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一.课题来源和背景：甘肃省委、省政府将循环农业作为十大产业之一，畜禽粪污资源化是循环农业发展的主要内容之一。立项前，酒泉市年饲养畜禽1800万头只，登记备案规模养殖场458家，每年产生畜禽粪便507万吨，畜禽养殖不断向规模化、集约化转变的同时，畜禽粪污大幅增加，由于还田利用不畅、综合利用水平不高，既浪费了宝贵的资源，也对环境造成了污染，局部地区甚至成为农业面源污染的主要来源。为有效解决养殖业环境污染问题，急需在酒泉市指导建设畜禽粪污处理中心，特别是在养殖规模化、集约化程度较高的农业县市区，按照源头减量、过程控制、终端利用的治理方针，在每个县市区建设1个畜禽粪污资源化利用中心，酒泉市指导建成15个畜禽粪污资源化利用示范场，示范带动酒泉市畜禽规模场粪污处理设施设备配套应用，全面提升酒泉市畜禽粪污资源化利用技术水平。由省科技厅立项，酒泉市畜牧兽医总站主持实施的科技特派员专题项目《畜禽粪污资源化利用集成技术研究与应用》(项目编号：21CX6NF231)于2021-2022年在酒泉市七县(市、区)组织实施。项目以酒泉市畜牧兽医总站为负责单位，酒泉富农生物农业发展有限公司、酒泉市铸陇机械制造有限责任公司等27个企业、合作社及七县(市、区)畜牧兽医技术服务中心共同参与，严格按照任务书规定研究内容按期开展相关试验研究，针对畜禽粪污资源化利用集成技术研究与应用项目实施过程中出现的难题，开展研发与示范推广，解决了畜禽粪污资源化利用的难题，研究内容的实施有效推动了畜禽粪污资源化利用水平，完成了项目任务书规定的各项目标任务指标。 二.技术原理及性能指标：一是开展酒泉地区粪污资源化利用现状调查研究。二是通过采用清洁生产工艺、改进优化设施设备及引进先进管理经验，开展规模养殖场源头减量技术研究；三是通过药物菌剂应用、改造设施设备，开展畜禽粪污储运技术研究；四是开展酒泉地区粪污资源化利用典型技术模式研究；五是水溶性有机肥生产技术研究与开发利用，通过新工艺提升有机肥溶解速度，加强肥效、作物吸收率等。六是开展畜禽处理设备引进与研发，建立试验验证基地，提升机械化水平。 三.技术的创造性和先进性：1、研发的畜禽粪污综合利用装备电动清粪装载机、自走式履带翻抛机、液态肥料喷洒机、固体肥料撒粪机的4中粪污处理机具主要技术参数达到设计指标，实现了畜禽废弃物资源化利用关键技术装备本地化生产，填补了省内空白；2、研发了三种3种不同规格浓缩型含氨基酸水溶性有机肥产品；3、获得实用新型专利6项，发表省级以上期刊论文2篇，培养高级专业技术职称5人；4、通过项目开展，研究制定了《水溶性有机肥生产技术规范(试行)》、《畜禽粪污有机肥生产操作规范(试行)》2项技术规范。 四.技术的成熟程度，适用范围和安全性：建成畜禽粪污资源化处理场7个，粪污资源化利用示范场10个；建立机具试验验证基地2个，在酒泉市形成万吨级有机肥加工生产线2条，使酒泉市有机肥年生产能力达到15万吨。年新增固体有机肥5.27万吨，参照项目实施期间有机肥平均价格774元/吨，新增产值4078.98万元，新增利润611.85万元。综合关键技术成熟度分级、应用证明及专家咨询意见，该科技成果技术成熟度等级达到9级(应用级；在实际环境中完成大规模应用试验)。 五.应用情况以及存在的问题：项目实施后，新增固体有机肥5.27万吨，参照项目实施期间有机肥平均价格774元/吨，新增产值4078.98万元，新增利润611.85万元。研发的自走式履带翻抛机、液态肥料喷洒机、固体撒粪机、电动清粪装载机4种畜禽粪污处理机具累计销售107台，新增产值523.5万元，新增利润117.26万元；生产含氨基酸的水溶性有机肥80.43吨，新增产值482.58万元，新增利润77.21万元。有效的推进畜牧业提档升级、清洁、绿色健康发展，从根本上了解决因养殖造成的环境污染问题。同时，将畜禽粪便制造成有机肥，降低了化肥、农药的使用，有助于改良土壤结构、提高土壤有机质含量、提供作物养分、培肥地力，确保农作物稳产高产，对加快当地畜牧业健康可持续发展将起到积极地带动和示范作用。 六.历年获奖情况：2023年获甘肃省农牧渔业丰收奖一等奖1项。 七.成果简要：完成了酒泉地区粪污资源化利用现状调查研究报告1份，获得实用新型专利6项，发表省级以上期刊论文2篇。