目前為止，全世界成功實(shí)施并運營(yíng)的“可持續城市”案例只有四個(gè)，其中兩個(gè)在瑞典——哈馬碧湖城和馬爾默的明日之城。
從上世紀中葉開(kāi)始，瑞典城市的發(fā)展逐漸受到不斷高漲的環(huán)保意識影響，進(jìn)而不斷追求與試驗“可持續城市”的可行性。在垃圾分類(lèi)和回收利用方面，真空垃圾收集技術(shù)和沼氣純化技術(shù)，為這個(gè)目標提供了堅實(shí)的技術(shù)支持。
哈馬碧生態(tài)模型
1972年，瑞典首都斯德哥爾摩舉辦了第一次人類(lèi)環(huán)境國際會(huì )議——聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會(huì )議，大會(huì )聚焦于國際視野下的環(huán)境問(wèn)題。而1970年代初出現的石油危機，讓瑞典從國家層面開(kāi)始重視節能項目，并支持石油替代能源的研發(fā)。
從第一代可持續城市哈馬碧湖城開(kāi)始，斯德哥爾摩市政府就提出了嚴苛的環(huán)保要求，并設定了相應的環(huán)境目標：將哈馬碧湖城的能耗降低到當時(shí)普通新開(kāi)發(fā)項目的50%。
在上世紀90年代，這是相當大膽的目標。哈馬碧湖城建成后，基本實(shí)現了當初定的環(huán)境目標。而且，與周邊地塊相比，其土地價(jià)值提升了25%，卻僅付出了5%的成本增量，讓開(kāi)發(fā)商獲益良多。
其中，1996年由斯德哥爾摩水公司、Fortum (能源公司) 和城市廢物回收公司合作開(kāi)發(fā)的哈馬碧生態(tài)模型至關(guān)重要。該模型的主要原理是最大程度地實(shí)現材料和能源流的局部閉環(huán)。它展示了如何將廢物回收、水、地區供暖供冷和交通，與城市規劃、景觀(guān)及建筑設計進(jìn)行整合, 最大限度地減少材料和能源的消耗。
哈馬碧生態(tài)模型
共生城市方法不斷得到改進(jìn)和修正，并廣泛應用在城市建設領(lǐng)域。包括斯德哥爾摩最新的可持續發(fā)展項目——皇家海港城。2010年通過(guò)的斯德哥爾摩皇家海港環(huán)境計劃 (SRSEP)確定的環(huán)境目標為：(1) 到2020年, 人均年碳排放量在1.5噸以下;(2) 到2030年，實(shí)現無(wú)化石燃料和氣候正影響;(3) 30% 當地生產(chǎn)的電力使用可再生能源和材料, 平均能耗為每年 55千瓦時(shí)每平方米。
從哈馬碧生態(tài)模型不難看出，其通過(guò)廢棄物、能源、水和污水三個(gè)生態(tài)循環(huán)的聯(lián)動(dòng)循環(huán)，組成了可持續城市的環(huán)境支撐體系，并運用了“3R”原則--減量、回用和循環(huán)，實(shí)現了更加高效的資源利用。
剖析這個(gè)生態(tài)模型的循環(huán)過(guò)程會(huì )發(fā)現，城市居民，即傳統的能源消費者，同時(shí)也是能源的生產(chǎn)者和輸送者，而多樣化的可再生能源路徑支撐著(zhù)可持續新城的運營(yíng)。
居民的生活垃圾被全部分類(lèi)回收，其中，可燃廢棄物和生物燃料被轉化為區域集中供熱和電力;太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉化為電能，或用來(lái)加熱水;雨水被有組織地通過(guò)沉淀池過(guò)濾后，排到哈馬碧湖，而不是進(jìn)入污水處理廠(chǎng);污水處理廠(chǎng)通過(guò)厭氧消化罐，從污泥中提取沼氣，剩下的殘余物被用作肥料;將處理過(guò)的污水所產(chǎn)生的熱量轉化成區域集中供熱或供冷;最終只有1%的危險廢棄物進(jìn)行了填埋。
當然，石油替代能源的研發(fā)不是一蹴而就的，瑞典政府發(fā)揮了重要的引導作用，啟動(dòng)經(jīng)濟杠桿，出臺相應的能源政策進(jìn)行宏觀(guān)調控，比如：征收二氧化碳排放稅，可再生能源免稅等系列措施。
哈馬碧湖城總投資的17%來(lái)源于斯德哥爾摩市政府的補貼，政府的積極參與充分調動(dòng)了開(kāi)發(fā)商的積極性，探索和實(shí)踐出一條建立在能源突破和創(chuàng )新基礎上的可持續城市生態(tài)開(kāi)發(fā)模式。
瑞典第一大可再生能源工廠(chǎng)運作模式示意圖。圖片來(lái)源：Golden Forest能源咨詢(xún)公司
真空垃圾收集技術(shù)
