生活垃圾變廢為電 “水熱氧化技術”成功研發

  20年技術攻關終結碩果。上海交大環境學院教授金放鳴團隊利用“水熱氧化技術”將生活垃圾成功用于發電，實現了資源的有效再利用。目前，中試級設備已經在上海交大食堂使用，效果顯著。目前，金放鳴已申報多項水熱氧化生活垃圾方面的專利，并正在進行下一步的擴大化研究開發。

讓垃圾在高溫高壓水中氧化成乙酸

    據研究團隊介紹，城市生活垃圾中，餐廚垃圾、廢棄紙張和各類含生物質的制品等含水率高、油脂和有機物含量高的廢棄物占絕大多數，但由于其含水率高，難以進行傳統的焚燒處理，填埋處理也會造成二次污染和疾病傳播。生物發酵方式雖然可以有效處理垃圾中的生物質資源，使其轉化為甲烷等化學產品，但仍然沒有解決此類垃圾的剩余殘渣、異味等二次污染問題。同時，這種方法所需周期較長，生物質轉化率較低，資源利用效率不高。 

    水熱氧化則是一種相對新的氧化方法，一般在高溫高壓(100-400℃， 2-30MPa)水中進行，有機物氧化分解為二氧化碳和水，也叫濕式/水熱氧化(Wet oxidation)。這種技術初起源于美國，用于處理造紙黑液等高濃度、難降解的有機廢水。當水中有機物濃度達到2%時，有機物濕式燃燒放出的熱量能夠維系體系反應自發進行。當水中有機物濃度超過2%時，燃燒放出的熱量可以回收利用。 
    在鉆研該技術的20年多里，金放鳴發現，無論生活垃圾的成分是什么，在水熱條件下進行氧化后，乙酸都難以繼續分解而殘留下來，若要繼續分解乙酸，則需要更高的溫度或其他催化劑，這導致成本上升。 

    然而，乙酸本身就是一種價值很高的化工原料。因此，研究中，金放鳴轉向了“水熱氧化生活垃圾選擇性產乙酸”這一更加環保低碳的新方向。原本所有有機垃圾都會終轉化為難處理的乙酸，而這一結果反而使水熱氧化技術在處理成分復雜的生活垃圾上具有極大的優勢。

中試級設備已經在上海交大食堂使用 

    為了進一步推進水熱技術的應用研究，金放鳴開發了中試級的連續式生活垃圾水熱氧化設備，并完成了設備的安裝和運行調試，在實驗中成功用水熱氧化技術處理了百公斤級生活垃圾。
    該設備就安裝在上海交通大學第三餐廳附近，專門用來處理師生食堂產生的垃圾。從校方獲悉，相較于早期餐廳運送廚余垃圾，該方法不僅減少了運輸費用，還避免了常有的垃圾處理運送產生的惡臭問題。 

    現在，垃圾一經產生便被立即送往轉化，新技術能近乎百分之百的氧化分解垃圾中的有機物成分，同時保證其中有可能造成環境污染的含氮、含硫、和含磷物質溶解在水中，只需要簡單處理，即可達到排放標準。

    目前，金放鳴已申報多項水熱氧化生活垃圾方面的專利，并正在進行下一步的擴大化研究開發。金放鳴希望，能與不同部門協作實現分類運輸、分類處置，讓有機物垃圾通過循環利用變廢為寶，讓城市生活垃圾真正實現無害化、減量化、資源化和就地化處理，更多的市民可以享受到垃圾資源化帶來的實惠。