農產品加工產生的廢水、廢渣可以“變”面膜?日前,魯東大學一教師團隊憑借這一“變廢為寶”的科研成果斬獲第二屆全國博士后創新創業大賽總決賽銀獎,該科研成果即將在煙臺轉化投產,屆時將實現生態保護和經濟效益雙贏。
農產品加工廢水廢渣有了新用途
煙臺農產品豐富,農產品加工企業眾多。很多農產品加工企業都面臨如何綠色低碳環保高效地處理農產品加工后產生的廢水、廢渣的問題。
“我們這個項目就是圍繞這個問題來展開科研攻關的。”魯東大學教授、綠色循環農業團隊負責人伍國超說,項目名字叫“農產品加工廢水綠色低碳轉化細菌納米纖維素”,主要是將農產品加工后的廢渣廢水和造紙廠廢渣等利用生物法轉化為細菌納米纖維素高分子新材料,一方面大幅度降低廢水廢渣處理成本；另一方面將廢水、廢渣轉化為高附加值新材料,增加經濟效益。
“生物法轉化細菌納米纖維素可用現有污水處理設備(如活性污泥處理池)進行改造,不需要投入大型設備,操作簡單,回收成本低,所產細菌納米纖維素的附加值極高,目前,市場平均售價約為4萬-5萬元/公斤。”伍國超說,細菌納米纖維素可作為高新材料添加劑、食品(食品增稠定型劑和高檔膳食纖維)、面膜敷貼等醫美原材料等。
“這是培養生成的細菌納米纖維素。”在實驗室,伍國超取出一片半透明的物體向記者展示,“納米纖維素作為一種新型的生物基功能材料,具有優異的機械性能、巨大的比表面積、高結晶度、良好的親水性、高透明度、低密度、良好的生物可降解性與生物相容性以及穩定的化學性質,在造紙、阻隔材料、全降解材料、3D打印材料、化妝品、涂料等領域中的應用前景廣闊。”
“不同菌類培育不同的細菌納米纖維素。”伍國超取出一片很薄的細菌納米纖維素貼敷在記者手背上,“這種可以用作面膜敷貼。”記者感受到確實如面膜一樣水潤,同時吸附性也很好。實驗室中還展示利用細菌納米纖維素制成的藥用敷貼,可用于燒燙傷、瘡修復、創面處理,具有生膚,抗菌等功能。
廢水廢渣“變廢為寶”。伍國超、張耀、張鴻淵、曲德輝博士團隊憑借這一項目斬獲第二屆全國博士后創新創業大賽總決賽海外(境外)賽組別現代農業與食品賽道銀獎,為駐煙高校唯一銀獎項目。
即將轉化投產實現“雙贏”
科技創新領域有個比喻:原始創新是“從0到1”,科技成果轉化是“從1到10”,產業化則是“從10到100”,完成這三級跳,研發才算真正實現價值。
“這個項目一開始就不是實驗室的產物,而是在企業存在需求的前提下展開的科研。”2020年,從事農林廢棄物資源的生物煉制、生物新材料和食藥用菌菌糠綠色生物轉化研究的伍國超從海外歸來,來到魯東大學農學院工作。機緣巧合下,在農學院院長程顯好教授的帶領下,伍國超到招遠一家粉絲廠進行調研,發現粉絲行業的前段工藝豌豆淀粉加工,已經實現了集約化生產,但加工產生的廢水一直是困擾粉絲行業的難題。
招遠這家粉絲企業每年的廢水量在幾十萬噸,每噸污水的處理成本在14元左右,每年用于廢水處理的費用在四五百萬元。企業方提出,能否有更好的辦法來處理這些廢水?這激發了伍國超和團隊的科研動力。
“從2020年起,從最開始在全國各地采集樣品、分離生產菌種、優化菌種和工藝到最終項目成型,歷時近三年科研攻關,最難的是要與成產企業的實際需求相匹配,不斷改善我們的菌種,要長得好,產量高,效率高……”伍國超說,現在基本實現1噸廢水可轉化200公斤細菌納米纖維素。
三年來,伍國超和他的團隊往返于實驗室和工廠之間,終于迎來勝利的曙光。“目前,世界首次細菌納米纖維素的噸級攪拌罐發酵已經進行,部分產品已經處于產業化成熟階段,場地、設備、人員到位后即可進行轉化營利。”伍國超說,“投產后,采用生物法處理污水,更綠色低碳環保,企業處理廢水的費用將降低50％,同時廢水轉化成的細菌納米纖維素將帶來可觀的經濟效益。”（來源：《齊魯晚報》 記者：李楠楠）
