學(xué)者網(wǎng)訊（編輯/劉秀 通訊員/黃萍）近日，《首席專家談農(nóng)技》直播系列活動(dòng)【綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)專場(chǎng)】成功舉行。本期節(jié)目聚焦養(yǎng)殖廢棄物資源化與綠色低碳循環(huán)利用，邀請(qǐng)廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)（含綠肥）共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家顧文杰研究員，攜副首席專家兼液體糞污資源化技術(shù)及產(chǎn)品研制崗位專家余光偉教授、固體糞污資源化技術(shù)及產(chǎn)品研制崗位專家李雅瑩副研究員、資源化循環(huán)設(shè)備研制崗位專家張子軍研究員，通過(guò)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)觀測(cè)站及產(chǎn)學(xué)研合作基地等科研場(chǎng)景，詳解養(yǎng)殖廢棄物 “變廢為寶” 的全鏈條技術(shù)路徑，為農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展提供實(shí)踐范本。

節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)

廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所牽頭，整合廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究院等多家單位優(yōu)勢(shì)力量，組建“1首席+8崗位專家+1首席秘書(shū)”的核心架構(gòu)。

團(tuán)隊(duì)組成架構(gòu)圖

團(tuán)隊(duì)聚焦廣東省種養(yǎng)分離、資源循環(huán)利用不足、智能化設(shè)備缺乏等產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，覆蓋養(yǎng)殖廢棄物源頭減量、固體/液體糞污資源化、面源污染防控、綠色循環(huán)模式構(gòu)建等全產(chǎn)業(yè)鏈研究方向，同時(shí)，積極推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作，與20余家企業(yè)及高校共建“廣東省固體廢物資源化設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”、“農(nóng)業(yè)微生物產(chǎn)業(yè)研究院”等平臺(tái)，并與各級(jí)農(nóng)業(yè)部門(mén)、種植大戶合作轉(zhuǎn)化成果，為廣東綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)提供全方位、強(qiáng)有力的科技支撐，助力產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展和生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)。

首席專家顧文杰研究員介紹，養(yǎng)殖廢棄物本質(zhì)上是一個(gè)‘錯(cuò)位的資源’。其污染屬性與資源屬性一體兩面，關(guān)鍵在于我們以何種視角和方式進(jìn)行管理和利用。若處理不當(dāng)，它確實(shí)是嚴(yán)重的環(huán)境負(fù)擔(dān)：未經(jīng)處理的糞污會(huì)產(chǎn)生高濃度的有機(jī)物、氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽以及病原微生物，對(duì)水體、土壤和大氣造成持久性污染，威脅生態(tài)環(huán)境和公共衛(wèi)生安全。然而，若以循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思維進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與處理，它就能轉(zhuǎn)化為寶貴的資源：廢棄物中所含的豐富有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等養(yǎng)分，正是種植業(yè)所亟需的。通過(guò)厭氧發(fā)酵可將其轉(zhuǎn)化為清潔能源；通過(guò)好氧發(fā)酵可轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的有機(jī)肥，反哺農(nóng)田，替代部分化肥，從而構(gòu)建起‘養(yǎng)殖-廢棄物處理-種植’的綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)。

不同細(xì)菌對(duì)枯萎病病原菌的抑制作用試驗(yàn)

微生物在養(yǎng)殖廢棄物資源化過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。以好氧發(fā)酵為例，其整個(gè)過(guò)程主要是依靠微生物分解蛋白，纖維素等有機(jī)物質(zhì)使堆肥升溫，殺死病原菌和雜草種子，從而形成安全，穩(wěn)定，有價(jià)值的資源產(chǎn)品。芽孢桿菌在好氧發(fā)酵的全過(guò)程都發(fā)揮著重要作用，同時(shí)很多芽孢桿菌還具有抗病促生作用，可以提高有機(jī)肥的品質(zhì)和功效。放線菌在堆肥高溫期分解纖維素的關(guān)鍵菌屬，而木霉等則是堆肥腐熟期的重要菌屬。另外，微生物還可以在抗生素降解，臭氣消減中發(fā)揮重要作用。目前，綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家農(nóng)業(yè)環(huán)境微生物種質(zhì)資源庫(kù)（廣東）已經(jīng)保藏有好氧發(fā)酵全過(guò)程所需的功能菌株。通過(guò)微生物強(qiáng)化技術(shù)助力養(yǎng)殖廢棄物資源化利用提質(zhì)增效。

黑水虻相關(guān)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品

此外，顧文杰介紹到昆蟲(chóng)生物轉(zhuǎn)化技術(shù)也是當(dāng)前重要突破方向之一。通過(guò)構(gòu)建“昆蟲(chóng)養(yǎng)殖-有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化-高值產(chǎn)物利用”技術(shù)鏈，可將畜禽糞便、餐廚垃圾等廢棄物在8-15天內(nèi)實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢棄物的快速減量和高值化利用。生產(chǎn)的黑水虻幼蟲(chóng)等產(chǎn)品含有豐富的蛋白和油脂，可作為飼料蛋白，也可以作為飼料添加劑。同時(shí)產(chǎn)生的蟲(chóng)沙中富含甲殼素等多種有益成分，是生產(chǎn)有機(jī)肥的良好原料。該技術(shù)延伸了有機(jī)廢棄物處理的鏈條，實(shí)現(xiàn)了能量的逐級(jí)利用，大大提高了有機(jī)廢棄物資源化利用的產(chǎn)值。

