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川大教授研究剩菜剩饭变成煤 一吨转化200斤

科普小知识2022-07-11 16:46:48
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川大教授研究剩菜剩饭变成煤 一吨转化200斤

实验者把剩菜倒进仪器。

川大教授研究剩菜剩饭变成煤 一吨转化200斤

成品生物煤产品。

餐厨垃圾的利用

变废为宝

只需要几个步骤和1到4个小时就可以把剩饭剩菜转化成比普通煤更好的生物煤。

将下脚料放入仪器中,经过4小时的水热碳化反应,下脚料变成一锅“黑粥”,然后用真空泵将水分离成黑色生物煤。"这种煤的热值高于普通电煤,接近标准煤。"四川大学建筑与环境学院教授卢红艳说:“一吨剩饭可以提取80到120公斤的生物煤,这为厨余垃圾的再利用提供了一条新途径。”4月29日,四川省科技厅代表国家科技部组织7名省内外专家对卢红艳牵头的项目进行验收并通过。

转换

剩余的食物在一小时内变成了煤。

剩余的食物和生物煤似乎完全无关。它是如何转变的?

4月29日下午4点,记者在卢红艳的实验室看到了项目的三个主要设备,即水热碳化转化器、循环水真空泵和电吹风干燥箱。“最重要的是,该设备是一个水热碳化转换器,从德国进口成本超过30万元。”卢红艳指着转化炉上方的设备说,下方放置餐厨垃圾的炉是中国定制的,容量为2公斤。在现场,一名实验室工作人员将剩菜倒入定制的炉子。“时间可以定在4个小时,”卢红艳说。"我们发现一个多小时是非常有效的."

在这1到4小时内,剩菜通过先加热后冷却的水热碳化反应变成类似“黑粥”的混合物。工作人员立即将黑粥放入真空泵。在不到2分钟的时间里,水分被去除了90%以上,变成了类似土壤的半成品生物煤产品。“只要把它放在干燥箱中干燥,或者它可以自然干燥,形成生物煤。”

利益

释放的热量相当于标准煤。

在实验室里,卢红艳根据1吨剩菜计算,“1吨餐厨垃圾含有80%的水分,除去水分后,还有200公斤的干物质残留。这些干物质经过水热碳化技术处理后,40%-60%转化为可燃煤,其余转化为气体和碳化液。”

根据初步计算,从1吨厨余垃圾中可以提炼出80-120公斤的可燃煤。这种物质燃烧后释放的热量高于普通电煤,接近标准煤卢红艳表示,发电厂使用的普通电煤的热量为每公斤4800-5500千卡,厨余垃圾转化成的煤的热量可达每公斤6360-7730千卡。实验表明,它含有高达70%的碳,甚至高于普通电煤。

“碳化液体也可以用作沼气。如果厨房垃圾不含有害和有毒物质,碳化液体也可以作为肥料流回土壤。”陆鸿彦说,目前在中国,处理餐厨垃圾最重要的方式是从农场购买作为饲料。"这种方法有一定的局限性,一些地沟油就来自于此."

访问

颗粒细腻、芳香。

在四川大学建筑与环境学院的一个实验室里,记者看到了许多生物煤成品。由于原料不同,颜色从灰褐色到黑色不等,与其他煤不同,成品生物煤经过温和揉捏后会变成具有非常细小颗粒的细粉。

无论是手里的生物煤还是从厨房垃圾中转化而来的“黑粥”,都有一种强烈的烤咖啡豆的香味。“如果你把一杯咖啡和‘黑粥’放在一起,你可能无法完全区分它们。”卢红艳开玩笑道。

但是这种特殊的香味来自哪里呢?卢红艳说,目前还不清楚,还在研究中。"我不知道这是好是坏。"

对话

技术成熟,希望建工厂处理垃圾

《华西都市报》:你为什么要研究这个项目?

卢红艳:我在德国已经住了8年了。他们在垃圾再利用领域的研究相对成熟。剩余的食物变成了煤,他们中的一些人让学者研究这个项目。然而,我国对该项目的研究仍处于起步阶段。

当城市化不发达时,厨房垃圾通常通过家禽将有机物质返回到土壤中,这是一个生物链。随着城市化的扩展,大量的厨房垃圾在城市中产生和积累,而这些垃圾是无法被放置的。如果处理不当,垃圾不仅会带来蚊蝇、环境污染,还容易传染疾病。目前,也有将餐厨垃圾转化为肥料和沼气的研究,但据我所知,将有机垃圾转化为能源的研究很少。

然而,在我们的项目中获得的生物煤的最大优点是它相当于真正的煤,因为生物煤中包含的碳元素与真正的煤没有太大的不同。这也是我研究这个项目的原因之一。

《华西都市报》:这个项目已经研究了好几年了。有可能应用它吗?

卢红艳:我们的小团队已经进行了三年的研究。目前,该项目已经通过,被视为初步成果。

根据大量实验结果,该技术是成熟的。但是实验室的反应堆只有2公斤的容量。我希望扩大产能,建立一个大型的餐厨垃圾处理厂,一次可以连续处理数吨餐厨垃圾。这是处理厨房垃圾的一个很好的尝试。

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