分類後的垃圾只能是“垃圾”?這些黑科技可以化腐朽為神奇
2019年08月05日10:14

原標題:分類後的垃圾只能是“垃圾”?這些黑科技可以化腐朽為神奇

【編者按】

8月1日,上海推行生活垃圾強製分類“滿月”。

這一個月來,“垃圾分類”旋風席捲全城,上海生活垃圾分類效果初顯:居民家裡的垃圾桶多了,垃圾廂房變整潔了,高科技產品也用上了,誌願者的活兒逐漸少了,就連來滬遊客也初步知曉如何分類了……

即日起,澎湃新聞特推出系列稿件,全方位呈現生活垃圾分類“新時尚”讓居民習慣如何改變、文明之風如何浸入人心。

分類後的垃圾只能是“垃圾”?

上海推行生活垃圾強製分類後,市民已經逐漸養成了垃圾分類的習慣。經收集後,垃圾除了能去固廢處置基地、垃圾焚燒廠等,還能被如何處置?

近日,澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者從複旦大學、上海交通大學等高校獲悉,各高校的研究團隊對“垃圾處理”的鑽研正緊鑼密鼓地開展中,研發出的高科技產品,使得分類後的垃圾“變廢為寶”也成為可能。

黑科技一:濕垃圾製成活性炭材料

濕垃圾容易散發惡臭氣味?複旦大學的這個新技術可以實現“以廢治廢”。

簡單來說,這項新技術利用熱化學方法,將濕垃圾製備成不同功能的活性炭材料。目前,複旦大學環境科學與工程系張士成教授團隊目前正在研發。張士成介紹,活性炭材料可以吸附濕垃圾發酵過程中產生的惡臭氣體,真正實現以廢治廢。

活性炭作為固體吸附劑,在空氣淨化、廢水處理等領域呈現出應用量增長的趨勢。它的主要原料是富含碳的有機材料,如木材以及桃核、杏核等,這些含碳材料在高溫和一定壓力下通過熱解作用可被轉換成活性炭。

張士成介紹,活性炭材料還可以促進厭氧消化過程中產氣速率,也可以去除沼液中氮、磷、重金屬等物質厭氧消化是目前投入使用的濕垃圾處理技術之一,利用厭氧微生物將濕垃圾中的有機成分轉化為沼氣、沼液和沼渣。沼氣可以用於燃燒供熱或發電,沼液作為廢水處理後達標排放,而由於沼渣中具有豐富的氮、磷、鉀元素可以作為生物肥料。

同時,熱化學處理方法還可以將濕垃圾轉化製備糖類、有機酸等化學品,經提純後可以作為工業原料等利用。該課題組也在探索直接利用富含糖類、有機酸的液相製備高附加值的微生物油脂或者蛋白飼料等產品。

“熱化學方法將有助於進一步提升濕垃圾處理的資源回收效率。此外,高溫過程還可實現濕垃圾中病原菌、抗生素抗性基因滅活等,降低環境風險。”張士成教授說。

上海交通大學的“水熱魔法師”,吞進去的濕垃圾全部都能轉化成優質的農業肥。 上海交通大學視頻截圖

黑科技二:“水熱魔法師”讓垃圾變肥料

除了可以製備高附加值化學品,濕垃圾還可以變身為優質農業肥、燃料。

近日,上海交通大學環境科學與工程學院教授金放鳴團隊的“濕垃圾水熱氧化技術”邁出了工業化試車的曆史性一步——第一台連續式水熱資源化濕垃圾技術裝置投料運行測試成功。

該裝置就像一名“水熱魔法師”。在沒有臭味的情況下,1小時內就能處理完濕垃圾,而且餘下的“廢水”和“廢渣”還可用於農業肥料。該裝置設計日處理量為100噸。

金放鳴介紹,濕垃圾中的有機物經過水熱氧化技術轉化後,產生的“廢水”含有大量有機質和其他營養物質,是高品質的液肥,能夠直接用於農作物施肥或水產養殖;固體“廢渣”是腐殖酸原粉,經過加工後可以用於土壤汙染修復、沙化地修復、重金屬汙染土壤修復、大氣汙染修復、水體汙染修復等,也可以直接用於農業施肥。

濕垃圾水熱資源化技術通過模擬地球碳循環過程,在特定的高溫高壓環境中,可加速濕垃圾中的生物質有機物分解,把它們轉化為腐殖酸、甲酸、乙酸等高附加值產品。

相比於目前應用最為廣泛的濕垃圾厭氧發酵技術,水熱氧化技術具有速度快、占地少、無三廢等優勢。

根據工藝需求,水熱氧化技術最快只需要不到1小時就能完成濕垃圾處理,無毒無害無三廢,更不會產生臭味。另外,水熱氧化技術可以做到高度集成化,廠房占地面積大大縮小,日處理100噸濕垃圾的水熱處理核心部分只需60平方米左右。同時,該技術規模化程度高,可以根據需要建造大、中、小型裝置,應用於城鎮、商場、學校等不同場景。

水熱資源化濕垃圾技術裝置。 上海交通大學視頻截圖

黑科技三:1噸濕垃圾90%轉化為沼氣

除此之外,濕垃圾還大有用途,比如變身燃料。

目前,上海理工大學環境與建築學院徐蘇雲團隊潛心研究,針對“濕垃圾”處理出新招,通過激活垃圾中的生物力量,將濕垃圾轉化為沼氣用來做燃料,實現垃圾的二次利用。

“我們與傳統化學調控垃圾碳氮比、pH值、溫度、酸堿度的方式不同,而是從生物角度進行調控,通過刺激濕垃圾中微生物的活力,讓功能菌抑製酸化,將濕垃圾轉化為沼氣用來做燃料,剩下的固體殘渣可用於農業肥料。”徐蘇雲介紹道,使用該方法,每1噸濕垃圾90%將轉化為沼氣,殘餘10%可回收固體殘渣。

徐蘇雲認為,在垃圾相關領域中,處理、管理、政策是重要的三個部分,其中最重要的當屬政策引導,政策會帶動相關企業以及科研院所積極加入,激發垃圾處理相關領域的活力。

“作為環境人,希望我們的技術能夠切實為社會解決問題。我們不但要專注後端的垃圾處理問題,也有責任做好垃圾前端分類的科普者,最終實現城市固體廢物產生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標。” 徐蘇雲說。

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