基于碳循环利用视角的畜禽粪污资源化创新探索——生物基材料技术研发取得阶段性进展

随着我国养殖业规模化发展，畜禽粪污治理与资源化利用成为行业可持续发展的关键课题。畜牧所养殖污染控制与资源化创新团队聚焦碳循环利用视角，在畜禽粪污资源化领域取得突破性研究进展，特别是在生物基材料技术研发方面展现出广阔前景。

团队通过系统分析畜禽粪污中碳元素的赋存形态与转化路径，创新提出“分级转化-定向合成”的技术路线。研究人员采用厌氧发酵耦合热解技术，将粪污中的有机碳高效转化为生物炭基材料，同时利用微生物合成技术开发出具有吸附性能的生物基聚合物。实验表明，以畜禽粪污为原料制备的生物基材料对重金属离子的吸附率可达92%以上，对有机污染物的去除效率超过85%。

在资源化路径创新方面，团队构建了“固-液-气”三位一体的碳循环利用模式：固体粪污通过热解制备功能型生物炭；液体粪污通过微生物发酵生产生物塑料前体物质；发酵过程中产生的沼气则用于供热发电。这种集成化处理方案不仅实现了污染物近零排放，更创造了显著的经济效益——每吨畜禽粪污可产生约300元的附加价值。

特别值得关注的是，团队在生物基材料功能化改性方面取得重要突破。通过表面官能团修饰和孔隙结构调控，研发的粪污基吸附材料对典型抗生素的去除能力较传统材料提升约40%。以粪污为原料开发的生物降解塑料，其力学性能已达到商用PLA塑料的80%，而成本降低约35%。

该研究成果为畜禽养殖废弃物资源化提供了新的技术范式，推动了农业碳循环从“治理负担”向“资源宝库”的转变。团队将继续深化生物基材料在环境修复、可降解包装等领域的应用研究，为养殖业绿色转型和碳中和目标实现提供科技支撑。