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综述:屠宰场固体废弃物的可持续价值化:表征、调理、水解及生物转化策略综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:Journal of Environmental Chemical Engineering 7.2
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这篇综述系统探讨了肉类加工业固体废弃物(ABPs)的增值处理策略,重点分析了表征方法、预处理(水解/调理)技术及生物转化(如厌氧消化AD)路径,提出通过优化0.3-0.8 m3 biogas kg-1产率的生物工艺实现废弃物资源化,为肉类行业可持续发展提供新思路。
引言
全球肉类产量在2020年达到2.5亿吨,随之产生的屠宰场固体废弃物(ABPs)高达3.75亿吨,其高有机负荷(含蛋白质、脂质)和潜在病原性使传统处置方式(填埋、焚烧)面临环境挑战。欧盟将ABPs分为3类,仅2-3类可通过生物转化实现增值,其中厌氧消化(AD)因能产生0.3-0.8 m3 biogas kg-1而备受关注,但复杂成分导致的水解瓶颈制约工业化应用。
屠宰废弃物的来源与特性
西班牙作为欧盟最大畜牧国(2022年6000万头牲畜),其屠宰流程产生的ABPs占活体重量60%,主要包含内脏、骨骼等非食用部分。这类废弃物因地域、动物种类差异呈现显著成分波动,例如脂质含量在混合流中可达30-50%,需通过研磨、pH调节等预处理提升后续生物转化效率。
传统处置与新兴替代方案
传统渲染工艺将ABPs转化为低值动物饲料,而新兴AD技术通过水解预处理(如酶解、热压)将停留时间缩短40%,但实验室规模研究(占文献78%)尚未解决混合ABPs流的工业化处理难题。脂肪分离单元回收的SWW副产物可作为AD稀释介质,协同提升产气效率。
高附加值产品转化路径
案例研究表明,牛血AD经蛋白酶预处理后甲烷产率提升25%,而羽毛废弃物通过高温水解可转化为氨基酸肥料。关键因素包括:粒径控制(<2 mm)、碳氮比(20-30)及反应器设计(如两相系统),但需平衡卫生化处理(70°C/1h)与能耗成本。
结论
ABPs的生物转化需建立标准化表征体系,开发针对性的水解-AD耦合工艺。未来研究应聚焦混合废弃物协同处理、反应器微型化及增值产品(如生物塑料前体)开发,推动肉类工业向循环经济转型。
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