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面源污染创新团队在畜禽粪污处理领域取得重要进展
发布者：管理员发布时间：2020-09-18作者：武淑霞来源：面源污染团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所和中国农业大学等单位合作，系统剖析了畜禽粪污主要处理技术的研究进展、技术瓶颈及发展方向，研究成果以“A critical review on livestock manure biorefinery technologies: Sustainability, challenges, and future perspectives”为题发表在《Renewable and Sustainable Energy Reviews》上。
在众多粪污处理技术中，厌氧发酵、好氧堆肥是最为成熟、商业化应用最为广泛的粪污处理技术。但厌氧发酵技术具有建设成本高、专业性强、补贴依存度高、沼液处理难等问题，还有较大提升空间，通过联合厌氧发酵、生物强化、导电纳米材料、沼气提纯等研究，将大大提高厌氧发酵效率和沼气工程的经济性（图1a）。好氧堆肥投资少、操作简单，是发展中国家最受欢迎的畜禽粪污处理技术，然而氮素损失、温室气体排放、重金属和抗生素残留等问题制约了其应用，功能添加剂的研发是当前研究热点，如何平衡经济效益与环境影响以及添加剂长期应用的环境效应评估至关重要（图1b）。
图1 厌氧发酵技术(a)和好氧堆肥技术(b)研究热点
各类新兴技术中，水热液化技术因可快速将湿物料转化为生物油并使抗生素降解失活，而成为广受关注的液体燃料生产技术，提高生物油品质和产量、消除重金属以及低成本产业化生产是今后该技术的研究重点。垫料技术将畜禽粪污进行无害化处理后作为垫料回用，前景虽然良好，但需要加强安全性及长期应用效果评估等方面的研究。
畜禽粪污处理是一项复杂工程，单一技术往往无法将固体和液体粪污同时进行有效处理，源头固液分离以及固、液处理技术耦合形成高效循环模式有利于实现畜禽粪污的综合处理与利用。本研究在系统分析不同畜禽粪污处理技术效益、环境影响、相关责任主体关切的基础上，构建了畜禽粪污综合利用路线图（图2），为畜禽污染治理技术选择和方案制定提供了思路，各地可综合考虑资源和经济技术条件、环境敏感性、市场需求等因素，因地制宜选择粪污处理技术并制定针对性的治理方案。
图2 畜禽粪污综合利用(高附加值产品、能源和有机肥料)路线图
据悉，《Renewable and Sustainable Energy Reviews》是环境科学领域顶级期刊之一，最新影响因子为12.11。该研究得到了国家科技重大专项(2014ZX07105-001)、国家重点研发计划（2018YFD0800803，2016YFD0800500）、中国农业科学院科技创新工程以及博士后国际交流计划引进项目的资助，面源污染创新团队Benyamin Khoshnevisan博士和中国农业大学段娜博士为第一作者。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110033
