產(chǎn)、儲(chǔ)存硫酸和氫氟酸的容器。

鉛玻璃（PbSiO3）折射率高，色散強(qiáng)烈，一束白光照射進(jìn)去會(huì)像鉆石一樣將其分成七彩，非常璀璨，所以可以用作仿鉆裝飾品，比如施華洛世奇的“仿水晶”就是鉛玻璃。

鉛有+4、 +2、 0等化合價(jià)，將+4價(jià)的PbO2和0價(jià)的金屬鉛共同浸入稀硫酸中可以歸中成+2價(jià)的PbSO4而產(chǎn)生電流，用作蓄電池。因?yàn)殂U的原子量大，儲(chǔ)存同樣電量的這種電池比鋰電池笨重得多，只能用在對(duì)便攜性要求不高的場(chǎng)合（如汽車(chē)中）。

當(dāng)這些制品廢棄后，若不加處理則鉛元素會(huì)污染環(huán)境，所以必須加以回收。

3.2? 汞

汞俗名水銀，作為室溫下唯一一種液態(tài)金屬自古以來(lái)就引起了人們的廣泛關(guān)注。在中國(guó)古代，水銀是江河湖海的化身，被傾瀉在帝王陵墓中，模擬他死前的江山。在民間，工匠將金、銀溶解在水銀中，涂布在其他金屬或玻璃的表面，再加熱使汞揮發(fā)，金、銀就留在了器具表面，可以制造“鎏金”或“鎏銀”的工藝品，或者制造鏡子。在西方，同樣需要用到水銀的職業(yè)是帽匠，因?yàn)橹谱髅弊拥拿ば枰盟y處理使其更柔順，《愛(ài)麗絲仙境漫游記》中的“瘋帽子（the Mad Hatter）”就是因?yàn)殚L(zhǎng)期吸入汞蒸氣而瘋瘋癲癲的。但這種毒性非常之慢性，所以長(zhǎng)期以來(lái)人們沒(méi)有認(rèn)識(shí)到汞的毒性，一直到19世紀(jì)依然在廣泛使用它。

基于水銀的獨(dú)特性質(zhì)，至今仍然有許多不可替代的用途。水銀在整個(gè)液態(tài)范圍（-39～500℃加壓）內(nèi)的熱膨脹均勻，可以用作溫度計(jì)。水銀的密度很大（13.55g/mL），只需76厘米的汞柱即可和1.01×105帕的大氣壓相抗衡，所以可用作氣壓計(jì)、血壓計(jì)。

汞蒸氣和稀有氣體類(lèi)似是單原子分子，所以在電場(chǎng)的作用下也會(huì)像稀有氣體一樣發(fā)光。低壓汞燈（0.1～1mmHg）主要發(fā)出184.5nm、 253.7nm的紫外光，用于殺菌消毒和誘捕昆蟲(chóng);中壓汞燈（1大氣壓）發(fā)出紫外區(qū)的184.5nm、 253.7nm、 365.4nm，紫色的404.7nm，藍(lán)色的435.8nm，綠色的546.1nm，黃色的577.0nm、 579.1nm等線狀光譜，用作物理實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)光源;而高壓汞燈（2～15大氣壓）在整個(gè)紫外區(qū)和可見(jiàn)區(qū)發(fā)出連續(xù)光譜，可用于路面照明，顏色偏藍(lán)綠。日光燈管就是在低壓汞燈內(nèi)壁涂上熒光粉，后者吸收了汞原子發(fā)射出來(lái)的紫外線的能量后發(fā)出白色的可見(jiàn)光。

