畜禽粪污与秸秆无害化处理与资源化利用技术成果在全国推广应用

2020-09-02 17:25:03 来源: 科技日报 作者: 王健高

奶牛养殖场内的粪污直接进入封闭加工设备,经过3-4天曝气、发酵、过滤、除湿烘干、氨气回收等系列系统处理,变成一袋袋粉状、颗粒状“土壤干粮”——生物、微生物有机肥……近日,在由山东农学会组织的“农业废弃物滚筒发酵设备研制及应用成果评价会”上,青岛兴开环境科技有限公司研发的畜禽粪污与秸秆的无害化处理与资源化利用技术,有效解决了我国农村畜牧业环境污染和资源再利用难题。

“将粪污就地无害化处理,省地、节能、高效、环保,同时实现资源化利用,发展潜力巨大,推广应用前景广阔。” 中国农业大学教授李季、山东省土壤肥料总站正高级农艺师刘延生、中国农机院研究员吴德胜、北京农林科学院研究员李吉进、山东省畜牧总站研究员侯世忠等专家一致给予很高评价。

“经过两年多实验、研发,改进、完善,终于获得成功。” 青岛兴开环境科技有限公司创始人王湘文介绍,在欧洲科学院院士、国家微生物重点实验室主任张友明教授的带领下开展了这项技术的研发,从设备的研发制造、微生物发酵菌种到处理技术与工艺,拥有完全独立的知识产权,处理设备实现了模块化、小型化、搭配式、自动化、低能耗、易维护,处理设备及发酵废气的回收工艺为行业首创。

经现场观摩调查研判、室内讨论答疑,专家组得出一致结论:畜禽粪污与秸秆的无害化处理与资源化利用技术成果转化高效率、低能耗、环境友好,总体达到国内领先水平,其中集成复合菌群(球产碱菌、酿酒酵母、胶冻样芽孢杆菌等)、发酵、曝气、氨气回收为一体的低耗能卧式滚筒处理系统达到国际先进水平。

目前,大量集约化畜禽养殖的粪便未经有效处理排放周边环境、多数作物秸秆处理不足、利用率低,不仅浪费了大量营养资源,还严重污染了生态环境。且现有的废弃物处理方式,如立式、塔式、卧式废弃物固定处理模式存在能耗大、二次污染严重、经济效益低等问题,“多数离开政府补贴就难继运行”。中国农业大学教授李季等专家认为,兴开环境科技研发的这套设备技术成果恰恰在这些“短板”实现了新突破,发展潜力大,推广价值高。

专家组认为该技术成果具备三方面突破优势。一是该项目研制出模块化、搭配式、可移动,集发酵、曝气、氨气回收工艺为一体的畜禽废弃物处理设备,可根据畜禽粪污处理量搭配发酵罐个数,发酵过程中所产生的废气废水全回收,解决了传统发酵翻抛过程中所产生的废气废水污染,降低了能耗,简化了处理工艺,极大节省生产成本;二是研制出通过充氧曝气不加热低耗能卧式滚筒搅拌粪污处理发酵罐。该发酵罐与立式畜禽粪污处理设备相比,节能60%以上,发酵速度快,3-4天可实现基本腐熟,解决了目前的堆肥周期长、能耗高等难题;三是发明一种包括粪球产碱菌、酿酒酵母、胶冻样芽孢杆菌等复合菌群对畜禽粪污进行处理的方法。筛选出适合不同发酵物料的专有复合菌群,解决了目前畜禽粪污的发酵菌剂针对性差、效率低、除臭除毒时间长的技术难题。

“该项技术成果值得在全国推广应用。”专家组一致评定,该项目可实现畜禽粪污的快速无害化处理,达到零排放、零污染,无任何臭气、废渣、废水外排,经生物降解后的堆料可作为很好地有机肥料,实现资源化利用。