建成畜禽粪污资源化处理场9个，建立粪污资源化利用试验示范场27个，建立机具试验验证基地2个，在酒泉市形成万吨级有机肥加工生产线2条，使全市9家有机肥年生产能力达到21.5万吨，培育畜禽粪污资源化示范场27个，带动酒泉市大型规模场粪污资源化设施配套率达到100%，资源化综合利用率达到83.53%。新增固体有机肥5.27万吨，参照项目实施期间有机肥平均价格774元/吨，新增产值4078.98万元，新增利润611.85万元。研发的自走式履带翻抛机、液态肥料喷洒机、固体撒粪机、电动清粪装载机4种畜禽粪污处理机具累计销售107台，新增产值523.5万元，新增利润117.26万元；生产含氨基酸的水溶性有机肥285.25吨，新增产值456.4万元，新增利润77.59万元。鸡粪发酵饲料作为育肥羊部分精料替代饲料，育肥期每只羊增收为43.2元，项目实施期间累计推广2.72万只，新增利润98.06万元。培养农业推广研究员2名，副高级职称3人，中级职称3人，带动525人从事畜禽粪污资源化利用工作，形成了市、县、乡三级畜禽粪污资源化利用技术推广体系。

一.课题来源与背景：国家土壤污染问题严重，杀虫剂、化肥、农药的使用过大，导致土壤环境破坏严重。于此同时，有总量超过15亿吨的有机质需求空间，包括社区有机质、农村有机质、景区有机质等。另外，中央决策到2020年，农药化肥零增长，与之相对的是8亿亩红线高标准农田，有机肥利用率提高20%，土壤中有机质提高0.5%，秸秆还田达到80%。可以看出，有机质肥料的市场空间在今年来会很大。厕所产生的废物通过收集、处理等环节，形成可以作为不同用途的产物。 厕所的普遍和应用已成为衡量一个国家和地区民生状况的重要指标。但对世界很多地区来说，能享受到干净舒适的如厕环境仍然是一种奢望。臭气熏天、苍蝇飞舞的传统旱厕在农村仍然常见。迈入二十一世纪，科技高度发展的同时，环境污染，生态失衡已危及人类的健康、生存和繁衍，其中人类自身的生活有机废弃物污染尤为严重，据统计70%的水资源污染都来自于粪便污水；许多地区，未经处理的人和动物排泄物直接排放至江河湖泊，造成了严重的水资源污染。 二.技术原理及性能指标：该项目技术采用固废发酵能维持55℃以上高温，实现自发灭菌，且完全无需用水，降低了运行难度和资源需求。此外，该技术实现了蹲位的固液分离，完全做到人粪不见面，在摒弃视觉污染的同时，还降低了如厕难度和运行成本，达到国际无下水道卫生厕所的标准。因此，与国际同类先进技术标准相比，该技术处于领先地位。从盖茨的燃烧马桶到日本的生物厕所，通过原始创新，无论从技术，性能，效果，应用，成本实现全面超越。同时，现有技术在厕所的智能管理、使用人健康管理方面缺少相应的技术与应用。 三.技术创造性与先进性：该项目技术首创利用微生物进行的固/液/气集成式处理的全新工艺路线，从思路上建立生态循环模式，节能减排，清洁生产，变废为宝；独特的菌种创新，基于代谢模型，设计合成的新生态菌群达到去存量、控制异味以及无害化处理和粪污资源化利用；通过材料创新，以特殊化学涂层在厕具内壁形成的分子结构，降低界面张力，免沾粘；智能一体化设计，安装、使用便捷，独有的低温补偿装置确保在寒冷季节正常使用。 与传统水冲厕所以及国内外其他主流厕所产品技术相比，该技术产品可以做到全环境、全地域的适用，具有节约水资源，低安装、使用成本等特点，此外做到了生态环保和资源的循环利用，实现人与自然和谐相处，它的应用将大力促进生态循环，变粪为有机肥，改善土质，减少化肥的使用量，生态循环意义重大。可以说该技术从根本上颠覆了以往的厕所技术，它的应用不仅是颠覆，更是一场厕所发展的变革。 四.应用情况及存在的问题：项目形成了以源分离生物处理技术为核心的生态厕所技术体系产品2套：无水免冲生物马桶和无水免冲智慧生态公厕，技术产品均符合相关国家卫生、环境标准，产品使用环境温度满足-30℃-65℃，生物菌种降解处理粪便、免水冲、无污染排放，产品可以实现智能化控制，2022年该项目技术产品应用保障于2022北京冬奥会和冬残奥赛事，10多个场馆共投入约300座各类无水生态厕所，服务各类群体约35000人，最长运行超230天，其中延庆赛区高山滑雪中心产品更是经受严寒天气考验：最高海拔达3000米，最低气温可达-30℃，同年“应急使命·2022”高原高寒地区抗震救灾实战化演习投入使用该项目产品59座无水生态厕所，保障实战化演习主战参演力量6000余人的如厕问题，日均如厕人次最高可达18000人次。 