技副市長、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所研究員、安徽循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)工程院副院長,這一連串閃光耀眼的頭銜,無論如何也不能讓人們把他與惡心的“潲水”聯(lián)系起來。安徽省合肥市西郊的科學(xué)島上,就有這么一位傳奇人物,硬把惡臭的“潲水”魔術(shù)般變成乙醇、沼氣、生物柴油等可再生能源。他的目標(biāo)是從源頭斬?cái)唷暗販嫌汀薄袄i”回流餐桌和餐廚廢棄物直接飼養(yǎng)畜禽等非法利益鏈,變廢為寶,化害為利,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的“三贏”。
科技市長結(jié)緣酸臭潲水
2002年,39歲的姚建銘以博士身份掛職擔(dān)任合肥市科技副市長。2006年開始,時(shí)任安徽循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)工程院副院長的姚建銘聯(lián)合各相關(guān)部門和科研院校,對(duì)合肥市城市生活垃圾進(jìn)行調(diào)查研究。通過長期調(diào)查走訪發(fā)現(xiàn),該市飯店、賓館、食堂等餐飲單位產(chǎn)生的餐廚廢棄物去向主要是由私人付給餐飲單位一定的費(fèi)用后,用拖拉機(jī)、三輪車等簡易工具運(yùn)往郊外用于喂養(yǎng)“泔水豬”,生產(chǎn)“地溝油”。也有部分餐飲單位的部分“潲水”未經(jīng)處理直接進(jìn)入污水管道,進(jìn)入市政管網(wǎng),影響到污水管網(wǎng)的正常功能,有的餐飲單位下水道窨井中淤積的地溝油被人工收集之后也運(yùn)往了地溝油作坊。
2008年年初,合肥市城管局委托蜀山區(qū)城管局進(jìn)行餐廚廢棄物資源化處置的規(guī)劃和試點(diǎn)工作。蜀山區(qū)城管局、商務(wù)局又委托姚建銘牽頭調(diào)研合肥市餐廚廢棄物的產(chǎn)生特點(diǎn)和產(chǎn)生量專項(xiàng)課題。姚建銘不僅走遍了合肥大街小巷,還先后走訪了寧波、北京、重慶、成都等餐廚廢棄物處置企業(yè)或職能管理部門。通過考察、參觀、交流,他認(rèn)為,“泔水豬”“地溝油”等餐廚廢棄物造成的食品安全隱患,其影響是深遠(yuǎn)的;同時(shí),我國對(duì)餐廚廢棄物的處置技術(shù)主要是傾倒、填埋和焚燒,焚燒時(shí)產(chǎn)生的二惡英、填埋造成的滲濾液和排放到水中產(chǎn)生的富營養(yǎng)化現(xiàn)象和高COD值都會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染,增加治理負(fù)荷。同時(shí)含有高鹽分的垃圾大量進(jìn)入土地會(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié),環(huán)境危害很大。而合肥市每天產(chǎn)生這樣的有機(jī)垃圾至少有500噸到600噸。因而要實(shí)現(xiàn)對(duì)“泔水豬”“地溝油”的源頭剿滅,必須對(duì)合肥市餐廚廢棄物進(jìn)行資源化利用和無害化處置。至此,姚建銘決定進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),將餐廚廢棄物變廢為寶。
說干就干。雷厲風(fēng)行的姚建銘在中科院等離子體物理研究所的50萬啟動(dòng)資金支持下,帶領(lǐng)幾個(gè)科研人員,每天騎著三輪車從合肥西郊科學(xué)島上的賓館、飯店以及大鋪頭附近的酒店買來餐廚廢棄物,在實(shí)驗(yàn)室里埋頭研究。由于白天在陣陣令人作嘔的酸臭怪味中做實(shí)驗(yàn),晚上回到家里,他們連飯都不想吃。
垃圾變能源之困
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),針對(duì)餐廚廢棄物中的固、液、油脂等不同的特性成分進(jìn)行處置分離,姚建銘等人發(fā)現(xiàn)餐廚廢棄物通過同液分離后,固形物中淀粉含量達(dá)11%到16%,對(duì)其酶解、滅菌后接種乙醇酵母可發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。為了進(jìn)一步降低成本,使技術(shù)有更好的可行性,姚建銘的研究小組自主研發(fā)了復(fù)合酶制劑,淀粉酶和蛋白酶的發(fā)酵水平比原來提高了600%和420%。實(shí)驗(yàn)表明,這套餐廚廢棄物能源化處置成套技術(shù)可將廢棄物中的淀粉轉(zhuǎn)化95%以上,淀粉產(chǎn)酒率達(dá)到50%,并呈現(xiàn)良好的重復(fù)性。通過這種能源化處置技術(shù),既充分利用了餐廚廢棄物內(nèi)有機(jī)物中的能量,又避免了其作為飼料原料帶來的食品安全隱患。
