分類后的垃圾只能是“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制分類“滿月”。

這一個月來，“垃圾分類”旋風(fēng)席卷全城，上海生活垃圾分類效果初顯：居民家里的垃圾桶多了，垃圾廂房變整潔了，高科技產(chǎn)品也用上了，志愿者的活兒逐漸少了，就連來滬游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(xiàn)生活垃圾分類“新時尚”讓居民習(xí)慣如何改變、文明之風(fēng)如何浸入人心。

分類后的垃圾只能是“垃圾”?

上海推行生活垃圾強制分類后，市民已經(jīng)逐漸養(yǎng)成了垃圾分類的習(xí)慣。經(jīng)收集后，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)記者從復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校獲悉，各高校的研究團隊對“垃圾處理”的鉆研正緊鑼密鼓地開展中，研發(fā)出的高科技產(chǎn)品，使得分類后的垃圾“變廢為寶”也成為可能。

黑科技一：濕垃圾制成活性炭材料

濕垃圾容易散發(fā)惡臭氣味?復(fù)旦大學(xué)的這個新技術(shù)可以實現(xiàn)“以廢治廢”。

簡單來說，這項新技術(shù)利用熱化學(xué)方法，將濕垃圾制備成不同功能的活性炭材料。目前，復(fù)旦大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系張士成教授團隊目前正在研發(fā)。張士成介紹，活性炭材料可以吸附濕垃圾發(fā)酵過程中產(chǎn)生的惡臭氣體，真正實現(xiàn)以廢治廢。

活性炭作為固體吸附劑，在空氣凈化、廢水處理等領(lǐng)域呈現(xiàn)出應(yīng)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(zhuǎn)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(chǎn)氣速率，也可以去除沼液中氮、磷、重金屬等物質(zhì)厭氧消化是目前投入使用的濕垃圾處理技術(shù)之一，利用厭氧微生物將濕垃圾中的有機成分轉(zhuǎn)化為沼氣、沼液和沼渣。沼氣可以用于燃燒供熱或發(fā)電，沼液作為廢水處理后達標排放，而由于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(xué)處理方法還可以將濕垃圾轉(zhuǎn)化制備糖類、有機酸等化學(xué)品，經(jīng)提純后可以作為工業(yè)原料等利用。該課題組也在探索直接利用富含糖類、有機酸的液相制備高附加值的微生物油脂或者蛋白飼料等產(chǎn)品。

“熱化學(xué)方法將有助于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(xiàn)濕垃圾中病原菌、抗生素抗性基因滅活等，降低環(huán)境風(fēng)險。”張士成教授說。

上海交通大學(xué)的“水熱魔法師”，吞進去的濕垃圾全部都能轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)肥。 上海交通大學(xué)視頻截圖

黑科技二：“水熱魔法師”讓垃圾變肥料

除了可以制備高附加值化學(xué)品，濕垃圾還可以變身為優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)肥、燃料。

近日，上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授金放鳴團隊的“濕垃圾水熱氧化技術(shù)”邁出了工業(yè)化試車的歷史性一步——第一臺連續(xù)式水熱資源化濕垃圾技術(shù)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(nèi)就能處理完濕垃圾，而且余下的“廢水”和“廢渣”還可用于農(nóng)業(yè)肥料。該裝置設(shè)計日處理量為100噸。

金放鳴介紹，濕垃圾中的有機物經(jīng)過水熱氧化技術(shù)轉(zhuǎn)化后，產(chǎn)生的“廢水”含有大量有機質(zhì)和其他營養(yǎng)物質(zhì)，是高品質(zhì)的液肥，能夠直接用于農(nóng)作物施肥或水產(chǎn)養(yǎng)殖;固體“廢渣”是腐殖酸原粉，經(jīng)過加工后可以用于土壤污染修復(fù)、沙化地修復(fù)、重金屬污染土壤修復(fù)、大氣污染修復(fù)、水體污染修復(fù)等，也可以直接用于農(nóng)業(yè)施肥。

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

相比于目前應(yīng)用最為廣泛的濕垃圾厭氧發(fā)酵技術(shù)，水熱氧化技術(shù)具有速度快、占地少、無三廢等優(yōu)勢。

根據(jù)工藝需求，水熱氧化技術(shù)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(chǎn)生臭味。另外，水熱氧化技術(shù)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(shù)規(guī)?；潭雀?，可以根據(jù)需要建造大、中、小型裝置，應(yīng)用于城鎮(zhèn)、商場、學(xué)校等不同場景。

水熱資源化濕垃圾技術(shù)裝置。 上海交通大學(xué)視頻截圖

黑科技三：1噸濕垃圾90%轉(zhuǎn)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(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院徐蘇云團隊潛心研究，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(zhuǎn)化為沼氣用來做燃料，實現(xiàn)垃圾的二次利用。

“我們與傳統(tǒng)化學(xué)調(diào)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(diào)控，通過刺激濕垃圾中微生物的活力，讓功能菌抑制酸化，將濕垃圾轉(zhuǎn)化為沼氣用來做燃料，剩下的固體殘渣可用于農(nóng)業(yè)肥料。”徐蘇云介紹道，使用該方法，每1噸濕垃圾90%將轉(zhuǎn)化為沼氣，殘余10%可回收固體殘渣。

徐蘇云認為，在垃圾相關(guān)領(lǐng)域中，處理、管理、政策是重要的三個部分，其中最重要的當(dāng)屬政策引導(dǎo)，政策會帶動相關(guān)企業(yè)以及科研院所積極加入，激發(fā)垃圾處理相關(guān)領(lǐng)域的活力。

“作為環(huán)境人，希望我們的技術(shù)能夠切實為社會解決問題。我們不但要專注后端的垃圾處理問題，也有責(zé)任做好垃圾前端分類的科普者，最終實現(xiàn)城市固體廢物產(chǎn)生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標。” 徐蘇云說。