五.历年获奖情况：项目期内项目技术产品先后荣获多项省部及奖项，2020年“无水生物马桶”项目获第四届“中国创翼”创业创新大赛甘肃省选拔赛创业组项目一等奖，国赛创业组三等奖；2022年“生物引擎驱动智慧生态厕所”项目获第十一届中国创新创业大赛(甘肃赛区)成长组一等奖，国赛成长组优秀企业奖；2022年“寒旱去农村改厕及粪污资源化利用技术研究与应用推广”项目获2019-2021年度全国农牧渔业丰收奖农业技术推广成果一等奖。

一.课题来源与背景：为了贯彻落实2020年党中央1号文件作出的“推进水产绿色健康养殖”重要部署、十部委联合印发的《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》、农业农村部印发的自2020年起实施水产绿色健康养殖“五大行动”的工作要求；2019年6月定西、福州两市市委书记做出的“关于帮扶定西渔业发展，填补定西设施渔业空白”的批示，2020年定西市渔业技术推广站申报“民生科技专题-东西部协作专题”《温室高密度水循环生态养殖技术集成研发》项目。项目经甘肃省科学技术厅于2021年1月5日《关于下达2020年度第九批省级科技计划(技术创新引导计划)项目的通知》(甘科技〔2021〕3号)文件下达实施。该项目以绿色发展理念为导向，以优质高效、生态安全为标准，研发温室高密度水循环生态养殖集成技术，打造可复制、可推广的技术模式样板，辐射带动生态健康养殖技术模式广泛应用，助力水产养殖业绿色发展。 二.技术原理及性能指标：该项目采取塑料温室、水循环养殖、鱼菜共生三结合模式，通过水处理系统除去养殖水体中的残饵粪便、氨氮、亚硝酸盐、二氧化碳等废弃物，再经过消毒、增氧、调温等处理后重新输回养殖池，所产生的污水用于蔬菜种植的生态养殖过程，即提高水资源的利用率、养殖规模效益、食品安全、生态安全，又省去污水处理设施投资，杜绝环境污染，并增加一项绿色蔬菜收入。温室养殖又能阻断来自自然界如细菌、虫类、病毒等危害因子影响，减少病虫害的发生。 主要指标情况：1.形成“温室高密度水循环养殖+鱼菜共生”养殖模式技术，引进加州鲈鱼3.5cm～4cm1.0万尾、5cm～6cm0.4万尾，开展温室循环水养殖，培育70天，体重达到50g～60g、70g～90g，成活率分别达到82%、83%；养至体重560g以上，成活率为96%，单产86.6kg/m²，节水率96%，尾水利用率100%；2.项目试验示范面积54m²，推广面积90m²，项目总产值78万元；3.获授权实用新型专利1件，发表论文1篇，培训人员150人次、就业12人。 三.技术的创造性与先进性：经查新，项目中“水循环＋制氧＋曝气＋预热”的配套技术国内未见相同报道；应用72m²池塘循环养殖尾水可以种植400m²蔬菜的种植技术国内未见相同报道。 加州鲈是生长较快的大型鱼类，国内养殖情况是60～70日龄鱼体长可达到14.5cm～16cm，体重可达40g～50g，在条件适宜地区当年鱼苗经人工养殖可达到0.5kg～0.75kg的上市规格。该项目实施“温室+水循环系统+预热”模式养殖，当年0.54kg～0.6kg的上市规格，达到了国内先进水平。 四.技术的成熟程度，适用范围和安全性：技术成熟程度：该项目实施地点甘肃沁泽园养殖农民专业合作社，现有节能减排循环水养鱼温棚6座，建设水泥池96个，配套水循环处理系统、制氧系统设施设备，主要开展名特优鱼类循环水养殖和鱼菜共生生态养殖。项目组共11人，其中农业技术推广研究员1人、正高级职称1人，副高级职称5人，技术员1人。项目主持人王晓琴，农业技术推广研究员，一直从事水产技术推广、渔政管理和资源环境保护工作，累计荣获国家、省、市奖励20余项。以上为项目的顺利完成和推广应用提供了强有力的技术和人才支撑。 适用范围和安全性：温室高密度水循环养殖+鱼菜共生养殖模式在全国范围内均能推广应用，尤其在西北高寒地区及干旱缺水地区，能够解决温度低、水资源贫乏等不利因素的影响。该项目模式由温室、循环系统、鱼菜系统三部分组成，温室可以避免自然季候温度变化影响，又能减少了如细菌、虫类、病毒等自然界因子危害。