說垃圾是放錯了地方的資源，如何高效率實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的資源化利用？

位于浦東的上海交大中英國際低碳學(xué)院有機(jī)廢物資源化研究團(tuán)隊(duì)，與新加坡國立大學(xué)合作研發(fā)的“分布式餐廚垃圾能源化系統(tǒng)”，能讓餐廚垃圾搖身一變，為手機(jī)或者平板電腦供電。

重量為40公斤的餐廚垃圾在投入系統(tǒng)內(nèi)的厭氧消化罐后，經(jīng)過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，隨后轉(zhuǎn)化為電力和熱力，其輸出的電能大約可供1000臺手機(jī)充電。

該系統(tǒng)目前正在上海交大中英低碳學(xué)院試運(yùn)行，為城市發(fā)展中有機(jī)廢物的能源化處理和擴(kuò)大化商業(yè)化應(yīng)用提供了樣板。

廢物就近變能源

餐廚垃圾來源分散，傳統(tǒng)的做法是經(jīng)過垃圾車收集后進(jìn)行集中式處理。長距離的運(yùn)輸帶來了高昂的成本，且運(yùn)輸過程中時有漏滴現(xiàn)象并散發(fā)臭味，影響環(huán)境。

分布式餐廚垃圾能源化系統(tǒng)采用了臨近垃圾產(chǎn)生源頭的原位處理方式，將所有處理和能源轉(zhuǎn)化設(shè)備集中在一個長約6米的移動式集裝箱內(nèi)。其中，系統(tǒng)的核心是厭氧消化罐，在餐廚垃圾被泵入?yún)捬跸拗?，?jīng)過研磨、混合等簡單操作可提高后續(xù)厭氧消化處理的效果。

“按照特定的比例將厭氧微生物和餐廚垃圾混合后，在厭氧消化系統(tǒng)中，餐廚垃圾將會分解成沼氣，隨后沼氣通過熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成電力和熱力，而這些產(chǎn)生的電能就可以直接輸出為附近人群提供手機(jī)充電以及其他服務(wù)?！痹擁?xiàng)目負(fù)責(zé)人、上海交大中英國際低碳學(xué)院副教授張景新介紹說。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自我供電

小布現(xiàn)場試驗(yàn)時，將餐廚垃圾廢物能源化系統(tǒng)的手機(jī)充電柜轉(zhuǎn)接頭插上手機(jī)，手機(jī)立刻進(jìn)入了充電狀態(tài)。據(jù)了解，除了電能，此系統(tǒng)還可以經(jīng)過對餐廚垃圾的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生更多能源。經(jīng)過模擬計(jì)算，一噸餐廚垃圾通過一天的時間可以轉(zhuǎn)化出200到400度的電。換算下來，其產(chǎn)生的電能最多能為約2.5萬臺手機(jī)充電。

電能和熱能的轉(zhuǎn)化和利用效率高低是團(tuán)隊(duì)研究者們關(guān)注的問題，這也直接決定著整個系統(tǒng)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

經(jīng)研究，整個系統(tǒng)產(chǎn)生的電能和熱能可以滿足其自身工作需要。由于微生物作用需要保持在一定的溫度下，沼氣能源化產(chǎn)生的熱量將通過加熱水來使厭氧消化罐保持恒溫。同時，系統(tǒng)產(chǎn)生的電能也遠(yuǎn)大于集裝箱內(nèi)燈光、風(fēng)扇、泵、攪拌器等其他設(shè)施的耗電量，剩余的電能將被儲存在電池中，用于其他用途。

“餐廚垃圾中碳?xì)浠衔?、蛋白質(zhì)、脂肪的含量越高，產(chǎn)生的沼氣越多，從而產(chǎn)生的電能也越多。”張景新說。

應(yīng)用前景廣闊

自2019年上海市全面實(shí)施垃圾分類政策后，濕垃圾生產(chǎn)量快速增長，對回收資源化能力提出更高要求。

“厭氧消化系統(tǒng)應(yīng)用前景廣闊，可有效減少有機(jī)廢物和溫室氣體的排放并產(chǎn)生更多的能源，提高資源利用效率。在實(shí)現(xiàn)廢棄物處理的同時，最小化自然資源、能源的消耗以及二次污染，將線性經(jīng)濟(jì)的概念轉(zhuǎn)變?yōu)檠h(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)特大城市垃圾利用可持續(xù)發(fā)展的模式。”張景新說。