所属分类：资源高效利用

所属单位：江南大学

成果简介：光催化自芬顿技术是一种新兴的将光催化氧化法与芬顿氧化法耦合形成的高级氧化技术，主要利用光催化剂原位高效产出H2O2，再通过铁介导的方式促使非均相自芬顿反应的发生，实现H2O2的“自产自用”，转化生成大量羟基自由基（•OH），大幅提升反应体系的氧化能力；另一方面，光催化剂产生电子的还原性可以促进自芬顿反应中Fe3+/Fe2+的循环转化，提高H2O2的利用率，同时抑制自身光生电子-空穴对的复合，释放出更多自由的光生空穴，进一步提升反应体系的矿化效率；从而在不外加H2O2的条件下，构建出具有强氧化能力、高矿化效率和处理通量的光催化自芬顿协同作用体系，对污染物产生更为显著的矿化去除效果。因此，光催化自芬顿技术在高效矿化去除农业污水中杀虫剂、抗生素、耐药菌和抗性基因方面表现出巨大的应用潜力和实用价值。（1）本项目开发的光催化自芬顿技术，通过将芬顿氧化法和光催化氧化法联用，借助芬顿法的优势提高光催化反应的氧化能力和处理通量，同时利用光催化法的特性改善芬顿反应中的氧化能力和适用范围，从而获得比单一高级氧化技术更为优异的污染物处理效果，提高对农业污水的处理通量； （2）本项目构建的光催化自芬顿协同体系，不仅能够有效降低杀虫剂和抗生素在水体中的浓度，还可以将其矿化为无害的小分子，不仅能够使耐药菌和抗性基因失活，还可以对其DNA造成永久性的损伤、使其丧失增殖的能力，从而实现对农业污水中杀虫剂、抗生素、耐药菌和抗性基因的高效去除。光催化自芬顿技术具有效果明显、反应迅速、工艺简单、成本低廉、无二次污染、设备要求低等优点，已被成功应用于工业、医疗和养殖废水的高通量处理，能够实现对难降解有机物和病原微生物的高效矿化去除。

所属分类：资源高效利用

所属单位：江南大学

成果简介：纳米农业调控技术及产品研发项目致力于阐明人工纳米材料调控作物产量、营养品质和抗性的关键过程，构建作物病虫害绿色防控纳米技术体系，研发新型纳米肥料和纳米农药，建立高效、安全、可持续的纳米农业调控技术。目前已授权国内发明专利11件，美国发明专利1件；申请国内发明专利15件，国际发明专利2件，PCT专利4件；已完成纳米硒基、纳米碳基6种微量元素肥的农业农村部备案，在江苏昆山国家农业示范区构建了 1200 亩富硒纳米农业调控示范基地，联合苏州新高塬生物科技有限公司实现了标品纳米硒肥和纳米碳肥的生产；已建立1套通过纳米农化品防治大田农作物主要病虫害虫的关键应用技术体系，实现作物病虫害的绿色防控和产量品质的提升，同时降低传统化肥和农药施用量30%以上，有望助力国家“肥药双减”战略目标实施。

所属分类：资源高效利用

所属单位：江南大学

成果简介：生物营养刺激素是通过基于碱热水解（加速活性污泥细胞的破裂、胞外聚合物絮凝体的分解和有机物的降解）和固液分离（使重金属和有害物质沉淀）的方式从活性污泥中提取得到的一种高氮液体绿色投入品。该产品含有氮磷钾等植物生长所需的大量元素、钙铁镁等微量元素以及蛋白质、多肽、氨基酸和腐殖质等有机养分，对于作物生长和土壤质量提升具有潜在优势。 针对无机化肥大量持续的施用，农田土壤养分失衡、肥力降低，作物口感变差、品质下降，温室气体粗犷排放的现实问题，生物营养刺激素拟突破农产品品质提升、土壤质量改良、农业固碳减排以及土壤-肥料-作物协同联控等关键问题，结合植物代谢组学测序分析、根际土壤核心菌群宏基因组测序技术以及重金属生态风险评价方法等，评估生物营养刺激素的实际应用效果，并阐明其中关键养分-作物品质-土壤核心菌属-碳氮循环关键基因-土壤质量间的内在联系，为生物营养刺激素后续规模化应用提供科研支撑，促进农业可持续性发展。此外，生物营养刺激素也可以突破传统污泥土地利用造成的土壤重金属积累障碍，为污泥安全处置、高效资源化利用指明新方向。