养殖尾水用于种植立体蔬菜，实现了节能减排和环境污染，又增加了经济收入。没有使用鲜活饲料，实现了水产养殖绿色高质量发展。使用中药材预防提高了鱼体免疫能力，实现了科学防控和零用药，确保生态环境安全和水产品质量安全。 五.应用情况及存在的问题：成果转化应用、产业化情况：温室高密度水循环养殖+鱼菜共生”养殖模式，由温室、循环系统、鱼菜系统三部分组成，温室可以避免自然季候温度变化影响，又能减少了如细菌、虫类、病毒等自然界因子危害。尾水种植蔬菜从而省去了尾水处理设施投资，杜绝了环境污染，完成了养殖尾水充分利用的鱼菜共生循环，水资源利用率达到100%，节水率达到96%，实现节能减排、高产出、高收入的目的。 该技术在全国范围内均能推广应用，尤其在西北高寒地区及干旱缺水地区，能够解决温度低、水资源贫乏等不利因素的影响，如果能够大面积推广该技术，就能够缓解该区域对加州鲈产品的需求矛盾，满足周边市场长期稳定供给，又能提高养殖渔民的收入。 该项目存在的问题：一是专业人才缺失，缺乏循环水养殖专业毕业生和技术人员，导致设备没有能够发挥其原本能力。二是进口设备操作难度大，设计和操作复杂，不适合国情。三是建造成本过高，没有金额服务配套，售价也较昂贵，在没有银行或者信用社进行贷款的情况下，养殖户很难大面积使用循环水养殖设备。四是“温室高密度水循环养殖+鱼菜共生”养殖模式前期投入成本相对较高，要大面积推广循环水养殖，需要在两个方向上努力，一是开发更符合国情的设备，二是开发配套的养殖技术服务。 六.历年获奖情况：无。

1.课题来源与背景：近年来，随着石油工业的迅速发展，在采油、炼油、贮油、运输过程及石油化学工业的生产过程中都会产生大量含油废水。科学统计数据表明，全球每年至少有上千万吨油类物质进入水中，含油废水对生态环境的危害愈加严重，主要表现在以下几个方面：①影响饮用水资源和地下水资源，危害水产资源；②石油污染物中的多环芳烃具有致癌性、诱变性以及环境持久性，会对人体健康造成极大威胁；③污染大气；④影响农作物生产；⑤破坏自然景观，甚至还有可能因为聚结的油品燃烧而产生安全问题。因此，含油废水处理事关环境保护和经济可持续发展，找到一种成本较低而且获取简单的净化含油废水的净化材料，以降低净化的时间和成本，是环境保护中迫切需要解决的问题。 2.技术原理及性能指标：生物质基多孔材料的高孔隙结构可以为固定化微生物提供足够的空间，同时基底生物质材料可以为微生物自身的代谢和生物活性提供碳源。微生物固定化技术可有效增加微生物的浓度，保持微生物良好的活性和稳定性，再通过表面改性技术可以改变其润湿性从亲水至亲油疏水，使得微生物复合多孔材料可以选择性吸附含油污水中的油，实现含油污水的高效降解。 3.技术的创造性与先进性：该项目基于生物质、废弃物原料，利用生物-化学协同改性技术，联合固定化技术，构筑了低成本、绿色环保的高活性生物质基微生物复合多孔材料。经过此策略所得到的生物质基微生物多孔材料具有较好的选择性吸附能力、高效降解效率和优良的环境耐受性。同时，进行了含油污水的小试研究，形成一套适合甘肃石油企业条件的含油废水可控处理技术工艺，优选出最佳接种菌剂时间和含油污水处理工艺参数。结合生物质、废弃物原材料丰富来源成本低和可扩展制造的优势，这种亲油/疏水生物质基微生物多孔材料实现了含油污水的无害化处理和生物质、废弃物资源的综合利用，在消除石油烃(PHs)或有机工业污染物方面具有巨大的实际应用潜力。 4.技术成熟，适用各种含油污水的处理，绿色安全无二次污染。

①课题来源与背景：该项目来源于甘肃省科学技术厅，计划类别为甘肃省技术创新引导计划，项目编号21CX6NP223。甘肃省近年来中药材种植面积达460余万亩，年产量约120万吨，是甘肃农业特色产业的六大支柱之一。甘肃当地中药材初加工时产生的边角料(约为总量15%)大多被当作柴烧或弃置沟渠，不但造成中药材资源巨大浪费，还带来农村面源污染。结合中国正在大力实施推广的畜禽水产动物“无抗”养殖政策，项目组巧妙地提出高值化利用中药材初加工产生的边角料，研发生产适宜于畜禽水产养殖用中药动保产品，将高效助力津甘两地“无抗”养殖的推广落实，推动养殖业绿色发展，联农带农前景广阔，助力两地乡村振兴。 ②技术原理及性能指标：依托中药相生相克原理和鱼虾常见疾病特征，采用生理生化及分子生物学实验揭示了黄芪多糖、连翘脂素拮抗生物学毒素并高效保护鱼虾肝胰腺作用机理基础上，项目组研发出“肝肠健(金五黄)”、“免疫宝”两种新型中药预混合饲料，并在华北及西北地区养殖鱼虾肝胰腺疾病防控中示范应用效果显著。 ③技术的创造性与先进性：肝肠健可高效防控对虾弧菌感染诱发偷死等疾病，结合养殖池塘改底，可以在4天时间高效防治由弧菌诱发的对虾偷死症；肝肠健可显著提高甘肃虹鳟T-AOC、SOD、GSH-PX、CAT等抗氧化酶活性，进而提高其免疫力，防控病毒性疾病。在杂交鲟饲料中添加1%的免疫宝对杂交鲟抗氧化、非特异性免疫功能、肝功能和消化酶活性均有促进作用。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性：技术成熟度较高，处于国内领先水平，项目组研制的配合饲料已应用于养殖生产，取得了较好的经济、社会和生态效益。首先挖掘适宜于生产水产饲料添加剂的特色中药材资源，随后开发基于当地特色中药材资源的水产饲料添加剂，并建立低成本、高效率的水产饲料添加剂生产技术，同时培养企业研发力量，集成建立起完善甘南州卓尼县水产用中药材饲料添加剂生产技术体系。 ⑤应用情况及存在的问题：已基于甘南州中药材加工副产物生产中药材饲料添加剂达40吨，销售额160万元。高值化利用中药材加工副产物(或采收废弃物)260吨；在京津冀地区鲫鱼、鲈鱼等养殖中示范应用达1200亩，在西北地区虹鳟、金鳟等冷水鱼养殖中示范应用已达320亩；在京津冀地区南美白对虾、斑节对虾等养殖中示范应用达3100亩。 ⑥历年获奖情况：2022年获得天津市科学技术二等奖。

近年来，为缓解环境压力、提高资源利用效率、提升材料使用性能，在制造业中占有重要地位的包装领域，减量化、绿色化、功能化包装材料得到重视和大力发展。为提高商品货架寿命、保证商品质量和安全性，抗菌包装、阻隔性包装、抗氧化包装、可食性包装等功能包装的市场日益扩大。对于占有主体地位的聚合物包装材料而言，活性粒子的功能性调控、包装材料功能性与减量化绿色化特性融合的功能一体化仍面临巨大挑战。另外，中国很大比例的废弃聚合物包装材料被焚烧或填埋，这种处理方式不仅污染环境，而且浪费了大量资源。因此，如何对典型废弃聚合物包装材料进行高值转化，在减少环境污染的同时提高资源利用效率，也是亟需解决的一个难题。因此，针对包装领域上述挑战和难题，该项目以聚合物包装材料功能一体化及其典型废弃物高值转化为主线，开展了一系列创新性工作，主要包括以下内容： (1)基于活性物质功能协同原理，合成纳米银颗粒/壳聚糖、贝壳粉负载石墨相氮化碳、纳米氧化锌/咪唑鎓盐复合活性材料，优化其与聚合物基体的相容性，开发了一系列机械性能优异的有机/无机复合包装材料，赋予了聚合物包装材料高抑菌活性，同时实现了聚合物包装的减量化与绿色化。 (2)以纳米纤维素为功能填料，采用原位聚合法与溶液共混浇铸法相结合的工艺开发出纳米纤维素/聚氨酯弹性体、纳米纤维素/聚乳酸复合包装材料，赋予聚氨酯阻尼性能，并利用纤维结构、逾渗网络、氢键网络的协同作用使聚乳酸阻隔性提升88%，拉伸强度提高115.3%。 (3)基于天然活性油相体系多组分协同策略，将藻油和植物精油引入壳聚糖和玉米淀粉基体，提出“颗粒界面稳定-活性油相释放-基体结构调控”的多维协同路径，开发出兼具抗紫外、抗氧化与抗菌功能的生物质基复合包装材料，其自由基清除率超过80%，对S.aureus和E.coli的抑菌率最高可达95.19%和88.19%。 (4)以可食性东亚飞蝗浓缩蛋白为基体，掺入大豆蛋白和普鲁兰多糖，以木糖作为交联剂，形成强化的蛋白-多糖网络结构，再负载高相容性绿色抗菌剂甲基橙皮苷，开发出具有可食性和良好抑菌活性的蝗虫蛋白基多元复合包装膜，其抗拉强度和断裂伸长率分别可达7.36 MPa和38%。 (5)对废醋酸纤维材料进行MOFs功能性填料加载，开发出一系列孔结构发达、高比表面积、导电性良好的整体式碳泡沫材料，利用电吸附有效去除废水中的染料，借助反向电压活化技术提高其循环利用效率，5次电吸附循环后，对甲基蓝去除率保持90%以上，并阐明了碳泡沫材料的框架结构稳定和高效电吸附机制。 (6)以废弃聚烯烃包装材料为改性剂制备热解自发泡型热固性树脂，再利用金属氧化物的碳热还原反应开发出具有两级孔泡结构的泡沫碳基吸附材料，提出了大尺寸、复杂形状吸附材料的近净成形制备新技术，并揭示了金属氧化物与泡沫碳基体的协同作用机制，实现了废弃聚烯烃包装材料的高值定向转化。 (7)构建了铝箔表面AlOOH生成及铝水产氢动力学模型，在此理论基础上，引入Ni-Ce双金属催化剂，采用水热液化技术，利用铝水产氢的原位加氢优势、Ni加氢活性与Ce氧空位的协同效应，将纸铝塑包装废弃物转化为高品质生物油，油品碳氢含量高，热值高达45MJ/kg，为废聚合物基复合包装的高值转化提供了新思路。 (8)提出AlCl₃-NaCl熔盐体系催化下聚烯烃分子链断裂主要以产生碳正离子为主的裂解机理，并以AlCl₃-NaCl熔盐作为导热介质、分散剂和催化剂，对包装废聚乙烯、废聚丙烯、废聚苯乙烯等进行高效裂解，显著降低聚烯烃裂解表观活化能，并提高了高值液体产物的收率，为包装废聚烯烃高值转化提供了新的技术途径。 该项目在聚合物包装材料功能一体化及其典型废弃物高值转化的理论研究、技术研发方面取得了多项原创性成果，不仅解决了聚合物包装材料功能性与减量化绿色化特性集成融合的难题，而且实现了废聚合物包装材料的高值转化，发表相关论文125篇，其中SCI收录118篇，授权发明专利35件。 应用情况：与江苏卫星新材料股份有限公司、陕西中核大地实业有限公司、江苏乾汇和环保再生有限公司、桐城市宜春塑料制品有限公司、山西省芮城县杨森包装有限公司、深圳市俱进纸品包装有限公司、西安绿叶包装印刷有限责任公司等单位在聚合物包装材料的功能一体化及典型聚合物包装材料废弃物的高值转化等方面开展了产学研用合作，近三年应用单位新增销售近30亿元，新增利润超过5亿元，经济效益和社会效益显著。

中国饲料生产中需要大量的蛋白养分，但由于国内蛋白源饲料严重缺乏，导致中国饲料行业过度依赖于进口。畜禽养殖生产过程中排泄物中含有大量的氮，对养殖环境卫生具有严重的负面影响。该项目研究黑水虻生物转化处理畜禽粪便、病死动物尸体无害化处理后的肉骨粉，转化产出高蛋白虫体，用于水产养殖部分替代鱼饲料，提高蛋白资源的利用效率和养殖效益。 结果表明：(1)粪便经黑水虻转化后，猪粪中31.42%，鸡粪中31.23%的氮素转化为虫体蛋白，猪粪中53.71%的氮，鸡粪中60.25%的氮残留于虫粪中。菌渣，秸秆添加可以提高黑水虻对鸡粪中氮素的转化率。(2)秸秆添加量为1%，黑水虻转化两种肉骨粉(鱼，鸡)的效果最好，黑水虻虫体的干重、鲜重均最高。且黑水虻幼虫在鱼肉骨粉生长条件下的虫重高于鸡肉骨粉。秸秆添加量为1%，黑水虻幼虫对鸡肉、鱼肉骨粉中氮的转化效率最高，分别为33.65%和37.43%。(3)冰鲜黑水虻与配合饲料混合喂养，提高了珍珠龙胆石斑鱼肠道中的淀粉酶活性。对锦鲤的非特异性免疫有一定积极作用，并且可适当提高锦鲤的抗氧化能力，而纯冰鲜黑水虻喂养则降低了珍珠龙胆石斑鱼末质量、增质量率和特定增长率，说明黑水虻虫体可替代部分配合饲料，最佳的替代比例为35%-50%。

农业废弃物是在农业生产过程中产生的生产副产品，如渔业生产过程中产生的动物残余废弃物、农业生产过程中的农作物秸秆等、农林生产加工过程中产生的植物类谷壳、果皮、锯末、加工类残余废弃物及农村生活垃圾等。中国是农业大国，据估计，中国每年各类作物秸秆生产量达到6.5亿吨以上，其中秸秆直接还田的约2.1亿吨，畜牧业系统转化利用的约1.2亿吨，工业原料约1亿吨，每年剩余量达近2亿吨。生活垃圾中废弃天然高分子的种类也很多，如核桃壳、椰子壳等，提取棕榈油后剩余90%的棕榈渣中纤维素、半纤维素、木质素各占1/3；香蕉皮中含有大量的果胶、纤维素、木质素等。此外，人类在生产、使用农副产品的同时，也产生大量废弃物，中国年产500多万吨蔗渣，干蔗渣中含纤维素（59%）、木质素(21%)、及多缩戊糖(20%)；国内食品行业每年产生约2千万吨湿豆渣，干豆渣富含纤维素(50%以上)、蛋白质(16%～34%)。全球每年产生约1千亿吨作为副产物的甲壳素，工业生产的废弃甲壳素约1万吨。角蛋白是农副产品使用过程中被废弃最多的蛋白质，中国年产生家禽羽毛70多万吨，其中动物毛发和家禽羽毛中角蛋白含量超过90%，除少部分作为保暖填充材料外，绝大部分被废弃。部分植物蛋白(如玉米醇溶蛋白、大豆分离蛋白)作为副产物也没被有效利用。农业废弃物处理问题日益成为农业可持续发展领域的重要课题。