上海交通大學(xué)水熱資源化技術(shù)處置濕垃圾工業(yè)化試驗(yàn)成功 首套水熱資源化濕垃圾技術(shù)裝置投料運(yùn)行測(cè)試完成 作者：陶杰 江倩倩 供稿單位：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

在沒有臭味的情況下，1小時(shí)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……經(jīng)過數(shù)年技術(shù)研發(fā)，上海交大環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院金放鳴教授團(tuán)隊(duì)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(tái)連續(xù)式水熱資源化濕垃圾技術(shù)裝置投料運(yùn)行測(cè)試成功。這個(gè)裝置就像個(gè)“水熱魔法師”，吞進(jìn)去的濕垃圾全部都能轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)肥，設(shè)計(jì)日處理量為100噸。

神奇“水熱魔法”讓濕垃圾華麗變身優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)肥

濕垃圾在經(jīng)過不到1小時(shí)的處理后就“變廢為寶”，成了優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，這是金放鳴團(tuán)隊(duì)利用水熱資源化技術(shù)進(jìn)行垃圾資源化處理的成果。未來，將會(huì)有眾多水熱資源化垃圾處理裝置落地運(yùn)行，為上海的濕垃圾處置貢獻(xiàn)力量，實(shí)現(xiàn)生活垃圾減量化、無害化、資源化。

據(jù)介紹，濕垃圾中的有機(jī)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(jī)質(zhì)和其他營(yíng)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。腐殖酸類物質(zhì)是凈化生物圈、改善生態(tài)環(huán)境的寶貴資源。

該技術(shù)的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化速度非常快，和傳統(tǒng)的濕垃圾處理技術(shù)相比，根據(jù)工藝需求最快只需不到1小時(shí)就能完成，無毒無害無三廢，更不會(huì)產(chǎn)生臭味。

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)可以做到高度集成化，廠房占地面積大大縮小，日處理100噸濕垃圾的處理能力的水熱處理核心部分只需60平方米左右。該技術(shù)規(guī)�；�程度高，可以根據(jù)需要建造大、中、小型裝置，應(yīng)用于城鎮(zhèn)、商場(chǎng)、學(xué)校等不同場(chǎng)景。水熱氧化技術(shù)裝置集成模塊化，便于拆卸安裝；裝置耗能低，運(yùn)營(yíng)成本低；產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，投資回收周期短�？偨Y(jié)來說，相對(duì)于傳統(tǒng)工藝，水熱氧化濕垃圾處理技術(shù)處理周期短、資源利用率高、無三廢、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、廠房占地面積小、投資回收周期短；設(shè)備可以做到小型化、連續(xù)化、自動(dòng)化、模塊化、反應(yīng)快、易拆卸；處理工藝前、中、后端銜接簡(jiǎn)單。

二十載攻關(guān)實(shí)現(xiàn)“模擬地球自然碳循環(huán)”的濕垃圾資源化處理

濕垃圾水熱資源化技術(shù)又稱水熱氧化技術(shù)，該技術(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，可以加速濕垃圾中的生物質(zhì)有機(jī)物分解，把它們轉(zhuǎn)化為腐殖酸、甲酸、乙酸、乳酸等高附加值產(chǎn)品。

金放鳴1996年在日本攻讀博士期間開始進(jìn)行水熱技術(shù)相關(guān)研究，從此與水熱資源化技術(shù)結(jié)下不解之緣。早年，她嘗試?yán)�用水熱氧化技術(shù)燃燒處理生活垃圾，用于發(fā)電。在研究過程中，金放鳴嘗試將蔬菜類、肉類、魚類、脂肪類等不同成分的濕垃圾進(jìn)行水熱氧化燃燒，發(fā)現(xiàn)在處理之后，無論先前濕垃圾成分如何變化，乙酸都會(huì)作為難以繼續(xù)分解的最終產(chǎn)物殘留下來。而乙酸本身就是一種附加值很高的化工原料，因此，金放鳴調(diào)整了研究方向，將目光由“發(fā)電”轉(zhuǎn)向“生產(chǎn)乙酸”這一更加環(huán)保低碳的新方向。原本在水熱氧化技術(shù)中難以處理的乙酸，反而使水熱氧化技術(shù)在處理成分復(fù)雜的生活垃圾上具有極大的優(yōu)勢(shì)。

