高妍 韋斗斗

它是一個“超級吃貨”，吃的東西有點特別一一餐廚垃圾。

它的超級之處在于：不怕咸、不怕臭、不怕辣，通“吃”南北，涵蓋各個菜系;

且，處理周期短——48小時以內(nèi)完成工作;

再，零排放，無廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生，零廢棄，有機資源全部實現(xiàn)資源化利用;

最重要的是，它“吃”的是餐廚垃圾，“吐”的卻是燃料乙醇、生物柴油、高蛋白飼料等“寶貝”，變廢為寶，立竿見影。

它，就是“噬污酵母”，“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工處理技術”中的核心角色，餐廚垃圾的終極“克星”。

不要小看它，它曾亮相廣交會、登上央視財經(jīng)頻道。近期在發(fā)明者、中國工程院院士劉人懷及其團隊的推動下在成都落了地，正式向餐廚垃圾宣戰(zhàn)！

習近平總書記一直非常重視我國生態(tài)文明建設，2005年就提出“綠水青山就是金山銀山”的理念，強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護應該兼顧;又提出“垃圾分類工作就是新時尚”，鼓勵全民參與城市管理。堅持綠色發(fā)展理念，守住生態(tài)文明建設，才能為子孫后代留下天藍、地綠、水清的“美麗中國”。

作為最新一代“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工處理技術”的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化落地，正是劉人懷團隊多年積極踐行“美麗中國”發(fā)展戰(zhàn)略的結(jié)晶。

令人頭痛的垃圾

人類每天都在產(chǎn)生垃圾。伴隨城市的加速發(fā)展、人類生活水平的提高，產(chǎn)生的廢棄物越來越多，垃圾的數(shù)量也在不斷增加。日復一日，年復一年，垃圾包圍了城市，包圍了農(nóng)村。并不夸張地說，垃圾圍城已經(jīng)成為全球性現(xiàn)象，是比霧霾影響范圍更廣、后果更嚴重、污染更持久的環(huán)境問題，殘酷卻現(xiàn)實。

有數(shù)據(jù)顯示，每人每天就會產(chǎn)生1 5公斤垃圾，且有相當一部分無法降解。在一些發(fā)達城市，每天產(chǎn)生的生活垃圾在3000噸以上，其中餐廚垃圾約占50%甚至更高。人們每天只要吃飯，就會不斷產(chǎn)生餐廚垃圾。

餐廚垃圾主要來源于餐飲服務業(yè)、家庭和企事業(yè)單位食堂等產(chǎn)生的食物加工下腳料（廚余）和食用殘余物（泔水），其主要成分是淀粉和糖類、動植物蛋白、脂肪類和植物纖維等有機物，含水率高，油脂、鹽份含量高，易腐爛發(fā)臭，滋生各種細菌、病毒、寄生蟲和蚊蠅蟲卵。

如今，餐廚垃圾處理不當?shù)奈：σ呀?jīng)在影響我們的生活與環(huán)境，帶來食品安全與環(huán)境保護的雙重隱患。

臭名昭著的地溝油就是從餐廚垃圾，也就是泔水中提煉出來的。這種劣質(zhì)油，不僅過氧化值、酸價、水分嚴重超標，質(zhì)量極差，還含有毒素，流入汀河會造成水體營養(yǎng)化，而一旦食用，則會破壞人的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。但在利益的驅(qū)使下，黑心商家還是將地溝油粗略加工，勾兌到食用油中使用;或者不經(jīng)任何處理隨意排放，完全無視對人與環(huán)境造成的影響。

除了地溝油，餐廚垃圾的另一危害便是“垃圾豬”，即飼喂餐廚垃圾長大的豬。因垃圾中的腐敗物、雜質(zhì)等含有大量的病原體、病毒、寄生蟲及蟲卵，被豬食用后，一方面對豬本身有害，易引起多種動物疾病;同時病源易在豬肉中存留，而這樣的豬肉被人食用后，也容易引發(fā)多種流行病。尤其是一些廢棄在垃圾堆中的餐廚廢棄物，已受到鉛、汞、鎘等重金屬以及有機化合物、苯類化合物的污染，喂豬后，有害物質(zhì)蓄積在豬體內(nèi)，人食用了這樣的豬肉達到一定程度后，就會導致肝臟、腎臟等系統(tǒng)免疫功能下降，容易發(fā)病，危害極大。