农林废弃物产量巨大，可再生且再生周期短、可生物降解、环境友好，因此开发农林废弃物的价值具有广泛而深远的意义。课题组研发了可有效控制农田氮磷流失和保持土壤水分的系列土壤改良型秸秆基、羽毛蛋白基高吸水性树脂，并在此基础上进一步研制出用于土壤保水、增肥的系列肥料缓释型高吸水性树脂，实现了材料性能的可控合成，为新型、高性能、多功能、环境友好型农用高吸水性树脂的研制提供了新理论和新方法。 这条生物质资源化路线，可将农林固体废弃物转化成用于农田保水、保肥和增肥的农用高吸水性树脂材料，实现了农林固体废弃物高值化利用，真正实现“取之于农，用之于农”，具有广阔的市场应用前景。此外，针对环境水体污染的特点，课题组利用生物质研发了一系列可用于水体营养盐和重金属高效富集、回收和再利用的水凝胶材料。这类材料由于其独特的三维网络结构，可实现对水体中重金属的快速响应和高效富集，可用于重金属废水的高效治理和环境污染应急处理；吸附了重金属的水凝胶材料可原位制备纳米金属和金属晶体，用于工业催化，可有效实现重金属的资源化和循环化利用按照本设计的材料工业路线，将含重金属的水体快速净化，10min就可以实现不同重金属的高效去除，吸附容量根据生物质模板的不同和重金属离子的不同可以达到100-200mg/g，被吸附的重金属在水凝胶材料内部可以实现纳米金属和纳米晶体的转化，将转化后的纳米金属作为催化剂用于催化产氢和污染物降解，效率均可达到100%，催化剂具有很好的循环使用性和储存性，在实际应用中具有广泛的市场应用前景。 项目特点：1.分别提出了利用农林废弃生物质开发适用于农田保水、保肥、肥料缓释、可生物降解的农用高吸水性树脂和适用于水体重金属高效富集、再利用的环境响应型水凝胶材料；2.该技术可以实现农林废弃生物质的高值化利用，实现“取之于农，用之于农”和“以废治废，资源循环”，符合可持续发展的理念；3.将农林废弃生物质研发成农用和污染控制用高吸水性树脂及水凝胶材料是环境友好的材料工业路线。 应用范围：该路线可以用于生物质资源化企业，农用土壤改良剂、缓释肥、环保吸附剂等生产厂家和环保公司等。

项目获国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2006AA09Z430）；国家863高技术研究发展计划重点项目(2007AA100406)等资助，获2008年度中国轻工业联合会科技进步二等奖。 1、项目简介：针对不同国内外需求，依托7个纵向课题资助和产学研横向联合研发，开发了两大类20多个高品质水产加工创新产品，较好地解决了传统水产食品加工方法中普遍存在的加工和贮藏过程中品质变劣快、不稳定等难题。申报了15项中国发明专利，其中3项已授权；申报和授权了1项新型实用专利；申报和授权了16项外观设计专利；在国内外相关重要刊物上发表论文47篇，其中SCI收录9篇；出版了2本相关专著；4个子课题通过了同行专家鉴定或验收。 2、创新要点：水产品干燥前预处理技术；水产品微波真空干燥技术；水产品微波冷冻干燥新技术。 3、效益分析：该成果可为企业构建水产品干燥、废弃物再利用等技术平台，显著提高企业的市场竞争力，将产生显著的经济和社会效益。 4、推广情况：该成果通过在4个行业龙头企业中的实际应用，建立了多条新型高品质水产食品加工生产线，为企业构建了能自主开发新型高品质水产制品的创新平台，显著提高了企业的市场竞争力。近3年累计生产两大类高品质加工水产新产品达3万吨，配套养殖水产基地面积近8万亩，新增销售额（产值）9亿元，创汇1966万美元。既扶持了当地农业龙头企业，又使近万户农民（渔民）增收，有效推动了当地农业产业化进程。

1、课题来源与背景：(1)虽黄酒糟含有丰富的蛋白质、肽、氨基酸、淀粉、糖、纤维素等物质，营养价值高。但对于黄酒糟的高值化利用，并没有引起太大的重视，多数企业仅把黄酒糟作为普通饲料处理或者作为废弃物白白丢掉；(2)中国蛋白饲料资源严重不足，尤其是鱼粉等优质动物蛋白严重依赖进口，加之价格高居、保鲜期短、同源污染等因素，严重制约饲料工业的可持续发展。特别是最近中美贸易战更加紧张，美国对中国加紧农产品提价和控制，已成为一个国家战略安全问题。 