芬兰研究新发现:灰分成厌氧消化“助力剂”,契合循环经济促农业发展
2025-09-13 11:35
来源:于韦斯屈莱大学
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于韦斯屈莱大学与芬兰自然资源研究所的研究人员取得一项重要成果,他们发现灰分在厌氧消化过程中表现卓越,既能助力甲烷生成,又能增强剩余消化物的肥力,相关研究成果已发表于《生物质与生物能源》杂志。

在全球人口持续增长的大背景下,高效粮食生产的重要性日益凸显。肥料需求不断攀升,而磷酸盐等被欧盟列为关键原材料的矿产资源获取却愈发有限。在此形势下,利用当地副产品和废弃物开发可回收替代品成为当务之急。

于韦斯屈莱大学高级讲师Siiri Perämäki介绍,厌氧消化是微生物在缺氧条件下分解有机物,产生沼气和营养丰富消化物的生物过程。此次研究旨在探究在生物废弃物厌氧消化过程中,灰分添加对沼气产生以及消化物施肥特性的影响。

研究发现,灰烬可作为生物废物厌氧消化的优质添加剂,能够增加甲烷产量,提升消化物作为肥料的质量。不过,芬兰自然资源研究所首席科学家赛娅·拉西(Saija Rasi)提醒,过量火山灰可能对甲烷产生起到相反作用。同时,燃烧原材料会影响灰烬质量,进而影响甲烷产生。例如,木材燃烧产生的灰烬比泥炭燃烧产生的更受欢迎,这或许与灰烬中微量元素浓度差异有关。以灰烬形式添加微量元素对厌氧消化过程的影响复杂,取决于灰烬类型、厌氧消化原料以及微生物群落。

此外,研究人员在芥菜种植试验中有新发现:灰分能促进植物生长。添加灰分可改善生长介质,增加其营养成分、微量元素和有机质含量,降低酸度。虽然所有含消化物的生长介质中植物发芽率和开花率均下降,但添加灰分后二者均有所上升。Perämäki表示,添加消化物的植物可能将更多资源用于生长而非繁殖,且生长介质中重金属浓度安全,未观察到植物中有害金属积累。

研究表明,适量使用灰烬既能优化沼气厂工艺流程,又能提高回收肥料质量。佩拉迈基称,这符合循环经济原则,为利用副产品开辟了新途径。值得一提的是,该研究部分内容由环境科学系学生以学士论文形式完成,聚焦消化物的施肥特性研究。

更多信息: Siiri Perämäki 等人,《粉煤灰在生物废弃物厌氧消化中的添加:对生物甲烷生成及其肥力特性的影响》,《生物质与生物能源》(2025 年)。

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