近日,農業農村部沼氣科學研究所能源微生物創新團隊朱能敏副研究員研究解析了養殖場豬糞水熱炭化過程中輕、重金屬形態轉變與豬糞結構變化之間的關系,為豬糞利用過程中基于重金屬的風險評估及生命周期評價提供了理論支持。相關研究成果在線發表在《危險物質學報(Journal of Hazardous Materials)》上。
據朱能敏副研究員介紹,我國集約化養殖場豬糞年產量大,是寶貴的農業種植肥料庫。根據豬糞中重金屬形態分布有針對性地開發豬糞處理方法并分析處理過程中重金屬形態轉變路徑是推進豬糞安全、高效資源化利用的根本途徑。
該研究以水熱法制備炭材料為處理工藝,利用定量和定性相結合的方法分析了豬糞水熱炭化過程中輕、重金屬的形態變化。結果表明,隨著溫度升高,以K、Mg為代表的輕金屬主要轉變為高活性的水溶形態進入液體產物中,而Cu、Zn、Pb等重金屬則隨著豬糞炭化程度的加劇進入炭晶體結構中轉變成惰性的殘渣形態。總體上,輕金屬主要發生活化反應而重金屬則主要發生鈍化反應,溫度的升高有利于晶體結構的成型成熟與重金屬的鈍化。
該項研究得到中國農科院科技創新工程、國家自然科學基金、四川省科技計劃等項目資助。(通訊員 蒲虹宇)