2、研究目的与意义：以黄酒酒糟为原料，以现代生物技术的研究及应用，提高黄酒糟中蛋白质含量，增加生物活性物质、饲用价值，从而提高其附加值，实现黄酒酒糟的高值化利用，缓解饲料资源短缺，对黄酒产业和饲料产业的发展将具有极其重要的意义，具有较高的经济、环保、国家安全和社会效益。 3、主要论点与论据：通过高通量测序技术分析一一从绍兴黄酒糟和麦曲中筛选得到的优良产酶菌株，同时优化和筛选性能良好的生物酶制剂，建立多菌种和生物酶联合固态发酵技术，即微生物酶解固态发酵技术改善黄酒糟中蛋白质含量，增加小肽等生物活性物质、饲用价值，从而提高黄酒糟的附加值，具体：(1)对烘干黄酒糟进行发酵酶解，同时将发酵酶解黄酒糟添加到颗粒配合饲料；(2)由于颗粒饲料生产过程中需经过高温处理，鱼用颗粒饲料的制粒温度在90℃以上，而膨化饲料则需要105℃以上，如此高温会造成颗粒配合饲料中的益生菌和酶制剂失去活性，从而失去发酵饲料的有益效果，为解决此问题，拟采用“先制粒，后发酵酶解”的新工艺，以黄酒糟为主要原料生产配合饲料，饲料经过高温处理后制备成颗粒状，高温处理可以杀死原料中的大部分有害细菌，为后续益生菌发酵提供洁净环境，减少杂菌污染，颗粒配合饲料再进行多菌种和生物酶的联合发酵，发酵完成后的饲料无需再经过高温过程，可有效保证益生菌和酶制剂效价，进一步拓展黄酒糟在饲料中的应用价值。 4、创见与创新：(1)以干黄酒糟为主要原料，添加一定量麸皮和糖蜜，作为补充营养及疏松之用，加入地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌培养液，加入蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶等，搅拌均匀，水分37%-43%，发酵用水采用曝气处理，在恒温室培养，温度30±2℃，72h，对黄酒糟进行协同固体发酵，开发微生物酶解黄酒糟新产品，酸溶蛋白含量提高20%以上，粗纤维含量降低15%以上，有机酸含量提高30%以上；(2)以黄酒糟为主要原料，占比25%左右，通过“先制粒，后发酵酶解”的新工艺，即制粒后进行后发酵酶解，处理时设备先真空状态，再吸入发酵前的饲料，减少杂菌接触，以间断式喷洒的方式喷入发酵液装置内菌酶剂，使菌液与饲料充分接触，到恒温室进行培养，35±1℃，120h，以此开发的发酵酶解颗粒饲料新产品，酸溶蛋白占粗蛋白含量25%以上，活菌含量6*10⁸cfu/g以上；(3)筛选出的2株菌株，已委托中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)进行保藏。 5、社会经济效益，存在的问题：(1)产业化前景，增加新型蛋白来源，可有效替代豆粕或部分鱼粉，提高植物蛋白的使用效率，降低饲料中蛋白原料的使用成本，产品性价比高，在幼龄畜禽动物及水产动物饲料领域具有非常广阔的应用前景；增加酒糟附加值，解决了黄酒发酵下脚料回收利用难题，对推动黄酒产业的健康发展与优化升级，对环境保护也具有重要意义；(2)人才队伍建设，1位成员职称晋升副教授，1位成员取得浙江工业大学博士学历学位，4位成员受聘浙江理工大学绍兴研究院硕士研究生导师，企业技术骨干通过企业内外培训学习，技术水平得到了进一步提高，促进了产品质量更加稳定和提高；但还需在智能化、数字化等控制方面要进一步提升。 6、历年获奖情况：获得中国商业联合会科学技术奖二等奖3人次，1人获得神农中华农业科技奖一等奖，1人论文获中国酒业协会科技论文二等奖。 7、成果简介：该内容拟围绕黄酒糟的高值化利用的整个生产环节，包括微生物固体发酵优良菌种的筛选，酶解黄酒糟的酶制剂种类筛选与优化，黄酒糟微生物酶解与发酵工艺的优化，比较发酵酶解前后的黄酒糟和颗粒配合饲料的营养价值和化学成分的变化。 关键技术包括：(1)优良菌株的筛选，结合高通量测序技术分析菌株的产酶能力；(2)生物酶品种对黄酒糟的发酵的筛选，通过比较蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶等生物酶对黄酒糟的酶解，筛选到适合黄酒糟酶解的酶学性状良好的生物酶；(3)将利用多菌种和生物酶联合发酵，建立微生物酶解固态发酵技术，同时对发酵条件进行优化，确定最优发酵条件；(4)根据不同饲料需要，采用“先发酵酶解，后制粒”及“先制粒，后发酵酶解”的新工艺；(5)发酵酶解黄酒糟和以黄酒糟为主要原料的颗粒配合饲料在动饲养中的功能评价研究。