长三角地区畜禽粪污资源化研究：有机酸协同水热联产高品质液体肥与生物炭

摘要

长三角地区畜禽养殖规模密集，粪污处理与资源化利用是区域农业可持续发展与生态环境保护面临的关键挑战。传统水热处理虽能实现粪污减量，但液相产物中氮素流失严重且有机物组分复杂，难以直接作为高品质液体肥；同时，固相生物炭的碳固定效率与稳定性有待提升。为此，本研究提出了一种有机酸协同水热处理新策略，旨在定向调控畜禽粪污中碳、氮元素的转化路径，实现高品质液体肥与稳定生物炭的协同联产。研究结果表明，低分子量有机酸（如乙酸）的引入，显著促进了木质纤维素的水解及后续的脱水、聚合反应。与传统水热处理相比，该方法使生物炭的固定碳含量提升了15.6%，同时有效调控了液相产物中可溶性有机氮向氨氮的转化路径，使液体肥中的速效氮比例增加了25.8%，并显著降低了其化学需氧量（COD）。该研究为长三角地区畜禽粪污的高值化、清洁化利用提供了一条兼具经济与环境效益的新路径，对推动区域农业循环经济发展和助力“双碳”目标具有重要的理论与实践意义。