2023年6月16日，“高水平資源利用，高效率減污降碳”——上海環(huán)聯(lián)主辦的第十屆固廢資源化高峰論壇在上海召開。同濟(jì)大學(xué)教授、城市污染控制國(guó)家工程研究中心主任戴曉虎發(fā)言主題為：雙碳背景下易腐有機(jī)固廢資源化技術(shù)發(fā)展與思考。戴曉虎教授跟我們介紹了當(dāng)前有機(jī)固廢的研究進(jìn)展情況，并指出有機(jī)固廢由于其復(fù)雜性，對(duì)于行業(yè)來(lái)說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，相信未來(lái)通過學(xué)科交叉等方面的技術(shù)開發(fā)，有望獲得創(chuàng)新突破。
同濟(jì)大學(xué)教授、城市污染控制國(guó)家工程研究中心主任 戴曉虎
我國(guó)固廢年產(chǎn)生量超110億噸，累計(jì)堆存量約700億噸，如不進(jìn)行妥善處理和利用，將對(duì)資源造成極大浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。固廢安全資源化是打贏污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)、減污降碳的重要任務(wù)。我國(guó)近年來(lái)對(duì)固廢處理處置越來(lái)越重視，提出了無(wú)廢城市，包括在二十大報(bào)告里面也提出了降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)等要求。無(wú)論是從技術(shù)創(chuàng)新還是從市場(chǎng)方面看，固廢都是一個(gè)重要的發(fā)展方向。相比我國(guó)，發(fā)達(dá)國(guó)家在無(wú)廢城市和循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面的相關(guān)政策和措施更加完善，特別像歐盟在2019年發(fā)布的《歐洲綠色新政》，明確提出在2050年資源開采與經(jīng)濟(jì)要脫鉤，實(shí)現(xiàn)零廢棄物的目標(biāo)，這意味著到2050年這些廢棄物要最大化的實(shí)現(xiàn)資源化的處理。還有美國(guó)，2020年公布《解決氣候危機(jī)：國(guó)會(huì)為建立清潔能源經(jīng)濟(jì)和一個(gè)健康、有彈性、公正的美國(guó)而制定的行動(dòng)計(jì)劃》；德國(guó)，2012年發(fā)布《循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》，是聯(lián)邦法律的重要組成部分，引入廢棄物管理層次原則；日本，發(fā)布了《綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略》，循環(huán)型社會(huì)，2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。可以看到，從未來(lái)發(fā)展的角度解決這些廢棄物的污染問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展，這是國(guó)際的共識(shí)。在過去，有機(jī)固廢的處理主要停留在第一階段，主要是污染的控制為主。而現(xiàn)在我們通過科技創(chuàng)新技術(shù)，在污染控制的同時(shí)要實(shí)現(xiàn)有機(jī)固廢的高轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。目前我們已有一些智能化的裝備，包含生物處理、熱處理等各種技術(shù)，但是技術(shù)和裝備的整體水平，還不能適應(yīng)未來(lái)既要污染控制又要實(shí)現(xiàn)資源化的提升的要求。所以在這樣的基礎(chǔ)背景下，我國(guó)和其他世界各國(guó)的同行們也是不遺余力的在這方面進(jìn)行研究。生物轉(zhuǎn)化、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化與固液分離是當(dāng)前有機(jī)固廢的研究熱點(diǎn)。從有機(jī)固廢生物處理的角度來(lái)看，厭氧消化是易腐有機(jī)固廢資源化核心的技術(shù)手段。固相厭氧消化發(fā)展滯后，但是在污水處理的厭氧消化方面的發(fā)展速度相當(dāng)快。從過去的混合反應(yīng)器一直到現(xiàn)在的IC反應(yīng)器，在經(jīng)過近四十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了很完善的技術(shù)。比如食品工業(yè)，像啤酒廠廢水的反應(yīng)停留時(shí)間，從過去的二十幾天可縮短到一天，這方面得益于顆粒污泥的發(fā)展。但是目前在固廢的厭氧消化方面，就我們提到的污泥、餐廚、秸稈，總體還是采用全混的反應(yīng)器，整體的效率還是比較低，這是我們面臨如何實(shí)現(xiàn)高效資源利用的一個(gè)難點(diǎn)。其次是甲烷含量，目前在50%-70%。如何通過科技創(chuàng)新的方式提升甲烷產(chǎn)量，減少二氧化碳產(chǎn)量，縮短停留時(shí)間，提高轉(zhuǎn)化效率，是有機(jī)固廢的厭氧生物處理方面在未來(lái)很重要的方向。2、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化研究熱點(diǎn)1、固廢資源轉(zhuǎn)化與安全處置理念轉(zhuǎn)變我們要轉(zhuǎn)變觀念，形成系統(tǒng)性思維，特別在雙碳的背景下，不要只說處理，也要談利用。從它的能級(jí)的角度、資源化的角度，進(jìn)行源頭減量—資源化循環(huán)—末端處置，是國(guó)際上的一個(gè)共識(shí)。