专栏与综述

• 生猪养殖废水资源化利用技术研究进展

  林宝春;陈学勤;谷肖东;钟永芬;

  规模化生猪养殖业的快速发展导致养殖废水集中排放量急剧增加，若处理利用不当，则对周边生态环境造成巨大压力。养猪废水作为一种高浓度有机废水，富含氮、磷等营养元素。传统生物处理技术虽能部分净化此类废水，但存在运行成本高、脱氮除磷效率低等局限性，处理后的出水仍含有较高浓度的营养盐。此外，若将未经充分处理的废水排入自然水体，不仅会引发水体富营养化问题，还会造成宝贵营养资源的流失。因此，开发经济高效的养猪废水处理与资源回收技术已成为推动生猪养殖业绿色发展的关键环节。文章综述了近年来养猪废水资源化利用领域的研究成果，总结了多种废水资源化利用的技术路径，旨在为养殖废水的有效利用提供技术参考和创新思路。

  2026年02期 v.44;No.212 3-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
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微生物

• 好氧甲烷氧化菌催化合成甲醇机制及工艺改进研究进展

  田静;王旭光;苏小红;刘伟;张艺林;尤宏梅;

  甲烷作为天然气核心组分，其高效清洁利用已成为能源领域研究焦点。其中，将甲烷转化为高能量密度且易于储运的甲醇技术备受关注。相较于传统工业甲醇合成方法，好氧甲烷氧化菌催化技术凭借其温和条件下的高效性与环境友好性，展现出显著应用潜力。文章系统梳理了好氧甲烷氧化菌催化甲烷制甲醇技术的最新研究进展，重点解析了菌株代谢机制与菌种优化策略。针对当前生物催化效率低、细胞稳定性差及传质受限等关键技术瓶颈，提出了工艺参数调控、细胞固定化、传质载体优化等改进措施，旨在提升甲烷转化效率与甲醇产量，为该技术的工业化应用提供理论参考与技术路径。

  2026年02期 v.44;No.212 9-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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• 黑曲霉发酵餐厨垃圾三相固渣产酶的性能研究

  张瑞华;刘晓吉;刘青;谷艳芳;尚斯源;张莹莹;王志华;罗娟;刘秋琳;王勇群;徐恒;

  商业酶制剂在有机固废资源化处理中受到广泛关注，但其原料成本和灭菌要求限制了大规模应用。为此，选用餐厨垃圾三相固渣，通过餐厨垃圾浆液湿热水解和三相分离获得的富含多种有机物的原料作为低成本且无需灭菌的发酵原料，利用黑曲霉生产复合酶。研究结果表明:黑曲霉能够在三相固渣上有效生长，并合成淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶。在p H值为5.5的条件下，酸性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶的活性最佳，而淀粉酶的活性在p H值为6.5时达到最大。正交实验结果显示，p H值对酶活的影响最大，其次为菌液投加量和培养时间。通过功效系数法与AHP-CRITIC混合赋权法优化后的最佳发酵条件为p H值5.5、菌液投加量2 m L(对应30 g三相固渣)、培养时间6 d。研究结果有望进一步推动低成本酶制剂在有机固废领域的应用，并为餐厨垃圾三相固渣的资源化利用提供了新思路。

  2026年02期 v.44;No.212 21-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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废弃物处理与资源化利用

• 不同发酵浓度对混合尾菜中温厌氧消化产甲烷特性及关键酶活性的影响

  朱谣;纪钧麟;柳静;蒋金和;李永辉;张无敌;尹芳;

