生活垃圾变废为电 “水热氧化技术”成功研发

    20年技术攻关终结硕果。上海交大环境学院教授金放鸣团队利用“水热氧化技术”将生活垃圾成功用于发电，实现了资源的有效再利用。目前，中试级设备已经在上海交大食堂使用，效果显著。目前，金放鸣已申报多项水热氧化生活垃圾方面的专利，并正在进行下一步的扩大化研究开发。

让垃圾在高温高压水中氧化成乙酸

    据研究团队介绍，城市生活垃圾中，餐厨垃圾、废弃纸张和各类含生物质的制品等含水率高、油脂和有机物含量高的废弃物占绝大多数，但由于其含水率高，难以进行传统的焚烧处理，填埋处理也会造成二次污染和疾病传播。生物发酵方式虽然可以有效处理垃圾中的生物质资源，使其转化为甲烷等化学产品，但仍然没有解决此类垃圾的剩余残渣、异味等二次污染问题。同时，这种方法所需周期较长，生物质转化率较低，资源利用效率不高。 

    水热氧化则是一种相对新的氧化方法，一般在高温高压(100-400℃， 2-30MPa)水中进行，有机物氧化分解为二氧化碳和水，也叫湿式/水热氧化(Wet oxidation)。这种技术初起源于美国，用于处理造纸黑液等高浓度、难降解的有机废水。当水中有机物浓度达到2%时，有机物湿式燃烧放出的热量能够维系体系反应自发进行。当水中有机物浓度超过2%时，燃烧放出的热量可以回收利用。 

    在钻研该技术的20年多里，金放鸣发现，无论生活垃圾的成分是什么，在水热条件下进行氧化后，乙酸都难以继续分解而残留下来，若要继续分解乙酸，则需要更高的温度或其他催化剂，这导致成本上升。 

    然而，乙酸本身就是一种价值很高的化工原料。因此，研究中，金放鸣转向了“水热氧化生活垃圾选择性产乙酸”这一更加环保低碳的新方向。原本所有有机垃圾都会终转化为难处理的乙酸，而这一结果反而使水热氧化技术在处理成分复杂的生活垃圾上具有 大的优势。

中试级设备已经在上海交大食堂使用 

    为了进一步推进水热技术的应用研究，金放鸣开发了中试级的连续式生活垃圾水热氧化设备，并完成了设备的安装和运行调试，在实验中成功用水热氧化技术处理了百公斤级生活垃圾。

    该设备就安装在上海交通大学第三餐厅附近，专门用来处理师生食堂产生的垃圾。从校方获悉，相较于早期餐厅运送厨余垃圾，该方法不仅减少了运输费用，还避免了常有的垃圾处理运送产生的恶臭问题。 

    现在，垃圾一经产生便被立即送往转化，新技术能近乎百分之百的氧化分解垃圾中的有机物成分，同时保证其中有可能造成环境污染的含氮、含硫、和含磷物质溶解在水中，只需要简单处理，即可达到排放标准。

    目前，金放鸣已申报多项水热氧化生活垃圾方面的专利，并正在进行下一步的扩大化研究开发。金放鸣希望，能与不同部门协作实现分类运输、分类处置，让有机物垃圾通过循环利用变废为宝，让城市生活垃圾真正实现无害化、减量化、资源化和就地化处理，更多的市民可以享受到垃圾资源化带来的实惠。