韓國的Seokhwan Hwang教授負(fù)責(zé)整個韓國的分類垃圾的處理工作，而且韓國95%以上的垃圾都進(jìn)行分類，尤其是有機(jī)垃圾分類。秉著“求賢若渴”的精神，2018年10月29日，在清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院報告廳舉行的清華大學(xué)工程博士高峰論壇——清華-中源創(chuàng)能聚焦有機(jī)垃圾處理研討會上，王凱軍教授特邀其作《韓國垃圾分類與廚余垃圾處理技術(shù)實(shí)踐》的報告，分享韓國垃圾分類的成功經(jīng)驗。
韓國Seokhwan Hwang教授
韓國總?cè)丝?100萬，境內(nèi)70%為山地，30%為平原，致使人口密度高達(dá)509/km2，遠(yuǎn)高于中國（140/km2），但低于香港（6516/km2），同時也形成了較為特殊的垃圾組成。
固廢主要分為生活垃圾（Residential wastes）和商業(yè)生產(chǎn)垃圾（Business wastes）兩部分。生活垃圾主要包含塑料垃圾袋、餐廚垃圾、可循環(huán)垃圾（玻璃瓶等）、大件廢物（家具、電器）等。商業(yè)生產(chǎn)廢棄物主要包括一般的工業(yè)廢棄物、建筑廢棄物、特殊廢物（廢油、廢酸、廢油漆等21類，以及醫(yī)療廢棄物），這里主要介紹餐廚垃圾的處理。
廢棄物以前的常見處置處理方式是填埋和控制傾倒量，而最理想的處理方式是降解、回用、循環(huán)利用和資源回收。另外，韓國的廢棄物處置理念正由傳統(tǒng)的2E（環(huán)境environment，經(jīng)濟(jì)economy）向4E（環(huán)境environment，經(jīng)濟(jì)economy，能源energy、就業(yè)employment）發(fā)展。
廢棄物經(jīng)過預(yù)處理、運(yùn)輸、存儲等環(huán)節(jié)后轉(zhuǎn)化成二級能量載體，經(jīng)熱化學(xué)、物理化學(xué)或生物學(xué)作用轉(zhuǎn)化成固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的燃料，最終通過燃燒獲得熱能。
韓國餐廚、廚余垃圾的來源主要有分散加工點(diǎn)（4%）、集體供應(yīng)點(diǎn)（如學(xué)校，10%）、大型食堂（16%）、和家庭/小型餐館（70%）。源分撿餐廚垃圾96%用來做畜禽飼料和沼氣發(fā)酵，垃圾分類需要將骨頭、餐巾紙、牙簽和餐廚垃圾分離開。
垃圾的收集和運(yùn)輸是關(guān)鍵的第二步。VFFS（Volume-based Food-Waste Fee System）系統(tǒng)保證了餐廚垃圾按單位重量收取費(fèi)用。2016年，餐廚垃圾的日產(chǎn)生量為15680噸，主要組分為果蔬（55.7%）、谷物（20%）、魚肉7%、滲濾液6.2%及其它11.1%。2005~2016年韓國大型餐廚及廚余垃圾沼氣工程有23座，總投資9億美元，在建及計劃建設(shè)的沼氣工程有33座。
餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量較高，在存儲過程中需注意病菌防控和惡臭氣味去除問題，另外，高含固率會導(dǎo)致堵塞。原料的收集也存在日、季節(jié)和區(qū)域的差別。在實(shí)際工程運(yùn)行過程中，每天的進(jìn)料量和原料特性存在一定的差異，也有原料短缺或超負(fù)荷現(xiàn)象。由于易降解有機(jī)質(zhì)含量高等特性，餐廚垃圾厭氧發(fā)酵時常出現(xiàn)穩(wěn)定性方面的問題。厭氧發(fā)酵系統(tǒng)對負(fù)荷率的變化極其敏感，需緩慢提高有機(jī)負(fù)荷率，且對氨等抑制因子也很敏感。
正常運(yùn)行的反應(yīng)器就好像健康的人體，吃的少會餓，吃的多會撐，所以進(jìn)料量需維持在適合的水平，而反應(yīng)器能“吃多少”是由反應(yīng)器中的微生物決定的。
在餐廚垃圾厭氧發(fā)酵過程中出現(xiàn)穩(wěn)定性下降問題時，通常會依據(jù)出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的解決辦法，使反應(yīng)器恢復(fù)正常，但如果對微生物一無所知就不知道為什么會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。
用動力學(xué)模型模擬微生物菌群受溫度、pH等環(huán)境因素影響的動態(tài)變化，同時設(shè)計制造生物反應(yīng)器，采用分子生物學(xué)、數(shù)學(xué)/統(tǒng)計模型進(jìn)行多元分析。目前已完成了實(shí)驗室規(guī)模的批次和連續(xù)發(fā)酵的生物動力學(xué)試驗。
可將這部分研究與AI相結(jié)合，即將反應(yīng)器運(yùn)行數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩舳说腁I-loT平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和智能控制，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
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