青岛兴开环境科技有限公司新研发的“畜禽粪污+农作物秸秆处理与利用技术”对畜禽粪污的无害化处理,实现了养殖场内就地工业化、自动化处理,解决了现有处理技术与工艺所造成的二次污染及隐患,具备了可持续发展的能力,特别是最终产品有机肥、生物有机肥,已在大田及蔬菜做了对比应用,已在山东省临朐县、莱西市得到实际应用,取得了良好的社会效益、环保效益及经济效益。

“公司计划3-5年实现上市,打造全产业链闭环商业模式。”规划发展前景,王湘文信心满满地说。今年,在国内布局了10个县市、100个10万只日存栏规模养鸡场,日处理1000万只鸡粪便,生产有机肥10万吨,按900元/吨计算,产值将达到9000万元。到2022年,公司计划在全国布局100个养鸡大县市,日处理10亿只,实现日产有机肥3万吨,产值90亿元,计划用3-5年的时间实现IPO上市,形成公司+果蔬茶基地+合作社+养殖场+果蔬茶加工厂产业链闭环商业模式,实现社会效益、生态效益、经济效益的全面丰收。

中国农业大学教授李季带领评审组现场评定(图一)

可移动、农业废弃物无害化就地处理设备(图二)

为“青豫”特高压工程装上“智慧大脑”

2020-07-16 13:44:40 来源: 科技日报 作者: 张蕴 郝瑾阳  孙禹晨  何炳勋

±800千伏“青豫”特高压工程是世界首条专为清洁能源外送而建设的特高压通道,也是支撑青海省新能源大规模开发规划建设的第一条特高压输电“高速公路”。科技是第一生产力,国网青海省电力公司在特高压建设全过程中建立了支撑现场管理、互联协同、智能决策、数据共享的信息化系统,还深化了“四新”技术运用,全面提高了特高压施工现场的决策能力和管理效率,助力项目管理“耳聪目明”。

三维管控打造“智慧工地”

为实现对特高压现场的信息化监管,国网青海省电力公司在特高压现场推进BIM技术(建筑信息模型)、GIM技术(研发电网信息模型),将软件、硬件、技术和信息等集成到相互关联、统一协调的系统之中,用三维立体可视化对工程项目基地的情况进行直观展示,从而对施工现场的人、机、料、法、环等资源进行集中管理。

“我们自主研发设计了《基于GIM三维设计模型的变电站精细化施工管控平台》,通过三维模型,对施工情况进行了模拟对比,使施工计划编制、资源配置,都能达到事半功倍的效果。”青南换流站电气C包项目经理吴建平说道。

除了将施工场内的平面元素立体化,更直观地指导现场施工,国网青海省电力公司还在安全管控中引入三维管控平台,有针对性地开展了三维沉浸式安全技术交底和培训,并利用安全监控平台对现场重要三级及以上风险作业进行了“远程指挥”,实现了“线上+线下”双监控模式,防患事故于未然。

“现在我们已不在使用往日枯燥的文字交底,而是完全利用三维管控平台助推安全入脑入心。我们会在交底过程中,全程让参培人员佩戴VR或3D眼镜,以三维立体动画展现安全操作规程和注意事项,参建人员的积极性被普遍提高,也在一定程度上强化了人员安全意识。”电气C包安全总监曹仕奇介绍说。除此以外,安全管理方面还采用了无纸化模拟测试,利用三维管控平台的安规考试模块,将违章行为“演”出来,让参建人员自己发现隐患,自己纠正错误,切实规避风险。

四新技术为施工“加”速度

±800千伏“青豫”特高压青南换流站是青豫特高压工程的首端换流站,其主要通过站内换流变的交、直流转换,实现风、光、水等大规模清洁能源的打捆外送,是名副其实的“汇集器”及“转换器”。国网青海省电力公司结合±800千伏青南换流站工程实际,以科技主导工程建设,相继使用了人脸识别闸机、全站仪、定位监控等“新技术、新材料、新设备、新工艺”,优化了传统方法下的施工过程,有效的促进了生产力的提高,降低了工程成本,减轻了参建员工的操作强度,高效推动了工程建设进度。

