院士專家團隊
劉人懷:“噬污酵母”將餐廚垃圾100%變廢為寶
  2017-06-22  
來源:廣州日報  作者:何瑞琪  2017-06-22

       餐廚垃圾處理有新招!人們一日三餐后棄置的“潲水”,原來是一種菌種喜愛的食物,把“盛宴”端給這群“吃貨”,可將餐廚垃圾100%變廢為寶。這個項目由中國工程院院士劉人懷教授主持,目前已在黃埔區、廣州開發區建成了日處理5噸規模的工業化示范線,還擬在從化區啟動第一個日處理量100噸的產業化項目。

研究之始:“潲水”喂家禽存在一定隱患

       59年的科研生涯,劉人懷在固體力學領域進行了大量的基礎理論及應用研究。航空航天、精密儀器儀表及壓力容器的計算是他最擅長的研究領域。然而,今年77歲的劉人懷可謂是“最有激情的推銷員”,在多個重大活動現場,無論是發表演講還是與外賓座談,他都熱情介紹項目,共商“垃圾處理”這件大事。

       劉人懷2009年開始關注垃圾分類問題,他出任廣東省科普志愿者協會理事長一職,在組織和推廣全省垃圾分類的活動中,發現垃圾雖然在前端分類了,但是處理時又常常混收混裝,沒辦法從根本上解決垃圾問題。

       劉人懷尤其關注餐廚垃圾,對目前的處理辦法深感憂慮:“城市垃圾中一半是餐廚垃圾。”傳統方式是將“潲水”喂家禽和牲畜,存在一定安全隱患。

      據了解,北京、上海、廣州等國內一線城市,餐廚垃圾的日產量達數千噸,全國年產量達到數千萬噸。餐廚垃圾又被稱為“濕垃圾”,大多是帶湯帶水的剩飯剩菜,含水率高達75%~85%。采用填埋的處理方式,會不斷產生垃圾滲瀝液污染土地、水源;采用焚燒的處理方式,“濕垃圾”會降低爐溫從而產生劇毒的致癌物質“二噁英”。而且未經處理的餐廚垃圾如果沒有管理好流向,還會被不法分子利用來制造同樣含有大量致癌物質的“地溝油”,重返餐桌,危害人民健康。

劉人懷利用在科技和管理領域的廣泛影響力,組織了環境、生物、機械、工程、管理等各類學科幾十人的研究團隊來研究餐廚垃圾處理的新辦法。

超級菌種:能降解餐廚垃圾的“噬污酵母”

      目前,餐廚垃圾的處理方法除了填埋、焚燒,學界最前沿的研究領域是將垃圾資源化。而打開綠色資源的大門,這把鑰匙小得看不見——微生物。微生物是大自然無處不在的資源,可降解有機物。餐廚垃圾成分無論多復雜,總可以通過微生物進行轉化,實現城市垃圾無害化和資源化。

      到底哪一把微生物鑰匙能將餐廚垃圾100%變廢為寶呢?劉人懷帶領“跨界”團隊整整研究了兩三年,終于在2011年通過遺傳育種的方法,篩選到了一株多功能的酵母菌。一般酵母根本無法存活于惡劣環境中,而這種菌種堪稱為垃圾而生,它無需外加各種輔助手段,就能夠進行溫和的生物發酵,聯產出酒精、工業毛油等高價值產品,同時還回收了水,減少了空氣污染排放。科研人員非常興奮,把這種超級菌種命名為“噬污酵母”。若想檢驗它能否適用于大批量垃圾處理,還需進行工業放大試驗。

創業之難:資金短缺 院士曾打算賣房

      盡管在科研領域上縱橫馳騁,但是創業之路艱難,即便是一位重量級的院士而言,亦是篳路藍縷。科研成果轉化需要場地、資金和設備,沒有資金,項目便“斷糧”。最困難的時候,劉人懷甚至動起了要把自己房子賣掉湊錢的念頭。

      “我們幾個同學讀EMBA的時候,得知了劉院士這個項目,都想把這件有意義的事做下去,千萬不能讓院士去賣房,”廣東啟智生物科技有限公司總經理林則璇說,于是研究團隊想辦法湊了1000萬元作為公司注冊資本,林則璇甚至連工作都辭了跑來做運營。

      資金到位了,技術人才都不缺,2013年,劉人懷和團隊成立了廣東啟智生物科技有限公司,終于可以把場地、設備建設和工業放大試驗做起來。一開始請供應商花了200多萬元買回來一套號稱源于韓國技術的機器,結果剛把餐廚垃圾“喂”進去,機器就堵了。

      高價買回的外國機器被棄之角落,經過團隊努力攻克,自主研發的“餐廚垃圾聯合生物加工工藝”成為了核心技術。近2年來,啟智生物已獲批國家發明專利6項,國際發明專利1項,還有10多項國內專利和2項國際PCT專利正在申報中。

社會效益:處理1噸餐廚垃圾300元利潤

      2016年年初,在黃埔區、廣州開發區的云埔工業區中,啟智生物最終完成了日處理5噸餐廚垃圾規模的工業化示范線建設工作。項目作為該區2015年引進并認定的“院士創業項目”,獲得了1000萬元扶持資金。

      餐廚垃圾“零排放”,這一目標已化為現實。走進啟智生物1200平方米的廠房可謂是“無人工廠”,6米高的樓層里,隆隆作響的機器通過一個個碗口粗的管道相連接。餐廚垃圾進入機器,進行破碎、分揀,將有機物篩選出來進行滅菌,經過一系列預處理后,變成了有機漿料,輸送進巨大的發酵罐。經過“噬污酵母”30多個小時的發酵處理,1噸餐廚垃圾可產出25公斤燃料乙醇、50公斤工業毛油、50公斤高蛋白飼料添加劑、25公斤CO2、雜質做成的100公斤RDF燃料棒和800多公斤的水,餐廚垃圾變成了可再用資源,而且不產生其他二次污染物。

      劉人懷強調:“這種方式真正實現了零污染!”運用啟智的生物技術,1噸餐廚垃圾處理成本在150~200多元,但產出收益可以達到600~700多元,也就是說可以產生起碼300元的利潤。地溝油、垃圾圍城問題從源頭上得到有效解決。

未來應用 餐廚垃圾可直接在社區處理

      據了解,目前啟智生物已經在廣州市從化區啟動第一個日處理100噸的產業化項目。劉人懷希望,未來能走出一條不同于傳統的環保新產業路線。

      更為神奇的是,如果有一天“噬污酵母”能走進家庭,或許能實現就地處理、變廢為寶。“我們正在做這件事,很有挑戰和意義。”林則璇說,啟智生物已經和一個房地產企業在惠州簽約了一個合作項目。該房地產項目每套住宅的廚房都將安裝餐廚垃圾粉碎機,項目建成后,家庭的餐廚垃圾可以直接粉碎,殘渣通過特定管道,在小區實現集中處理,真正實現智慧城市的設想。

      “我希望能把這項技術奉獻給廣州,給廣州帶來更好的生活環境,讓我們的環境變得更美麗,這也是我奉獻給全國人民的一份誠摯的禮物。” ——劉人懷

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