结合畜禽养殖环境污染防治和粪水资源高效安全利用的重大需求，以创新环境污染核算方法、研发源头减排工艺和技术、提高粪便资源利用技术水平、实现污染减排和资源利用双赢为目标，首创了我国畜禽粪便污染核算方法，揭示了排放规律和成因，探明了减排路径；首创了污水源头减量工艺，发明了污水沼液再生利用、堆肥臭气减排与氨氮回收利用关键技术与装备；首次提出以土地承载力测算和综合养分管理为基础的种养结合模式，创建了以“三改两分”工艺和处理水场区再利用为核心的清洁回用模式，创新了基于含固率和运输半径为定价依据的收储运合作机制的集中处理模式，集成暂存处理一体化装备、能源化和肥料化技术。成果在14个省5226个养殖场或处理中心、8035个家庭农场中应用，年减排COD 267.9万t、总氮8.7万t、总磷3.9万t，经济效益20.09亿元，社会和环境效益显著。成果被《国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》《农业环境突出问题治理规划（2014—2018年）》《畜禽粪污资源化利用行动方案（2017—2020年）》等国家政策和重大行动采用，为国家畜禽粪便污染减排和资源增效提供科学和技术支撑。该成果获得2018年国家科学技术进步奖二等奖。