青南换流站750千伏GIS是目前全球最长的GIS设备,为克服青海塔拉高海拔地区大风暴对GIS安装的影响,施工中以设备厂房为核心,从“挡尘、抑尘、去尘、降尘、除尘、绝尘、隔尘”七个方面对GIS安装进行了七级防护,并用“热风炮”这一新设备,预热设备外壁,助力冬期施工,确保GIS对接质量。

为及时准确掌握设备运行状态,保证青豫特高压青南换流站顺利投运,还引入“声成像分析仪”开展设备异响振动测试。在工程建设期间,750千伏GIS设备区75711隔离开关C相内部出现异常振动及异响故障,国网青海省电力公司立刻使用“声成像分析仪”对噪音信号进行了定位,同时结合红外热成像、目视观察等方法对噪音源进行了图像采集,并根据设备运行参数及相关巡视巡检记录对噪音产生原因进行了分析。在短短的3个小时内,就找出了设备缺陷,及时解除了隐患,保障了设备运行的可靠性。

同时为防止电缆自身发热自燃或外界明火使火灾蔓延情况的发生,工程建设用较以往近10倍价钱引入了一款有机防火堵料,该材料的柔韧性和可塑性可以维持比较长的时间,且耐火极限更高,耐腐性更强,可以随时拆除,重复使用,切实保护人员和设备安全,为青南换流站安全带电运行打造了坚固的屏障。

科技创新促“传统施工方式”转变

如果说青南换流站是“青豫”特高压工程的心脏,那线路工程就是为“心脏”供血的“主动脉”。国网青海省电力公司依托科技创新力量,将现代信息技术引入基建管理全过程,在线路工程创建了1+3+5(1个监控平台、3级管理体系、5大功能模块)的监控管理体系,并对工程设计、进度、安全、质量、技术、档案、物资、环水保为一体的全过程进行多方位管理。

在线路工程基础浇筑的现场,一个“庞然大物”十分引人注目。只见它大口吞噬着砂石料,在一名施工人员的配合下,源源不断地输送着水泥。“这是自动上料搅拌车,它整合了装载机、运输机和搅拌机,在一个人的配合下就能完成传统方式下7-8人的工作,不仅节省了人力,还大幅度提高了效率。”现场施工人员李冰介绍。这台新设备性能稳定,可以轻松到达复杂地形的塔位,且对草原破坏程度极低,是建设新时代样板工程不可缺少的设备。

除了自动上料搅拌车,线路工程(青2标段)N0877号基础现场还引入了超声检测技术。“我们让声测管的探头进入桩身内部通道,再利用超声检测法进行密封检测,保证桩内无渗漏点。”项目副总工李军介绍,声测管技术的应用,大大降低了工程的施工成本,提高了施工效率,高效推进了工程建设进度。

与此同时,在工程建设中广泛应用“二维码”技术对项目进行管控,即实行“一人一码一套资料”的管理模式,进场扫码、违章扫码、到岗到位扫码......一个人员汇总码就可以实现对所有作业人员的实名制管理,切实用科技推动工程建设。

国网青海省电力公司在青豫直流特高压工程建设中广泛推广应用BIM技术、云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新技术手段,让数据风暴席卷每一个现场、每一个环节,夯实了管理基础,优化了管控机制,提高了各类要素资源的利用效率,提升了工程建设的科学化水平,让特高压工程更加专业化、标准化、数字化、精细化。

国网青海电科院网源技术中心宋晓童正在利用“声成像分析仪”开展750千伏GIS设备交流耐压试验声纹检测。何炳勋 摄(图一)

青南换流站工程GIS对接完成全景。徐浩 摄(图二)

青豫特高压土建施工中使用新型中空环保塑材模板浇筑构架样板基础。房志雄 摄(图三)

【江苏垃圾分类进入新篇章,“变废为宝”还有这些问题待解决】
今起,《苏州市生活垃圾分类管理条例》正式实施,苏州市垃圾分类管理中心也在今天正式挂牌成立。江苏垃圾强制分类进入新篇章。