白云基地試驗(yàn)田

在廣州市從化區(qū)可年產(chǎn)1.2萬(wàn)噸有機(jī)肥的專業(yè)化畜禽廢棄物處理公司，固體糞污資源化技術(shù)及產(chǎn)品研制崗位專家李雅瑩副研究員重點(diǎn)介紹了有機(jī)肥的作用、分類、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及固體糞污好氧發(fā)酵的技術(shù)要點(diǎn)。好氧發(fā)酵技術(shù)需調(diào)整物料碳氮比、含水率和內(nèi)部通風(fēng)情況，糞污差異主要體現(xiàn)在碳氮比、含水率和質(zhì)地，針對(duì)不同畜禽糞污特性可采取差異化預(yù)處理方案，更利于后續(xù)發(fā)酵工藝高效運(yùn)行。

此外，李雅瑩特別提到好氧發(fā)酵需攻克難點(diǎn)主要是腐熟度/無(wú)害化程度把控、碳氮養(yǎng)分保存和臭氣處理。腐熟度/無(wú)害化程度是養(yǎng)殖廢棄物是否能成為合格有機(jī)肥的重要指標(biāo)，堆體在高溫期能達(dá)到的溫度和持續(xù)時(shí)間是調(diào)控這一指標(biāo)的關(guān)鍵，需根據(jù)原料特性、工藝等進(jìn)行調(diào)整，在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)“看溫度、聞氣味、看狀態(tài)”的三步法，結(jié)合做發(fā)芽試驗(yàn)來(lái)對(duì)堆體的腐熟度進(jìn)行判斷。做好堆體碳氮養(yǎng)分保存可有效提高有機(jī)肥品質(zhì)，這可通過(guò)覆膜、原料預(yù)處理優(yōu)化、工藝優(yōu)化等多步驟協(xié)同達(dá)成。發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的臭氣可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)噴淋除臭菌劑、集中收集后經(jīng)生物濾池/濾塔等多種方式搭配使用，從而提高場(chǎng)地氨氣、硫化氫等惡臭氣體的去除率。

要高質(zhì)量完成養(yǎng)殖廢棄物的資源化過(guò)程，落實(shí)到具體操作上，更多的要依靠設(shè)備。資源化循環(huán)設(shè)備研制崗位專家張子軍研究員展示了目前常用的全自動(dòng)化生產(chǎn)線核心設(shè)備 ——9GLF滾輪式翻堆機(jī)，通過(guò)“之字形軌跡”實(shí)現(xiàn)發(fā)酵槽100%無(wú)死角翻拋，配合7臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)組成的立體曝氣網(wǎng)，實(shí)時(shí)根據(jù)堆溫調(diào)節(jié)曝氣時(shí)間（每日通風(fēng)20分鐘、間隔20分鐘），確保氧氣滲透深度＞1.5米。全流程智能控制系統(tǒng)由三菱 PLC、西門(mén)子變頻器及48個(gè)傳感器構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)物料含水率≤30%時(shí)翻拋提速20%，100米內(nèi)無(wú)線遙控操作，將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)操作升級(jí)為數(shù)字決策。

帶式壓濾機(jī)

翻拋機(jī)

其中，除臭環(huán)節(jié)采用“源頭減量-過(guò)程控制-末端治理” 模式：源頭優(yōu)化溫氧控制抑制NH?生成，過(guò)程用生物質(zhì)炭吸附，末端通過(guò)生物濾池+滴濾塔，H?S去除率達(dá)92%，廢氣去除率超95%，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)余光偉教授在厭氧發(fā)酵示范基地介紹，糞污經(jīng)厭氧發(fā)酵（“水解酸化-產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸-產(chǎn)甲烷”三階段）產(chǎn)生沼氣、沼液、沼渣。沼液因含有較高濃度氨氮（500-1500mg/L）及豐富碳氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，直接排放會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)造成資源浪費(fèi)。因此沼液處理的思路已經(jīng)由“污染治理”向“資源化利用”轉(zhuǎn)變，多元化、高值化和智能化是沼液資源化利用的趨勢(shì)。團(tuán)隊(duì)研發(fā)“發(fā)酵-貯存-施用-評(píng)估”智能一體化設(shè)備，開(kāi)發(fā)沼液懸浮物生物絮凝技術(shù)（保留氮磷、防管道堵塞）、藻菌共生體系（制備微藻生物肥）等“沼液+”技術(shù)和產(chǎn)品，已形成“養(yǎng)殖場(chǎng)-沼液-安全利用”全鏈條體系。余光偉教授還介紹，沼液還田已經(jīng)有長(zhǎng)足的發(fā)展，“豬-沼-果”、“沼液+滴灌”等沼液還田模式目前以己經(jīng)在粵西地區(qū)大規(guī)模推廣應(yīng)用。

沼液還田模式

從固體糞污到液體糞污，從微生物技術(shù)到智能設(shè)備，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)搭載科技的力量讓養(yǎng)殖廢棄物“變廢為寶”。