學者網訊（編輯/劉秀 通訊員/黃萍）近日，《首席專家談農技》直播系列活動【綠色循環(huán)農業(yè)專場】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，邀請廣東省現代農業(yè)產業(yè)技術體系綠色循環(huán)農業(yè)（含綠肥）共性關鍵技術研發(fā)創(chuàng)新團隊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及產品研制崗位專家余光偉教授、固體糞污資源化技術及產品研制崗位專家李雅瑩副研究員、資源化循環(huán)設備研制崗位專家張子軍研究員，通過重點實驗室、試驗觀測站及產學研合作基地等科研場景，詳解養(yǎng)殖廢棄物 “變廢為寶” 的全鏈條技術路徑，為農業(yè)綠色低碳發(fā)展提供實踐范本。

節(jié)目現場

廣東省現代農業(yè)產業(yè)技術體系綠色循環(huán)農業(yè)創(chuàng)新團隊由廣東省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所牽頭，整合廣東省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所、華南農業(yè)大學、廣東省現代農業(yè)裝備研究院等多家單位優(yōu)勢力量，組建“1首席+8崗位專家+1首席秘書”的核心架構。

團隊組成架構圖

團隊聚焦廣東省種養(yǎng)分離、資源循環(huán)利用不足、智能化設備缺乏等產業(yè)痛點，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)模式構建等全產業(yè)鏈研究方向，同時，積極推動產學研合作，與20余家企業(yè)及高校共建“廣東省固體廢物資源化設備產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟”、“農業(yè)微生物產業(yè)研究院”等平臺，并與各級農業(yè)部門、種植大戶合作轉化成果，為廣東綠色循環(huán)農業(yè)產業(yè)提供全方位、強有力的科技支撐，助力產業(yè)低碳發(fā)展和生態(tài)產品價值實現。

首席專家顧文杰研究員介紹，養(yǎng)殖廢棄物本質上是一個‘錯位的資源’。其污染屬性與資源屬性一體兩面，關鍵在于我們以何種視角和方式進行管理和利用。若處理不當，它確實是嚴重的環(huán)境負擔：未經處理的糞污會產生高濃度的有機物、氮磷營養(yǎng)鹽以及病原微生物，對水體、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)經濟的思維進行科學規(guī)劃與處理，它就能轉化為寶貴的資源：廢棄物中所含的豐富有機質、氮、磷、鉀等養(yǎng)分，正是種植業(yè)所亟需的。通過厭氧發(fā)酵可將其轉化為清潔能源；通過好氧發(fā)酵可轉化為高品質的有機肥，反哺農田，替代部分化肥，從而構建起‘養(yǎng)殖-廢棄物處理-種植’的綠色循環(huán)農業(yè)。

不同細菌對枯萎病病原菌的抑制作用試驗

微生物在養(yǎng)殖廢棄物資源化過程中發(fā)揮著至關重要的作用。以好氧發(fā)酵為例，其整個過程主要是依靠微生物分解蛋白，纖維素等有機物質使堆肥升溫，殺死病原菌和雜草種子，從而形成安全，穩(wěn)定，有價值的資源產品。芽孢桿菌在好氧發(fā)酵的全過程都發(fā)揮著重要作用，同時很多芽孢桿菌還具有抗病促生作用，可以提高有機肥的品質和功效。放線菌在堆肥高溫期分解纖維素的關鍵菌屬，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)農業(yè)團隊依托國家農業(yè)環(huán)境微生物種質資源庫（廣東）已經保藏有好氧發(fā)酵全過程所需的功能菌株。通過微生物強化技術助力養(yǎng)殖廢棄物資源化利用提質增效。

黑水虻相關轉化產品

此外，顧文杰介紹到昆蟲生物轉化技術也是當前重要突破方向之一。通過構建“昆蟲養(yǎng)殖-有機物質轉化-高值產物利用”技術鏈，可將畜禽糞便、餐廚垃圾等廢棄物在8-15天內實現有機廢棄物的快速減量和高值化利用。生產的黑水虻幼蟲等產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。同時產生的蟲沙中富含甲殼素等多種有益成分，是生產有機肥的良好原料。該技術延伸了有機廢棄物處理的鏈條，實現了能量的逐級利用，大大提高了有機廢棄物資源化利用的產值。