江苏多地先行先试垃圾分类

“垃圾分类”不是个新鲜词,江苏各地早已纷纷“亮剑”。

从今年4月份起,南京进入“实战模式”,在64个小区、101家单位先行先试垃圾分类“实战”,《南京市生活垃圾管理条例》预计于今年11月实施;5月26日,扬州出台城乡生活垃圾分类和治理攻坚战新三年行动计划,并公布了2020年重点任务清单,推动生活垃圾由“三分类”(有害垃圾、可回收物、其他垃圾)向“四分类”(有害垃圾、可回收物、厨余垃圾、其他垃圾)转变……

那么现在,江苏人民对垃圾分类的接受度如何?落实是否到位?居民反响怎样?

水韵新苑是苏州市姑苏区首批试点“三定一督”的小区之一。5月25日下午5点40分,家住姑苏区吴门桥街道水韵新苑的徐倩提着垃圾袋来到小区投放点接受“检验”。用夹子破袋,把袋中垃圾倒进相应桶内,再把塑料袋扔进其他垃圾桶中,结束后在一旁洗手池洗手。这套流程,徐倩已操作熟练。

“以前走到垃圾桶这就一股臭味,路面也不干净。自从垃圾分类,撤桶定时定点投放垃圾以来,臭味没有了,小区环境也变好了。”说起垃圾分类的好处,家住南京市秦淮区淮海路31号小区的赵大妈夸赞不已。

垃圾分类标准能否统一

目前,城市有机垃圾处置中存在不少问题,比如,有机垃圾分类标准不统一。

在我国有机垃圾也叫做湿垃圾或者厨余垃圾、园林垃圾等。从各地垃圾分类管理条例中我们可以发现,北京、南京、苏州、扬州等地垃圾分类的标准为:有害垃圾、可回收物、厨余垃圾、其他垃圾;无锡垃圾分类的标准为:有害垃圾、可回收物、易腐垃圾和其他垃圾;而上海垃圾分类的标准为可回收物、有害垃圾、湿垃圾、干垃圾……

各地分类标准的不统一对垃圾分类的推广和实施带来了一定阻碍。

与此同时,据上海润米管理咨询有限公司董事长、前微软高管刘润在知乎上的吐槽,每一类垃圾只是名称不同,而在投放、运输和处理操作上,大体上都是一样的。但是,就是这名称上的一点小小的不同,带来的社会成本却有巨大差异。

对此,在此次全国两会上,全国政协委员、江苏省中科院植物研究所所长薛建辉建议,出台国家层面细致完善、可操作性强的法律法规,并对有机垃圾统一分类标准,对有机垃圾收集装置、利用程序、责任主体监督机制等规范化、法制化,明确政府各职能部门、企业、公民等各主体责任和义务。

站在风口之上的垃圾分类产业

随着各地相继推行垃圾分类之际,相关的产业也站在了风口之上。

据安信证券有关研究报告测算,到2020年垃圾分类服务全国市场规模超过610亿元。企查查数据显示,江苏省垃圾处理相关的企业数量为3.5万家位居全国第二。

小到垃圾分类桶、分类标识,大到垃圾处理与回收项目,均迎来新的机遇。

看到小区楼下四类垃圾桶已经摆放好之后,家住南京市建邺区的周女士在网上购买了有害垃圾、其他垃圾等粘贴标识和厨余沥水垃圾桶等。她说:“算下来差不多花了100块,厨余垃圾需要破袋倒进去,担心天气热了气味比较大、招来各种蚊虫。”

对于周女士的担忧,不少家庭选择购买厨余垃圾处理器,将垃圾全部研磨后直接冲入下水道,以便减少倾倒厨余垃圾的麻烦。记者购物平台上搜索厨余垃圾处理器,发现价格在1300元-3000元不等。一些已购买的网友反映:刚装好一天,就把厨房下水道堵了,地上都是水;用了一个月左右,厨房下水道堵了,清理出来发现处理器出来的颗粒大得离谱......业内人士表示,出现堵塞可能是由于研磨的力度不够,而且老旧小区可能不适合安装这类设备。

