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社区同行者⑮丨联合导弹和航空飞行器设计专家,东职产学研项目落地社区探索厨余垃圾资源化利用之路
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由输送带输送进入发酵仓发酵,最终生成有机肥自动输出......如今,在东莞樟木头,镇街所收集到的厨余垃圾得到集中、完整的全链条处理。

 

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樟木头厨余垃圾通过唯沃科技处理设备“变废为宝”


这里所使用的厨余垃圾处理设备,正由位于松山湖国际创新创业社区的广东唯沃科技有限公司(下称“唯沃科技”)提供。在厨余垃圾处理技术领域潜心研究,唯沃科技设计团队以导弹和航空飞行器设计专家徐要恩、廖建勇为核心,联合上海交通大学、东莞职业技术学院高工、教授为技术骨干,现已研发七代产品,相关技术横跨节能科技、生物科技、智能控制等多个领域。



01


7年7次设备迭代

借鉴航天器思路设计发酵仓


唯沃科技原先是东莞职业技术学院的产学研合作项目,企业技术总监为东职教授张海鹰。唯沃科技产品的核心技术包括无阻滞的发酵仓,以及高温复合生物菌群。

 

为让食物在发酵仓充分发酵,需要确保厨余垃圾与高温复合生物菌群实现充分混合,为此,在前期长达7年的研发试验阶段,如何实现厨余垃圾其他生活垃圾无需预处理便实现充分发酵,成为机械设备团队研制的重要课题。


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唯沃科技厨余垃圾处理设备


在7次迭代过程中,唯沃科技产品前期主要结合实际实验进行总体结构设计重构,以解决在复杂的实际场景中的顺利应用;后期阶段则重点聚焦提升节能与软件智能控制板块。

 

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唯沃科技初代产品


“首次设计的时候,我们在实验室内设想和模拟厨余垃圾在设备中如何被均匀摊开,充分发酵,为此发酵仓内部采用滚轴设计,但在实际试用时,我们才意识到设想的场景过于简单。”

 

唯沃科技市场总监赵卫平表示,厨余垃圾主要来源是居民家庭、酒楼饭店等加工食品残余物和餐后废弃的剩饭、剩菜、废弃食用油脂。目前,鉴于物流途径的不同,从源头上将厨余垃圾与日常生活垃圾分开而单独收运,成本较高,国内厨余垃圾大多与生活垃圾混合在一起处理。

 

现实生活中,由于垃圾处理前人工分拣成本高,厨余垃圾往往不会被单独分类,待处理的厨余垃圾里往往出现食物与桌布、瓶罐之间相互缠绕、相互覆盖的情况。

 

为此,以导弹和航空飞行器设计专家徐要恩、廖建勇为核心,联合上海交通大学、东莞职业技术学院高工、教授为技术骨干的唯沃科技设计团队推翻原先的设计思路,借鉴航天器的太空生存环境,设计了适应多菌种生存、无阻滞、喷流爆炸式的混料系统。


“研发试验过程中,我们常常要到垃圾集中回收,回到家里,皮肤上还附着着厚重的味道,这些年因为设计思路上进行推翻和迭代,试验场所也留下了许多‘破铜烂铁’。”赵卫平说。

 



02


聚焦城市级应用

垃圾处理耗能低于100度/吨


厨余垃圾处理设备配套的复合生物菌群,则是以中南大学微生物学家谢建平博士为核心,组建了教授博士研发团队,开展微生物基因芯片和高通量测序等尖端科技研究,研发了可以耐80摄氏度以上耐高温、耐盐、耐酸碱的菌群。

 

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复合生物菌群


该菌群有108种有效菌种,分别适应好氧、厌氧、兼氧型微生物在不同时段的活力和发酵优势,快速繁殖、分解力强,实现餐厨垃圾、动物粪便、瓜果蔬菜、动物尸体等不同类型原料在24小时完全发酵分解直至干燥出肥的目标。

 

随后发酵仓中产生的有机肥,消除了有毒有害物质,富含多种有机酸、肽类以及氮、磷、钾等丰富营养元素,不仅能为农作物提供营养,且肥效长,可改善土壤的理化性质和生物活性。

 

作为一项环保跨学科技术,如何让设备促进温复合生物菌群与厨余垃圾充分降解、高效节能,是团队需要不断改进的另一大问题。

 

“许多厨余垃圾含有水分,而发酵过程中必须减少垃圾的含水量,如果让水分在舱内蒸发,将增加能耗,为此我们在设计过程中,增加了滤水工序,极大降低耗电量。”赵卫平说。

 

据介绍,企业的第七代设备采用加热、冷凝、发酵、干燥过程热交换和平衡分析,充分利用能量循环,达到了高效节能,平均每吨餐厨垃圾处理耗能低于100度电。

 

2020年,团队完成产品数次迭代,应用趋于成熟后,决定在社区成立唯沃科技,作为企业的运营中心。目前,唯沃科技取得2项发明专利和7项实用专利。

 

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唯沃科技小型厨余垃圾处理设备


企业研发的厨余垃圾处理设备既有适合小型社区、高校及企业食堂置放处理,占地面积仅12平方米的小型款,也有适合于各类城镇垃圾处理站置放处理的大型城市级应用款,目前已在东莞、广州、台湾等地使用。

 

同时,松山湖领先的智能制造产业,也让唯沃科技的产品迎来高质量迭代。“我们的产品未来将聚焦城市级应用,一个城市如果大领域铺设设备,需要通过云数据中心在线监控全面掌握情况。目前,我们与园区智能制造领域企业达成合作,升级软件数据板块,加速实现智能实时监测。”东莞职业技术学院教授、唯沃科技技术总监张海鹰说。



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