環境學院洪喻教授課題組完成的論文“Microbial-Based Treatment of Kitchen Waste and Kitchen Wastewater: State-of-the-Art Progress and Emerging Research Prospects Related to Microalgae and Bacteria”在環境科學與生態學領域二區期刊《Current Pollution Reports》(影響因子:7.3)上發表,論文第一作者為環境學院博士研究生王澤源,北京林業大學為文章第一完成單位。

全世界每年產生大量的餐廚垃圾和餐廚廢水。其中約13億噸餐廚垃圾被傾倒,預計到2025年將增加至約25億噸。此外,餐廚垃圾和餐廚廢水具有難降解有機物、水分和鹽分含量高的特點,細菌或微藻難以處理。因此,必須采取有效的預處理措施來提高后處理效率。利用細菌、微藻和微藻-細菌聯合體處理餐廚垃圾和餐廚廢水,具有凈化能力強、資源增值效果好、運行成本低等優點,被認為是有效的策略。例如,細菌通過餐廚垃圾和餐廚廢水可以產生多種產品;微藻對餐廚垃圾和餐廚廢水中營養物質的去除率一般在70%以上;微藻-細菌聯合體減少了46%的溶解氧需求量。然而,上述微生物處理系統仍存在一些固有的缺點,如抗沖擊性差。而代謝工程等強化策略可以有效提升細菌、微藻和微藻-細菌聯合體的養分去除和資源利用性能。例如,在代謝工程的支持下,原始細菌的1-丁醇產量顯著提高了93.48–171.74%。
本研究詳細介紹了水熱碳化等4種預處理方法的機理和效果。從營養物質凈化和資源化利用等方面綜合評價了利用細菌、微藻和微藻-細菌聯合體處理餐廚垃圾和餐廚廢水的優勢。同時,介紹了機器學習等四種先進的強化策略,從五個方面總結了當前餐廚垃圾和餐廚廢水處理面臨的挑戰,提出了具體改進方向。總之,研究主要概述了細菌和微藻處理餐廚垃圾和餐廚廢水的最新研究進展,為提高餐廚垃圾和餐廚廢水的處理效果提供了相應的實施方案。
該項工作由國家自然科學基金項目(52270021)和企業科技支撐項目(2023-HXFW-004、2023-XFW-0025和2022-HXFW-002)資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1007/s40726-024-00300-2