- 來源：東華大學(xué)
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- 發(fā)布時(shí)間：2024-10-29
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從餐飲酒店到居民日常生活，每天都會(huì)產(chǎn)生大量餐廚垃圾，如何處理這些垃圾成為城市管理的一大挑戰(zhàn)。近期，東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)生團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)一項(xiàng)餐廚垃圾制備高純度乳酸技術(shù)，將看似不起眼的餐廚垃圾“變廢為寶”，以科技創(chuàng)新賦能城市可持續(xù)發(fā)展和新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
(餐廚垃圾源乳酸制備的實(shí)物)
據(jù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2022級(jí)碩士生周凱介紹，乳酸是一種全球應(yīng)用最廣泛的可生物降解塑料的原料，涵蓋了食品、醫(yī)藥、化妝品、紡織、農(nóng)業(yè)、能源和環(huán)保等領(lǐng)域。“現(xiàn)在市場(chǎng)上的乳酸以糧食發(fā)酵為主，若能將制備乳酸的原料替換為餐廚垃圾，不僅實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的資源化利用，還在低碳環(huán)保、綠色經(jīng)濟(jì)及糧食安全方面產(chǎn)生積極影響。”
（東華大學(xué)學(xué)生團(tuán)隊(duì)在取樣）
這項(xiàng)如此奇妙的技術(shù)究竟如何將餐廚垃圾“變廢為寶”？在東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院李響教授的指導(dǎo)下，周凱團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)選菌群來源，另辟蹊徑地采用微生物定向發(fā)酵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾 48 h 乳酸快速達(dá)峰，使得乳酸產(chǎn)率大于 50%。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了梯級(jí)溫控鈣鹽熱熔結(jié)晶技術(shù)，在結(jié)晶環(huán)節(jié)促進(jìn)產(chǎn)品二次成核，使乳酸產(chǎn)品純度提升至 98%。在團(tuán)隊(duì)成員的不懈努力下，乳酸產(chǎn)品通過第三方認(rèn)證，達(dá)到聚乳酸市場(chǎng)純度準(zhǔn)入條件，這支團(tuán)隊(duì)躋身成為國內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)餐廚提取高純度乳酸的團(tuán)隊(duì)。通過餐廚垃圾制備高純度乳酸技術(shù)，整體工藝100噸垃圾能產(chǎn)3.5噸的乳酸，相比于現(xiàn)有處理技術(shù)，整體工藝占地縮小1倍，垃圾處理效率提升5倍，投資成本節(jié)省55%，三廢處理成本縮減50%，資源化產(chǎn)品收益提升66%。
為進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化，團(tuán)隊(duì)針對(duì)餐廚處理行業(yè)缺乏智能化發(fā)酵裝備的現(xiàn)狀，自主研發(fā)了集成調(diào)控技術(shù)、傳感器件和參數(shù)可視化模塊為一體的智能發(fā)酵罐，實(shí)現(xiàn)了乳酸等優(yōu)質(zhì)碳源發(fā)酵過程的自動(dòng)化控制和精準(zhǔn)管理，并完成了10噸/天的中試規(guī)模驗(yàn)證，驗(yàn)證了技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性，為項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。談及這一技術(shù)的未來前景，周凱眼中閃爍著光芒：“隨著技術(shù)的不斷成熟和市場(chǎng)的逐步開拓，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)將在不久的將來大放異彩，為環(huán)保事業(yè)和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)重要力量。”