長期以來餐廚垃圾的危害，不僅因其來源分散、總體量大且難以把控，更在于難處理。如果填埋，不僅會占用大量土地，后期還要處理產(chǎn)生的垃圾滲濾液和填埋氣體，會造成大量人力、物力的消耗。同時，垃圾滲濾液的危害也不容忽視。有報道顯示，在沒有任何防護措施的垃圾堆放場，大量的垃圾滲濾液在降雨的淋溶沖刷作用下直接滲入周邊土壤直至滲入地下水中，一些有害成分會破壞土壤微生物的正常生存環(huán)境，對土壤結(jié)構(gòu)和土質(zhì)產(chǎn)生有害影響，并會改變地下水的正常水質(zhì)，嚴重時可造成重金屬污染。

如果焚燒，這些濕垃圾會降低爐溫，而若達不到800度的高溫，就會因焚燒不充分產(chǎn)生大量二噁英，因此焚燒過程中需要消耗大量的助燃劑，風險高不說，成本也高，得不償失。二噁英是一種無色無味、毒性嚴重的脂溶性物質(zhì)，毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世紀之毒”之稱，萬分之一甚至億分之一克的二噁英就會給健康帶來嚴重危害，已被國際癌癥研究中心列為人類一級致癌物。二嚼英除了具有致癌毒性以外，還具有生殖毒性和遺傳毒性，直接危害子孫后代的健康和生活。

以上種種，無時不在提醒我們，餐廚垃圾的無害化處理刻不容緩。

好管“閑事”的院士

劉人懷院士關注和開始餐廚垃圾處理技術研究，要追溯到2003年。當時的劉人懷在廣東省政府擔任參事，在隨省領導外出視察時了解到塑料垃圾污染的危害。后來到2010年，各大城市的垃圾圍城和地溝油問題已經(jīng)非常嚴重，引起了社會廣泛關注和重視。彼時擔任廣東省科普志愿者協(xié)會會長的劉人懷，正組織志愿者宣傳垃圾分類處理。一次垃圾分類的調(diào)查，讓他更深刻地體會到了垃圾處理之難。

劉院士介紹，垃圾分類的困難很多，有時候前端分了類，后端卻又混在了一起。餐廚垃圾的處理更加棘手，有60%左右的地溝油走向了餐館，做成了菜肴，這個危害難以估量。

“垃圾分類和處理是人人頭疼、天天遇到的大難題，填埋和焚燒都是沒有辦法的辦法。雖然我的專業(yè)不是環(huán)境科學，但多年來我做科研的范圍非常寬泛，從天上到深海，從力學到管理，常年的科研訓練告訴我，發(fā)現(xiàn)問題后就應該整合力量來解決問題。作為學者，我覺得有責任去做這個研究?！睆哪菚r候開始，劉人懷下定決心投入精力、整合技術力量來解決這個問題，并選擇了在垃圾處理中最緊迫、對社會影響最大的餐廚垃圾作為突破口。

很快，劉人懷便組建了一個研究團隊，包括環(huán)境、生物、工程、管理等多學科30多人，還將自己的兒子、從事生物化學研究的劉澤寰教授拉進隊伍，專門就餐廚垃圾處理新技術進行攻關，摸索餐廚垃圾資源化、無害化、減量化利用新技術。從此，如何讓垃圾變廢為寶，如何讓老百姓過上擁有青山綠水的好日子，便成了這支團隊魂牽夢繞的大課題。

傳統(tǒng)的餐廚垃圾處理技術主要有四種一一焚燒、填埋、厭氧消化、好氧堆肥。前兩種的危害前文已講，后兩種也存在弊端。

厭氧消化技術，即在隔絕空氣的情況下，借助厭氧菌將可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水等簡單小分子有機物，環(huán)境效益較好，能源化效果好，但厭氧菌繁殖耗時較長，且所產(chǎn)生的沼泥很難處理。

好氧堆肥，即在有氧條件下，在好氧微生物（主要是菌類）的作用下，將高分子有機物降解成為無機物的過程。這種工藝技術簡單，成本低，但占地大、臭味大。

跨界團隊研究發(fā)現(xiàn)，餐廚垃圾同然難處理，但也并非毫無優(yōu)點。它們富含油脂、淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等有機成分，極具資源化潛力。但是，要徹底解決餐廚垃圾處理難題，同時實現(xiàn)資源化利用，也并非易事。