許多化工反應(yīng)也都需要用汞的化合物做催化劑，這些含汞廢水如果不經(jīng)處理直接排放會(huì)導(dǎo)致汞進(jìn)入生物體內(nèi)，通過(guò)食物鏈逐級(jí)富集至頂級(jí)消費(fèi)者也就是人體內(nèi)。并且，在生物體內(nèi)的有機(jī)物作用下，無(wú)機(jī)汞還會(huì)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)汞，比如二甲基汞[（CH3）2Hg]。1956年起，日本熊本縣水俁市陸續(xù)出現(xiàn)了一些手足抽搐、精神異常、腦部萎縮的病人，甚至連當(dāng)?shù)氐囊恍┴埗及l(fā)瘋似地跳海自殺，這種病癥被稱(chēng)為“水俁病”。排查病因發(fā)現(xiàn)是當(dāng)?shù)匾患掖姿釓S用硫酸汞做催化劑，排入海灣后在魚(yú)蝦貝類(lèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化為二甲基汞，吃了當(dāng)?shù)厮a(chǎn)的人和貓紛紛發(fā)瘋，最終造成1700多人死亡。

3.3? 鎘

鎘是近代從鋅礦中發(fā)現(xiàn)的稀有金屬，其熔、沸點(diǎn)等物理性質(zhì)及活潑性等化學(xué)性質(zhì)均與同族的鋅相似，所以用途也和鋅類(lèi)似。鎘的熔點(diǎn)321℃，沸點(diǎn)766℃，可以用作低熔點(diǎn)合金，比如伍德合金就是1∶2∶1∶4的錫、鉛、鎘、鉍合金，熔點(diǎn)只有70℃。與鋅類(lèi)似，鎘單質(zhì)較活潑，也可以用于制造電池。鎳鎘電池用+3價(jià)的NiO（OH）為正極，用金屬鎘為負(fù)極，可以反復(fù)充放電。

與鋅化合物大部分呈白色不同，鎘的化合物具有較深或較鮮艷的顏色，碳酸鎘（CdCO3）是白色的;氧化鎘（CdO）是棕色的，正是因?yàn)樗c氧化鋅的顏色差異才導(dǎo)致了鎘的發(fā)現(xiàn);硫化鎘（CdS）是黃色的，可以用作黃色顏料，稱(chēng)作“鎘黃”;硒化鎘（CdSe）的顏色更深，用作紅色顏料，稱(chēng)作“鎘紅”;硫化鎘和硒化鎘按照不同配比摻在玻璃中可以顯出從黃到紅深淺不同的顏色，雖然主角是鎘，但名字卻叫“硒紅玻璃”。

但這些鎘千萬(wàn)不能攝入體內(nèi)，因?yàn)樗袆《?。鎘累積在腎臟及肝臟內(nèi)，會(huì)損傷腎功能。鎘會(huì)取代骨骼中鈣的位置，使骨骼疏松、軟化，導(dǎo)致難以忍受的骨痛病。鎘會(huì)取代許多酶中鋅的位置而破壞酶的活性，引起高血壓、心血管疾病。含鎘的廢水必須使用熟石灰中和，將其轉(zhuǎn)化為難溶的氫氧化鎘[Cd（OH）2]沉淀，或用離子交換樹(shù)脂吸附后才能排放。如不處理，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境公害事件。

1920年代，日本富山縣神通川流域的一些農(nóng)民發(fā)現(xiàn)他們種植的水稻生長(zhǎng)不良。不久之后，這些農(nóng)民自己也開(kāi)始被一種怪病困擾，患者骨骼軟化、萎縮，四肢和脊柱彎曲變形，骨質(zhì)松脆，易發(fā)骨折，全身各部位發(fā)生神經(jīng)痛、骨痛，最后痛苦地死去。二戰(zhàn)以后，此病發(fā)病人數(shù)增加，但病因一時(shí)還找不到，只能根據(jù)病人不停地喊“痛”將其稱(chēng)為“痛痛病”。1960年代，日本科學(xué)家終于確認(rèn)這種病與神通川上游煉鋅廠排放的含鎘廢水有關(guān)，神通川兩岸的稻田用河水灌溉，鎘元素被富集在水稻中，當(dāng)?shù)厝顺枣k含量超標(biāo)的大米，長(zhǎng)期攝入過(guò)量的鎘，久而久之就造成了慢性鎘中毒。

