“水热魔法”让湿垃圾变废为宝

上海交通大学环境科学与工程学院教授金最近在“湿垃圾水热氧化技术”的工业“试运行”中迈出了历史性的一步。该团队与企业合作建造的首台连续式水热资源湿式垃圾技术装置已在浦东成功投入运行和测试。

最新的垃圾分类立法正在考验国际城市上海，而高科技如何帮助解决垃圾分类问题尤为迫切。据报道，新设备就像一个“水和热的向导”。湿垃圾“吞食”后，将转化为优质农用肥料，日处理能力100吨，真正实现“变废为宝”。

“热液魔法”

各种生物从石油变成煤的地质现象是一个自然碳循环，在地球上不断增长。动植物已经在地下沉积了数亿年，形成了石油和煤。如果这种高温高压下的水热反应过程能被大大压缩，它能用于湿垃圾快速转化为可回收的化学原料吗？

金20多年前留学日本时就开始了热液技术的研究。她尝试使用水热氧化技术燃烧和处理生活垃圾发电。在这个过程中，她试图对含有不同成分的湿垃圾进行水热氧化燃烧，如蔬菜、肉、鱼、脂肪等。然而，她发现，经过处理后，无论先前湿垃圾的成分如何变化，乙酸仍将是难以继续分解的最终产物。醋酸本身是一种高附加值的化工原料。

为此，金调整了自己的研究方向，把目光从“发电”转向“醋酸生产”，一个更加环保低碳的新方向。2007年回国后，金成立了碳循环技术研究小组，首次提出了模拟地球碳循环自然加速的水热技术概念体系，并获得了一系列有机废物水热处理专利。该研究团队成功攻克了在不同水热条件下将生物质有机物转化为腐植酸、甲酸、乙酸和乳酸等高附加值产品的技术。

现场处置

在上海交通大学第三餐饮大楼的东侧，一座100公斤生活垃圾的水热氧化处理中试厂正在运行。试点工厂用于处理学校食堂产生的厨房垃圾。三年前，上海交通大学的何润田博士在金的指导下完成了这一连续试验工厂的开发。

据介绍，与应用最广泛的湿废物厌氧发酵技术相比，水热氧化湿废物处理技术具有处理周期短、资源利用率高等特点。该处理方法无毒无害，无三废，不产生异味。根据技术要求，湿垃圾最快可以在不到1小时内“干吃干榨”，并全部转化为有用的资源。

金说，湿垃圾中的有机物经过水热氧化技术转化后，产生的“废水”含有大量的有机物和其他营养物质。它是一种优质液体肥料，可直接用于农作物施肥或水产养殖。固体“废渣”是腐植酸原粉，加工后可用于土壤、空气和水污染的修复，也可直接用于农业施肥。腐植酸是净化生物圈和改善生态环境的资源。

今年3月，金的团队获得了上海市环保科技企业的投资。双方就自主创新技术产业化开展了深入合作。之后，技术团队和工程师克服困难，最终完成了第一套连续(100吨)湿式垃圾水热回收工业装置的研发和生产，7月1日启动试验成功。

整个产品的回收和再利用

根据《上海市生活垃圾分类和运送指南》，湿垃圾主要指易腐垃圾和易腐生物质生活垃圾，主要包括餐厨垃圾、下脚料、过期食品、瓜子、花卉等。据了解，餐厨垃圾占全国生活垃圾的50%以上，现有的水热回收技术可以将这部分垃圾充分回收，加工成高附加值的工业产品。

“未来，占生活垃圾总量约40%的干垃圾也将利用水和热资源进行回收。人类生产和生活产生的垃圾回收率将达到90%以上，实现各类战略垃圾的回收利用。”金对说:

同时，由于水热氧化技术可以高度集成，工厂占地面积大大减少，每天处理100吨湿垃圾的水热处理核心部分只需要60平方米左右。因此，可以根据需要搭建大、中、小型设备，应用于城镇、商场、学校等不同场景。

下一步，金希望与不同部门合作，实现分类运输、分类处置，积极推广水、热资源化技术，使有机废弃物通过循环利用变废为宝，真正实现城市生活垃圾的减量化、无害化、资源化和当地化处理模式。