向餐厨垃士及“宣战”

高妍 韦斗斗

它是一个“超级吃货”，吃的东西有点特别一一餐厨垃圾。

它的超级之处在于：不怕咸、不怕臭、不怕辣，通“吃”南北，涵盖各个菜系;

且，处理周期短——48小时以內完成工作;

再，零排放，无废气、废水、废渣产生，零废弃，有机资源全部实现资源化利用;

最重要的是，它“吃”的是餐厨垃圾，“吐”的却是燃料乙醇、生物柴油、高蛋白饲料等“宝贝”，变废为宝，立竿见影。

它，就是“噬污酵母”，“餐厨垃圾联合生物加工处理技术”中的核心角色，餐厨垃圾的终极“克星”。

不要小看它，它曾亮相广交会、登上央视财经频道。近期在发明者、中国工程院院士刘人怀及其团队的推动下在成都落了地，正式向餐厨垃圾宣战！

习近平总书记一直非常重视我国生态文明建设，2005年就提出“绿水青山就是金山银山”的理念，强调经济发展与环境保护应该兼顾;又提出“垃圾分类工作就是新时尚”，鼓励全民参与城市管理。坚持绿色发展理念，守住生态文明建设，才能为子孙后代留下天蓝、地绿、水清的“美丽中国”。

作为最新一代“餐厨垃圾联合生物加工处理技术”的研发与产业化落地，正是刘人怀团队多年积极践行“美丽中国”发展战略的结晶。

令人头痛的垃圾

人类每天都在产生垃圾。伴随城市的加速发展、人类生活水平的提高，产生的废弃物越来越多，垃圾的数量也在不断增加。日复一日，年复一年，垃圾包围了城市，包围了农村。并不夸张地说，垃圾围城已经成为全球性现象，是比雾霾影响范围更广、后果更严重、污染更持久的环境问题，残酷却现实。

有数据显示，每人每天就会产生1 5公斤垃圾，且有相当一部分无法降解。在一些发达城市，每天产生的生活垃圾在3000吨以上，其中餐厨垃圾约占50%甚至更高。人们每天只要吃饭，就会不断产生餐厨垃圾。

餐厨垃圾主要来源于餐饮服务业、家庭和企事业单位食堂等产生的食物加工下脚料（厨余）和食用残余物（泔水），其主要成分是淀粉和糖类、动植物蛋白、脂肪类和植物纤维等有机物，含水率高，油脂、盐份含量高，易腐烂发臭，滋生各种细菌、病毒、寄生虫和蚊蝇虫卵。

如今，餐厨垃圾处理不当的危害已经在影响我们的生活与环境，带来食品安全与环境保护的双重隐患。

臭名昭著的地沟油就是从餐厨垃圾，也就是泔水中提炼出来的。这种劣质油，不仅过氧化值、酸价、水分严重超标，质量极差，还含有毒素，流入汀河会造成水体营养化，而一旦食用，则会破坏人的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。但在利益的驱使下，黑心商家还是将地沟油粗略加工，勾兑到食用油中使用;或者不经任何处理随意排放，完全无视对人与环境造成的影响。

除了地沟油，餐厨垃圾的另一危害便是“垃圾猪”，即饲喂餐厨垃圾长大的猪。因垃圾中的腐败物、杂质等含有大量的病原体、病毒、寄生虫及虫卵，被猪食用后，一方面对猪本身有害，易引起多种动物疾病;同时病源易在猪肉中存留，而这样的猪肉被人食用后，也容易引发多种流行病。尤其是一些废弃在垃圾堆中的餐厨废弃物，已受到铅、汞、镉等重金属以及有机化合物、苯类化合物的污染，喂猪后，有害物质蓄积在猪体内，人食用了这样的猪肉达到一定程度后，就会导致肝脏、肾脏等系统免疫功能下降，容易发病，危害极大。

长期以来餐厨垃圾的危害，不仅因其来源分散、总体量大且难以把控，更在于难处理。如果填埋，不仅会占用大量土地，后期还要处理产生的垃圾渗滤液和填埋气体，会造成大量人力、物力的消耗。同时，垃圾渗滤液的危害也不容忽视。有报道显示，在没有任何防护措施的垃圾堆放场，大量的垃圾渗滤液在降雨的淋溶冲刷作用下直接渗入周边土壤直至渗入地下水中，一些有害成分会破坏土壤微生物的正常生存环境，对土壤结构和土质产生有害影响，并会改变地下水的正常水质，严重时可造成重金属污染。

