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让错位资源“变身”绿色肥料

文章作者:来源:www.shouzz.cn时间:2020-02-01



显示了领先公司的功能膜好氧发酵堆肥机。数据地图

世界上没有绝对的垃圾,只有放错地方的资源。作为一个农业大国,中国每年产生大量的农业“垃圾”:畜禽粪便年产量约38亿吨,农作物秸秆年产量约9亿吨,资源利用率相对较低。目前有机肥资源的总养分约为7000万吨,实际利用率不到50%,其中畜禽粪便的综合利用率仅为60%左右。畜禽粪便肥料利用是一个重要途径。目前,中国大约有3000个有机固体废物堆肥厂。然而,现阶段堆肥生产和应用过程中仍存在发酵控制困难、除臭、施肥等重大技术问题。此外,堆肥周期长,占用土地、人力和物力多,堆肥成本高,质量参差不齐,缺乏有效的自动监测和原位除臭技术等。这制约了堆肥行业的绿色化和智能化发展步伐。

那么,如何通过经济、环保和有效的处理将这些“垃圾”放在正确的地方呢?

中国农业大学理工学院黄光群教授及其研究团队长期致力于农业废弃物资源化利用技术和智能设备的研发。近日,他告诉记者,利用其形成的覆盖有自主知识产权的好氧发酵绿色堆肥设备技术的功能膜,可以实现畜禽粪便高效、环保、安全、经济的无害化处理和肥料利用,并已在全国20个余胜50余座回旋城市推广应用,综合效益显着。

近年来,好氧堆肥已成为我国处理和回收有机固体废物的一种重要方式。黄光群认为,现有的工业好氧堆肥工艺通常通过强制通风或机械转动向堆中供氧。氧气是通过强制通风的方式供应的,引入的空气流由于反应器主体中的大通道的“短路”而大量耗散,这导致氧气供应效率低,并且还导致反应器主体中氧气分布的梯度差异很大,从而大大增加了经济成本,使得发酵不均匀,发酵产品的质量难以保证。

困难也是机遇。为了解决上述问题,黄光群团队开发的功能膜覆盖好氧发酵绿色堆肥系统可以有效解决堆肥过程中厌氧发酵造成的供氧不足、分布不均、有害气味大、温室气体多、周期长的问题。该系统能够实现堆肥过程中温度、氧气浓度和压力的实时在线监测和数据采集,并自动调节通风次数和通风持续时间,使空隙空间中的氧气能够有效渗透到堆体颗粒内部,堆料始终处于最佳发酵状态,有效降低能耗,降低堆肥成本,缩短堆肥周期,提高堆肥质量。

对症下药

2018年6月,中共中央国务院发布的《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》(以下简称《意见》)明确指出:到2020年,畜禽粪便综合利用率将达到75%以上,畜禽粪便回收设备配套率将达到95%以上。《意见》还明确指出,应制定并严格执行化肥和农药等农业投入的质量标准,以促进有机肥替代化肥。

"研发、推广和应用先进适用的畜禽粪便、污水等农业废弃物资源化利用技术和设备,始终是为了解决当前农业绿色发展中存在的实际问题。运用现代农业工程方法提高畜禽粪便资源利用率,也是解决农业问题的重要措施

“我们还希望继续提高设备的自动化和智能化程度,通过自动化与传统生化工艺相结合,解决当前畜禽粪便资源化利用中的一系列问题,最大限度地减少人类的参与。例如,我们开发的自动控制系统嵌入了多种控制方案,可以根据发酵过程中实时获取的关键参数自动启动关键点控制方案。整个过程不需要人工干预,实时信息可以推送到手机等终端。”黄光群总结道。

