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全球首創(chuàng) 城市餐廚垃圾處理后變“黃金”

2020-07-27 11:22:08    責(zé)任編輯: 微米生物     0

    零排放 零污染 全利用

  ——探秘餐廚垃圾處理示范生產(chǎn)線落地新都的故事

  

沒(méi)有宣傳,沒(méi)有廣告,在新都現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)功能區(qū)內(nèi),一個(gè)占地僅25畝的神秘建筑自7月8日正式亮相以來(lái),短短一周就接待了來(lái)自全國(guó)各地各級(jí)部門(mén)的10多批參觀考察團(tuán)。它為何有這么大的吸引力,引發(fā)如此高密度、高規(guī)格的關(guān)注?近日,記者走進(jìn)了新都籍院士劉人懷在新都建立的全球首條餐廚垃圾處理示范生產(chǎn)線,為廣大讀者解密。

  緣起

  老院士“轉(zhuǎn)型” 挑戰(zhàn)垃圾處理難題

  出生于新繁的劉人懷院士今年80歲,是我國(guó)板殼結(jié)構(gòu)理論與應(yīng)用研究的開(kāi)拓者之一。從18歲在大學(xué)參與我國(guó)第一顆東方紅人造地球衛(wèi)星研究開(kāi)始,劉人懷從事科研工作已經(jīng)有60年,期間取得了無(wú)數(shù)成就。

  

  劉人懷院士查看新都項(xiàng)目圖紙

  劉人懷與垃圾處理問(wèn)題結(jié)緣,還要從2010年他擔(dān)任廣東省科普志愿者協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)說(shuō)起?!爱?dāng)時(shí)各大城市垃圾圍城和地溝油等問(wèn)題日益嚴(yán)重,我們就展開(kāi)了垃圾分類(lèi)的調(diào)查。”劉人懷說(shuō),“垃圾處理關(guān)系到千千萬(wàn)萬(wàn)老百姓的生產(chǎn)生活,填埋和焚燒都是沒(méi)有辦法的辦法。雖然我的專(zhuān)業(yè)不是環(huán)境科學(xué),但多年來(lái)的科研訓(xùn)練告訴我,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后就應(yīng)該整合力量來(lái)解決問(wèn)題。”

  劉人懷介紹:“我了解了國(guó)內(nèi)外各種餐廚垃圾的處理辦法,發(fā)現(xiàn)均存在處理缺陷,填埋有土地瓶頸,潲水油喂牲畜,在英國(guó)爆發(fā)了瘋牛?。环贌绻_(dá)不到1300度高溫,會(huì)產(chǎn)生大量二噁英,它是世界第一大致癌成分;民間處理,老百姓拿去漚肥,但由于它的含鹽量高,又會(huì)造成鹽堿地;也有用來(lái)做沼氣的,一方可賣(mài)100多元,但沼泥沒(méi)辦法處理??雌饋?lái),都沒(méi)什么好辦法,作為學(xué)者,自己覺(jué)得有責(zé)任,去做這個(gè)研究?!睘榇耍瑒⑷藨呀M建了一個(gè)包含環(huán)境、生物、工程、管理等各類(lèi)學(xué)科在內(nèi)的30多人的研究團(tuán)隊(duì),專(zhuān)門(mén)研究餐廚垃圾處理新技術(shù)。團(tuán)隊(duì)中,暨南大學(xué)生命與健康研究院副院長(zhǎng)劉澤寰教授是重要一員。有著基因工程、生物化學(xué)研究背景的劉澤寰此前就對(duì)秸稈的轉(zhuǎn)化利用進(jìn)行過(guò)深入研究,通過(guò)酵母將之變成燃料乙醇。整個(gè)研究項(xiàng)目,可謂是劉人懷牽頭從宏觀層面組織了團(tuán)隊(duì),劉澤寰則解決了核心的菌種問(wèn)題。

