上海交通大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授金放鳴團隊利用“水熱氧化技術(shù)”，將生活垃圾成功用于發(fā)電，實現(xiàn)了資源的有效再利用。目前，該技術(shù)已在上海交通大學(xué)校園內(nèi)得到應(yīng)用。

讓垃圾在高溫高壓水中氧化成乙酸

據(jù)研究團隊介紹，城市生活垃圾中，餐廚垃圾、廢棄紙張和各類含生物質(zhì)的制品等含水率高、油脂和有機物含量高的廢棄物占絕大多數(shù)，但由于其含水率高，難以進行傳統(tǒng)的焚燒處理，填埋處理也會造成二次污染和疾病傳播。生物發(fā)酵方式雖然可以有效處理垃圾中的生物質(zhì)資源，使其轉(zhuǎn)化為甲烷等化學(xué)產(chǎn)品，但仍然沒有解決此類垃圾的剩余殘渣、異味等二次污染問題。同時，這種方法所需周期較長，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率較低，資源利用效率不高。

水熱氧化則是一種相對新的氧化方法，一般在高溫高壓（100-400℃, 2-30MPa）水中進行，有機物氧化分解為二氧化碳和水，也叫濕式/水熱氧化（Wet oxidation）。這種技術(shù)最初起源于美國，用于處理造紙黑液等高濃度、難降解的有機廢水。

當水中有機物濃度達到2%時，有機物濕式燃燒放出的熱量能夠維系體系反應(yīng)自發(fā)進行。當水中有機物濃度超過2%時，燃燒放出的熱量可以回收利用。

在鉆研該技術(shù)的20年多里，金放鳴發(fā)現(xiàn)，無論生活垃圾的成分是什么，在水熱條件下進行氧化后，乙酸都難以繼續(xù)分解而殘留下來，若要繼續(xù)分解乙酸，則需要更高的溫度或其他催化劑，這導(dǎo)致成本上升。

然而，乙酸本身就是一種價值很高的化工原料。因此，研究中，金放鳴轉(zhuǎn)向了“水熱氧化生活垃圾選擇性產(chǎn)乙酸”這一更加環(huán)保低碳的新方向。原本所有有機垃圾都會最終轉(zhuǎn)化為難處理的乙酸，而這一結(jié)果反而使水熱氧化技術(shù)在處理成分復(fù)雜的生活垃圾上具有極大的優(yōu)勢。

從垃圾模型化合物到實際生活垃圾混合物，金放鳴完成了一系列的水熱氧化實驗研究，摸清了每一種垃圾成分在水熱氧化過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律。迄今，他已就相關(guān)成果發(fā)表了多篇SCI核心期刊論文。

中試級設(shè)備已經(jīng)在上海交大食堂使用

為了進一步推進水熱技術(shù)的應(yīng)用研究，金放鳴開發(fā)了中試級的連續(xù)式生活垃圾水熱氧化設(shè)備，并完成了設(shè)備的安裝和運行調(diào)試，在實驗中成功用水熱氧化技術(shù)處理了百公斤級生活垃圾。

該設(shè)備就安裝在上海交通大學(xué)第三餐廳附近，專門用來處理師生食堂產(chǎn)生的垃圾。澎湃新聞(www.dbgt.com.cn)記者從校方獲悉，相較于早期餐廳運送廚余垃圾，該方法不僅減少了運輸費用，還避免了常有的垃圾處理運送產(chǎn)生的惡臭問題。

現(xiàn)在，垃圾一經(jīng)產(chǎn)生便被立即送往轉(zhuǎn)化，新技術(shù)能近乎百分之百的氧化分解垃圾中的有機物成分，同時保證其中有可能造成環(huán)境污染的含氮、含硫、和含磷物質(zhì)溶解在水中，只需要簡單處理，即可達到排放標準。

目前，金放鳴已申報多項水熱氧化生活垃圾方面的專利，并正在進行下一步的擴大化研究開發(fā)。

金放鳴希望，能與不同部門協(xié)作實現(xiàn)分類運輸、分類處置，讓有機物垃圾通過循環(huán)利用變廢為寶，讓城市生活垃圾真正實現(xiàn)無害化、減量化、資源化和就地化處理，更多的市民可以享受到垃圾資源化帶來的實惠。