  研究通过批量式实验探究不同质量分数的底物对厌氧消化产甲烷特性及关键酶活性的影响。实验设置质量分数4%(TA)、5%(TB)、6%(TC) 3个底物浓度梯度，在恒温(35±1)℃条件下系统监测挥发性脂肪酸(VFAs)浓度、甲烷含量、总有机碳(TOC)、总无机碳(TIC)、累计产气量及脲酶与β-葡萄糖苷酶活性等关键参数。尾菜发酵48 d结束，结果表明:1)动力学分析表明，质量分数6%(TC)累计产气量达375.5 L，产气量较质量分数4%(TA)提高了37.76%。利用SGompertz模型拟合，质量分数6%(TC)拟合效果最好且表现出最大产甲烷速率为6.78 L·d~(-1)，较质量分数为4%(TA)的实验组提高了19.79%，而且水力滞留时间最短; 2)整个发酵体系VFAs浓度变化趋势与TOC的变化规律相符合，表明质量分数6%(TC)能够提供大量TOC促进VFAs的合成，厌氧消化结束时发现，实现4244.11 mg·L~(-1)的TOC消减量，产VFAs能力最强，峰值达3160.45 mg·L~(-1); 3)通过分析脲酶与β-葡萄糖苷酶，质量分数6%(TC)脲酶、β-葡萄糖苷酶峰值21.05 mg·L~(-1)、2.52 mg·L~(-1)，相较质量分数4%(TA)分别提高了74.25%和13.57%。当尾菜质量分数为6%时，系统产气性能最优，累计产气量和甲烷产率显著提升，说明该浓度下系统稳定性更高、有机碳转化效率更好，高底物浓度促进了VFAs和TOC的积累，有利于甲烷生成。酶活性变化规律与VFAs和TOC的转化效率密切相关，且脲酶和β-葡萄糖苷酶分别作为产甲烷启动和最大化过程的关键指标，其活性在高浓度底物条件下均显著增强。

  2026年02期 v.44;No.212 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
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• 温度及进料量异常对餐厨垃圾厌氧发酵的影响及缓解对策研究

  熊威;郭卫;邵敏;罗星星;邓丁元;汪燕铭;胡建伟;万厉谦;熊贞晟;邵鹏辉;向书玉;

  温度和进料量是餐厨垃圾厌氧工程常会出现季节性波动的因素，深度认识其内在影响机理并探索有效缓解措施，对于工程维稳和技术改进有极大帮助。该研究基于南昌市某工程现场运行情况，采用CSTR反应器分别开展了高温和高进料量下的失稳和复稳研究。结果表明，两种工况会通过形成氨抑制和酸抑制导致体系失稳，但是抑制形成路径存在差异。其中，可将CH_4和CO_2作为主要指标，容积产气率、挥发性脂肪酸、固体降解率等作为次要指标判断失稳原因。反应器彻底失稳后，分别对高温和高进料量两种工况辅以间歇负压和添加外源污泥，可以有效缓解异常现象并恢复至正常产气水平。研究结果可为餐厨垃圾厌氧工程项目日常运行过程中的维稳和管理提供理论参考。

  2026年02期 v.44;No.212 37-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
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工程与应用

• CSTR和PSA工艺在规模化生物天然气项目中的应用

  余艳鸽;曹广丽;汪其明;马鹏飞;贾奕宁;商放泽;傅豪;平扬;孔德安;

  为探究德国CSTR与PSA工艺在我国规模化生物天然气项目中的适用性，研究了项目产气特征、运行稳定性以及有机负荷率(OLR)对产气和微生物群落结构的影响。结果表明，该工艺在我国规模化生物天然气项目中适用性较好，项目产生的沼气中甲烷体积分数在55.38%～75.79%波动，平均值为67.20%;提纯后生物天然气中稳定超过98%(98.34%±0.15%)。OLR提高后，平均沼气产量和容积沼气产率显著提高(37.8%)，平均TS沼气产量则下降了6.8%;绿弯菌门和拟杆菌门的丰度下降明显，Patescibacteria丰度则提高了近2倍。紫单胞菌、HNHF0106、互营单胞菌属、Fastidiosipila和unclassified＿Erysipelotrichaceae等在负荷提高时丰度下降，乳酸菌属等在负荷提高时丰度上升。乙酸营养型和氢营养型的甲烷八叠球菌属的丰度由73.3%下降至46.7%，氢营养型的甲烷囊菌的丰度由2.8%提高至46.7%，甲基营养型的马赛球菌丰度由2.5%提高至27.5%。

  2026年02期 v.44;No.212 46-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
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• 复合金属元素投加对规模化厨余垃圾厌氧消化系统的影响

  胡念;吴健;

  该研究聚焦厨余垃圾厌氧消化过程，系统评估了复合金属元素添加对工程规模化厌氧反应器运行性能及微生物代谢活性的影响。结果表明，复合金属元素的补充可显著抑制挥发性脂肪酸(VFAs)累积，使VFAs平均浓度降至1389±262 mg·L~(-1)，较投加复合金属元素前降低了35.1%，有效缓解了酸化风险，保障系统稳定运行。厌氧消化效率亦显著提升，厌氧反应器日均容积负荷达2.48±0.35 kg VS·m~(-3)d~(-1)，较投加复合金属元素前增加49.4%。在产气性能方面，系统日均产沼量提升至5900±566 m~3，增幅达34.3%，沼气产率提高12.5%。宏转录组分析进一步揭示，复合金属元素的添加促使与产甲烷途径相关的多种关键酶表达水平显著上调，反映出微生物酶活性增强和代谢路径活跃，有助于提升系统产沼能力与运行稳定性。该研究为高效稳定运行厨余垃圾厌氧处理系统提供了重要的复合金属元素调控策略。

