近期，泸州老窖-四川大学联合培养出站博士后孙照勇副教授团队，联合泸州老窖股份有限公司在环境工程专业TOP期刊《Journal of Environmental Management》（2023 影响因子8.0）上发表了题为“Efficiency and mechanisms for enhancing nitrogen retention in distilled grain waste compost through a composting-biofiltration approach”的研究论文。该论文创新性地应用了堆肥-生物过滤两段式工艺，成功控制了酒糟堆肥过程中氮素的损失，系统性地探究了堆肥-生物过滤系统的氮素转化及保存效果，为堆肥过程减污和产品提质增效提供了一种新的环保高效方法。
△图文摘要
白酒作为我国广受欢迎的酒类饮品，其生成过程伴随着大量丢糟的产生。这些丢糟如果处理不当，不仅会污染环境，还会浪费资源。为了解决这个问题，泸州老窖携手四川大学，创新性采用了一种名为“堆肥-生物过滤系统两段式工艺”的技术来处理这些酒糟。这项技术分两步走：
★首先，通过堆肥过程将酒糟转化为有机肥料；
★其次，利用这些堆肥作为生物滤料，在生物过滤阶段吸收并转化堆肥过程中释放的氨气，从而减少污染排放，并提升堆肥产品的质量。
我们的已有研究表明，成熟堆肥作为生物滤料可高效去除堆肥过程中排放的氨气，实现完全脱臭，但制备成熟堆肥需要较长的时间。因此，本研究将未腐熟的堆肥产品用作生物滤料，探究了这一系统促进酒糟堆肥过程氮素保存和产品提质增效的效果。结果显示，氨气去除率达到了94.7%至97.7%，氮素损失大幅降低。与传统的酒糟单一堆肥系统相比，该系统的氮回收率从66.0%提高到了75.2%。
△图1 酒糟堆肥-生物过滤过程氮素转化（a，NH4+；b，累计NH3排放量和NH3去除率；c，NO2¯；d，NO3¯；e，总氮含量）
同时，该研究揭示了背后的微生物学机制，通过分析细菌群落，发现该系统富集了硝化微生物（例如Chryseolinea、Anseongella和Parapusillimonas），减少了反硝化微生物（例如Luteimonas和Pusillimonas）的丰度。同时，细菌群落中的Urebacillus和Bacillus的某些种等微生物具有氨同化作用，有助于氮素的保存。
△图2 生物过滤过程细菌群落多样性（a，α多样性；B，β多样性)和组成(c，门水平；d，核心属）
△图3 生物过滤过程中氮循环关键功能酶相对丰度变化
△图4 生物过滤过程氮素组分和细菌群落对总氮影响的结构方程模型
这项技术不仅减少了环境污染，还提升了堆肥产品的品质，在经济性、环保性和效率方面均表现出显著潜力。
近年来，泸州老窖积极推进减污降碳和资源循环利用，实施了一系列有效措施。公司建成的“酿酒废弃物能源化与资源化耦合利用示范工程”年处理量达10万吨，实现了酿酒废弃物资源化利用率超90%，燃气能源循环利用率超95%。在有机肥再利用方面，泸州老窖牵头的“热化学生物炭土壤改良材料与绿色种植耦合工程示范”推广面积已达20万亩，配施生物炭后在100%安全的前提下，油菜增产6.33%，高粱增产6.53%，土壤有机质相对提高27.06%，在白酒行业中具有广泛推广应用价值。
未来，泸州老窖将继续致力于绿色创新，努力实现资源的循环利用，以实际行动支持可持续发展战略的实施。
来源 | 泸州品创科技有限公司
编辑 | 张岚 责编 | 赵明利&肖桂兰
