項(xiàng)目提名者

四川省教育廳

提名意見：

該項(xiàng)目為四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)。

項(xiàng)目簡介：

我國有機(jī)固廢年產(chǎn)生量高達(dá)50億噸以上，資源化率不足50%。好氧堆肥是有機(jī)固廢資源化的主要途徑，但該過程會(huì)產(chǎn)生大量含碳氮硫的污染氣體，不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還會(huì)導(dǎo)致有機(jī)肥料品質(zhì)降低，阻礙有機(jī)肥行業(yè)的健康發(fā)展。破解好氧堆肥過程污染氣體產(chǎn)排機(jī)制，研發(fā)減控關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新循環(huán)利用的工藝、產(chǎn)品和裝備，對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展和改善人居環(huán)境具有重大意義。

本項(xiàng)目針對(duì)多物料堆肥過程中污染氣體產(chǎn)生機(jī)理不明、減控技術(shù)水平不高等瓶頸，在國家自然基金、科技支撐等課題支持下，從堆肥過程中污染氣體的“產(chǎn)排機(jī)理—減控關(guān)鍵技術(shù)—技術(shù)集成與推廣”全過程進(jìn)行了15年的持續(xù)攻關(guān)，取得了重大的理論與技術(shù)創(chuàng)新。

1.        闡明了堆肥過程污染氣體的產(chǎn)排特征及關(guān)鍵污染氣體產(chǎn)生的微生物學(xué)機(jī)理，為污染氣體減排提供了理論基礎(chǔ)。揭示N₂O占堆肥溫室氣體產(chǎn)生總量的70%以上，反硝化作用和硝化作用分別是升溫期和腐熟期N₂O產(chǎn)生的主要途徑，關(guān)鍵菌群分別為卡斯特羅尼氏菌（Castellaniella defragrans）和亞硝化單胞菌（Nitrosomonas eutropha、Nitrosomonas stercoris），反硝化功能基因nirK和硝化功能基因amoA與N₂O排放顯著相關(guān)；堆肥惡臭氣體產(chǎn)排期為升溫期和高溫期，70%以“固相→液相→氣相”途徑排放，其余以“固相→氣相”途徑排放，關(guān)鍵致臭因子包括氨氣、硫化氫、甲硫醚和二甲二硫醚，關(guān)鍵致臭微生物菌群為梭菌（Clostridium）及優(yōu)桿菌（Eubacterium）。

2.        破解了堆肥過程污染氣體減控技術(shù)難點(diǎn)，建立了“原位-異位聯(lián)合減排”技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了污染氣體高效減排與達(dá)標(biāo)排放。研發(fā)了“鳥糞石”結(jié)晶與硝化抑制聯(lián)合、硝酸鹽還原菌激活劑等污染氣體減控與品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)堆肥原位溫室氣體減排60%~80%、臭氣減排80%~90%，同比產(chǎn)品養(yǎng)分增加50%、產(chǎn)量提高20%；構(gòu)建了兼具除臭和快速腐熟的多功能復(fù)合菌群，研制了高效異位生物濾池技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污染氣體達(dá)標(biāo)排放。

3.        創(chuàng)立了基于污染氣體減控、連續(xù)動(dòng)態(tài)和智能控制的堆肥工藝與裝備，研發(fā)了碳氮硫同步固定的高養(yǎng)分、多功能系列有機(jī)肥產(chǎn)品，推動(dòng)了我國堆肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。創(chuàng)新集成了精準(zhǔn)配料、生物接種、臭氣減排和自動(dòng)控制等單元技術(shù)，首創(chuàng)了連續(xù)動(dòng)態(tài)槽式堆肥系統(tǒng)和一體化智能筒倉式好氧堆肥反應(yīng)器；以原位減控和肥料養(yǎng)分提升為核心，研發(fā)了養(yǎng)分緩釋、抗病促生和新型高濃度有機(jī)復(fù)混等系列產(chǎn)品。

項(xiàng)目共獲授權(quán)專利31件，肥料產(chǎn)品登記證11個(gè)。出版專著3部，發(fā)表論文37篇，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。系列技術(shù)成果在四川、北京、河北、湖南、湖北、廣西等全國10余個(gè)省市、20余家企業(yè)推廣應(yīng)用。近三年累計(jì)銷售設(shè)備153臺(tái)（套），處理糞污439萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥145萬噸，減排污染氣體24.6萬噸，綜合經(jīng)濟(jì)效益38.5億元，取得了顯著的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

