成果推介 | 有机固废高值化利用与污染控制技术

该成果由华东师范大学教授、上海有机固废生物转化工程技术研究中心主任谢冰团队领衔。团队负责人谢冰教授在有机固废污染控制及环境微生物技术领域拥有30余年研究经验，主持国家及省市级课题50余项，发表论文240余篇（含高被引ESI论文8篇），获授权发明专利20余项，荣获上海市自然科学二等奖等多项奖励。团队具有集“理论突破-技术研发-工程验证”于一体的全链条研发能力，产学研实力深厚，在有机固废好氧/厌氧生物转化、新污染物识别与控制等方向取得关键技术突破。

有机固废的资源化处置是紧扣“双碳”战略与“无废城市”建设、关系社会经济可持续发展的关键环节。然而，当前行业在处理过程中面临“转化效率低”与“污染控制难”的双重核心痛点，传统处理已难以满足“减量化、资源化、无害化”要求，且复杂固废中的挥发性气体与抗生素、微塑料等新污染物，因缺乏高灵敏度的系统识别手段，极易引发二次环境风险。在此背景下，依托环境微生物学与材料化学的交叉创新，亟需研发集“多组份协同高效生物转化”与“新污染物高通量识别控制”于一体的技术体系，以打破有机固废资源化的技术转化瓶颈。

该成果聚焦城镇有机固废资源化利用，自主研发了集“高效生物转化+新污染物精准识别与控制”于一体的技术体系。成果核心内容如下：

①开发了基于促腐提质的连续式超高温动态好氧生物转化一体化设备及配套强化技术。通过物料精细调配与功能微生物强化，大幅提升了菌群的代谢潜力并实现快速升温启动。该技术将腐熟稳定周期显著缩短70%以上，有机物转化率大于80%，同时污染气体减排达50%以上，可产出高质量的土壤调理剂。

②高效强化协同厌氧转化技术：团队突破了传统厌氧发酵中转化率低、组份传质受限的技术瓶颈，通过精细调控发酵基质以满足微生物最佳营养需求，实现了有机物转化率高达85%，甲烷产量达550 NmL/gVS，极大提升了厌氧系统的耐冲击能力并保障了工程的高效稳定运行。

③新污染物高通量识别与深度控制平台：针对复杂基质中低浓度污染物的检测难题，团队研发了基于金属有机框架材料（ZIF-8）的微萃取方法及多通道纸基微流控比色芯片技术。该检测平台实现了对环境雌激素（如双酚A等）和抗生素的可视化、高灵敏系统识别，检出限极低（达0.2-8.0 ng/L），分析灵敏度和分离效率均优于国标。

成果示意图（好氧生物转化一体化设备，厌氧生物转化关键技术应用，新污染物的高效灵敏检测技术）

该成果目前已申请并授权相关发明专利多项，前期工作已形成20余篇学术论文，并获得多项省部级和行业协会奖励。

该技术作为一种环保与资源回收平台型技术，商业化前景广阔。在国家“双碳”战略及“无废城市”建设的强力驱动下，我国年产超4亿吨的有机固废亟需高效资源化处理，相关环保设备与资源化利用的全球市场规模达数千亿元。将固废转化为高附加值的农业土壤调理剂和再生能源（废油脂、沼气发电等），产生持续且可观的经济收益，产业化拓展潜力突出。该技术不仅极大提升了有机固废资源化率，且形成了拥有获准进入农田用肥许可的国家级登记证产品，构筑了技术壁垒。通过深度产学研融合，该成果已在全国多个核心城市成功落地，展现出巨大的产业化潜力和市场空间。

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