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成果9:基于高温预处理的零能耗供氧集装袋式堆肥技术

发布时间:2026年08月18日 08:41点击:

所属技术领域 科技成果所在的技术领域,如:环境工程、农业资源与环境

成果所处阶段 初期阶段   小试阶段   中试阶段   量产阶段

是否需要概念验证 否  

是否需要资金支持 所需金额1000(万元)否  

是否需要场地支持 所需面积 6600 (平方)否  

所需政策支持 免税  加计扣除  其他 需要与环境和乡村振兴管理部门、大型种植企业、养殖企业、污水处理厂、固废处理企业和有机肥生产企业合作。(其他需要政府支持政策)

成果水平国际领先   国际先进   国内领先   国内先进

国内一般

合作形式 技术开发  技术服务  技术转让 技术许可

技术入股  作价投资   其他 _____

合作内容说明 共建示范基地,协助山东垦发科技投资发展有限公司完成上海鼎和无人农场智耘中心项目水稻秸秆堆肥还田预试验,提供试验数据,确定上海项目正常生产水稻秸秆堆肥还田的工艺,并指导成功实施及完成现场堆肥监测,保证肥料达到施用标准。为其农田所需肥料的生产提供技术支持。

技术合作,为中国农业发展集团有限公司、中粮集团有限公司、中国林业集团有限公司等涉及农业生物质固废处理的企业提供技术支撑。

推广应用,为乡村振兴的畜禽粪污处理提供分布式和集中式处理结合的新思路。

推广应用,需要青岛市政府协调环保、农业和园林绿化等部门共同推进,解决目前种养脱节问题,大力发展有机种植,减少化肥和农药的施用,重点解决秸秆回收及优质有机肥销售问题。

产业领域(单选) 煤炭产业  新一代信息技术产业  高端装备制造产业  新能源产业  新材料产业  现代海洋产业  高端化工产业 船舶与海工装备产业 智能家电产业 食品饮料产业  医养健康产业  现代高效农业  文旅产业 现代金融产业

成果介绍

自主研发的高温好氧发酵卧式反应器可以高效完成农业生物质固废的无害化处理工作。

预处理后的物料能够迅速进入高温期,为后续堆肥打下坚实基础。装袋能显著提升并维持堆体温度。装袋后的自然通风,强制通风和无动力风帽堆体的最高堆温均高于CK15%17%17%。装袋组高温期维持时间更长;而CK组(不装袋)温度下降更快。

为降低种养殖业等农业固废、污泥和生活垃圾等固体废弃物带来的环境风险,解决有机肥生产、存储和运输成本高,推广困难的问题,创造性提出了一种基于高温预处理的模块化零能耗供氧袋式堆肥技术。与现有技术相比,该技术可以缩短堆肥周期10-15天,降低堆肥生产的一次性投入费用80%以上,降低堆肥成本30%以上。该技术对减少农业固废的环境污染和资源化利用具有重要的科学意义,为我国实现可持续发展提供了技术支撑。

该技术是在现有条垛式堆肥、槽式堆肥、反应器堆肥和气流膜堆肥基础上发展形成的第5种堆肥工艺。

技术创新点 成果技术创新点

提出了一种基于高温预处理的零能耗供氧集装袋式堆肥技术,解决了供氧与保温的协同问题,厘清了新型堆肥技术生产过程中有机物结构变化的机制。解决这一问题对于优化堆肥处理工艺、提高堆肥效率具有重要意义。

建立了零能耗供氧技术的通风量计算模型,开发出了新型堆肥工艺的智能化控制系统。解决这一问题对于完善零能耗供氧技术、降低堆肥能耗具有关键作用。


目前应用状态、场景与市场前景分析 成果目前的应用情况,是否已应用于相关企业,企业名称、企业所在地市等。

目前,高温好氧发酵卧式反应器已经远销台湾、云南、福建、湖南、山东等省份,覆盖污泥、鸡粪、猪粪、中药材和生活垃圾等应用场景。

基于高温预处理的零能耗供氧集装袋式堆肥技术已经完成市政污泥和秸秆堆肥的试验验证,已经在山东八方菌业有限公司开展应用,拟在山东垦发科技投资发展有限公司上海基地项目推广应用。

专家介绍 团队负责人孙涛为青岛拔尖人才,环境工程博士,工程技术应用研究员,美国UNIVERSITY OF REDLANDS访问学者,山东省环境影响评价和危险废物评审专家库成员。长期从事城镇固体废弃物处置与资源化等环境工程及岩土工程方向的研究工作,拥有丰富的设计和技术管理经验。

补充说明基于高温预处理的模块化零能耗供氧袋式堆肥技术结合了高温预处理、模块化设计和零能耗供氧系统,具有显著的优势:

将堆肥物料装入透气包装袋构成堆肥单元,堆肥单元之间采用三维复合透气网间隔,保证了堆肥物料的均匀性、透气性以及结构稳定性,加快了发酵速度,提高了堆肥产量和质量;

堆肥单元便于堆存和运输,堆肥过程中无需发酵槽、厂房和大棚,降低了堆肥生产的一次性投入;

堆肥单元采用模块化的设计,可以灵活控制堆肥规模,堆肥生产可以转移到田间地头,缩短了运输距离,降低了堆肥生产的运营和运输成本;

在风力条件良好的情况下,在自然风力和热压效应的双重作用下,通过风帽可实现反应堆内外的空气循环,并结合电动风阀的使用,可以实现对反应堆零能耗供氧和供氧量的精准控制。

在风力条件较差的情况下,采用风光互补发电模组进行供电,能够确保在不同天气条件下反应堆的稳定运行,减少了能源供应中断风险,并且无需额外消耗能源,实现了零能耗运行,具有节能环保、维护成本低和适应性强等优点;

采用多种传感器和小型气象站接入发酵控制模块,可以对发酵过程中的温度、湿度、氧含量等参数进行实时监控,根据监测数据分析结果,利用调温、调湿和调气系统实时调整发酵参数,达到降低成本、提高效率和保证质量的效果。

高温预处理可以破坏有机物的复杂结构,提高其可生物降解性,从而缩短堆肥周期。模块化设计便于管理和维护,提高了系统的稳定性和可靠性,可以根据应用场景灵活调整堆体规模。零能耗供氧系统减少了对外部能源的依赖,降低了运行成本。此外,袋式堆肥方式可以减少堆肥过程中的异味散发,同时便于物料的翻堆、出料、存储和运输。