所属分类：资源高效利用

所属单位：湖南农业大学

成果简介：针对山地烟区土壤碳短板、酸化、耕作层浅、地力下降问题,围绕调优土壤生态、保护耕地质量的靶标,以追求地力提升、农艺与农机融合、减工降本提质增效的适合山地烟区绿色轻简技术为目标,经过十余年研究和在湖南、湖北、贵州、重庆等武陵山地烟区示范推广,创新了山地烟区土壤改良和地力提升的理论与技术,形成相关技术产品和标准,促进了烟农增收、政府增税、企业增效、区域经济和现代农业可持续发展。 该成果发明了山地烟区农艺农机融合控酸培肥技术模式,研发了一种垂直深旋耕起垄复合一体机具,研发了酸性土壤调理剂、复合微生物菌剂和生物有机肥产品,创建了“垂直深旋耕+绿肥+调理剂+生物有机肥”为核心的山地酸性土壤重构耕层的农艺农机融合控酸培肥技术,为山地酸化土壤可持续阻控和地力提升提供了理论、技术和产品支撑。 该成果发明了山地烟区绿色轻简改土培肥技术模式,研发了秸秆腐熟剂产品,创建了以“少免耕+秸秆+腐熟剂+种植绿肥”为核心的提升山地烟区绿色轻简改土培肥技术,为山区冬种绿肥和秸秆还田改良土壤提供了理论、技术和产品支撑。 该成果创构了“点、线、面”循序渐进示范推广管理模式,创建了基于ArcGIS技术的山地烟区土壤生产力可持续指数模型,研发了基于webgis信息系统的烟叶生产监控信息平台,集成创建了山地烟区土壤改良和地力提升“2+1”可持续技术体系,解决了科研成果应用难、技术集成难、推广中监控难的问题,有力推进了项目成果的广泛应用。

所属分类：资源高效利用

所属单位：湖南农业大学

成果简介：本成果所述工艺,可将从重金属污染区采集到的西瓜藤进行清洗、晒干、碾压、浸泡:再加入活化好的复合酶,反应后加入稀硫酸溶液进行反应,反应后将溶液置入电化学装置中电解,电解完成后对重金属进行回收,剩余溶液过滤得到含有西瓜藤纤维的固体A,将固体A加入到含有氢氧化钠或氢氧化钾和少量亚硫酸钠的溶液中反应,反应后离心即得到西瓜藤纤维,剩余的含有稀硫酸的溶液过滤后重复利用。 本发明提供了将西瓜藤内的重金属脱除并提取西瓜藤纤维的工艺技术,达到有效地回收和利用含有重金属的西瓜藤的目的。

所属分类：资源高效利用

所属单位：湖南农业大学

成果简介：水利工程“碳效益”评价分析体系。从“双碳”的角度对水利工程进行全生命周期的碳足迹分析,从理论到应用实践建立一整套“碳”核算、评估体系,解决了水利工程碳量核算的难题,从而提出了水利工程“碳效益”的概念以及“碳效益”的评估方法。利用理论方法,编制了水利工程“碳效益”评价的标准规范,并开发了软件平台,实现了工程“碳效益”分析的标准化报告智能编写。 以低碳节能为目标的水利工程智慧化管控系统研究。从水利工程规划设计、建设施工、运维管理等多维度开发智慧水利模块,包括智慧化“双碳”设计系统、建设期节能减排管控系统、水利工程低碳运维系统等。 “双碳”战略下水利工程绿色建材研发。基于现有建材品种,引入赤泥、废弃混凝土、矿渣等工业废弃物,开发新型回收再利用的建筑材料,如赤泥透水混凝土、再生骨料混凝、再生骨料透水混凝土、新型生态混凝土、碾压混凝土、3D打印混凝土、绿色ECC混凝土。

所属分类：资源高效利用

所属单位：湖南农业大学

成果简介：农业科技(产业)园区是党中央、国务院提出的一项重要任务,分别于2001年、2017年由科技部、农业农村部等部门联合实施。 为加快培育农业农村发展新动能,推进农业农村现代化,要求坚持“政府主导、市场运作、企业主体、农民受益”的原则,集聚创新资源,培育农业农村发展新动能,着力拓展农村创新创业、成果展示示范、成果转化推广和高素质农民培训四大功能,强化创新链,支撑产业链,激活人才链,提升价值链,分享利益链,目的是把园区建设成为现代农业创新驱动发展的高地,构建各具特色的乡村产业体系,推动乡村产业振兴。 本成果根据《国家农业科技园区管理办法》国科发农〔2020〕173号等文件的要求,服务地方政府确定园区的总体思路与目标、功能布局与建设定位,明确主要建设任务与考核指标,以及组织管理与出台配套政策,安排建设年度任务等详细规划;在此基础上,根据规划制定实施方案,以及辅导申报省级、国家级园区认定工作。

