图为领先公司功能膜好氧发酵堆肥机。资料图

　　世上没有绝对的垃圾，只有放错位置的资源。作为一个农业大国，我国每年制造出了大量的农业“垃圾”：畜禽粪污年产生量约38亿吨，农作物秸秆年产生量约9亿吨，且资源化利用率较低。目前有机肥资源总养分约7000万吨，实际利用不足50%，其中禽畜粪污综合利用率仅为60%左右。禽畜粪污的肥料化利用是一个重要途径，我国目前大约有3000家有机固体废弃物堆肥工厂。但现阶段堆肥生产应用过程尚存在发酵调控难、除臭难、施肥难等重大技术难题，且堆肥周期长，占用土地、人力、物力资源较多，堆肥成本高、品质参差不齐，缺乏有效的自动化监测和原位除臭技术等等，制约了堆肥产业的绿色和智能化发展步伐。

　　那么，该如何将这些“垃圾”通过经济、环保、有效处理，放在正确的位置呢？

　　中国农业大学工学院黄光群教授及其科研团队，长期致力于农业废弃物的资源化利用技术和智能型装备研发。最近，他告诉记者，利用其形成的完全具有自主知识产权的功能型膜覆盖好氧发酵绿色堆肥装备技术，可以实现禽畜粪污高效、环保、安全、经济的无害化处理及肥料化利用，已在全国20余省50余地市推广应用，综合效益显著。

　　近年来，好氧堆肥已成为我国有机固体废弃物处置和资源化利用的重要途径。在黄光群看来，现有的工厂化好氧堆肥过程一般通过强制通风或者机械翻堆的方式对堆体进行氧气供应。通过强制通风的方式供氧，通入的空气流因堆体内存在的大孔道“短路”大量逸散，导致供氧效率低的同时还会造成堆体氧气分布产生巨大梯度差异，极大地增加了经济成本，并使得发酵不均匀，发酵产物品质难以保证。

　　难题亦是机遇。针对上述问题，黄光群团队研发的功能型膜覆盖好氧发酵绿色堆肥系统，可有效解决堆肥过程氧气供应不足、分布不均及其带来的因厌氧发酵产生大量有害臭气、温室气体和周期较长的问题。该系统可实现对堆肥过程中温度、氧浓度和压力的实时在线监测和数据获取，自动调节通风次数与通风时长，使间隙空间氧气能有效向堆体颗粒内部渗透，使堆料始终处于最佳的发酵状态，有效减少能耗、降低堆肥成本、缩短堆肥周期并提高堆肥品质。

　　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，畜禽粪污综合利用率达75%以上，畜禽粪污资源化利用设备配套率95%以上。该《意见》还明确指出：制定并严格执行化肥农药等农业投入品质量标准，推进有机肥替代化肥。

　　“养殖粪污等农业废弃物资源化利用的先进适用技术装备研发和推广应用，始终是为了解决当前农业绿色发展存在的现实问题。我们利用现代农业工程的手段来提高畜禽粪污资源化利用率，这也是解决我国农业面源污染的重要举措。”黄光群说。据悉，传统的好氧发酵工程技术模式一般采用槽式或条垛式，发酵过程温室气体、臭气等产排量较大，易造成环境的二次污染。黄光群团队针对这一问题，创新选用微米级功能膜覆盖材料，不仅仅是简单地阻止未完全降解的大分子物质和有害气体排放，而是在膜下形成微正压环境，大幅提升氧气利用效率、减少通风耗能，原位减少堆体有害、温室气体产生，并据其特有的选择透过性，使得水蒸汽等小分子可以透过膜层，而大分子有害物质则被阻止逸出。同时，由于膜内外层温差的原因，会在膜下表面形成水膜，逸散的氨气会快速溶于其中，并流回堆体，可有效减少氮素损失。

　　当前，要想破解农业“用工难、用工贵”“谁来种地、怎么种地”的难题，推进农业机械化和智能化，实现“机器换人”无疑是题中之义。

　　“我们还想要继续提高设备的自动化、智能化程度，用自动化的手段，结合生物化学的传统工艺，去解决目前畜禽粪污资源化利用面临的一系列问题，并尽量减少人为参与。比如我们研发的自动化控制系统，内嵌了多元控制方案，可以在发酵过程中基于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，还可将实时信息推送至手机等终端。”黄光群总结道。