通過試驗(yàn),餐廚廢棄物中的油脂制作生物柴油,固形物先進(jìn)行酶解乙醇發(fā)酵,產(chǎn)生燃料乙醇,發(fā)酵廢液與餐廚廢棄物的廢液再進(jìn)入沼氣池進(jìn)行沼氣發(fā)酵,產(chǎn)生沼氣用于燃料,沼液沼渣則用作有機(jī)生物肥料。這樣,最后產(chǎn)生的終端產(chǎn)品為四件“能源化”綠色“寶貝”:乙醇、沼氣、生物柴油和沼渣沼液。乙醇、沼氣和生物柴油,均屬于高附加值、環(huán)境友好型產(chǎn)品,沒有二次污染,還能帶來較高的產(chǎn)值,緩解政府在餐廚廢棄物處置中的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),產(chǎn)出的沼氣為生產(chǎn)本身提供熱源,減少生產(chǎn)成本。
為了將實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力,姚建銘急切需要一個(gè)“現(xiàn)實(shí)版示范工程”。經(jīng)過多方奔走,姚建銘募集到300萬資金,決定以安徽循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)工程院為依托進(jìn)行技術(shù)集成和產(chǎn)業(yè)化推廣。2010年,姚建銘成立安徽科聚環(huán)保新能源有限公司。當(dāng)年4月,一座投資100多萬元、日處理5噸的餐廚廢棄物能源化生產(chǎn)線在合肥科學(xué)島上正式建成運(yùn)行,隨后又陸續(xù)添加厭氧發(fā)酵罐和一座50立方米沼氣池。
“這個(gè)世界本來沒有垃圾,垃圾是放錯(cuò)位置的資源,”姚建銘透露,“我們這個(gè)處置中心以生物能源為主導(dǎo)方向,目的是不讓餐廚廢棄物重新進(jìn)入人類的食物鏈,同時(shí)這套技術(shù)路線同樣適用于處理過期變質(zhì)、罰沒食品的處置?!币ㄣ懡榻B說,現(xiàn)在食品安全危機(jī)事件頻出,過期月餅、三聚氰胺奶粉、瘦肉精、塑化劑等層出不窮,曝光后這些問題食品大量下架、召回,然而它們最終流向了何處?如何處理的?對(duì)我們的生活和環(huán)境造成了怎樣的損害?是否會(huì)改頭換面重新成為消費(fèi)者的食品?沒有人知道。事實(shí)上,這些過期、變質(zhì)、召回、罰沒食品“善后送終”著實(shí)令商家和有關(guān)部門頭疼,不僅要花費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力處理這些問題食品,而且當(dāng)下采取的就地填埋、焚燒、重新利用等并不科學(xué)有效的處置方式,很容易產(chǎn)生次生污染。“問題食品處置的終點(diǎn)絕不是下架、召回、罰沒,將這些廢棄物資源化能源化才是唯一科學(xué)的、可持續(xù)的處理方法?!币ㄣ懻f。
記者在姚建銘的餐廚廢棄物處理現(xiàn)場看到,餐廚廢棄物被倒上操作平臺(tái)后,工人們戴著口罩進(jìn)行人工分揀和油水分離,揀出的是塑料杯子、餐巾紙等無法能源化的廢棄物,固形物進(jìn)入酶解等后續(xù)處理階段。期間姚建銘掀開墻角一個(gè)藍(lán)色大塑料桶蓋告訴記者,里面的油脂是從餐廚廢棄物中分離出來的,也就是“地溝油”原料,就是這種酸臭惡心、醬油色的油脂一直被很多黑心商販提煉后重新回到老百姓餐桌。
姚建銘團(tuán)隊(duì)的多項(xiàng)研究成果申請(qǐng)后成功獲得國家發(fā)明專利,該企業(yè)于2010年被安徽省發(fā)改委評(píng)為安徽省第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范單位,并獲得2011年科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金支持。然而,在餐廚廢棄物處理成乙醇和沼氣工藝程序上,幾乎沒有利潤可言,這也就是國內(nèi)許多企業(yè)將餐廚廢棄物簡單分離后就直接賣給飼料廠的癥結(jié)所在。說白了,這套工藝和其他轉(zhuǎn)化的工藝鏈條在技術(shù)上是完全可行的,但是在市場經(jīng)濟(jì)中,根本沒有“地溝油”的市場利益鏈條牢固。
