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生物技术让餐厨垃圾“变废为宝”

2025年01月22日 09:18

视觉中国供图

1月8日,《国家发展改革委 财政部关于2025年加力扩围实施大规模设备更新和消费品以旧换新政策的通知》提出,要推动生活垃圾收运体系和再生资源回收体系“两网融合”,加强回收循环利用重大技术装备科技攻关。

而餐厨垃圾,这个每天伴随着我们三餐而大量产生的废弃物,已经占据了生活垃圾的“半壁江山”。对于这块环保领域难啃的“硬骨头”,该如何处理“变废为宝”,实现资源可循环利用呢?

餐厨垃圾的传统处理方式

餐厨垃圾的主要成分包括碳水化合物、蛋白质、油脂和植物纤维等。理论上来说,这些物质中的绝大部分都具备被生物降解和转化的潜力,有着巨大的回收价值。但现实情况却是,由于收运管理的效率及处理技术和手段的参差不齐,餐厨垃圾“再生”很难达到理想效果。一旦处理不当,餐厨垃圾可能引发二次污染,影响生态平衡和人类健康。

目前,最常见的餐厨垃圾处理方式有填埋、焚烧、好氧堆肥、厌氧制沼和用于动物(昆虫)养殖等。虽然大多处理方式拥有成本低、技术门槛低等优势,但也往往存在碳排放高、温室效应严重、二次污染等缺点。

为此,科研人员一直在努力探索更加环保、高效的餐厨垃圾处理方法,试图让这些垃圾当中蕴含的能源、资源能够循环利用,实现“废弃”资源再利用。

神奇菌种“吐出宝贝”

近年来,合成生物学技术备受关注。科研人员通过对微生物基因进行“精心雕琢”,培育出了一种神奇的工程菌种——“噬污酵母”。其独特的“超能力”能够分解淀粉、蛋白、纤维素等各种有机大分子。面对餐厨垃圾,“噬污酵母”就像一个饥肠辘辘且神通广大的超级“吃货”,能“张开大口”将餐厨垃圾“吞噬”得一干二净,然后神奇地“吐出”酒精、生物油脂、单细胞蛋白等宝贝。

日常生活中,酒精可以作为清洁能源,加入到汽油中,让汽车跑得更“绿色”;生物油脂能够加工成生物柴油或航油,为交通工具提供动力,而且排放的尾气更加清洁环保;单细胞蛋白则可以成为动物饲料中的“营养明星”,提高饲料的营养价值,为养殖业助力……

新型处理技术已成熟

在此基础上,联合生物处理技术又向前近了一步。它采用“噬污酵母”作为核心工程菌种,集生物降解、生物合成、生物转化等多种微生物发酵功能于一身,大幅提高了资源再利用程度,缩短了生物加工的过程,并降低了二氧化碳的排放量,这是当前比较理想的餐厨垃圾处理技术。

在“噬污酵母”的加持下,联合生物处理技术将餐厨垃圾从整体上作为营养原料来看待,带着全部的油、水、渣进行发酵,对其中复杂的有机成分进行精准地降解和转化,既大幅简化了工艺操作,又实现了资源化产品和杂质的有效分离。

如此,餐厨垃圾里的淀粉和糖类,可以转化成酒精、乳酸等绿色生物化工产品;带有同源性污染隐患的动物蛋白,可以转化为安全优质的益生菌体蛋白;油脂可以获得最高效的分离,被制成生物柴油、生物航油等清洁能源产品,整个过程近乎零排放。

目前,落户成都的国内首条“联合生物处理技术”示范生产线已经完成首期200吨餐厨垃圾的处理能力建设,正在推动二期项目建设投产运营,有望成为西部地区大型餐厨垃圾处理中心。相信随着生物技术的进一步发展,餐厨垃圾的无害化和资源化处理,也必将进一步推而广之。

(作者系暨南大学生物质资源能源研究所教授)


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标签: 餐厨  垃圾  生物  处理  技术 

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