优势互补,产学研合作

这种新型堆肥系统已在北京市顺义区北朗中有机肥厂进行了试验和示范,节能减排效果显着。与传统技术模式相比,该设备技术的应用可降低能耗33%,综合温室潜力28.71%,吨加工(生产)成本100元。2018年,通过授权、许可和战略合作,公司与河北秦皇岛市领先生物农业有限公司(以下简称领先公司)联手进行成果转化和技术转让,从而完善领先生物纳米膜好氧堆肥的技术基础,并在全国推广。同时,与江苏四维博生物技术有限公司签订战略合作协议,促进该项技术的推广应用。

技术落地后会开花结果。以领先公司为例。截至目前,上述设备已在天津、河北、内蒙古自治区、黑龙江、吉林、辽宁、浙江等7省(市、区)的10个重点城市推广应用近50套,猪粪、牛粪、鸡粪、农作物秸秆等畜禽粪便近1000万吨。每年治疗一次。功能膜覆盖好氧发酵绿色堆肥成套设备技术可以降低生产能耗和气体排放40%以上,大大提高设备自动化程度,生产出质量好、综合效益显着的有机肥,已经得到许多政府部门和用户的一致认可。

”这一领域的企业主要缺乏原始技术,但他们并不缺乏生产、销售和推广的能力。因此,我们正在走产学研合作创新的道路,通过促进产业振兴为农业、农村和农民服务。”黄光群说道。他的博士生马双双经常“驻扎”在领导公司的堆肥厂做生产性实验。谈到校企合作,她有着深厚的经验:“她所取得的科研成果可以落到实处,解决行业急需的实际问题,对社会做出一定的贡献,并有不同的成就感。”离开实验室后,她觉得自己更加“脚踏实地”以前,我们在实验室进行实验研究,仅限于从理论和技术上理解什么是气味减排,什么是温室气体减排。但事实上,环境影响评估的要求是什么,居民对气味排放会有什么反应?如果我们不出去,我们不知道。“记者问,在与企业一起做事时,如何协调各方。她回答说:“我认为每个人都有相同的目标和需求。我们可以为企业提供他们想要的技术,所以合作程度很高。“领先公司副总经理杜应晖说:“我们希望,一旦技术落地,它将尽快产生效益。与传统的设备技术模式相比,可以节约三分之一到一半的成本。目前,环境保护监管非常严格。这种设备非常环保,节省劳动力。“

如果生产、教学和研究的合作创新模式要持续下去,就离不开政策支持。在这一点上,黄光群有自己的看法:“我希望国家在未来分配资源时能够调动一切力量统筹考虑。例如,当科技项目启动时,资源的分配不应基于生产、教学和研究的正式合作。任何一个项目的解决方案都不可能

记者来到河北省秦皇岛市卢龙县厉庄村李建明的一个养鸡场。一台功能膜好氧堆肥机正在紧张地工作。养鸡场院子的一个角落里,堆着堆肥机生产的有机肥。走近堆肥堆,李建明随意拿起一把。它只闻到一股微弱的生物发酵的味道。它又干又干净,每个人都称之为魔法。

2018年,李建明与领先公司合作,采用功能膜好氧发酵堆肥技术。随着他对技术的不断熟悉,他现在可以放心操作了。建明农场共有20,000只鸡。过去,鸡粪在户外晒干。臭味熏人,附近的人不停地抱怨。该装置投入使用后,每次可处理80吨鸡粪,最后与废弃蘑菇棒、碎秸秆和生物制剂混合,高温发酵生产生物有机肥。

"这个设备特别好。鸡粪过去很臭。别说有人骂了,连我都受不了。现在一切都好了,气味基本消失了,可以生产有机肥了。一举两得真是件好事。”李建明赞不绝口。他还种了80亩苹果树,去年秋天后他就用上了。土壤硬化情况已经大大改善。有机肥的效果初步显现,李建明非常满意。今年,除了苹果树,他还打算使用他家的玉米地。李建明还为记者计算了一下:功能膜好氧发酵堆肥的每个生产周期需要25天,每次可生产近100吨,每吨价格约为400元。好处是非常可观的。经过一年的运作,李建明现在已经回到了它原来的首都。