解析猪粪水热炭化过程中金属形态与猪粪结构变化关系（2020.5.19 农业农村部沼气科学研究所）

近日，农业农村部沼气科学研究所能源微生物创新团队朱能敏副研究员研究解析了养殖场猪粪水热炭化过程中轻、重金属形态转变与猪粪结构变化之间的关系，为猪粪利用过程中基于重金属的风险评估及生命周期评价提供了理论支持。相关研究成果在线发表在《危险物质学报（Journal of Hazardous Materials）》上。

据朱能敏副研究员介绍，我国集约化养殖场猪粪年产量大，是宝贵的农业种植肥料库。根据猪粪中重金属形态分布有針对性地开发猪粪处理方法并分析处理过程中重金属形态转变路径是推进猪粪安全、高效资源化利用的根本途径。

该研究以水热法制备炭材料为处理工艺，利用定量和定性相结合的方法分析了猪粪水热炭化过程中轻、重金属的形态变化。结果表明，随着温度升高，以K、Mg为代表的轻金属主要转变为高活性的水溶形态进入液体产物中，而Cu、Zn、Pb等重金属则随着猪粪炭化程度的加剧进入炭晶体结构中转变成惰性的残渣形态。总体上，轻金属主要发生活化反应而重金属则主要发生钝化反应，温度的升高有利于晶体结构的成型成熟与重金属的钝化。

该项研究得到中国农科院科技创新工程、国家自然科学基金、四川省科技计划等项目资助。