  2026年02期 v.44;No.212 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K]
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• 市政污泥、餐厨垃圾协同厌氧消化产甲烷供热实现沼渣干化用能自足

  朱伟娜;史永涛;

  市政污泥作为城市废弃物单独厌氧消化时，由于有机质含量低，沼气产量小，沼渣产量大，项目热量需求不能得到自足，限制了市政污泥厌氧消化发展途径。餐厨垃圾也是城市垃圾的一部分，有机物含量高，厌氧消化后沼气产量大，沼渣产量小。文章通过计算沼渣干化热量需求并转化为厌氧消化系统的产沼气要求，确定了市政污泥和餐厨垃圾协同厌氧消化的最佳TS混合配比为1∶2.54。同时根据目前主要的消化液脱水工艺设备出口的沼渣含水率，分别计算了沼渣含水率在82%～65%时所对应的市政污泥和餐厨垃圾TS比值范围为(1∶4.09)～(1∶0.21)。这一结论和众多市政污泥、餐厨垃圾协同厌氧消化理论研究所提出的协同配比(1∶4)～(1∶0.5)高度吻合。文章还提供了实际工程案例介绍，以期为市政污泥、餐厨垃圾协同厌氧消化项目提供热量、技术方面的参考。

  2026年02期 v.44;No.212 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K]
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人居环境

• 农村人居生态环境质量评价体系构建研究

  刘丽媛;曹昊宇;王佳锐;王维翰;罗良国;耿兵;朱洁;朱昌雄;郑向群;

  目前我国农村人居生态环境质量亟待改善，而现有的评价指标体系和方法仍不完善。因此，构建适用于我国农村人居生态环境质量评价的指标体系与方法，对农村人居生态环境质量提升具有重要意义。该研究首先利用压力-状态-响应(PSR)模型构建了农村人居生态环境质量评价体系，进一步运用层次分析法确定了各指标权重。PSR模型结果表明，构建的农村人居生态环境质量评价指标体系包含5个农村人居生态环境环境压力指标，5个农村人居生态环境环境状态指标，以及4个农村人居生态环境环境响应指标。层次分析法结果表明，压力指标、状态指标与响应指标的权重分别为0.154、0.573和0.273，因此，状态指标为影响农村人居生态环境质量的主要指标。在指标层中，绿化覆盖率、卫生厕所普及率与生活污水治理率对农村人居生态环境环境的影响较大，3种指标的指标权重分别为0.197、0.124和0.104。为农村人居生态环境质量评价提供了理论依据。

  2026年02期 v.44;No.212 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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碳减排

• 秸秆能源化主要方式碳足迹分析

  黄娅;牟越;陈秋文;左耀国;李公义;陈证繁;罗涛;朱能敏;姚飞;

  为刻画我国秸秆主要能源利用场景的碳足迹，研究探讨秸秆沼气化、热解炭化与直燃发电3种利用模式的经济与环境效益。通过碳排放评估边界和分析方法构建，明确各不同环节对最终净减排效果的影响和主要制约因素。结果表明:黄贮秸秆沼气化利用、热解制生物炭、直燃发电的净碳排放量分别为-1.238 kg CO_2·kg~(-1)、-0.624kg CO_2·kg~(-1)和-0.553 kg CO_2·kg~(-1)，均可扭转直接焚烧的碳排放(4.2572 kg CO_2·kg~(-1));对环境酸化的影响潜力值分别为0.0016 kg·a~(-1)、0.0165 kg·a~(-1)和0.01425 kg·a~(-1)，对人类毒性的影响潜力值分别为0.732 kg·a~(-1)、1.65kg·a~(-1)和1.5615 kg·a~(-1)，沼气化利用对环境的影响潜力最小。在现有条件下，三者均呈亏损状态，当碳价格达22.0CNY·t~(-1)时，3种模式开始盈利，边际盈利额分别为7.47 CNY、4.396 CNY和4.26 CNY。综上，沼气化利用优势明显，热解炭化与直燃发电因地制宜应用仍具有经济可行性。

  2026年02期 v.44;No.212 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
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