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2024年1月1日中央一號文件提出學習運用“千萬工程”經驗,有力有效推進鄉村全面振興。農村生活污水治理是“千萬工程”農村人居環境整治的重點和難點。從2003年浙江千萬工程提出,農村生活污水治理經過多年的研究和建設,已經取得顯著成效。但是,由于農村污水環境復雜多變,一體化處理設施缺乏應變功能,造成難以持續穩定達標。因此開發高效功能菌、配套專用設備、智能化控制技術,強化系統應變功能成為解決行業技術瓶頸之關鍵所在。
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該成果經多位中國工程院院士牽頭組成的專家鑒定委員會鑒定結論:“該項目成果創新突出,整體技術達到國際先進水平,在針對不同環境下農村污水處理專用菌種的研發和篩選技術處于國際領先水平。”
農村污水處理環境復雜(諸如西北高寒地區、北方冬季低溫區域、南方夏季暴雨頻發區域和江浙農家樂密集區域),農村污水生化處理中的功能微生物和代謝作用仍停留在活性污泥法的混合菌群層面,定向選育高效功能菌(EEM)的研究和應用尚處于空白,集中表現在以下三個方面:
一是在低溫、低碳氮比、高氮磷、高油脂和抗生素殘留等復雜場景下,未有定向篩選、分子生物學改造和代謝特性的功能菌研究和應用,以及菌劑菌包的復配和應用效果評測。
二是EEM功能菌劑應用過程中需與設備的高匹配度,防止菌劑出現抗沖擊能力弱(易流失)、菌種退化(被淘汰)和穩定性差(定殖難、活性低)等難題,影響處理效果。因此,亟需開發適合于EEM功能菌發酵強化技術的專用設備。
三是需要開發適用于EEM功能菌發酵強化技術的智能控制系統。缺乏適用于農村污水點多面廣和應用場景復雜的水質實時檢測、識別技術,難以實現處理設備的智能調控,亟需建立基于場景式運行的智能控制系統,以滿足不同環境條件下農村污水處理持續穩定達標的總體要求。
項目組研究人員針對不同區域、不同季節和不同的污水成分組成的不同環境下,農村生活污水處理缺乏優質功能菌種、專用配套設備和智能調控系統等行業難題開展了聯合攻關,經過8年產學研聯合攻關,在功能環境微生物(EEM菌)發酵強化技術、EEM菌發酵強化專用設備開發技術、基于物聯網的遠程監管與智能調控技術三方面取得了一系列重大創新成果,構建了國內唯一的農村污水處理專用EEM菌種資源庫,牽頭制定了行業標準《農村生活污水凈化裝置》(JB/T 14095-2020),形成了年產2萬套設備的產能,為全國500萬農戶提供服務。該成果獲得授權發明專利22項,核心發明專利10項,牽頭制定標準3項。該成果已經在西北高寒地區、北方冬季低溫區域、南方夏季暴雨頻發區域和江浙農家樂密集區域得到了推廣應用。