餐廚垃圾利用變廢為寶
只需幾個步驟,花上1到4小時,剩菜剩飯就可轉(zhuǎn)換為生物煤,效果甚至比一般煤更好。
剩飯剩菜放入儀器,通過1到4小時的水熱碳化反應(yīng),就會變成一鍋“黑粥”,再經(jīng)過真空泵分離水分,就變成了黑黑的生物煤,“這種煤的熱值,要高于普通電煤,接近標煤。”四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院教授盧紅雁說,“1噸剩飯剩菜,可以提煉80到120千克生物煤,它為廚余垃圾的再利用提供了一條新的途徑。”4月29日,省科技廳代表國家科技部組織了省內(nèi)外的7位專家對盧紅雁負責(zé)的這一項目進行驗收,并獲得通過。
轉(zhuǎn)化剩飯菜1小時變煤
剩飯菜和生物煤,看似風(fēng)牛馬不相及,到底是如何轉(zhuǎn)化的?
4月29日下午4點,在盧紅雁的實驗室,記者看到該項目的三個主要設(shè)備,水熱碳化轉(zhuǎn)化爐、循環(huán)水式真空泵和電熱鼓風(fēng)干燥箱。“最重要的是設(shè)備是水熱碳化轉(zhuǎn)化爐,這個設(shè)備花了30多萬元從德國進口的。”盧紅雁指著轉(zhuǎn)化爐上方的設(shè)備說,下面放廚余垃圾的爐子是在國內(nèi)訂做的,容量為2公斤,F(xiàn)場,一位實驗室的工作人員,把剩菜剩飯倒入這個定制的爐子。“時間可以設(shè)定1—4個小時,”盧紅雁說,“我們目前發(fā)現(xiàn),1個多小時效果很好。”
在這1到4個小時中,通過先升溫再降溫的水熱碳化反應(yīng),剩飯菜就變成了類似“黑粥”的混合物。工作人員隨即把黑粥放入真空泵中,短短2分鐘不到,水分就去除了90%以上,變成了類似泥土的生物煤半成品。“再放入干燥箱烘干就行,也可以自然晾曬,生物煤就形成了。”
釋放熱量堪比標煤
實驗室里,以1噸剩飯菜計算,盧紅雁算了一筆賬,“1噸廚余垃圾所含的水分為80%,剔除水分后,剩下200公斤干物質(zhì)。這些干物質(zhì)經(jīng)過水熱碳化技術(shù)的處理后,有40%—60%轉(zhuǎn)化為可燃燒煤,剩下的轉(zhuǎn)化為氣體和碳化液。”
初步計算下來,1噸廚余垃圾可以提煉80-120公斤可燃燒煤。“這種物質(zhì)燃燒后釋放的熱量要高于普通電煤,接近標煤。”盧紅雁說,發(fā)電廠使用普通電煤的熱量為每千克4800—5500大卡,由廚余垃圾轉(zhuǎn)化的煤炭的熱量可達每千克6360—7730大卡。實驗證明,其含有的碳元素高達70%,甚至比普通電煤的碳元素含量都要高。
“碳化液也可以利用來作沼氣,如果廚余垃圾不含有有害有毒物質(zhì),碳化液還可以作為肥料流回土壤。”盧紅雁說,目前在國內(nèi),廚余垃圾最主要的處理方式是作為飼料由養(yǎng)殖場購買。“這種方式有一定的局限性,地溝油有一部分便來源于此。”
顆粒細膩有香味
在四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院的一間實驗室,記者看到了不少生物煤成品。由于原材料不同,顏色從灰褐色到黑色不等,和其他煤不同,輕輕一捏,生物煤成品就變成了細碎的粉末,顆粒很細膩。
無論是捧在手里的生物煤,還是廚余垃圾轉(zhuǎn)化的“黑粥”,都彌漫著一股濃濃的烘焙咖啡豆的香味。“如果將一杯咖啡和"黑粥"放在一起,你可能完全區(qū)分不開。”盧紅雁開玩笑說。
不過關(guān)于這股特殊的咖啡香氣,究竟來源何處?盧紅雁說尚不清楚,還在研究之中,“不知道究竟是利還是弊。”
技術(shù)成熟,希望建工廠處理垃圾
記者:為什么想要研究這個項目?
盧紅雁:我在德國生活了8年,在垃圾再利用這一塊,他們的研究相對成熟。剩飯菜變煤,他們也有學(xué)者研究這一項目。但我們國內(nèi)這一項目的研究還處于起步階段。
當城市化不發(fā)達時,廚余垃圾一般通過家禽將有機物流回土壤中,這是一個生物鏈條。隨著城市化的擴大,廚余垃圾大量生成并堆積在城市中無處安放。如果得不到妥善處理,這些垃圾不僅會帶來蚊蠅、環(huán)境污染,也容易傳染疾病。目前將廚余垃圾轉(zhuǎn)化為肥料、沼氣的研究也存在,但據(jù)我了解,單純從有機垃圾轉(zhuǎn)化為能源的研究幾乎沒有。
而我們項目中所得出的生物煤最大的優(yōu)勢在于其相當于真正的煤,因為生物煤中所含的碳元素與真正的煤差異不大。這也是我研究這個項目的原因之一。
記者:項目研究了幾年,是否有應(yīng)用可能性?
盧紅雁:我們這個小團隊,經(jīng)歷了三年研究,目前項目通過了,算是有了初步成果。
通過大量的實驗結(jié)果來看,該技術(shù)已經(jīng)成熟。但是實驗室的反應(yīng)爐只有2公斤的容量。我希望能夠擴大容量,建成一個規(guī)模化處理廚余垃圾的工廠,一次性能夠連續(xù)處理上噸級的廚余垃圾,這對廚余垃圾的處理,是一個很好的嘗試。
大學(xué)教授研究剩飯變煤 一噸轉(zhuǎn)化200斤
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