經(jīng)過不斷研究摸索，跨界團隊最終走出了厭氧消化、好氧堆肥之外的第三條路一一開發(fā)兼性厭氧的特殊酵母菌種，直接對餐廚垃圾的復雜成分進行降解和轉(zhuǎn)化。這個起關鍵作用的酵母菌種，就是“噬污酵母”。

大“吃”四方的酵母菌

劉澤寰教授現(xiàn)任暨南大學生命與健康研究院副院長，有基因工程、生物化學研究背景，多年前曾深入研究農(nóng)田秸稈的轉(zhuǎn)化利用，并最終通過酵母將其變成了燃料乙醇，實現(xiàn)了資源化利用?！笆晌劢湍浮钡难邪l(fā)離不開他的努力。

據(jù)了解，天然酵母在垃圾的惡劣環(huán)境中難以生存，也無法利用淀粉、蛋白等大分子。因此，能夠降解垃圾的酵母菌必須自己培育篩選。

“三年實驗室研發(fā)，我們成天被餐廚垃圾包圍著，又臟又臭又缺錢。盡管我手握幾千萬的國家科研項目經(jīng)費，但買醬油的錢不能用來打醋。我們只能靠團隊拼湊克服困難，也算是對付下來了?！被叵肫鹉嵌谓?jīng)歷，劉人懷院士至今印象深刻。

最終，他們通過抗逆篩選和遺傳育種篩選出了能在惡劣環(huán)境中生存，同時能分解大分子的酵母。因為能夠“吃”掉餐廚垃圾，被團隊命名為“噬污酵母”。

“噬污酵母”耐高鹽、耐惡臭，生命力極其頑強。團隊還擔心它會“怕辣”，為此專門做了試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它根本就是“辣不怕”，處理起川菜也毫不含糊。

最重要的，還是“噬污酵母”超強的降解、轉(zhuǎn)化能力。據(jù)介紹，它能夠?qū)⒔?jīng)過破碎、分選、滅菌的餐廚垃圾，進行溫和的生物發(fā)酵，聯(lián)產(chǎn)出燃料乙醇、生物柴油、高蛋白飼料等多種高附加值產(chǎn)品，剩下的鹽和水經(jīng)過處理后達標排放，真正做到產(chǎn)品可溯源、對環(huán)境零污染。

在隨后的研究中，團隊圍繞“噬污酵母”的性能與特點，開發(fā)出并設計搭建了一套高度資源化、無害化和減量化的餐廚垃圾處理創(chuàng)新工藝一一“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工工藝”，配套的產(chǎn)業(yè)化裝備也逐步成型。到2014年，這項全新的餐廚垃圾處理技術已經(jīng)獲得初試的成功。

隨后便是兩年多的場地、設備建設和工業(yè)放大試驗，2016年，團隊在廣州蘿崗區(qū)云埔工業(yè)區(qū)，完成了日處理5噸餐廚垃圾規(guī)模的工業(yè)化示范線建設工作。這時候，這個中試生產(chǎn)線，已經(jīng)表現(xiàn)出極強的垃圾處理能力。

“它能夠把餐廚垃圾里邊的糖和淀粉在40個小時左右100%轉(zhuǎn)化為資源。”劉人懷院士在央視節(jié)目中介紹。該套新工藝包括了“新穎簡潔的餐廚廢棄物處理工藝流程”“創(chuàng)新的多能菌種噬污酵母”“先進的CBP發(fā)酵工藝”“高回收率的油脂分離技術”“安全無害的餐廚廢油脂轉(zhuǎn)化生物柴油工藝”等一系列創(chuàng)新技術，體現(xiàn)在示范線上，便是實實在在的成果。

在示范線上，經(jīng)過“噬污酵母”30多個小時的發(fā)酵處理，1噸餐廚垃圾可產(chǎn)出25公斤燃料乙醇、50公斤工業(yè)毛油、50公斤高蛋白飼料添加劑、25公斤二氧化碳、雜質(zhì)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。

同時，餐廚垃圾處理周期在48小時以內(nèi)完成，處理過程中排放的二氧化碳還可以制作成干冰，不會產(chǎn)生其他廢料、廢水、廢氣，實現(xiàn)零排放和零廢棄?！斑€有，我們的技術能夠把餐廚垃圾中帶有同源性污染隱患的動物蛋白轉(zhuǎn)化為安全優(yōu)質(zhì)的菌體蛋白”，有望徹底解決“地溝油”“垃圾豬”和“同源性污染”問題。

