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高温好氧发酵工艺:将有机废弃物生产为有机肥料 变废为宝

YOU 2019-02-19 60人围观 ,发现0个评论 有机肥料生产过程

  农业面源和重金属污染问题已成为我国广泛关注的重大农业生态环境问题,对现代农业和社会经济的可持续发展、农业生态环境安全和农产品质量安全构成了严重威胁。由于我国农业生态环境的特殊性,照搬国外技术与理论无法切实解决我国农业领域所面临的重大环境和科学问题,难以有效地遏制农业环境污染和日趋加剧的发展态势。

  围绕我国农业面源污染、农田重金属污染防治的重大战略需求,实施国家重点研发计划“农业面源污染和重金属污染农田综合防治与修复”重点专项十分必要而迫切。

  3月17日—18日,科技日报记者在河南鹤壁了解到,由农业部科技发展中心和中国农业大学联合举办的农业废弃物资源化利用现场观摩会上了解到国家重点研发计划“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项“农业废弃物好氧发酵技术与智能控制设备研发”项目实施两年来——

  研发出了适用于大规模畜禽粪便集中处理的国内外首套连续动态槽式好氧发酵系统,实现了堆肥的规模化、工业化、自动化和高温发酵区无人化操作。

  建立了国际领先的生物——机械联动一体化固体好氧发酵和废水生物强化处理技术体系,研发了连续动态槽式堆肥系统、一体化筒仓堆肥反应器、废水三级过滤与精准灌溉设施等自主核心装备,实现了温度、氧气和水分联动调控及臭气实时监测以及反应器的智能控制,可满足中小规模养殖场畜禽粪便就地无害化处理需求。

  首次建立了无需破碎的纯秸秆高堆好氧发酵工艺,突破了秸秆堆肥营养液和菌种配伍的关键技术,为我国面广量大的秸秆资源化利用提供了有效途径;针对蔬菜秸秆含水量高、茄果菜木质化高、农药残留和病菌含量高等因素,创新了粉碎、清塑、翻堆、筛分、包装等整套设施蔬菜秸秆制作有机肥的成功模式,首创了年产5万吨以上蔬菜秸秆有机肥生产线。

  “把科研试验示范区布设到农业主产区和典型生态区,共同探索出一条农业废弃物资源化利用的路子,构建经济、高效的生态循环农业发展模式”

  3月17日—18日,由农业部科技发展中心和中国农业大学联合举办的农业废弃物资源化利用现场观摩会在河南鹤壁召开。

  会上,总结交流了“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项“农业废弃物好氧发酵技术与智能控制设备研发”项目研发进展。与会代表还赴河南柳江生态牧业股份有限公司考察了反应器现场,参观了项目研发技术与设备应用情况。

  项目首席专家、中国农业大学李季教授告诉科技日报记者,项目通过高温好氧发酵工艺,将有机废弃物生产为有机肥料,实现了变废为宝,服务于环保和循环农业产业,同时为科研单位的技术开发和企业的实际需求提供对接平台。项目研发的堆肥反应器具有发酵周期短、占地面积小、设备集成化程度高、无二次污染等特点。以90m3的筒仓式反应器为例,单台设备每天可处理有机废弃物8-10吨,可满足5000头规模的养殖场粪便处理需求。开发的一体化智能反应器堆肥系统已成为我国解决农业面源环境污染与防治的有效途径和发展趋势。

  农业部科技发展中心副主任聂善明在会议上指出,本项目体现了科技与经济结合,明确产业导向和问题导向,契合了技术研发创新度、产业需求关联度和产业发展贡献度,进展良好,亮点频多。

  聂善明希望,未来三年,相关科研人员要紧密围绕农业绿色发展这一光荣、艰巨的历史使命,聚焦目标,协同攻关,把研发成果放到田间地头、放到生产车间实地检验,把科研试验示范区布设到农业主产区和典型生态区,共同探索出一条农业废弃物资源化利用的路子,构建经济、高效的生态循环农业发展模式,为新时代农业农村发展和科技创新事业贡献新的更大力量。