  創(chuàng)新

  南北通吃 “噬污酵母”不怕辣

  正因?yàn)槭黔h(huán)境科學(xué)的“門(mén)外漢”,劉人懷和劉澤寰團(tuán)隊(duì)采用的處理方式可謂是革命性、顛覆性的。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了兼性厭氧的特殊酵母菌種。劉澤寰解釋?zhuān)烊唤湍冈诶膼毫迎h(huán)境中難以生存,也利用不了淀粉、蛋白等大分子。團(tuán)隊(duì)通過(guò)抗逆篩選和遺傳育種篩選出能在惡劣環(huán)境和高鹽環(huán)境中生存、能分解大分子的酵母,培育出的酵母被稱(chēng)為“噬污酵母”。該類(lèi)酵母能夠?qū)⒔?jīng)過(guò)破碎和分選、滅菌的餐廚垃圾,進(jìn)行溫和的生物發(fā)酵,并產(chǎn)出酒精、油脂、有機(jī)肥等多種高附加值產(chǎn)品。剩下的鹽和水經(jīng)過(guò)處理后達(dá)標(biāo)排放,真正做到產(chǎn)品可溯源、對(duì)環(huán)境零污染?!笆晌劢湍浮蹦望}、耐臭,生命力很頑強(qiáng)。但劉澤寰還想到,萬(wàn)一菌種怕辣,處理不了川菜怎么辦?為此,劉澤寰還特別做了試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)“噬污酵母”不怕辣,可以很好地應(yīng)對(duì)南北方食物的差異。劉澤寰說(shuō),與傳統(tǒng)處理技術(shù)不同的是,他們從一開(kāi)始就是從生物科技角度來(lái)探索,從成分、分子水平來(lái)看待垃圾的,后面的資源化角度也是如此。經(jīng)過(guò)兩年多的努力,2013年該項(xiàng)全新的餐廚垃圾處理技術(shù)小試獲得成功。

  過(guò)程

  落地艱難 新都?xì)g迎院士帶項(xiàng)目“回家”

  技術(shù)成熟后,劉人懷院士和團(tuán)隊(duì)開(kāi)始在廣州及周邊進(jìn)行中試,即從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的中間試驗(yàn)階段。中試階段最開(kāi)始落戶(hù)在廣州開(kāi)發(fā)區(qū),啟動(dòng)資金為政府立項(xiàng)的院士項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)資金300萬(wàn)元。但即便是院士牽頭的科研項(xiàng)目,在從實(shí)驗(yàn)室走向社會(huì)的過(guò)程中也會(huì)遇到不少難題,其中土地和資金就是最大的難題。劉澤寰教授表示,這個(gè)項(xiàng)目也可以按照傳統(tǒng)科研套路走:報(bào)項(xiàng)目、發(fā)文章,但這很漫長(zhǎng),哪天能做到產(chǎn)業(yè)化誰(shuí)都不知道。而他們一開(kāi)始就希望將這個(gè)好的技術(shù)盡快推向社會(huì),盡快實(shí)現(xiàn)工程化、商業(yè)化應(yīng)用。此外,餐廚垃圾處理此前存在比較復(fù)雜的利益鏈。劉澤寰說(shuō):“剛開(kāi)始做的時(shí)候,跟風(fēng)投根本就談不下去,人家一聽(tīng)你是做餐廚垃圾處理技術(shù)的,一句話(huà)就否定了。2015年后明顯感到國(guó)家對(duì)餐廚垃圾的收運(yùn)、管理日趨嚴(yán)格,我們的機(jī)會(huì)才慢慢出現(xiàn)了?!?/span>

