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分类后垃圾只是"垃圾" 这些黑科技化腐朽为神奇

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8月1日,上海推行生活垃圾强制分类“满月”。

这一个月来,“垃圾分类”旋风席卷全城,上海生活垃圾分类效果初显:居民家里的垃圾桶多了,垃圾厢房变整洁了,高科技产品也用上了,志愿者的活儿逐渐少了,就连来沪游客也初步知晓如何分类了……

即日起,澎湃新闻特推出系列稿件,全方位呈现生活垃圾分类“新时尚”让居民习惯如何改变、文明之风如何浸入人心。

分类后的垃圾只能是“垃圾”?

上海推行生活垃圾强制分类后,市民已经逐渐养成了垃圾分类的习惯。经收集后,垃圾除了能去固废处置基地、垃圾焚烧厂等,还能被如何处置?

近日,记者从复旦大学、上海交通大学等高校获悉,各高校的研究团队对“垃圾处理”的钻研正紧锣密鼓地开展中,研发出的高科技产品,使得分类后的垃圾“变废为宝”也成为可能。

黑科技一:湿垃圾制成活性炭材料

湿垃圾容易散发恶臭气味?复旦大学的这个新技术可以实现“以废治废”。

简单来说,这项新技术利用热化学方法,将湿垃圾制备成不同功能的活性炭材料。目前,复旦大学环境科学与工程系张士成教授团队目前正在研发。张士成介绍,活性炭材料可以吸附湿垃圾发酵过程中产生的恶臭气体,真正实现以废治废。

活性炭作为固体吸附剂,在空气净化、废水处理等领域呈现出应用量增长的趋势。它的主要原料是富含碳的有机材料,如木材以及桃核、杏核等,这些含碳材料在高温和一定压力下通过热解作用可被转换成活性炭。

张士成介绍,活性炭材料还可以促进厌氧消化过程中产气速率,也可以去除沼液中氮、磷、重金属等物质厌氧消化是目前投入使用的湿垃圾处理技术之一,利用厌氧微生物将湿垃圾中的有机成分转化为沼气、沼液和沼渣。沼气可以用于燃烧供热或发电,沼液作为废水处理后达标排放,而由于沼渣中具有丰富的氮、磷、钾元素可以作为生物肥料。

同时,热化学处理方法还可以将湿垃圾转化制备糖类、有机酸等化学品,经提纯后可以作为工业原料等利用。该课题组也在探索直接利用富含糖类、有机酸的液相制备高附加值的微生物油脂或者蛋白饲料等产品。

“热化学方法将有助于进一步提升湿垃圾处理的资源回收效率。此外,高温过程还可实现湿垃圾中病原菌、抗生素抗性基因灭活等,降低环境风险。”张士成教授说。

分类后的垃圾只能是“垃圾”?这些黑科技可以化腐朽为神奇

上海交通大学的“水热魔法师”,吞进去的湿垃圾全部都能转化成优质的农业肥。 上海交通大学视频截图

黑科技二:“水热魔法师”让垃圾变肥料

除了可以制备高附加值化学品,湿垃圾还可以变身为优质农业肥、燃料。

近日,上海交通大学环境科学与工程学院教授金放鸣团队的“湿垃圾水热氧化技术”迈出了工业化试车的历史性一步——第一台连续式水热资源化湿垃圾技术装置投料运行测试成功。

该装置就像一名“水热魔法师”。在没有臭味的情况下,1小时内就能处理完湿垃圾,而且余下的“废水”和“废渣”还可用于农业肥料。该装置设计日处理量为100吨。

金放鸣介绍,湿垃圾中的有机物经过水热氧化技术转化后,产生的“废水”含有大量有机质和其他营养物质,是高品质的液肥,能够直接用于农作物施肥或水产养殖;固体“废渣”是腐殖酸原粉,经过加工后可以用于土壤污染修复、沙化地修复、重金属污染土壤修复、大气污染修复、水体污染修复等,也可以直接用于农业施肥。

湿垃圾水热资源化技术通过模拟地球碳循环过程,在特定的高温高压环境中,可加速湿垃圾中的生物质有机物分解,把它们转化为腐殖酸、甲酸、乙酸等高附加值产品。

相比于目前应用最为广泛的湿垃圾厌氧发酵技术,水热氧化技术具有速度快、占地少、无三废等优势。

根据工艺需求,水热氧化技术最快只需要不到1小时就能完成湿垃圾处理,无毒无害无三废,更不会产生臭味。另外,水热氧化技术可以做到高度集成化,厂房占地面积大大缩小,日处理100吨湿垃圾的水热处理核心部分只需60平方米左右。同时,该技术规模化程度高,可以根据需要建造大、中、小型装置,应用于城镇、商场、学校等不同场景。

分类后的垃圾只能是“垃圾”?这些黑科技可以化腐朽为神奇

水热资源化湿垃圾技术装置。 上海交通大学视频截图

黑科技三:1吨湿垃圾90%转化为沼气

除此之外,湿垃圾还大有用途,比如变身燃料。

目前,上海理工大学环境与建筑学院徐苏云团队潜心研究,针对“湿垃圾”处理出新招,通过激活垃圾中的生物力量,将湿垃圾转化为沼气用来做燃料,实现垃圾的二次利用。

“我们与传统化学调控垃圾碳氮比、pH值、温度、酸碱度的方式不同,而是从生物角度进行调控,通过刺激湿垃圾中微生物的活力,让功能菌抑制酸化,将湿垃圾转化为沼气用来做燃料,剩下的固体残渣可用于农业肥料。”徐苏云介绍道,使用该方法,每1吨湿垃圾90%将转化为沼气,残余10%可回收固体残渣。

徐苏云认为,在垃圾相关领域中,处理、管理、政策是重要的三个部分,其中最重要的当属政策引导,政策会带动相关企业以及科研院所积极加入,激发垃圾处理相关领域的活力。

“作为环境人,希望我们的技术能够切实为社会解决问题。我们不但要专注后端的垃圾处理问题,也有责任做好垃圾前端分类的科普者,最终实现城市固体废物产生量最小、资源化利用充分、处置安全的目标。” 徐苏云说。

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