  会议发布《中国堆肥企业调研报告》。项目牵头单位中国农业大学向参与技术示范应用的10家企业授予项目示范基地称号。

  来自科技部、农业部等主管部门以及科研教学单位的100余位领导和专家参加会议。

  “进一步优化开发研究队伍,探索创新了一批农业面源污染和重金属防治方面的新模式和新技术,基础研究与关键技术创新成绩显著,项目实施进展顺利。”

  据科技部农村科技司石坤介绍,按照党中央、国务院重大国家战略部署,根据深化科技体制改革,加快实施创新驱动发展战略的总体要求,按照64号文及新的科技计划管理要求,科技部联合农业部等部委共同组织实施了国家重点研发计划“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”专项,以我国农业面源污染高发区和重金属污染典型区为重点,以农田面源污染物和重金属溯源、迁移和转化机制、污染负荷及其与区域环境质量及农产品质量关系等理论创新为驱动力,突破氮磷、有毒有害化学生物、重金属、农业有机废弃物等农田污染物全方位防治与修复关键技术瓶颈,提升装备和产品的标准化、产业化水平,建设技术集成与示范基地。

  该专项设置35个研究方向,其中基础研究7个,关键技术研发15个,典型应用示范13个,实施周期是2016年到2020年。截至目前,第一批启动了11个项目,第二批启动了15个项目,第三批项目启动9个项目。

  专项实施两年多来在科技部、农业部等相关部门的共同组织下,各项目围绕总体目标,根据制订的实施方案,进一步优化开发研究队伍,探索创新了一批农业面源污染和重金属防治方面的新模式和新技术,基础研究与关键技术创新成绩显著,项目实施进展顺利。不仅突破了一大批农田污染物、废弃物处理的关键技术,提升了装备和产品的技术水平,同时也进行了很好的推广示范。

  石坤说,同时,在专项组织管理上,按照国家科技计划管理改革的要求,根据国家重点研发计划暂行管理办法,一体化组织实施,推进全链条协同创新,探索出了一套系统完善的管理体系。

  石坤介绍,2018年1月,按照科技部部领导的有关指示和国家重点研发计划暂行管理办法的要求,科技部农村科技司里组织了农业领域重点专项的督查和年度执行进展情况报告会。通过督查(2017年)和听取报告,发现各专项在组织实施时存在几个普遍的问题:

  一是按照国家重点研发计划全链条创新设计、一体化组织实施方式的要求,重点专项从前沿基础研究、重大共性关键技术开发和集成应用示范三个层次部署研究任务,但在具体实施过程中经常出现三者间承接不够紧密,全链条、一体化组织实施方式衔接不畅。

  二是国家重点研发计划按照“三个面向”的要求,聚焦国家战略任务,以问题为导向,凝练提出重点专项。通过实施重点专项是为了提升产业核心竞争力和整体自主创新能力。但在实施过程中,各项目和课题更多的关注论文、专著等,没有真正做到“把论文写到大地上”。

  三是国家重点研发计划的功能是为国民经济和社会发展主要领域提供可持续的科技支撑和引领,基础研究要突出原创,关键技术要突出引领。但在两年的实施过程中,标志性和引领性成果显示度不够,还需要进一步的攻关。

  石坤希望,各位专家协调好各参加单位的科研力量,相互沟通,取长补短,分工协作,聚焦项目的考核指标和国家战略任务需求,按照全链条一体化组织实施方式,出色的完成各项任务。项目团队和承担单位多出创新型成果,促进农业废弃物好氧发酵技术瓶颈的突破和科技创新成果落地应用,更好地发挥服务社会的作用。

  主办单位:中国科学院生命科学与生物技术局 中国生物工程学会 中国科学院微生物研究所

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