模拟地球自然碳循环
湿垃圾水热资源化技术是模拟地球自然的碳循环过程。金教授解释,如同自然中生物质经过亿万年漫长过程沉降到地心,通过水热反应成为化石,实验室建立相似的高温高压水环境,湿垃圾就是在这样的环境中进行“水中燃烧”,快速变成半炭化状态,生物质有机物分解。研究发现,无论是米、菜、肉、骨头还是纸张、粽叶,只要控制好进料的含固率,都能实现“殊材同归”——含有大量有机质和其他营养物质,可以直接用于农作物施肥或水产养殖的液态肥,经过加工可以用于土壤、水体修复等,或直接用于农业的固体“废渣”腐殖酸原粉。“产出的液态与固态肥是处理量的90%以上,其中固态肥约占20%,液态肥超过70%。”金教授透露。
据介绍,该技术的产品转化速度非常快。根据工艺需求只需1小时就能完成,而且不会产生臭味,不会产生二噁英、氮氧化物或硫化物等,其中有可能造成环境污染的含氮、含硫和含磷物质能够溶解在水中,只需要简单处理即可达到排放标准。
从实验室到工厂车间
在此次工业化试验成功之前,金放鸣已开展多年的实验室试验和中试尝试。在日本攻读博士期间便开始了水热技术相关研究,当时她就看好这项绿色技术。2007年回国时,她决意在开展基础研究的同时,将这些成果为我国垃圾处理技术创造创新实力。2011年,开始进行连续式垃圾水热资源化技术的中试工业化开发研究。2016年,何润田博士在金教授指导下完成了连续式垃圾水热资源化技术中试设备的开发。该设备在上海交大第三餐饮大楼的东面,处理学校食堂的餐厨垃圾,进行百公斤级中试。
在上海交大科技成果转化政策鼓励下,金放鸣团队迈出了成果转化的一大步。今年3月,团队获得投资开始创业进行成果转化。随后的120天,团队夜以继日完成了首套连续式(百吨级)湿垃圾水热资源化工业装置的研发和生产,并于7月1日开机试验成功。
具有日处理100吨湿垃圾能力的水热处理核心设备,占地只需60平方米左右。基于该技术的规模化程度,可根据需要建造大、中、小型装置,应用于城镇、商场、学校等不同场景。金放鸣团队正研究将技术扩展应用到生活垃圾、塑料和危险废弃物处理中。
业内人士认为,该技术原理可行,可望为含水量高的湿垃圾找到更高效的处理方式;实践和应用是检验新科技的最佳舞台,期待进一步的成果转化能积累更多详实数据,进一步证实该技术的经济价值。