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四川省环境保护重点实验室巡礼(三)有机废弃物资源化利用重点实验室

[发布时间:2018-01-04 11:02:00] [来源:四川省环境科学学会] [关闭]

依托四川大学承建的四川省环境保护有机废弃物资源化利用重点实验室,其研究方向是面向我省有机废弃物资源化利用领域技术需求,围绕工业生物质废物、城市生活垃圾、农业废弃物等有机废弃物的处置与资源化开展研究,为有机废弃物的资源化利用提供技术支撑。同时,实验室建设了餐厨垃圾等有机废弃物资源化处理示范工程,为新技术的推广应用提供示范。 

一、实验室基本情况

该实验室拥有面积约450平米的基础实验室、1400平米的中试实验室和价值约3000 万人民币的研究设备。科研队伍强大,结构合理,其中教授6名,博士生导师6名,副教授7名,硕士生导师6名,讲师6人。科研用房和仪器设备:用于微生物基础研究的全自动遗传分析仪、基因芯片扫描仪、酵母专用显微操作系统、PCR仪、定量PCR仪、电穿孔仪、脉冲场电泳系统,共聚焦激光扫描荧光显微镜,流式细胞仪,超高速离心机、厌氧工作站等微生物基础研究等相关的仪器和设备;用于发酵工艺研究的微生物生长曲线自动测定系统、不同容积的20多台全自动发酵罐、全自动控制好氧堆肥系统等设备;用于生物质燃料转化的各种粉碎机、纤维素原料预处理系统、固液分离系统、酸糖分离系统、蒸馏系统、废水处理系统等相关设备;拥有气-质联机、高效液相色谱、气相色谱多台、离子色谱、元素分析仪、红外扫描光谱、荧光酶标仪等分析仪器设备。

二、主要研究方向

(一)木质纤维素类废弃生物质的生物能源转化基础和应用研究

针对农作物秸秆就地燃烧或田间丢弃造成的严重环境问题,开展利用农业秸秆进行燃料乙醇生产技术的工艺开发及相关基础研究。针对城市厨余垃圾富含淀粉类和纤维素类生物质,对大学食堂和一般家庭的厨余垃圾的甲烷转化和燃料乙醇生产进行了研究。

(二)农村畜禽粪便和有机废弃物的资源化利用及生态养殖-种植体系的建设相关基础和应用研究

针对四川省畜禽养殖业生产方式落后,产业化水平较低,畜禽养殖产生的大量污染物给当地环境造成了极大的污染问题。实验室结合四川畜禽养殖的实际情况以及国家对畜禽粪污治理的要求,主要开展了畜禽粪渣的好氧堆肥工艺研究、畜禽废水厌氧消化处理工艺研究及有机肥和厌氧消化液的施肥效果研究。

(三)城市污水处理污泥减排和处置技术研究

针对污水处理产生的大量污泥尚没有高效的处理技术等问题,实验室开展无氮、磷和污泥排放的新型城市污水处理技术开发和利用污泥生产能源沼气的资源化利用技术开发,推进城市污水处理技术更新。

(四)工业有机废水生物处理相关的基础和应用研究

针对工业有机废水的生物处理效率低和成本高的问题,重点实验室在以前工作的基础上,针对工业有机废水进行了有机废水处理工艺研究和废水生物处理微生物学机制研究。

(五)工业有机废弃物如酿造废渣和制革废渣等的资源化利用相关基础和应用研究

白酒废糟富含淀粉和纤维素类有机物,但同时灰分含量也比较高,以生产饲料进行处理很困难。实验室系统研究了白酒废糟的资源化利用技术,在处理废糟的同时获得能源或物质回收,为白酒行业的废糟处理提供技术支撑。实验室开展了干式厌氧发酵-堆肥工艺综合利用白酒废糟生产能源沼气和高品质有机肥、预处理-糖化和乙醇发酵工艺利用白酒废糟生产燃料乙醇。

三、科研成果

发表论文共79篇,其中SCI 62篇,中文核心17篇;申请专利37项,其中发明专利31项,实用新型专利6项。2016年作为第三完成人获得中国环境保护部环境保护科学技术奖三等奖。申请承担了国家外专千人计划项目、国家自然科学基金青年和面上基金项目、科技部 863 项目、科技部国际合作重点专项、省科技厅项目、市科技局项目及其他企业横向合作项目等科学技术研究计划项目。

四、实验室发展目标

近期目标:完善实验室人员配置及职责分工,建设实验室相关配套设施,进一步完善科研平台,达到重点实验室第一个两年期验收目标。依托现有科研基础开展多种有机废弃物资源化的技术研究,全面开展五个研究方向的基础研究,探讨建设开放型实验室方式,申请国家级和省级科研项目,积极和企业合作。

远期目标:解决有机废弃物资源化的技术难题,建立成熟完善的资源化工艺。根据基础研究成果建立示范工程,引导四川省有机废弃物资源化的技术的推广。进一步拓展研发内容,覆盖有机废弃物资源化利用基础和应用推广领域;拓展实验室研发平台,以适应新时期的研发任务。加强实验室队伍建设,完善实验室机构组成及管理制度,力争申报国家部委重点实验室。使实验室在科研、教育、人才队伍、业绩等方面达到国内领先水平。