形成的政策建議被《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)〔2017〕48號(hào)）和《全國畜禽糞污資源化利用整縣推進(jìn)項(xiàng)目工作方案（2018－2020年）》（發(fā)改辦農(nóng)經(jīng)〔2017〕1352號(hào)）等采納。相關(guān)成果獲大北農(nóng)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，科技評(píng)價(jià)成果1項(xiàng)，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中碳氮硫等污染氣體原位控制關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

客觀評(píng)價(jià)：

1. 第三方成果評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)報(bào)告

2019年5月17日，四川省技術(shù)市場協(xié)會(huì)組織北京大學(xué)、四川大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所、中國環(huán)境科學(xué)研究院等院校同行專家，對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行了成果評(píng)價(jià)。

專家一致認(rèn)為：該成果闡明了堆肥過程污染氣體的產(chǎn)排規(guī)律、主要致臭因子及關(guān)鍵污染氣體產(chǎn)生的微生物學(xué)機(jī)理，為污染氣體減排提供了理論基礎(chǔ)；建立了“原位-異位聯(lián)合減排”技術(shù)體系，研發(fā)了“鳥糞石”結(jié)晶與硝化抑制聯(lián)合、硝酸鹽還原菌激活劑、復(fù)合菌劑和高效生物濾池等污染氣體減控與品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了污染氣體高效減排與達(dá)標(biāo)排放；創(chuàng)立了基于污染氣體減控、連續(xù)動(dòng)態(tài)和智能控制的堆肥工藝與裝備，研發(fā)了碳氮硫同步固定的高養(yǎng)分、多功能系列有機(jī)肥產(chǎn)品，協(xié)同實(shí)現(xiàn)污染氣體原位減控和肥料養(yǎng)分提升，推動(dòng)了我國堆肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

該成果創(chuàng)新性突出，應(yīng)用范圍廣，行業(yè)推動(dòng)作用大，整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中碳氮硫等污染氣體原位控制關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

2. 政府部門采用與評(píng)價(jià)

（1）農(nóng)業(yè)農(nóng)村部畜牧獸醫(yī)局證明：在落實(shí)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)〔2017〕48號(hào)）過程中，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和樂山師范學(xué)院等充分利用“堆肥過程污染氣體減控與肥料品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”相關(guān)研究成果，著力降低畜禽糞污利用過程中的二次污染，提升畜禽糞污利用效果，為推進(jìn)畜禽糞污資源化利用工作提供了有力支撐。

（2）堆肥裝置與臭氣控制關(guān)鍵技術(shù)納入了國家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《畜禽糞便堆肥技術(shù)規(guī)范》（NY/T 3442—2019）5.2條、5.3條、5.5條、6.3條。

（3）污染氣體同步減控與有機(jī)肥料品質(zhì)提升的技術(shù)體系被納入全國畜牧總站組編的畜禽糞污資源化利用技術(shù)叢書-《畜禽糞便堆肥技術(shù)指南》。

3. 科技查新報(bào)告

經(jīng)教育部科技查新工作站（N01）查新顯示，項(xiàng)目在有機(jī)固體廢棄物好氧堆肥過程中N₂O（1）、CH₄（2）、NH₃（3）及其它致臭因子（4）的產(chǎn)排規(guī)律、影響因素及減控技術(shù)措施、“細(xì)菌-真菌復(fù)配”法研制快速腐解糞便秸稈和殺蟲功能的復(fù)合菌劑（5）、研制以腐熟堆肥為主的生物濾池填料配方（6）、研制防治根蛆的藥用有機(jī)肥（7）、實(shí)現(xiàn)快速高溫生物干化的一體化智能筒倉堆肥反應(yīng)器的研制（8）等8個(gè)方面具有明顯創(chuàng)新性。除本項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)成員所發(fā)表文章之外，未見與上述8個(gè)方面相類似的文獻(xiàn)報(bào)道，或者類似報(bào)道發(fā)表的時(shí)間均晚于本項(xiàng)目課題組成員發(fā)表的時(shí)間。

4、項(xiàng)目組在國內(nèi)外的影響力

（1）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在堆肥領(lǐng)域的發(fā)文、引文和作者影響力國際領(lǐng)先：

李國學(xué)教授發(fā)文總量和熱點(diǎn)論文發(fā)文量均位于全球第1位；創(chuàng)新性得分為30.9分，遠(yuǎn)超過其他作者位于全球第1位。