当在大家愁于如何分类、要不要购买新设备时,一些新职业应运而生,比如“垃圾分类师”......记者在某电商平台咨询得知,包月代扔生活垃圾服务每个月是220元,即将垃圾放在家门口,工作人员会按时前来带走垃圾并进行分类处理,此外多户组团可以便宜些。

在垃圾分类产业链的前端,为消费者“量身打造”的服务多种多样;而在产业链后端即垃圾运输、处理上,各类项目同样发展迅猛。

2019年,宿迁市泗洪县城管局与北京环卫集团合作推进了垃圾分类分拣中心建设。中心使可回收垃圾得到最大限度的二次利用,形成了环保化分拣、规范化运输、科学化管理的一体化产业链。

为进一步提升生活垃圾处理能力,今年江苏各地纷纷推出项目规划。

南京计划建设6个垃圾焚烧项目总投资达40.6亿,其中江南生活垃圾焚烧发电二厂总投资20亿,日处理规模达4000吨;苏州市全面推进厨余垃圾(含餐厨)终端处置设施建设项目共计9个,其中苏州工业园区新建300吨/日项目,年内建成投运;常州市发布了拟列入省规划建设的6个垃圾焚烧项目,总投资34.86亿元,日处理规模合计为4600吨......

随着垃圾分类产业越发达、产业链条越完整,才能更好地“变废为宝”。

垃圾分类重塑我们与城市相处之道

当大小企业掘金垃圾分类产业时,垃圾分类的另一面便是我们与城市如何相处。

在农业社会,人们做到“物尽其用”,而在工业化、城市化之后,大量的工业制品只能单向流通,最终走向被填埋或焚烧的命运。

如今,垃圾分类被视为现代城市文明的标志和尺度,考验的是每一个个体如何履行自己的职责,每一个社区如何来有效形成规范,同样考验的是政府的治理能力,如何有效发挥多种社会主体的作用。

仅从垃圾投放点建设和投入使用而言,记者了解到面临的问题有:撤桶并点,那么就涉及到集中投放点如何选址才能照顾到不同居民的需求;厨余垃圾的处理如何既不影响居民生活,又可以实现资源最大化利用;对于年纪较大的居民,如何进行有效的知识普及;对于工作时间为“996”的年轻人来说,定时投放具有一定的难度,等等。

但实现垃圾的有效投放,仅迈出了第一步。想要让放错地方的“资源”找到“归处”,最终实现“减量化、再利用、资源化”的循环经济,需要系统化的管理。

中国人民大学环境学院教授宋国君教授提出,生活垃圾应当从全生命周期进行管理。首先需要与垃圾问题相关的多个政府部门协调配合,链条上的其他各类干系人也要各司其职;其次强调管理的优先序,并且这种优先序应体现在财政倾斜上,不能一边说鼓励源头减量和重复使用,另一边却把大量宝贵的财政经费无限制地投入到末端处置上。此外,还需要有管理链条上各类各环节垃圾量和成本收益的完整数据,否则政策的成效就难以评估。

今年4月,江苏发布的《关于推进绿色产业发展的意见》提出,支持各地开设跳蚤市场,鼓励企业开设闲置物品网络交易平台,提高闲置物品利用率;倡导餐饮企业提供小份餐饮、自主餐饮和分餐制等节俭用餐服务,推行绿色餐饮自律,提升餐饮外卖、快递包装等行业绿色发展水平。

与此同时,近日,扬州市加入WWF(世界自然基金会)“净塑城市”,成为首座加入“净塑城市”倡议的长江沿线城市。扬州将以垃圾分类为抓手,推动建立塑料垃圾的全生命周期管理体系,建立城市和乡村的生活垃圾分类收集体系,推动可回收物中塑料垃圾的分流和回收,积极引进先进技术,加快培育塑料回收利用企业,促进塑料垃圾的资源化利用。


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