作為可持續城市環(huán)境管理的核心技術(shù)之一，真空垃圾收集技術(shù)顛覆了傳統的垃圾搜集方式。漫步哈馬碧湖城，社區任何角落都看不到垃圾箱或垃圾中轉站，也聞不到開(kāi)放式垃圾堆放散發(fā)出的異味。這個(gè)近3萬(wàn)人口的新城所產(chǎn)生的垃圾就隱藏在地下管網(wǎng)里。通過(guò)地下管網(wǎng)來(lái)運輸垃圾，將垃圾從街道下方輸送到位于區域邊緣的收集中心，方便卡車(chē)裝卸垃圾集裝箱，再運輸到垃圾焚燒廠(chǎng)、填埋場(chǎng)或回收中心進(jìn)一步處理。
真空垃圾收集技術(shù)示意圖。圖片來(lái)源：瑞典ENVAC集團
真空垃圾收集技術(shù)是一套封閉式垃圾自動(dòng)收集系統，不僅改善了人居環(huán)境，而且釋放了寶貴的空間，提升了物業(yè)價(jià)值，還為新城規劃及房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)提供了新的亮點(diǎn)，為生態(tài)社區的建設提供了有力的技術(shù)方案。
以斯德哥爾摩市一座典型社區作為研究模型(包含3500戶(hù)、13500平米商業(yè)辦公、一所學(xué)校)，獲得的研究數據表明，與傳統垃圾收集過(guò)程相比，真空垃圾收集的開(kāi)車(chē)累計行駛距離減少93%，尾氣累計排放降低96%，經(jīng)過(guò)的十字路口累計數量減少92%，開(kāi)車(chē)累計時(shí)間減少95%。結論顯而易見(jiàn)，街道交通得到緩解，衛生設施占地可以用作其他用途(如停車(chē)空間)，環(huán)境沒(méi)有了異味。
傳統收集與真空收集對街道空間釋放和環(huán)境美化效果，左圖代表傳統，右圖代表真空。圖片來(lái)源：瑞典ENVAC集團
沼氣純化技術(shù)
沼氣純化技術(shù)在將生活垃圾轉化成可再生能源的鏈條上，起到了關(guān)鍵作用。今天，斯德哥爾摩市約50%的城市公交車(chē)、出租車(chē)都在使用純化后的沼氣作為動(dòng)力來(lái)源。
在瑞典第三大城市烏普薩拉，矗立著(zhù)一座大型沼氣廠(chǎng)，集中處理烏普薩拉市20萬(wàn)居民的生活垃圾(每人每年約產(chǎn)生200公斤垃圾，包括50公斤廚余垃圾)。在這里，各種生活垃圾、農業(yè)生物質(zhì)、污水處理廠(chǎng)底泥等，經(jīng)過(guò)分類(lèi)、粉碎、厭氧發(fā)酵、沼氣純化后，搖身變?yōu)槌鞘兄匾目稍偕茉?。過(guò)程中的副產(chǎn)物沼液、沼渣，因其富含氮、磷等營(yíng)養元素和微量元素，得到瑞典農業(yè)協(xié)會(huì )廣泛使用，以有效減少氮流失，增加作物產(chǎn)量，甚至增加作物抗病抗逆能力。
厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣主要成分是甲烷(60%)、二氧化碳(40%)，由于純度不夠，很難直接進(jìn)入工業(yè)或城市應用領(lǐng)域。而瑞典農業(yè)大學(xué)的技術(shù)可以使沼氣純化達到98%，可以直接用來(lái)供熱、熱電聯(lián)產(chǎn)、車(chē)用燃料、并入天然氣網(wǎng)等。而將提純后的生物甲烷并入天然氣網(wǎng)，更方便了沼氣的遠距離輸送，進(jìn)一步推動(dòng)沼氣融入現有的能源供應體系。
沼氣純化裝置，烏普薩拉沼氣廠(chǎng)實(shí)景照片。圖片來(lái)源：烏普薩拉沼氣廠(chǎng)
沼氣生產(chǎn)及車(chē)載燃氣輸送技術(shù)路線(xiàn)示意圖，圖片來(lái)源：烏普薩拉Uppsala Vatten och Avfall AB沼氣廠(chǎng)
在瑞典，沼氣被認為是最具前景、最環(huán)保的車(chē)用燃料。隨著(zhù)沼氣加氣站的大規模建設，從瑞典南部城市馬爾默到首都斯德哥爾摩，甚至北部的許多大中型的城鎮都設有加氣站，使得沼氣燃料車(chē)的使用更為便利。
斯德哥爾摩市的沼氣加氣站，左圖為公交車(chē)沼氣加氣站，右圖為私家車(chē)沼氣加氣站。
精細的工業(yè)分工、高層次的工業(yè)合作，也是瑞典工業(yè)沼氣得以順利發(fā)展的成功經(jīng)驗之一。隨著(zhù)近年來(lái)國際原油價(jià)格的不斷攀升和原油供應不穩定因素的加劇，沼氣作為生產(chǎn)和消費的可再生清潔能源，展現出獨特的區域性?xún)?yōu)勢。
烏普薩拉市政府已經(jīng)決定擴建沼氣廠(chǎng)，在不遠的將來(lái)，這座即將成為世界上最大的沼氣生產(chǎn)工廠(chǎng)，預計每年產(chǎn)氣1400萬(wàn)立方米，每年可減少二氧化碳排放約1.5萬(wàn)噸，其所帶來(lái)的市場(chǎng)效應、環(huán)境收益和和社會(huì )收益將更加顯著(zhù)。