所属分类：资源高效利用

所属单位：江南大学

成果简介：硫自养反硝化工艺是一种处理废水中氮污染的方法，利用硫化物作为电子供体，通过反硝化过程将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气，从而去除氮污染。此工艺具有高效、经济和环境友好的优点，特别适用于含氮废水的处理。硫化物成本较低，且能量需求相对较少，相比于传统的氨氮去除方法具有一定的经济优势。不需要外加有机碳源，减少了废水处理过程中的化学品需求，降低了环境负担。在硫自养反硝化过程中，硫化物氧化为硫酸盐，产生酸性物质，导致反应体系中酸度增加，因此碱度的补充是关键问题。但是过量添加碱度补充剂可能导致系统pH值过高，影响反硝化过程的稳定性和微生物的活性。根据废水的具体情况选择合适的碱度补充剂，并考虑其对系统的长期影响可以显著降低碱度产生的成本。通过灰渣的投加，有助于提升硫自养反硝化体系的碱度，其用于碱度补充后，硝态氮去除率可达99%以上，得到的剩余废弃灰渣可用于低碳路面制造，提升脱氮体系的碳减排效果。

所属分类：资源高效利用

所属单位：农业农村部规划设计研究院

成果简介：本技术针对畜禽养殖粪水贮存过程中臭气控制难、养分损失量大、肥料化利用价值低等问题，研发了粪水酸化处理专用酸化剂，开发了自动加酸装备，提出粪水酸化工艺技术，实现氨气减排50%以上，甲烷、氧化亚氮等温室气体排放量减少30%以上，粪水中氮养分提高40%以上，粪水肥料化效率明显提高，授权发明专利6项，编制行业标准和团体标准4项。该技术适用于畜禽养殖场产生的水冲粪、水泡粪、固液分离后粪水和沼液等液体粪污处理，被全国畜牧总站列入《规范畜禽粪污处理降低养分损失技术指导意见》，在我国各个区域均可使用。成果获得农业农村部规划设计研究院科技进步一等奖。

所属分类：资源高效利用

所属单位：农业农村部规划设计研究院

成果简介：针对目前生物质炭化设备生产连续性差、能耗高、生产过程中存在焦油二次污染等问题，发明了基于热解气回用燃烧与余热梯级利用的生物质连续热解炭气联产工艺，突破了物料主动压实、变频扰动、多腔旋流梯级换热、多线变距螺旋板有序输送、悬浮自补偿动密封、保温沉降密封出炭、系统压力与气体组分耦合预警等技术，开发了生物质连续热解成套装备，生物炭得率大于25%，外加热热解设备燃气热值大于15MJ/Nm3，能量转化利用率大于72%，获得相关发明专利17项，编制相关国家和行业标准4项。相继在河北邢台、山西长治等地建立示范工程，取得了良好的应用效果。2019年，”北方村镇秸秆清洁供暖关键技术研发与应用“获得神农中华农业科技奖一等奖、2023年，“秸秆热解型炭加工及其供暖关键技术与装备”获得民营科技贡献奖一等奖等。

所属分类：资源高效利用

所属单位：农业农村部规划设计研究院

成果简介：针对农业农村废弃物厌氧发酵存在的原料保障能力弱、厌氧发酵效率低、工程运行稳定性差等问题，发明KOH和复合菌剂原料预处理技术，创新研发原料速混、沼渣回用、沼液喷淋技术、微好氧同步预升温、微生物强化等技术。开发变压仓式气动输送、增压式自动进出料、高效抗堵塞喷淋器、液压压力补偿式气密封等关键部件，集成创制农业废弃物厌氧发酵一体化成套装备，湿式和干式厌氧发酵容积产气率分别达到1.5m3/m3/d和2.0m3/m3/d。获得授权发明专利12件，编制行业标准13项。相关研究成果在河北、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东等10余个省区的199处大中型沼气工程和生物天然气工程上得到应用。2019年，“规模化沼气/生物天然气产业化关键技术装备研究与应用”获得农业机械科学技术奖一等奖。2022年，“农业农村废弃物厌氧发酵气肥联产关键技术研发与应用”获得河北省科学技术进步奖二等奖。

所属分类：资源高效利用

所属单位：武汉科技大学

成果简介：基于高温工业能耗高、余/废热能源利用率低等问题，结合相变蓄热材料具有的能源回收与转化优势，及在高温应用条件下存在的蓄热密度和传热效率低、高温热稳定性差等不足，通过材料结构设计与制备技术创新，开发了应用温度600-1400℃，具备高蓄热、高导热、高热稳定的高温相变蓄热材料，比同类产品生产成本降低20%、蓄热能力提高19%、热稳定性提高30%，具有优越的性能与成本优势。综合测算与评估表明，在高温工业装备中应用，有助于稳定层衬耐火材料高温结构、降低热损耗；集中供热模式条件下，运营成本、热转化效率等方面均优于传统的燃煤、燃气供热。在高温工业能源回收与转化领域前景广阔。