4? 垃圾中化學(xué)元素的測(cè)定

4.1? 測(cè)定儀器與方法

相關(guān)研究者發(fā)明了一種基于化學(xué)元素特性的垃圾分類(lèi)設(shè)備，該設(shè)備的構(gòu)造及具體流程示意圖見(jiàn)圖1[6]。該分類(lèi)設(shè)備由對(duì)垃圾進(jìn)行連續(xù)傳輸?shù)睦鴤鬏斞b置、基于化學(xué)元素特性對(duì)垃圾進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的設(shè)備、對(duì)已檢測(cè)垃圾進(jìn)行實(shí)時(shí)分類(lèi)的裝置以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所組成。其工作原理和流程是，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接收基于化學(xué)元素特性對(duì)垃圾進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的設(shè)備的檢測(cè)信號(hào)，向?qū)σ褭z測(cè)垃圾進(jìn)行實(shí)時(shí)分類(lèi)的裝置發(fā)送指令，對(duì)垃圾傳輸裝置上的垃圾進(jìn)行分類(lèi);所述基于化學(xué)元素特性對(duì)垃圾進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的設(shè)備實(shí)際為化學(xué)元素分析儀，該化學(xué)元素分析儀位于所述垃圾傳輸裝置的上方，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接收化學(xué)元素分析儀的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)垃圾傳輸裝置上的垃圾進(jìn)行分類(lèi);垃圾傳輸裝置為皮帶輸送機(jī)，所述對(duì)已檢測(cè)垃圾進(jìn)行實(shí)時(shí)分類(lèi)的裝置包括高壓空壓機(jī)、與高壓空壓機(jī)連接的高壓空氣噴嘴以及多個(gè)垃圾收集箱，高壓空氣噴嘴位于化學(xué)元素分析儀下游的皮帶輸送機(jī)末端，垃圾收

圖1? 基于化學(xué)元素特性的垃圾分類(lèi)設(shè)備流程示意圖

集箱設(shè)置在所述皮帶輸送機(jī)末端外側(cè)，與高壓空氣噴嘴對(duì)應(yīng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接收化學(xué)元素分析儀的檢測(cè)信號(hào)，向高壓空壓機(jī)發(fā)送指令，開(kāi)啟氣源和高壓空氣閥，將皮帶輸送機(jī)上的垃圾推送到對(duì)應(yīng)的垃圾收集箱。

4.2? 基于元素分析的垃圾分類(lèi)指導(dǎo)

借鑒已有研究的相關(guān)結(jié)論，基于元素分析對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi)存在可行性，并且能夠讓垃圾發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益，變廢為寶。將垃圾進(jìn)行破袋、粉碎和篩分等前處理，將經(jīng)前處理后的垃圾混合物放置在垃圾傳輸裝置上，基于化學(xué)元素特性對(duì)垃圾進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的設(shè)備對(duì)垃圾進(jìn)行檢測(cè)分析，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接收所述檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的信號(hào)，向?qū)M(jìn)行實(shí)時(shí)分類(lèi)的裝置發(fā)送指令，對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi)。將上述垃圾分類(lèi)方法應(yīng)用在垃圾回收及制備化學(xué)元素特性穩(wěn)定的原料中，對(duì)垃圾進(jìn)行回收利用，既節(jié)省資源，又可將垃圾制備成化學(xué)元素特性穩(wěn)定的原料。當(dāng)這些原料用于熱解、氣化和燃燒等過(guò)程時(shí)，為整個(gè)過(guò)程的穩(wěn)定有效運(yùn)行創(chuàng)造了有利的條件，從而實(shí)現(xiàn)垃圾減量化、資源化和能源化的目的。

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