關(guān)于堆肥技術(shù)的研究成果累計(jì)他引次數(shù)已經(jīng)超過2142次，其中堆肥過程中氮素?fù)p失、惡臭氣體、溫室氣體等污染氣體控制相關(guān)的研究成果累計(jì)他引次數(shù)已經(jīng)超過1964次，位于全球第1位。

（2）目前國際上唯一以堆肥為主題的期刊《Composting   Science & Utilization》主編俄亥俄州立大學(xué)Frederick C.   Michel教授對(duì)項(xiàng)目研發(fā)的堆肥裝置設(shè)備先進(jìn)性與推廣應(yīng)用給予了高度評(píng)價(jià)，并多次前往設(shè)備應(yīng)用堆肥廠考察。

推廣應(yīng)用情況：

成果在四川、北京、河北、湖南、湖北、廣西、遼寧等全國10余個(gè)省市的20余家企業(yè)推廣應(yīng)用，年處理439萬噸有機(jī)固廢，生產(chǎn)145萬噸有機(jī)肥料，培訓(xùn)3000余人，復(fù)合菌劑占市場份額大于20%。

主要應(yīng)用單位情況表

單位名稱

應(yīng)用的技術(shù)

應(yīng)用對(duì)象

及規(guī)模

應(yīng)用起止時(shí)間

單位聯(lián)系人/電話

北京沃土天地生物科技股份有限公司

槽式鏈板翻堆機(jī)、立式反應(yīng)器

銷售槽式鏈板翻堆機(jī)76套，立式反應(yīng)器77臺(tái)，直接經(jīng)濟(jì)效益1.99億元，間接經(jīng)濟(jì)效益18.4億元。

2008-01至2018-12

宋媛媛18518984035

北京沃土天地生物科技股份有限公司

系列微生物菌劑

近兩年，銷售系列微生物菌劑2400噸，直接經(jīng)濟(jì)效益4800萬元，間接經(jīng)濟(jì)效益10.5億元。

2008-01至2018-12

宋媛媛18518984035

峨眉山綠地生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司

有機(jī)肥生產(chǎn)

近三年，銷售有機(jī)肥1.81萬噸，直接經(jīng)濟(jì)效益1618萬元，新增利潤167萬元。

2016-01至2018-12

徐曉13890267867

峨眉山綠地生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司

系列微生物菌劑

近三年，銷售菌劑550噸，直接經(jīng)濟(jì)效益286萬元，新增利潤125萬元。

2016-01至2018-12

徐曉13890267867

四川華智生物工程有限公司

系列微生物菌劑、新有機(jī)肥、功能性有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)

近三年，共處理農(nóng)業(yè)廢棄物36萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥產(chǎn)品20萬噸，新增銷售額17846萬元，新增利潤3672萬元。

2016-01至2018-12

王俊028-61394968

四川百歐農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限責(zé)任公司

一體化快速好氧發(fā)酵設(shè)備、系列微生物菌劑

近三年，利用畜禽糞便與農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)有機(jī)肥、微生物有機(jī)肥等，處理有機(jī)廢棄物8萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥產(chǎn)品2.8萬噸。

2016-01至2018-12

容亞文13398162468

眉山奧甘霖生物科技有限公司

一體化快速好氧發(fā)酵設(shè)備、系列微生物菌劑

近三年，累積處理有機(jī)固體廢棄物30萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥5萬噸，新增銷售額751.14萬元，新增利潤36.22萬元。

2016-01至2018-12

陳思錦13678027230

四川國康源生物科技有限責(zé)任公司

一體化快速好氧發(fā)酵設(shè)備、系列微生物菌劑

近三年，累積處理有機(jī)固體廢棄物15萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥5萬噸，新增銷售額585.12萬元，新增利潤25.13萬元。

2016-01至2018-12

王新銳15982028268

都江堰市大發(fā)實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司

系列微生物菌劑、新有機(jī)肥、功能性有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)

近三年，累積處理有機(jī)固體廢棄物22萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥6萬噸，新增銷售額8714萬元，新增利潤3900萬元。

2016-01至2018-12

李珍發(fā)

028-87282060

四川國科中農(nóng)生物科技有限公司

一體化快速好氧發(fā)酵設(shè)備

近三年，累積處理有機(jī)固體廢棄物25萬噸，生產(chǎn)有機(jī)肥6萬噸，新增銷售額1062.42萬元，新增利潤35.29萬元。

2016-01至2018-12

曾雪1354796879

主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄：