过去十年间，有机废弃物处理技术经历了从传统“处置”向高值化“资源利用”的重大转型。在循环生物经济框架的推动下，厌氧消化、固态发酵和热解等技术正将废弃物转化为生物能源和高附加值材料，为应对气候变化和实现可持续发展目标 (SDGs) 提供关键技术路径。巴塞罗那自治大学Antoni Sánchez教授团队在 Processes 期刊发表前瞻性观点文章，系统梳理了该领域的技术进展与未来趋势。
图1. 近几十年来废物管理的演变历程
研究进展
从废弃到资源：思维转变推动技术革新
过去，有机废弃物的处理方式往往局限于焚烧 (能源回收效率低) 或填埋 (控制程度不一)。进入本世纪后，生物技术处理逐渐成为主流，堆肥和厌氧消化等技术因其更好的经济效益和环境效益得到广泛应用。然而，最新的技术发展已经远远超出了传统的生物处理范畴。在循环生物经济框架下，现代技术致力于最大化地从有机废弃物中提取生物材料和可再生能源。
三大前沿技术：开启有机废弃物价值再生新纪元
图2. 每项技术的流程图及其交互关系 (虚线)
厌氧消化技术通过微生物在无氧条件下分解有机物，产生沼气和消化渣。随着全球对可再生能源需求的增长，该技术正从单纯的废弃物处理手段升级为重要的可再生能源生产方式。
固态发酵技术是一种利用微生物在固体基质上进行有氧转化的生物技术，可直接以有机固体废弃物为底物，最大限度降低预处理成本与能源需求。
热解技术是在缺氧环境下对生物质进行热化学转化的过程，主要产物包括生物炭、生物油和合成气。其中，生物炭因其多种优异特性，成为最具应用前景的生物材料之一。
这三种技术并非彼此独立，而是可协同整合为有机废弃物处理系统：
厌氧消化处理易降解有机废弃物，产生沼气和消化渣；
消化渣作为固态发酵原料，用于生产高附加值生物制品；
难降解的木质纤维素类废弃物通过热解转化为生物炭；
生物炭还可作为添加剂回用于厌氧消化和堆肥过程，提升系统整体性能。
未来展望：数字化与技术融合的创新方向
随着人工智能 (AI) 和物联网 (IoT) 技术的不断发展，有机废弃物管理正朝着智能化与精准化方向演进：
智能分类与识别：提高废弃物分类效率和准确性；
过程优化控制：实时监控和调整生物处理过程参数；
物流优化：提高废弃物收集和运输效率；
资源化产品追踪：确保废弃物资源化产品的质量和安全。
研究总结：科技创新引领可持续未来
有机废弃物管理领域的技术发展正朝着资源化、能源化、高值化方向快速演进。厌氧消化、固态发酵和热解这三种技术各具特色，又相互补充，共同构成了有机废弃物资源化利用的技术体系。
这些技术创新不仅有助于解决废弃物处理问题，还能贡献于可再生能源生产、减少温室气体排放、促进土壤改良和农业可持续发展，真正实现了从“废弃物”到“有价值资源”的转变。
随着技术的不断成熟和推广应用，我们有望在未来十年内见证有机废弃物管理领域的又一次革命性进展，为全球可持续发展目标做出实质性贡献。
阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2227-9717/13/4/940
Processes 期刊介绍
主编：Giancarlo Cravotto, University of Turin, Italy
期刊主题涵盖化学、生物、材料、能源、环境、食品、制药、制造等相关过程工程领域。目前已被Scopus、SCIE (Web of Science)、CAPlus/SciFinder、Inspec 等数据库收录。
2024 Impact Factor：2.8
2024 CiteScore：5.5
Time to First Decision：16 Days
Median Publication Time：36 Days
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