 2007年，金放鳴回國(guó)后組建碳循環(huán)技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，首次提出了模擬自然加快地球碳循環(huán)的水熱技術(shù)概念體系，并獲得了水熱處理有機(jī)質(zhì)廢棄物的一系列專利。在數(shù)十年的研究過程中，金放鳴摸清了每一種垃圾成分在水熱氧化過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律，為生活垃圾水熱資源化技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，金教授將這一系列的研究成果整理成文，發(fā)表在國(guó)際知名的學(xué)術(shù)期刊上，因此成為全球范圍內(nèi)水熱資源化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍學(xué)者。

在不斷的嘗試與探索下，金教授團(tuán)隊(duì)陸續(xù)攻克了生物質(zhì)有機(jī)物在不同水熱條件下轉(zhuǎn)化為腐殖酸、甲酸、乙酸、乳酸等高附加值產(chǎn)品的技術(shù)。通過不斷嘗試，金教授團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已掌握生產(chǎn)上述產(chǎn)品的全部技術(shù)條件和路線。本次日處理100噸濕垃圾的水熱資源化濕垃圾技術(shù)裝置的成功試車，標(biāo)志著該技術(shù)距工業(yè)化落地生產(chǎn)僅咫尺之遙。

技術(shù)更迭升級(jí)，連續(xù)式濕垃圾水熱資源化裝置的工業(yè)化之路

在連續(xù)式水熱資源化濕垃圾技術(shù)裝置工業(yè)化最終試驗(yàn)成功之前，金放鳴已經(jīng)進(jìn)行了多年的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和中試嘗試。2011年，金放鳴開始進(jìn)行連續(xù)式垃圾水熱資源化技術(shù)的中試工業(yè)化開發(fā)研究；2016年，何潤(rùn)田博士在金放鳴教授的指導(dǎo)下完成了連續(xù)式垃圾水熱資源化技術(shù)中試設(shè)備的開發(fā)。在上海交通大學(xué)第三餐飲大樓的東面，迄今還運(yùn)行著百公斤級(jí)生活垃圾水熱氧化處理實(shí)驗(yàn)的中試設(shè)備。在多年的運(yùn)行過程中，該中試設(shè)備表現(xiàn)良好，連續(xù)化運(yùn)行整體平穩(wěn)，產(chǎn)品輸出穩(wěn)定，為后來的工業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該中試設(shè)備被用于處理學(xué)校食堂中產(chǎn)生的餐廚垃圾，相較于早期餐廳運(yùn)送廚余垃圾，該方法不僅減少了運(yùn)輸費(fèi)用，還避免了常有的垃圾處理運(yùn)送產(chǎn)生的惡臭問題。垃圾一經(jīng)產(chǎn)生立即送往轉(zhuǎn)化，該技術(shù)能夠近乎百分之百的氧化分解垃圾中的有機(jī)物成分，同時(shí)溶解含氮、硫、磷的物質(zhì)，減少對(duì)環(huán)境的污染。

 該中試設(shè)備的成功運(yùn)行，為水熱資源化大型垃圾處理設(shè)備落地積累了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為該技術(shù)應(yīng)用于社區(qū)、商場(chǎng)、食堂、景點(diǎn)等人流量密集的小型設(shè)備的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。2019年3月，金放鳴團(tuán)隊(duì)獲得了上海正均環(huán)境科技有限公司的投資，雙方針對(duì)技術(shù)工業(yè)化展開了深度合作。隨后的120天，技術(shù)團(tuán)隊(duì)和工程師團(tuán)隊(duì)夜以繼日，克服重重困難，最終成功完成了首套連續(xù)式（百噸級(jí)）濕垃圾水熱資源化工業(yè)裝置的研發(fā)和生產(chǎn)，并于2019年7月1日開機(jī)試驗(yàn)成功。