白云基地試驗田

在廣州市從化區(qū)可年產1.2萬噸有機肥的專業(yè)化畜禽廢棄物處理公司，固體糞污資源化技術及產品研制崗位專家李雅瑩副研究員重點介紹了有機肥的作用、分類、執(zhí)行標準以及固體糞污好氧發(fā)酵的技術要點。好氧發(fā)酵技術需調整物料碳氮比、含水率和內部通風情況，糞污差異主要體現在碳氮比、含水率和質地，針對不同畜禽糞污特性可采取差異化預處理方案，更利于后續(xù)發(fā)酵工藝高效運行。

此外，李雅瑩特別提到好氧發(fā)酵需攻克難點主要是腐熟度/無害化程度把控、碳氮養(yǎng)分保存和臭氣處理。腐熟度/無害化程度是養(yǎng)殖廢棄物是否能成為合格有機肥的重要指標，堆體在高溫期能達到的溫度和持續(xù)時間是調控這一指標的關鍵，需根據原料特性、工藝等進行調整，在現場可通過“看溫度、聞氣味、看狀態(tài)”的三步法，結合做發(fā)芽試驗來對堆體的腐熟度進行判斷。做好堆體碳氮養(yǎng)分保存可有效提高有機肥品質，這可通過覆膜、原料預處理優(yōu)化、工藝優(yōu)化等多步驟協同達成。發(fā)酵過程產生的臭氣可通過現場噴淋除臭菌劑、集中收集后經生物濾池/濾塔等多種方式搭配使用，從而提高場地氨氣、硫化氫等惡臭氣體的去除率。

要高質量完成養(yǎng)殖廢棄物的資源化過程，落實到具體操作上，更多的要依靠設備。資源化循環(huán)設備研制崗位專家張子軍研究員展示了目前常用的全自動化生產線核心設備 ——9GLF滾輪式翻堆機，通過“之字形軌跡”實現發(fā)酵槽100%無死角翻拋，配合7臺鼓風機組成的立體曝氣網，實時根據堆溫調節(jié)曝氣時間（每日通風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、西門子變頻器及48個傳感器構成，可實現物料含水率≤30%時翻拋提速20%，100米內無線遙控操作，將傳統(tǒng)經驗操作升級為數字決策。

帶式壓濾機

翻拋機

其中，除臭環(huán)節(jié)采用“源頭減量-過程控制-末端治理” 模式：源頭優(yōu)化溫氧控制抑制NH?生成，過程用生物質炭吸附，末端通過生物濾池+滴濾塔，H?S去除率達92%，廢氣去除率超95%，實現達標排放。

華南農業(yè)大學余光偉教授在厭氧發(fā)酵示范基地介紹，糞污經厭氧發(fā)酵（“水解酸化-產氫產乙酸-產甲烷”三階段）產生沼氣、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養(yǎng)元素，直接排放會導致水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題，同時造成資源浪費。因此沼液處理的思路已經由“污染治理”向“資源化利用”轉變，多元化、高值化和智能化是沼液資源化利用的趨勢。團隊研發(fā)“發(fā)酵-貯存-施用-評估”智能一體化設備，開發(fā)沼液懸浮物生物絮凝技術（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+”技術和產品，已形成“養(yǎng)殖場-沼液-安全利用”全鏈條體系。余光偉教授還介紹，沼液還田已經有長足的發(fā)展，“豬-沼-果”、“沼液+滴灌”等沼液還田模式目前以己經在粵西地區(qū)大規(guī)模推廣應用。

沼液還田模式

從固體糞污到液體糞污，從微生物技術到智能設備，現代農業(yè)搭載科技的力量讓養(yǎng)殖廢棄物“變廢為寶”。