如果焚烧，这些湿垃圾会降低炉温，而若达不到800度的高温，就会因焚烧不充分产生大量二噁英，因此焚烧过程中需要消耗大量的助燃剂，风险高不说，成本也高，得不偿失。二噁英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称，万分之一甚至亿分之一克的二噁英就会给健康带来严重危害，已被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物。二嚼英除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康和生活。

以上种种，无时不在提醒我们，餐厨垃圾的无害化处理刻不容缓。

好管“闲事”的院士

刘人怀院士关注和开始餐厨垃圾处理技术研究，要追溯到2003年。当时的刘人怀在广东省政府担任参事，在随省领导外出视察时了解到塑料垃圾污染的危害。后来到2010年，各大城市的垃圾围城和地沟油问题已经非常严重，引起了社会广泛关注和重视。彼时担任广东省科普志愿者协会会长的刘人怀，正组织志愿者宣传垃圾分类处理。一次垃圾分类的调查，让他更深刻地体会到了垃圾处理之难。

刘院士介绍，垃圾分类的困难很多，有时候前端分了类，后端却又混在了一起。餐厨垃圾的处理更加棘手，有60%左右的地沟油走向了餐馆，做成了菜肴，这个危害难以估量。

“垃圾分类和处理是人人头疼、天天遇到的大难题，填埋和焚烧都是没有办法的办法。虽然我的专业不是环境科学，但多年来我做科研的范围非常宽泛，从天上到深海，从力学到管理，常年的科研训练告诉我，发现问题后就应该整合力量来解决问题。作为学者，我觉得有责任去做这个研究。”从那时候开始，刘人怀下定决心投入精力、整合技术力量来解决这个问题，并选择了在垃圾处理中最紧迫、对社会影响最大的餐厨垃圾作为突破口。

很快，刘人怀便组建了一个研究团队，包括环境、生物、工程、管理等多学科30多人，还将自己的儿子、从事生物化学研究的刘泽寰教授拉进队伍，专门就餐厨垃圾处理新技术进行攻关，摸索餐厨垃圾资源化、无害化、减量化利用新技术。从此，如何让垃圾变废为宝，如何让老百姓过上拥有青山绿水的好日子，便成了这支团队魂牵梦绕的大课题。

传统的餐厨垃圾处理技术主要有四种一一焚烧、填埋、厌氧消化、好氧堆肥。前两种的危害前文已讲，后两种也存在弊端。

厌氧消化技术，即在隔绝空气的情况下，借助厌氧菌将可生物降解的有机物转化为甲烷、二氧化碳、水等简单小分子有机物，环境效益较好，能源化效果好，但厌氧菌繁殖耗时较长，且所产生的沼泥很难处理。

好氧堆肥，即在有氧条件下，在好氧微生物（主要是菌类）的作用下，将高分子有机物降解成为无机物的过程。这种工艺技术简单，成本低，但占地大、臭味大。

跨界团队研究发现，餐厨垃圾同然难处理，但也并非毫无优点。它们富含油脂、淀粉、蛋白质、纤维素等有机成分，极具资源化潜力。但是，要彻底解决餐厨垃圾处理难题，同时实现资源化利用，也并非易事。

经过不断研究摸索，跨界团队最终走出了厌氧消化、好氧堆肥之外的第三条路一一开发兼性厌氧的特殊酵母菌种，直接对餐厨垃圾的复杂成分进行降解和转化。这个起关键作用的酵母菌种，就是“噬污酵母”。

大“吃”四方的酵母菌

刘泽寰教授现任暨南大学生命与健康研究院副院长，有基因工程、生物化学研究背景，多年前曾深入研究农田秸秆的转化利用，并最终通过酵母将其变成了燃料乙醇，实现了资源化利用。“噬污酵母”的研发离不开他的努力。

据了解，天然酵母在垃圾的恶劣环境中难以生存，也无法利用淀粉、蛋白等大分子。因此，能够降解垃圾的酵母菌必须自己培育筛选。

“三年实验室研发，我们成天被餐厨垃圾包围着，又脏又臭又缺钱。尽管我手握几千万的国家科研项目经费，但买酱油的钱不能用来打醋。我们只能靠团队拼凑克服困难，也算是对付下来了。”回想起那段经历，刘人怀院士至今印象深刻。

最终，他们通过抗逆筛选和遗传育种筛选出了能在恶劣环境中生存，同时能分解大分子的酵母。因为能够“吃”掉餐厨垃圾，被团队命名为“噬污酵母”。

“噬污酵母”耐高盐、耐恶臭，生命力极其顽强。团队还担心它会“怕辣”，为此专门做了试验，结果发现它根本就是“辣不怕”，处理起川菜也毫不含糊。

最重要的，还是“噬污酵母”超强的降解、转化能力。据介绍，它能够将经过破碎、分选、灭菌的餐厨垃圾，进行温和的生物发酵，联产出燃料乙醇、生物柴油、高蛋白饲料等多种高附加值产品，剩下的鹽和水经过处理后达标排放，真正做到产品可溯源、对环境零污染。

在随后的研究中，团队围绕“噬污酵母”的性能与特点，开发出并设计搭建了一套高度资源化、无害化和减量化的餐厨垃圾处理创新工艺一一“餐厨垃圾联合生物加工工艺”，配套的产业化装备也逐步成型。到2014年，这项全新的餐厨垃圾处理技术已经获得初试的成功。

随后便是两年多的场地、设备建设和工业放大试验，2016年，团队在广州萝岗区云埔工业区，完成了日处理5吨餐厨垃圾规模的工业化示范线建设工作。这时候，这个中试生产线，已经表现出极强的垃圾处理能力。

“它能够把餐厨垃圾里边的糖和淀粉在40个小时左右100%转化为资源。”刘人怀院士在央视节目中介绍。该套新工艺包括了“新颖简洁的餐厨废弃物处理工艺流程”“创新的多能菌种噬污酵母”“先进的CBP发酵工艺”“高回收率的油脂分离技术”“安全无害的餐厨废油脂转化生物柴油工艺”等一系列创新技术，体现在示范线上，便是实实在在的成果。

在示范线上，经过“噬污酵母”30多个小时的发酵处理，1吨餐厨垃圾可产出25公斤燃料乙醇、50公斤工业毛油、50公斤高蛋白饲料添加剂、25公斤二氧化碳、杂质做成的100公斤RDF燃料棒和800多公斤的水，餐厨垃圾变成了可再用资源。

同时，餐厨垃圾处理周期在48小时以内完成，处理过程中排放的二氧化碳还可以制作成干冰，不会产生其他废料、废水、废气，实现零排放和零废弃。“还有，我们的技术能够把餐厨垃圾中带有同源性污染隐患的动物蛋白转化为安全优质的菌体蛋白”，有望彻底解决“地沟油”“垃圾猪”和“同源性污染”问题。

如此一来，餐厨垃圾实现高效率、高品位转化的同时，危害环境与人们健康的隐患也被清除。经过测算，处理一吨垃圾成本只要100多元，而产生的收益可达到600元左右。

如今，仅在餐厨垃圾处理项目上，刘人怀院士团队已拥有国内外注册专利39项，在全球学界首先破解了餐厨垃圾转化难题，已经形成了规模量产的一体化技术。同时，相关技术已经通过了广州市科技创新委员会技术成果认定和成都市等地的专业评审，在困扰城市发展的餐厨垃圾处理领域具有良好的示范性和可复制性。

充满波折的落地之路

对于刘人怀院士来说，2019年1月17日是值得记住的一天。

这一天，“利世康低碳产业园总部项目（一期）”奠基仪式在成都市新都区举行，全球首条餐厨垃圾处理示范生产线开建。

这是“餐厨垃圾联合生物加工处理工艺”真正意义上的产业化落地。这一天来得着实不易。

其实早在2016年中试示范线建成之后，刘人怀院士就带领跨界团队开始了餐厨垃圾处理项目的全国推广工作。

“全国来了不少人来考察，都说好，却都说等一个厂建成了再来决定，都在观望。”刘人怀在接受媒体采访时曾说。搞了一辈子科研工作的刘人怀对大家的观望表示理解，他也清楚一项新的科研成果的转化并非朝夕之功。

别人可以观望，但自己不能。早在2013年，刘人怀就在广州成立了广东利世康低碳科技有限公司（原广东肩智生物科技有限公司），亲自推动“餐厨垃圾联合生物加工工艺”的产业化进程。点滴积累，不断创新，这才有了2014年初试与2016年中试的成功，有了如今的产业化落地。

“‘生态文明和‘美丽中国的产业概念已成为国内大势所趋，实现中华民族的伟大复兴，比任何时候都更需要‘青山绿水。”刘人怀在奠基仪式上说。该项目的成功落地，也借了国家政策的东风。

2010年，国家开始组织开展餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点城市建设，我国的餐厨垃圾处理市场全面打开。

2015年，“地沟油事件”频发之下，国家对餐厨垃圾的收运、管理日趋严格，地下潲水油产业受到严厉打击。餐厨垃圾处理市场逐步规范。

到2017年1月，国家发改委印发的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》中，直接将“餐厨废弃物资源化无害化利用”的相关装备和技术研发，列入“资源循环利用产业”分项之一。餐厨垃圾处理行业迎来新的发展机遇。

