王德汉教授团队在养殖业废弃物处理与利用研究领域取得新进展

审核发布:宣传部 曾子焉 来源单位及审核人:资源环境学院 方秋中 发布时间:2022-10-19浏览次数:10

  近期,我校资源环境学院王德汉教授团队在猪场沼液废水的膜分级分类处理与氮磷养分资源回收方面取得新进展,在环境科学与生态学、工程技术领域的国际主流期刊Journal of Cleaner Production(二区,IF=11.072)、Science of the Total Environment(二区,IF=10.753)、Journal of Water Process Engineering(二区,IF=7.34)上发表4篇高水平论文。

  养猪场沼液废水中类腐殖酸、类蛋白质等大分子有机物的存在导致生化处理效率差,猪场废水直接生化处理出水不达标。该团队通过超滤膜技术分离沼液中的大分子与小分子组分并分类处理与利用,浓缩液制成液体肥料还田利用,滤液进行污水生化处理。这种分级利用模式不仅可以显著降低猪场废水处理难度,还能减轻地下水中有机污染风险,为猪场废水处理与利用提供了新方法。相关论文“An innovative method for the fractionation and pretreatment of pig farm biogas slurry by ultrafiltration”、“Ultrafiltration concentrated biogas slurry can reduce the organic pollution of groundwater in fertigation”分别在Journal of Water Process Engineering、Science of the Total Environment上发表(网址:https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.102859、https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151294)。


  养猪废水中磷的深度处理将成为重要的课题。该团队采用猪粪和电厂的镁法脱硫废渣共热解制备镁改性生物炭,用于回收猪场废水中的磷以及磷回收产物作为磷肥用于种植饲料玉米。研究结果表明:镁改性生物炭的磷吸附量可达到49.37 mg/g,是未改性生物炭的3.51倍。吸附磷的镁改性生物炭的肥效优于SSP商业肥料,提高了玉米粗蛋白质含量。为创建一种猪场废物资源的原位循环利用、种养结合生态农业模式提供了科学依据。相关论文“Co-pyrolysis of pig manure and magnesium-containing waste residue and phosphorus recovery for planting feed corn”在Journal of Water Process Engineering上发表(网址:https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103146)。

  采用鸟粪石沉淀法以降低氨氮负荷存在化学成本高的问题。该团队采用Mg@C吸附生化出水中P作为磷源,再回流到前段沼液中以降低氨氮浓度。研究结果表明:与CK相比,MAP预处理的沼液经过SBR生化处理后,出水水质更容易实现达标排放。为养猪场废物的循环利用、氮磷回收及沼液深度处理提供了新工艺。相关论文“Magnesium-modified biochar was used to adsorb phosphorus from wastewater and used as a phosphorus source to be recycled to reduce the ammonia nitrogen of piggery digestive wastewater”在 Journal of Cleaner Production上发表(网址https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132130)。

  上述论文第一作者分别为资源环境学院硕士生曾维深(2篇)、何林彤(2篇),通讯作者为王德汉教授。研究得到了国家自然基金项目(42177462)、广东省自然基金项目(2021A1515010400)、广东省农业农村污染治理与环境安全重点实验室(2021B1212040008)、广东省生态循环农业重点实验室(2019B030301007)的支持。

文图/资源环境学院

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