     這個(gè)項(xiàng)目,全國(guó)都在搶?zhuān)@個(gè)項(xiàng)目是怎么落到了新都?劉人懷院士告訴記者:以前,我是在為國(guó)家做科研?,F(xiàn)在,國(guó)家鼓勵(lì)科技人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),我積極響應(yīng)。但在干的過(guò)程中,感受到創(chuàng)新成果要轉(zhuǎn)化成科技生產(chǎn)力十分不容易。劉人懷院士說(shuō):“在實(shí)驗(yàn)室的三年,我們成天被餐廚垃圾包圍著,中試環(huán)節(jié)很花錢(qián),我們要自己出想法、出圖紙,花錢(qián)訂制或改造設(shè)備,至少需要上千萬(wàn)。而那個(gè)時(shí)候,廣州政府的300萬(wàn)項(xiàng)目資金,已經(jīng)用完,后來(lái),我的一些學(xué)生出資1000萬(wàn)相助,算是度過(guò)了難關(guān)。在設(shè)備研發(fā)中,也是困難不斷。我花了幾百萬(wàn)買(mǎi)了一臺(tái)韓國(guó)前處理設(shè)備,對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行前端除雜,結(jié)果里面有刀類(lèi)、木頭等硬件垃圾把設(shè)備堵了,大熱天,研究人員在臭氣熏天的環(huán)境中自己去疏通,很辛苦。而技術(shù)有了,得找個(gè)地方落地生產(chǎn)。全國(guó)各地來(lái)考察的人不少,都說(shuō)好,但都持觀望態(tài)度。新都區(qū)領(lǐng)導(dǎo)看到了技術(shù)的價(jià)值和對(duì)后世的影響,決定與我們合作,建第一條示范生產(chǎn)線。這個(gè)決定需要很大的魄力,對(duì)地方財(cái)政的壓力也相當(dāng)大。因?yàn)榍昂髢善谟玫匦枰?00多畝,而土地、設(shè)備以及資金的投入測(cè)算需要8個(gè)億。但新都政府都很快配備了?!庇谑牵瑒⑷藨褕F(tuán)隊(duì)決定把新都作為產(chǎn)業(yè)園總部基地,建成全國(guó)的生產(chǎn)示范線。2019年1月17日,位于新都現(xiàn)代交通產(chǎn)業(yè)功能區(qū)的“利世康低碳產(chǎn)業(yè)園總部項(xiàng)目(一期)”舉行奠基儀式。該項(xiàng)目由成都香城投資集團(tuán)有限公司與廣東利世康低碳科技有限公司共同投資建設(shè),總投資約8億元,計(jì)劃用地約102畝,一期項(xiàng)目日處理能力100噸。談到10年科研的項(xiàng)目最終在家鄉(xiāng)落地,劉人懷院士十分感慨:“科技創(chuàng)新要盡快轉(zhuǎn)化為成果,需要的支持除了傳統(tǒng)的‘產(chǎn)學(xué)研’之外,還要加上‘政’和‘金’——政府加大主導(dǎo)力度,金融機(jī)構(gòu)加大扶持力度,才能促進(jìn)和加快成果轉(zhuǎn)化?!?/span>

  顛覆

  耳目一新 垃圾處理廠變園林

  

  園林式建筑風(fēng)格,富有中國(guó)韻味的景觀,綠植草坪蔥蔥郁郁。走進(jìn)四川利興龍環(huán)保科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“利興龍公司”),坐在水池邊涼亭里喝一杯咖啡,完全沒(méi)法讓人與傳統(tǒng)概念上臟亂差、氣味難聞的垃圾處理廠畫(huà)上等號(hào)。辦公區(qū)、餐廳、生產(chǎn)車(chē)間距離很近,但空氣清新,沒(méi)有一絲異味,堪稱(chēng)花園式工廠。工作人員說(shuō),水池里的水是餐廚垃圾處理后排出的循環(huán)水,干凈安全,可以養(yǎng)魚(yú)。