到今天，我国餐厨垃圾处理行业已进入快速发展阶段。餐厨垃圾资源化利用、无害化处理已成为行业共识、国家要求，国内各大城市都针对餐厨垃圾处理出台了配套政策与相关规定，只苦于相关的新技术、新工艺仍然不够完善与成熟。

在这样的背景下，利世康“餐厨垃圾联合生物加工处理工艺”技术的落地顺理成章。

利世康低碳产业园总部项目是成都新都区重大招商引资项目，将由成都香城投资集团有限公司与广东利世康低碳科技有限公司共同投资建设，计划用地约102亩，投资约8億元，分两期建设，实现“联合生物加工处理工艺（ CBP）专利技术”的产业化落地与推广。

经过近十年的创新研发与不断完善，该技术被认为克服了传统有机垃圾在产业上“效益难以覆盖减量成本”“二次污染”等问题，在生物质能源和大农业领域实现了重大突破。该技术能够定向对餐厨垃圾进行资源化、无害化、减量化处理，使原材料及生产过程废弃物全部自循环利用，实现有机资源“零排放”（即整个处置过程无废气、废水、废渣产生）及“零废弃”（即有机资源全部实现资源化利用），彻底解决“地沟油”“垃圾猪”和“同源性污染”问题。同时，工艺适当简化后，还可以用于农副市场、食品企业和肉类海鲜市场的“二次加工”。

据了解，一期项目（100吨/天示范线）计划2019年7月试产。建成后具备3 5万吨/年有机资源处理能力，可将有机资源转化为燃料乙醇、工业毛油、粗蛋白粉等产品，真正实现餐厨垃圾“两零一全”处理，一年产值可达3000多万元以上，利润可达900万元以上。一期项目建成后，一方面将有效切断地沟油、泔水养猪的供应链，提升片区畜群防御能力;另一方面，可多环节解决抗生素、重金属、化肥、农药等给城市农业带来的面源污染及种养殖污染，切实缓解区域经济发展中的环境污染难题。

这一项目的落地，是多年来刘人怀院士带领团队追寻“青山绿水”的重要节点，是创新精神与先进技术从实验室走向产业化的关键一步，更是成都市新都区深入践行“绿水青山就是金山银山”生态文明建设理念的有力体现，必将为“美丽中国”建设增添精彩的一笔。

“今天是一个新的开始，我本身就是成都人，能为我的老家带来革命性、颠覆性的创新技术，能长远地改善家乡人民的生活条件，我非常高兴。”刘人怀院士在奠基仪式致辞时表示，“产业园的奠基，是‘政、产、学、研、金、用的完美结合，希望在多方的共同努力下，利世康的技术从这里腾飞，从这里升华、从这里走向全世界，服务全人类。”

链接：“斜杠院士”刘人怀

前两年流行一个词：“斜杠青年”，形容那些敢于跨界，并在两个或多个领域做出成绩的年轻人。熟悉的人都清楚，刘人怀年轻时候是个真正的“斜杠青年”，而现在，是妥妥的“斜杠院士”。

刘人怀毕业于兰州大学，本科先学数学，后学力学，后来又搞了管理学。因此，刘人怀既是中国工程院机械与运载工程学部院士，又是中国工程院工程管理学部首批院士，是名副其实的双料院士。

研究力学，刘人怀院士是我国板壳结构理论与应用研究的开拓者之一，系统性、创造性地研究了六类板壳，参加过航天工程攻关，做过重大工程，搞过精密仪表。在刘人怀的履历中，他参加过中国第一颗东方红人造地球卫星、神舟飞船、航空母舰舰载机设计等国家重大科研项目;上世纪60年代解决了中国第一套生产航空煤油装置的核心问题，之后是高压聚乙稀反应器、大型加氢反应器等大型压力装置，都是中国第一台;在精密仪表领域，更是攻克了飞机“心脏”仪表锯齿形波纹膜片的理论部分，这是世界上第一个，后来成为刘院士的“成名作”。

研究管理学，是从上世纪80年代开始，刘人怀院士曾担任暨南大学校长、澳门科技大学常务副校长、上海大学管理学院院长、教育部科技委管理科学部主任等;参与过上海浦东新区的开发建设，并为其长远发展做整体规划;还在安徽省做过省长顾问，并为其旅游产业发展提出建议等。

如今，刘人怀院士又在环境科学研究方面搞出了名堂，不仅带领团队创新性地取得“餐厨垃圾联合生物加工处理工艺（CBP）”专利技术及相关工艺、配套设备与生产线的成功，而且在多年的努力下推动其落地，开始了产业化进程。

从力学到管理学，再到环境科学，“斜杠院士”刘人怀在他的跨界之路上走得步步生花，不亦乐乎。