如此一來，餐廚垃圾實現(xiàn)高效率、高品位轉(zhuǎn)化的同時，危害環(huán)境與人們健康的隱患也被清除。經(jīng)過測算，處理一噸垃圾成本只要100多元，而產(chǎn)生的收益可達到600元左右。

如今，僅在餐廚垃圾處理項目上，劉人懷院士團隊已擁有國內(nèi)外注冊專利39項，在全球?qū)W界首先破解了餐廚垃圾轉(zhuǎn)化難題，已經(jīng)形成了規(guī)模量產(chǎn)的一體化技術。同時，相關技術已經(jīng)通過了廣州市科技創(chuàng)新委員會技術成果認定和成都市等地的專業(yè)評審，在困擾城市發(fā)展的餐廚垃圾處理領域具有良好的示范性和可復制性。

充滿波折的落地之路

對于劉人懷院士來說，2019年1月17日是值得記住的一天。

這一天，“利世康低碳產(chǎn)業(yè)園總部項目（一期）”奠基儀式在成都市新都區(qū)舉行，全球首條餐廚垃圾處理示范生產(chǎn)線開建。

這是“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工處理工藝”真正意義上的產(chǎn)業(yè)化落地。這一天來得著實不易。

其實早在2016年中試示范線建成之后，劉人懷院士就帶領跨界團隊開始了餐廚垃圾處理項目的全國推廣工作。

“全國來了不少人來考察，都說好，卻都說等一個廠建成了再來決定，都在觀望?！眲⑷藨言诮邮苊襟w采訪時曾說。搞了一輩子科研工作的劉人懷對大家的觀望表示理解，他也清楚一項新的科研成果的轉(zhuǎn)化并非朝夕之功。

別人可以觀望，但自己不能。早在2013年，劉人懷就在廣州成立了廣東利世康低碳科技有限公司（原廣東肩智生物科技有限公司），親自推動“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工工藝”的產(chǎn)業(yè)化進程。點滴積累，不斷創(chuàng)新，這才有了2014年初試與2016年中試的成功，有了如今的產(chǎn)業(yè)化落地。

“‘生態(tài)文明和‘美麗中國的產(chǎn)業(yè)概念已成為國內(nèi)大勢所趨，實現(xiàn)中華民族的偉大復興，比任何時候都更需要‘青山綠水。”劉人懷在奠基儀式上說。該項目的成功落地，也借了國家政策的東風。

2010年，國家開始組織開展餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點城市建設，我國的餐廚垃圾處理市場全面打開。

2015年，“地溝油事件”頻發(fā)之下，國家對餐廚垃圾的收運、管理日趨嚴格，地下潲水油產(chǎn)業(yè)受到嚴厲打擊。餐廚垃圾處理市場逐步規(guī)范。

到2017年1月，國家發(fā)改委印發(fā)的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務指導目錄》中，直接將“餐廚廢棄物資源化無害化利用”的相關裝備和技術研發(fā)，列入“資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)”分項之一。餐廚垃圾處理行業(yè)迎來新的發(fā)展機遇。

到今天，我國餐廚垃圾處理行業(yè)已進入快速發(fā)展階段。餐廚垃圾資源化利用、無害化處理已成為行業(yè)共識、國家要求，國內(nèi)各大城市都針對餐廚垃圾處理出臺了配套政策與相關規(guī)定，只苦于相關的新技術、新工藝仍然不夠完善與成熟。

在這樣的背景下，利世康“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工處理工藝”技術的落地順理成章。

利世康低碳產(chǎn)業(yè)園總部項目是成都新都區(qū)重大招商引資項目，將由成都香城投資集團有限公司與廣東利世康低碳科技有限公司共同投資建設，計劃用地約102畝，投資約8億元，分兩期建設，實現(xiàn)“聯(lián)合生物加工處理工藝（ CBP）專利技術”的產(chǎn)業(yè)化落地與推廣。

經(jīng)過近十年的創(chuàng)新研發(fā)與不斷完善，該技術被認為克服了傳統(tǒng)有機垃圾在產(chǎn)業(yè)上“效益難以覆蓋減量成本”“二次污染”等問題，在生物質(zhì)能源和大農(nóng)業(yè)領域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。該技術能夠定向?qū)Σ蛷N垃圾進行資源化、無害化、減量化處理，使原材料及生產(chǎn)過程廢棄物全部自循環(huán)利用，實現(xiàn)有機資源“零排放”（即整個處置過程無廢氣、廢水、廢渣產(chǎn)生）及“零廢棄”（即有機資源全部實現(xiàn)資源化利用），徹底解決“地溝油”“垃圾豬”和“同源性污染”問題。同時，工藝適當簡化后，還可以用于農(nóng)副市場、食品企業(yè)和肉類海鮮市場的“二次加工”。