  進(jìn)入到生產(chǎn)車(chē)間外圍,看到高高的蒸餾塔和發(fā)酵罐,也聞不到一絲異味。“我們不是傳統(tǒng)意義的垃圾處理廠,而是一個(gè)環(huán)保高科技企業(yè),也是一個(gè)有機(jī)資源再生中心?!惫矩?fù)責(zé)人介紹說(shuō)工廠使用的 “聯(lián)合生物加工處理餐廚垃圾”技術(shù)和工藝,能夠做到餐廚垃圾處理“兩零一全”,即零廢棄、零排放、全處理。餐廚垃圾通過(guò)這套核心技術(shù)和工藝后,60%為達(dá)標(biāo)的自然水,其余40%為RDF燃料、燃料乙醇、工業(yè)毛油、酒糟飼用蛋白粉、干冰等廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)的寶貝,而整個(gè)處理過(guò)程只需要36個(gè)小時(shí)就可全部完成。截至目前,該套技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利、實(shí)用新型專(zhuān)利等國(guó)內(nèi)專(zhuān)利和美國(guó)、日本、歐盟等國(guó)際專(zhuān)利共計(jì)62項(xiàng),是全球領(lǐng)先的技術(shù)。據(jù)了解,目前,通過(guò)其它方式處理一噸餐廚垃圾的費(fèi)用為350到400元,處理后能有效利用的產(chǎn)值不足100元;而采取這套工藝和技術(shù)后,處理后的產(chǎn)值能達(dá)到800到1000元,是傳統(tǒng)餐廚垃圾處理方式產(chǎn)生效益的8到10倍。2019年,全國(guó)年餐廚垃圾產(chǎn)生量超過(guò)9000萬(wàn)噸,成都餐廚垃圾日均超萬(wàn)噸,而現(xiàn)有處置能力不足600噸/天;新都日均產(chǎn)生餐廚垃圾220噸左右,而目前企業(yè)生產(chǎn)線建成后,可年處理垃圾3.5萬(wàn)噸。不僅能解決新都的全部餐廚垃圾問(wèn)題,還能解決成都及周邊地區(qū)的餐廚垃圾問(wèn)題。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)有機(jī)垃圾在產(chǎn)業(yè)上“效益難以覆蓋減量成本”、“二次污染”等問(wèn)題。同時(shí),在生物質(zhì)能源和大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。該技術(shù)能夠定向?qū)Σ蛷N垃圾進(jìn)行資源化、無(wú)害化、減量化處理,使原材料及生產(chǎn)過(guò)程廢棄物全部自循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)有機(jī)資源“零排放”(即整個(gè)處置過(guò)程無(wú)廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生)及“零廢棄”(即有機(jī)資源全部實(shí)現(xiàn)資源化利用)。同時(shí),工藝適當(dāng)簡(jiǎn)化后,還可以用于農(nóng)副市場(chǎng)、食品企業(yè)和肉類(lèi)海鮮市場(chǎng)的“二次加工”。項(xiàng)目建成后,一方面將提升片區(qū)畜禽防疫能力,另一方面,還可多環(huán)節(jié)解決抗生素、重金屬、化肥、農(nóng)藥等給城市帶來(lái)的影響及農(nóng)業(yè)面源污染和種養(yǎng)殖環(huán)境污染問(wèn)題,切實(shí)減緩區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的環(huán)境污染難題,助力成都有機(jī)資源綠色、低碳、環(huán)保產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和公園城市建設(shè)。

  “斜杠院士”劉人懷

  劉人懷,新都新繁人,在新繁中學(xué)(現(xiàn)新都二中)讀書(shū)到15歲后考上蘭州大學(xué),本科先學(xué)數(shù)學(xué),后學(xué)力學(xué),后來(lái)又搞了管理學(xué),是科學(xué)泰斗錢(qián)偉長(zhǎng)先生的關(guān)門(mén)弟子。中國(guó)工程院機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)部和工程管理學(xué)部院士。

  研究力學(xué),劉人懷院士是我國(guó)板殼結(jié)構(gòu)理論與應(yīng)用研究的開(kāi)拓者之一,參加過(guò)中國(guó)第一顆東方紅人造地球衛(wèi)星、神舟飛船、航空母艦艦載機(jī)設(shè)計(jì)等國(guó)家重大科研項(xiàng)目;上世紀(jì)60年代解決了中國(guó)第一套生產(chǎn)航空煤油裝置的核心問(wèn)題,之后是高壓聚乙稀反應(yīng)器、大型加氫反應(yīng)器等大型壓力裝置,都是中國(guó)第一臺(tái);在精密儀表領(lǐng)域,更是攻克了飛機(jī)“心臟”儀表鋸齒形波紋膜片的理論部分,這是世界上第一個(gè),后來(lái)成為劉院士的“成名作”。

  研究管理學(xué),是從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,劉人懷院士曾擔(dān)任暨南大學(xué)校長(zhǎng)、澳門(mén)科技大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)、上海大學(xué)管理學(xué)院院長(zhǎng)、教育部科技委管理科學(xué)部主任等;參與過(guò)上海浦東新區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè),并為其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做整體規(guī)劃;還在安徽省做過(guò)省長(zhǎng)顧問(wèn),并為其旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議等。

  如今,古稀之年,劉人懷院士又跨界在環(huán)境科學(xué)研究方面搞出了名堂,不僅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地取得“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工處理工藝(CBP)”專(zhuān)利技術(shù)及相關(guān)工藝、配套設(shè)備與生產(chǎn)線的成功,而且十年的的努力下推動(dòng)其落地,開(kāi)始了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

  從力學(xué)到管理學(xué),再到環(huán)境科學(xué),“斜杠院士”劉人懷在他的跨界之路和科技創(chuàng)新之路上走得步步生花,不亦樂(lè)乎。

  

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