新加坡国立大学研发食物垃圾转化系统

　　由新加坡国立大学团队研发的食物垃圾转化系统11月首次在新加坡食阁设立试点，将食物垃圾转化为沼气和生物肥料。沼气发动机将沼气转化为电能，生物肥料则用于公园植物景观建设并美化环境。

　　研究背景

　　由新加坡国立大学研究小组开发的用于处理食物垃圾的厌氧消化系统（Anaerobic Digestion）正以东海岸Lagoon Food Village为试点进行试验。该系统将食品摊位和顾客产生的食物垃圾转化为沼气和生物肥料。沼气发动机将沼气转化为电能，生物肥料则用于美化环境。食物垃圾的现场处理减少了将食物垃圾送往焚烧的需要。

　　试点回收食物垃圾，来源：straitstimes

　　食物垃圾是新加坡零废物总体规划中确定的优先废物流之一。2020年，食物垃圾约占新加坡产生总垃圾的11%，但只有19%的食物垃圾被回收。其余的在废物转换能源（WTE）工厂处理。

　　因此，减少食物浪费，重新分配未售出或多余的食物，以及回收/处理食物垃圾是重要的食物垃圾管理策略。食物垃圾需要全面管理，因为当其他可回收物被一起处理时，会污染它们，使可回收物不适合或难以被回收。如果处理不善或不及时，亦会引起异味和害虫扩散的问题。

　　作为处理食物垃圾和展示现场食物垃圾处理可行性的一部分，国家环境局（NEA）正在支持NUS在关闭食物垃圾循环Closing the Waste Loop（CTWL）研发计划下，在Lagoon Food Village进行集装箱式厌氧消化系统的试点。

　　由NUS化学与生物分子工程系副教授Tong Yen Wah领导的NUS团队负责监督厌氧消化系统的运行和维护。该团队同时也在研究鼓励小贩和清洁工将食物垃圾与其他垃圾分开的人类心理学和行为学因素。

　　Tong解释说：“我们NUS团队很高兴能在国家能源局（NEA）和国家公园管理局（NParks）的支持下领导这项工作，以减少新加坡的废物，并将食物残渣转化为绿色能源资源。我们的技术是独特的，因为它很容易操作，现在可以为小贩中心或周围地区产生热量、肥料和电力。再加上人类行为研究，我们的系统不再只是单纯的技术，而是社会变革的一个组成部分，将有助于确保现场系统的成功，从源头上关闭食物垃圾循环。”

　　NEA和NParks就这个试点项目进行合作已签署了一份协议。NParks将研究把厌氧消化过程中产生的消化液（即食物垃圾生物降解后的液体残渣）用于东海岸公园的景观建设，从而在那里关闭食物垃圾循环。

　　NParks东部公园集团总监Chia Seng Jiang先生说：“我们很高兴与NEA和NUS合作开展这一试点项目，以支持东海岸公园将食物垃圾转化为能源和肥料的努力。NParks正与NUS的研究人员就这个项目的实验设计和消化液的实际应用紧密合作。我们正在东海岸公园确定试点地点，以测试消化液作为肥料的功效。”

　　食物垃圾厌氧消化如何工作

　　厌氧消化系统接收来源分离的可消化食物垃圾，如水果和蔬菜的边角料、摊位上的准备废料和剩余的餐桌垃圾。然后，微生物以混合的食物垃圾为食，产生富含甲烷的沼气和富含营养的消化液。沼气被用来驱动燃气发动机发电，而沼渣可以作为肥料用于观赏植物和景观应用。关于厌氧消化系统的更多细节可参考下图。

　　NEA的首席技术官Patrick Pang表示：“像现场厌氧消化这样的创新使我们有可能从食物垃圾中创造出有用的产品，否则这些食物垃圾将不得不送去焚烧。这种技术有助于减少管理食品废物对环境的影响，并为循环经济做出贡献。”

　　厌氧消化试点

　　Lagoon Food Village被选为试点，因为邻近的空间可以容纳厌氧消化系统，而且生物肥料可以在附近的东海岸公园方便地使用。那里有大约60个摊位，每天产生大约150公斤的可消化食物垃圾。厌氧消化系统的设计就是为了处理这一负荷。该试点项目旨在收集长期的、真实的数据，同时展示在Food Village定制的厌氧消化系统是可行的、实用的。

　　厌氧消化是一项成熟的技术，已经在一些国家被采用。它主要是在场外或集中的设施中实施，在这些设施中，食物垃圾从邻近的场所聚集起来。然而，这个试点项目研究了使用厌氧消化作为现场处理解决方案的可行性，以在产生食物垃圾的源头关闭食物垃圾循环。

　　此外，该项目还整合了子系统，如垃圾箱装载机、分拣机、粉碎机和喂食器，以提高厌氧消化系统的性能。这将使食物垃圾的装载自动化，并最大限度地减少送入厌氧消化系统的食物垃圾的污染。东海岸泻湖食品村的厌氧消化系统的确切位置可参考下图。

　　厌氧消化过程中产生的沼气被转化为电力，为系统本身和两个供公众使用的移动电话充电站供电。此外，多余的电力还可以为Lagoon Food Village的31台壁挂式风扇供电。至于消化液，NUS正与NParks合作，研究其在种植观赏植物方面的功效，并将其转化为无病原体的肥料，供NParks在东海岸公园周围的景观应用。

　　支持厌氧消化系统的混凝土基座是由NEWSand（一般垃圾造渣气化的副产品）制成的，如果更广泛地采用，将有助于减少送往Semakau填埋场的垃圾。

　　同时已向摊主和餐桌清洁工提供了有盖的垃圾桶，以帮助食物垃圾的分类。然后，食物垃圾被倒入放置在Lagoon Food Village周围的五个智能垃圾桶（参考下图），这些智能垃圾桶记录并储存了每个用户的分类食物垃圾量的数据。

　　减少废物是一项全国性的工作

　　这个试点项目的独特之处在于其人类行为研究是对所部署的技术的补充。NEA和NUS将积极吸引从小贩到食客的利益相关者，以提高他们对食物垃圾分类回收的重要性和衍生的可持续发展利益的认识。这包括海报和墙贴（参考下图），以提醒食客归还他们的托盘和用过的餐具，并鼓励摊主和清洁工主动将食物垃圾与其他垃圾分开。

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