據(jù)了解，一期項目（100噸/天示范線）計劃2019年7月試產(chǎn)。建成后具備3 5萬噸/年有機資源處理能力，可將有機資源轉(zhuǎn)化為燃料乙醇、工業(yè)毛油、粗蛋白粉等產(chǎn)品，真正實現(xiàn)餐廚垃圾“兩零一全”處理，一年產(chǎn)值可達3000多萬元以上，利潤可達900萬元以上。一期項目建成后，一方面將有效切斷地溝油、泔水養(yǎng)豬的供應鏈，提升片區(qū)畜群防御能力;另一方面，可多環(huán)節(jié)解決抗生素、重金屬、化肥、農(nóng)藥等給城市農(nóng)業(yè)帶來的面源污染及種養(yǎng)殖污染，切實緩解區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中的環(huán)境污染難題。

這一項目的落地，是多年來劉人懷院士帶領團隊追尋“青山綠水”的重要節(jié)點，是創(chuàng)新精神與先進技術從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關鍵一步，更是成都市新都區(qū)深入踐行“綠水青山就是金山銀山”生態(tài)文明建設理念的有力體現(xiàn)，必將為“美麗中國”建設增添精彩的一筆。

“今天是一個新的開始，我本身就是成都人，能為我的老家?guī)砀锩浴㈩嵏残缘膭?chuàng)新技術，能長遠地改善家鄉(xiāng)人民的生活條件，我非常高興?！眲⑷藨言菏吭诘旎鶅x式致辭時表示，“產(chǎn)業(yè)園的奠基，是‘政、產(chǎn)、學、研、金、用的完美結(jié)合，希望在多方的共同努力下，利世康的技術從這里騰飛，從這里升華、從這里走向全世界，服務全人類。”

鏈接：“斜杠院士”劉人懷

前兩年流行一個詞：“斜杠青年”，形容那些敢于跨界，并在兩個或多個領域做出成績的年輕人。熟悉的人都清楚，劉人懷年輕時候是個真正的“斜杠青年”，而現(xiàn)在，是妥妥的“斜杠院士”。

劉人懷畢業(yè)于蘭州大學，本科先學數(shù)學，后學力學，后來又搞了管理學。因此，劉人懷既是中國工程院機械與運載工程學部院士，又是中國工程院工程管理學部首批院士，是名副其實的雙料院士。

研究力學，劉人懷院士是我國板殼結(jié)構(gòu)理論與應用研究的開拓者之一，系統(tǒng)性、創(chuàng)造性地研究了六類板殼，參加過航天工程攻關，做過重大工程，搞過精密儀表。在劉人懷的履歷中，他參加過中國第一顆東方紅人造地球衛(wèi)星、神舟飛船、航空母艦艦載機設計等國家重大科研項目;上世紀60年代解決了中國第一套生產(chǎn)航空煤油裝置的核心問題，之后是高壓聚乙稀反應器、大型加氫反應器等大型壓力裝置，都是中國第一臺;在精密儀表領域，更是攻克了飛機“心臟”儀表鋸齒形波紋膜片的理論部分，這是世界上第一個，后來成為劉院士的“成名作”。

研究管理學，是從上世紀80年代開始，劉人懷院士曾擔任暨南大學校長、澳門科技大學常務副校長、上海大學管理學院院長、教育部科技委管理科學部主任等;參與過上海浦東新區(qū)的開發(fā)建設，并為其長遠發(fā)展做整體規(guī)劃;還在安徽省做過省長顧問，并為其旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議等。

如今，劉人懷院士又在環(huán)境科學研究方面搞出了名堂，不僅帶領團隊創(chuàng)新性地取得“餐廚垃圾聯(lián)合生物加工處理工藝（CBP）”專利技術及相關工藝、配套設備與生產(chǎn)線的成功，而且在多年的努力下推動其落地，開始了產(chǎn)業(yè)化進程。

從力學到管理學，再到環(huán)境科學，“斜杠院士”劉人懷在他的跨界之路上走得步步生花，不亦樂乎。