科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

随着经济发展和人们生活水平的日益提高,对养殖产品的刚性需求急剧增加,集约化畜禽养殖产业的高速发展,已成为我国农业的支柱产业。然而,受限于现有的产业技术水平,养殖区周边环境问题日益严峻。集约化猪场废水生态处理及其回灌农田关键技术研究，针对畜禽养殖集约化程度高且粪水排放量大,但整体无害化处理和资源化利用技术相对薄弱、滞后等现状,分析沼气工程处理的典型集约化养殖场废水水质污染特征,以养殖沼液无害化处理为核心,以农田灌溉再利用为目的,重点开展畜禽养殖沼液生物-生态处理及回灌农田技术等研究。

需解决的主要技术难题

随着经济发展和人们生活水平的日益提高,对养殖产品的刚性需求急剧增加,集约化畜禽养殖产业的高速发展,已成为我国农业的支柱产业。然而,受限于现有的产业技术水平,养殖区周边环境问题日益严峻。集约化猪场废水生态处理及其回灌农田关键技术研究，针对畜禽养殖集约化程度高且粪水排放量大,但整体无害化处理和资源化利用技术相对薄弱、滞后等现状,分析沼气工程处理的典型集约化养殖场废水水质污染特征,以养殖沼液无害化处理为核心,以农田灌溉再利用为目的,重点开展畜禽养殖沼液生物-生态处理及回灌农田技术等研究。

期望实现的主要技术目标

(1) 采用源于农林废弃物的高孔隙度生物炭材料为载体，发明构建两相式生物滴滤器，通过功能微生物菌群在生物炭微孔间的适应性驯化培养，形成微生态核心反应体系，系统解析其对养殖废水的处理效能与运行机制，脱氮除磷效率可达***％和***％。

(2) 通过分离筛选及富集培养，获得沼液专化性菌株7个，功能复合菌系3个，创造地引入外源优势新菌种作为生物-生态处理体系中功能微生物菌株，对沼液中难降解有机物的快速降解起到关键性作用，在最佳工艺条件下最优复合菌系对养殖沼液生物需氧量、总磷、粪大肠菌群最高去除率达到***％、***％、***％。

(3) 污染物主要集中在固液分离后的养殖废水，其浓度分布呈现从分离后废水＞冲栏废水＞沼液递减的趋势特征，其综合污染指数分别为***、***、***，厌氧处理后沼液中粪大肠菌群、总磷、氨氮和悬浮物为潜在的强生态风险元素；引入淡水硅藻为指示生物，分析其对淡水硅藻的生长速率的影响，系统研究沼液中残留兽用药物对水生生物的毒理效应，解析污染物对生态系统的潜在风险机制。

养殖沼液对叶菜作物具明显增效作用，能够显著提高叶菜根系活力，增加产量和生物量，改善品质的效果，提高可溶性蛋白和可溶性糖含量***％和***％，比当地管理措施平均增产***％。探索沼液经生物-生态处理工艺处理回灌农田进入土壤生态系统后，在施肥等农事活动干预下，新兴有机污染物在土壤中的残留分配、代谢降解、迁移转归等环境行为。

需求解析

解析单位：“科创中国”乡村振兴（自然资源价值保育）科技服务团（中国国土经济学会） 解析时间：2022-11-08

李明臻

青海开放大学

青海开放大学

综合评价

专家组专家对项目组在技术培训、科研开发与示范推广、保障畜产品质量安全等方面取得的成效给予肯定。同时，对各课题组的制定的质量体系、技术规程、标准名称等进行把关、论证，推进项目的顺利验收。国家重点研发计划“养殖业产品质量安全保障技术应用示范”项目是针对我国畜禽养殖产品的生物、化学危害物，有效集成非靶向筛查、快速检测、精准识别、风险评估和过程防控等关键共性技术，旨在提升养殖业产品安全风险防控能力、保障食品质量安全。项目相关成果获国家/行业标准12项（其中国标4项），发明专利18件，发表SCI论文41篇（其中中科院JCR一区13篇，单篇最高IF为17.753），总体技术水平处于国际先进，部分成果居国际领先。项目成果技术转让4项。研发的核心技术在全国30个省（区、市）的饲料、养殖企业和质检机构中广泛应用，经中国农业科学院农业经济与发展研究所测算，创造19.45亿元经济效益。在2011年“瘦肉精”等重大公共安全事件应急处置，以及2008年北京奥运会、2015年上合组织（郑州）峰会等重大国事活动中，成果被政府指定用于畜禽产品安全把关检测技术。成果实现了检测技术的升级换代，在畜禽产品安全风险管理中发挥

查看更多>

处理进度