過去中國(guó)的發(fā)展是污染治理第一位，很多是不惜一切成本的，但是未來(lái)的社會(huì)肯定是以資源循環(huán)為主，這就需要靠我們大家的努力去實(shí)現(xiàn)。過去的技術(shù)在設(shè)計(jì)上是以污染控制為主，將來(lái)可能就是以無(wú)害化為目標(biāo)，資源化是手段，這樣的技術(shù)才有很好的生命力。另外要加大清潔生產(chǎn)，像垃圾、廚余源頭的減量，這是固廢減量的重要環(huán)節(jié)。2、環(huán)境治理兩大科技轉(zhuǎn)變由“污染減排單一目標(biāo)”向“綠色-低碳-健康多目標(biāo)協(xié)同治理”轉(zhuǎn)變由“污染物-無(wú)害化單向過程”向“污染物-再生資源循環(huán)過程”轉(zhuǎn)變第四輪的科技革命現(xiàn)在正在興起，這個(gè)當(dāng)中分子生物學(xué)、納米科學(xué)包括信息技術(shù)必須要交叉，如果還是繼續(xù)守在環(huán)境工程的領(lǐng)域那么這個(gè)領(lǐng)域的突破會(huì)很難實(shí)現(xiàn)。需要有新的研究范式，包括原始的創(chuàng)新，一些新的原理，新的方法。在這個(gè)方面我們國(guó)家的一些高校里已經(jīng)有一些技術(shù)出現(xiàn)，但基本都還處在實(shí)驗(yàn)室的水平。4、碳排放指標(biāo)驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新從未來(lái)的發(fā)展來(lái)看，不管我們做研發(fā)也好，還是產(chǎn)業(yè)也好，碳排放肯定會(huì)作為一個(gè)約束性的指標(biāo)。我們過去主要考慮的是經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但是未來(lái)考察環(huán)境效益，除了達(dá)標(biāo)以外，還要進(jìn)行碳排放的量化考核，所以這個(gè)也是我們未來(lái)在有機(jī)固廢研發(fā)，或者是新技術(shù)開發(fā)的一個(gè)很重要的方面。5、理論創(chuàng)新：“黑箱”→“灰箱”→“白箱”未來(lái)黑箱如何實(shí)現(xiàn)調(diào)控，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室做了很多的物理模型，將來(lái)如果在生物代謝過程當(dāng)中，它的一些中間產(chǎn)物，包括信號(hào)分子能夠檢測(cè)到，以及將來(lái)會(huì)有大數(shù)據(jù)模型，通過大數(shù)據(jù)模型和物理模型的耦合，這樣可以大大促進(jìn)厭氧技術(shù)的發(fā)展。6、技術(shù)創(chuàng)新模式轉(zhuǎn)變現(xiàn)在高校有很多的想法，有很多的技術(shù)，但是現(xiàn)在還停留在書架上，如何讓這些技術(shù)真正的變成一個(gè)技術(shù)，國(guó)際上通常公認(rèn)的是九級(jí)就緒度，在這個(gè)九級(jí)真正變成技術(shù)當(dāng)中，特別是一些從0至1技術(shù)的突破，我覺得創(chuàng)新的全鏈條是很重要的一個(gè)因素。7、多介質(zhì)協(xié)同模式創(chuàng)新我們的產(chǎn)業(yè)要有規(guī)模化，最后還是要有經(jīng)濟(jì)效益。在這樣的情況下，像協(xié)同處理的這種方式，比如說城鄉(xiāng)易腐的有機(jī)固廢可以集中起來(lái)協(xié)同處理，這樣增加規(guī)模效益，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)多介質(zhì)的互補(bǔ)，對(duì)產(chǎn)生的燃?xì)�、沼渣的利用能達(dá)到一定規(guī)模的話，也可以讓這些新的技術(shù)更好的落地，也體現(xiàn)我們二十大提出的降碳、減污、擴(kuò)綠、增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)增值。
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易腐有機(jī)固廢產(chǎn)量大，多介質(zhì)，成分復(fù)雜，具有污染與資源雙重屬性，傳統(tǒng)處理處置技術(shù)轉(zhuǎn)化效率低、資源化利用不足；
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易腐有機(jī)固廢減污降碳資源化技術(shù)創(chuàng)新是未來(lái)重要發(fā)展方向，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存
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未來(lái)重點(diǎn)突破多介質(zhì)復(fù)雜體系下的交互作用機(jī)制的識(shí)別及多介質(zhì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的定向調(diào)控機(jī)理，形成新原理、新方法
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多學(xué)科交叉融合、先進(jìn)分析與表征手段、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)等是技術(shù)創(chuàng)新的突破口，會(huì)超出預(yù)期
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雙碳背景下，易腐有機(jī)固廢資源化要打破傳統(tǒng)思維，從全生命周期角度秉持“綠色、低碳、循環(huán)”理念，實(shí)現(xiàn)易腐有機(jī)固廢技術(shù)創(chuàng)新突破