由于利潤高,國內(nèi)一些正規(guī)大型餐廚廢棄物處置廠將餐廚廢棄物固形物加工成飼料原料,提供給一些畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料加工企業(yè),拌在動(dòng)物飼料中再出售給養(yǎng)殖企業(yè)。姚建銘介紹,這種餐廚廢棄物到動(dòng)物飼料轉(zhuǎn)化。是借助于微生物轉(zhuǎn)化技術(shù),在8至12小時(shí)之內(nèi)實(shí)現(xiàn)餐廚廢棄物的微生物蛋白轉(zhuǎn)化。但是,轉(zhuǎn)化的程度和菌種的安全性問題,都引起廣泛質(zhì)疑。
公益民生工程期待政府作為
“雖然技術(shù)、設(shè)備和科研人員都不成問題,特別是技術(shù)支撐體系非常成熟,但這項(xiàng)技術(shù)真正投入運(yùn)用并不容易,”姚建銘說,“建設(shè)餐廚廢棄物能源化處置中心的初期投入比較大,比如建一個(gè)日處理200噸的處置中心,需要投入上億元,如果沒有政府的資金扶持,項(xiàng)目很難找到應(yīng)用突破口?!币ㄣ懱钩凶约旱某晒泻貌唤凶?,全國202家從事餐廚廢棄物處置的企業(yè),目前還未出現(xiàn)一個(gè)能夠正常全天候全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的示范工程,而且在建的項(xiàng)目又出現(xiàn)各種各樣問題。對(duì)企業(yè)來說,雖然前景廣闊,但一個(gè)處置中心上億元的投資成本,讓很多投資人望而卻步。姚建銘曾經(jīng)找到一些大企業(yè),游說他們扶持該項(xiàng)目,可一說到投資回報(bào)周期長,對(duì)方以無法對(duì)股民交代為由婉拒了。
姚建銘從國外考察歸來,瑞典、法國、丹麥對(duì)垃圾的處理給他留下很深印象:在巴黎郊區(qū)有一家城市有機(jī)廢棄物處置中心,由政府出資3000萬歐元建造,政府給承包運(yùn)營商80歐元/噸的處理補(bǔ)貼,產(chǎn)生的沼氣發(fā)電上網(wǎng)后再給一部分補(bǔ)貼,這樣運(yùn)營商每年的處理成本為500萬歐元,而收入可達(dá)到800萬歐元。因此,姚建銘認(rèn)為,“餐廚廢棄物處置新產(chǎn)業(yè)是具有市政公益性質(zhì)的德政民生工程,一開始就全部市場化顯然不太現(xiàn)實(shí),投資人還有個(gè)接受的過程。餐廚廢棄物處理如同生活污水處理一樣,所關(guān)注的問題是處理的有效性,以及處理過程的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。項(xiàng)目運(yùn)行后,不僅徹底杜絕餐廚廢棄物排放,減輕污水處理負(fù)荷,減少河流面源污染源問題,而且還可獲得大量的生物質(zhì)能源,不僅可以作為處理工藝的能源需求,還可對(duì)外出售降低政府投入處置費(fèi)用,大大緩解政府垃圾處理的經(jīng)費(fèi)壓力?!睘榇耍ㄣ懞粲?,“科學(xué)家有責(zé)任找到適合中國的生物質(zhì)廢棄物能源化技術(shù),但政府更有責(zé)任使企業(yè)在有限的政策條件下仍有動(dòng)力投入。”
目前,全國33個(gè)城市運(yùn)營的餐廚廢棄物處置試點(diǎn),雖然有國家相應(yīng)政策的支持,但短期內(nèi),酒店餐廚廢棄物到“泔水豬”和“地溝油”的利益鏈條很難打破?!罢龑?dǎo)、市場運(yùn)作,才是打破這個(gè)鏈條的唯一出路?!币ㄣ懻f。
目前,姚建銘的公司正在向合肥市領(lǐng)導(dǎo)提交一份報(bào)告,新規(guī)劃是初步建設(shè)一個(gè)投資1億元、年處理7.3萬噸的餐廚廢棄物處理中心,處置成本測算為每年2186萬元,每噸299元。但項(xiàng)目運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)年沼氣發(fā)電量1160萬千瓦時(shí),產(chǎn)值580萬元;年產(chǎn)工業(yè)油脂6700噸,產(chǎn)值1675萬元;年產(chǎn)乙醇1200噸,產(chǎn)值480萬元;有機(jī)肥供市政綠化,不列入收益范圍。這樣計(jì)算年產(chǎn)值總額可達(dá)2735萬元,每噸餐廚廢棄物綜合產(chǎn)值374