視覺中國供圖

　　80餘(yu) 株

　　項目成功挖掘了功能微生物菌株資源或優(you) 勢功能菌80餘(yu) 株，高效轉化昆蟲資源4種，克隆相關(guan) 功能基因24個(ge) ，形成複合微生物菌劑7種；鑒定功能物質10種；分離鑒定畜禽病原微生物230多株。

關(guan) 注國家重點研發計劃

“畜禽重大疫病防控與(yu) 高效安全養(yang) 殖綜合技術研發”重點專(zhuan) 項③

◎本報記者 馬愛平

　　我國是畜牧業(ye) 大國，隨著畜牧業(ye) 的快速發展，畜禽糞汙的產(chan) 生量不斷增加。據行業(ye) 統計，全國每年產(chan) 生38億(yi) 噸畜禽糞汙，其中有大量畜禽糞汙未得到有效處理和利用，加之我國的畜牧業(ye) 水平與(yu) 發達國家仍有差距，因而與(yu) 發達國家相比我國動物死亡數量較大，這些都對周圍環境構成了潛在的汙染風險。畜禽糞汙和死畜禽的環境汙染問題已嚴(yan) 重製約了畜牧業(ye) 可持續發展，亟須科技支撐。

　　科技日報記者從(cong) 科技部中國農(nong) 村技術開發中心獲悉，國家重點研發計劃“畜禽重大疫病防控與(yu) 高效安全養(yang) 殖綜合技術研發”重點專(zhuan) 項項目“畜禽養(yang) 殖廢棄物微生物降解與(yu) 資源轉化調控機製”（以下簡稱微生物降解項目）和“畜禽廢棄物無害化處理與(yu) 資源化利用新技術及新產(chan) 品研發”（以下簡稱無害化處理項目）取得了顯著成效和突破。

　　微生物降解項目負責人、中國農(nong) 業(ye) 科學院農(nong) 業(ye) 資源與(yu) 農(nong) 業(ye) 區劃所研究員李兆君表示，項目實施以來，研究明確了養(yang) 殖廢棄物微生物高效轉化與(yu) 高值化利用調控機製，探明了畜禽廢棄物昆蟲資源高效轉化機製與(yu) 調控原理，揭示了畜禽廢棄物資源轉化中抗生素高效降解調控機製。

　　“項目創新研製了廢棄物農(nong) 田利用、能源利用、基質利用、新型增值利用關(guan) 鍵技術與(yu) 裝備，為(wei) 廢棄物利用提供了技術和設備；集成了適合不同區域、不同畜禽、不同養(yang) 殖工藝的技術模式，為(wei) 汙染防治和廢棄物資源化利用提供技術支撐。”無害化處理項目負責人、中國農(nong) 業(ye) 科學院農(nong) 業(ye) 環境與(yu) 可持續發展研究所研究員陶秀萍告訴記者。

　　新技術、新產(chan) 品需兼顧效率和成本

　　李兆君介紹，微生物降解項目重點要突破三個(ge) 難點：畜禽養(yang) 殖廢棄物高效生物降解過程及調控機製；畜禽養(yang) 殖廢棄物二次發酵過程中功能物質形成及調控機製；畜禽養(yang) 殖廢棄物資源轉化過程中有害物質消減脫毒規律及調控機製。

　　“以二次發酵過程為(wei) 例，項目係統發現了二次發酵過程中形成的抑菌、促生長等功能物質及其應用效果，同時也進一步挖掘了降解抗生素的功能微生物，並明確其降解調控機製，為(wei) 實現畜禽廢棄物高值資源化利用提供了重要理論支撐。”李兆君說。

　　“新技術和新產(chan) 品需要突破的難點是要兼顧效率和成本。”無害化處理項目研究人員、中國科學院微生物研究所劉誌培研究員舉(ju) 例，我國畜禽養(yang) 殖汙水產(chan) 生量大且氮和有機物含量高，畜禽場通常采用厭氧+好氧等多級組合工藝處理汙水，但由於(yu) 其工藝複雜、難以自動運行而導致實際應用中運行成本高、處理效果不佳。

　　於(yu) 是，針對傳(chuan) 統好氧硝化—厭氧反硝化脫氮工藝的實際應用問題，無害化處理項目挖掘獲得了全新的好氧脫氮HO-1菌株，揭示了該菌株將氨氮轉化為(wei) 羥胺後直接氧化為(wei) 氮氣的脫氮路徑，豐(feng) 富了氮循環理論並開發好氧一步脫氮新工藝，實現養(yang) 殖汙水高效脫氮和低成本運行。

　　值得關(guan) 注的是，無害化處理項目攻克了糞水種養(yang) 循環的技術難題，突破了糞便和汙水高效處理的關(guan) 鍵技術和設備，研發了畜禽屍體(ti) 高效處理新技術和裝備，建成了典型畜禽場廢棄物處理利用示範工程，為(wei) 畜禽廢棄物高效處理與(yu) 利用提供了關(guan) 鍵技術和裝備支撐。

　　“針對種養(yang) 循環的關(guan) 鍵點，我們(men) 建立了畜禽糞便土地承載力測算方法、發明了畜禽糞水/沼液中重金屬和抗生素殘留同步去除技術及現場快速檢測試劑盒、突破了高固體(ti) 高氨氮糞便幹式沼氣發酵工藝，並在國內(nei) 率先研製出液體(ti) 糞肥專(zhuan) 用施肥設備，可為(wei) 糞水/沼液精準、安全農(nong) 田利用提供全套方法和技術裝備。”陶秀萍說。

　　已在多地實現成果推廣與(yu) 轉化

　　李兆君介紹，微生物降解項目實施攻關(guan) 過程緊密圍繞前麵提到的研究主線，主要分為(wei) 三個(ge) 階段，即挖掘資源階段、明確機製階段、建立途徑階段。

　　“每個(ge) 階段均取得了顯著的研究成果，例如，挖掘資源階段成功挖掘了功能微生物菌株資源或優(you) 勢功能菌80餘(yu) 株，高效轉化昆蟲資源4種，克隆相關(guan) 功能基因24個(ge) ，形成複合微生物菌劑7種；鑒定功能物質10種；分離鑒定畜禽病原微生物230多株。以上成果均為(wei) 後兩(liang) 個(ge) 階段的實施提供了有力支撐，是本項目順利實施的基本保障。”李兆君說。

　　如今，微生物降解項目形成的固體(ti) 有機廢棄物製肥技術、病死畜禽無害化處理技術、氣流膜堆肥技術、一種高效降解四環素類抗生素的微生物菌劑及應用等均實現了成果轉化與(yu) 落地。其中，固體(ti) 有機廢棄物製肥技術推廣應用於(yu) 多家有機肥或生物有機肥生產(chan) 企業(ye) ，該技術的成功轉化不僅(jin) 推動了畜禽養(yang) 殖廢棄物的資源化高值利用，而且在降低企業(ye) 生產(chan) 成本的同時保證了肥料的功效，使企業(ye) 、農(nong) 民均從(cong) 中受益。

　　無害化處理項目研發人員、農(nong) 業(ye) 農(nong) 村部沼氣科學研究所研究院鄧良偉(wei) 介紹，項目攻關(guan) 過程可分為(wei) 三個(ge) 階段：第一階段以各項技術的實驗室小試研究為(wei) 主，優(you) 化小試運行參數；第二階段各項技術進入中試，運行參數進一步優(you) 化；第三階段各項技術進行示範效果研究及推廣應用。

　　鄧良偉(wei) 以糞便幹式沼氣發酵技術為(wei) 例介紹，在實驗室小試階段項目試製了容積170升（L）的雞糞幹式沼氣發酵裝置，初步確定了雞糞幹式沼氣發酵的高氨氮抑製解除技術及其參數；之後研發了容積10立方米（m3）的中試反應器，突破了配套進料和攪拌難題並進行效果試驗；在中試研究基礎上，研製容積120m3的雞糞幹式厭氧反應器，進行生產(chan) 應用效果試驗，該技術無需加水避免了沼液處理困擾，為(wei) 雞糞能源和肥料雙重資源化利用的產(chan) 業(ye) 推廣奠定了基礎。

　　如今，無害化處理項目成果已經在規模化畜禽養(yang) 殖場和全國畜牧大縣的糞汙資源化利用整縣推進項目中應用。

　　“項目成果‘畜禽糞便超高溫預處理+高溫堆肥’，發明了低扭矩雙軸超高溫預處理反應器、篩選出超高溫堆肥發酵菌種，在此基礎上研究出了‘畜禽糞便超高溫預處理+高溫堆肥’新工藝，將畜禽糞便就地快速無害化處理與(yu) 集中製肥有機結合。項目已在江蘇、湖南、內(nei) 蒙古等地新建‘畜禽糞便超高溫預處理+高溫堆肥’工廠化生產(chan) 線6條，年處理畜禽糞便20萬(wan) 噸。”無害化處理項目研究人員、江蘇省農(nong) 業(ye) 科學院研究員常誌州介紹。

　　了解產(chan) 業(ye) 需求、強化多學科協同攻關(guan)

　　陶秀萍介紹，無害化處理項目取得關(guan) 鍵突破的原因主要是項目團隊具有較好的前期研究基礎，在長期的畜禽廢棄物處理相關(guan) 工作中深入了解產(chan) 業(ye) 需求且強化多學科協同攻關(guan) 。

　　“項目管理單位科技部農(nong) 村中心對項目實施具有重要的指導和促進作用。項目管理單位成立了專(zhuan) 項總體(ti) 專(zhuan) 家組且為(wei) 本項目委派2名跟蹤專(zhuan) 家，對項目研究方向、創新性、執行進度以及一體(ti) 化實施進行把關(guan) ；組織項目經驗交流等會(hui) 議，使項目之間相互學習(xi) 、取長補短，增進項目間交流、促使項目順利實施。”陶秀萍說。

　　在李兆君看來，微生物降解項目實施能夠取得關(guan) 鍵性突破，離不開多家參與(yu) 單位科研骨幹和參與(yu) 人員的辛勤付出。同時，科技人員緊密圍繞項目科學目標，致力於(yu) 關(guan) 鍵技術的創新突破，注重階段性研究成果的總結凝練，也是取得關(guan) 鍵突破的關(guan) 鍵。

　　陶秀萍指出，接下來，無害化處理項目將做好各項技術和設備示範效果、示範工程運行效果分析及其第三方測評，基於(yu) 技術示範和工程應用數據對各項技術和設備進一步優(you) 化，準備項目和課題驗收。

　　“未來，微生物降解項目重點將在畜禽廢棄物與(yu) 農(nong) 業(ye) 農(nong) 村廢棄物協同無害化資源化利用的生物學基礎、協同資源轉化過程中有益（功能生物）和有害生物類群（病原菌）演變及調控機製、養(yang) 殖廢棄物和農(nong) 業(ye) 農(nong) 村廢棄物協同資源化產(chan) 品提升耕地地力機製與(yu) 途徑等方麵進行攻關(guan) 。”李兆君說。


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情