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关于南昌大学推荐 2020 年度神农中华农业科技奖励项目的公示

发布时间:2020-11-23


       根据农业农村部《神农中华农业科技奖奖励办法》的要求,现将南昌大学推荐的2020 年度神农中华农业科技奖励项目予以公示。任何单位或个人对项目候选人、候选单位及其项目的创新性、先进性、实用性等持有异议的,可在公布之日起7日之内(即日至2020 年 1130日,以邮戳为准)以书面形式向南昌大学科学技术处提出。个人提出异议的,应当签署真实姓名及其联系方式;以单位名义提出异议的,应当加盖本单位公章,逾期和匿名的不予受理。

人:袁志芬

   址:江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号行政楼202B科学技术处

邮政编码:330031

                                                                科学技术处

                                                           2020年 1123 日    


项目简介

项目名称:秸秆与粪污高效联合发酵关键技术及装备

主要完成人:刘玉环;李少华;王允圃。

当今种植业严重依赖化肥、秸秆过剩无序焚烧造成生物质能浪费、规模化养殖业畜禽粪污无法就近被农田消纳不仅造成养分损失,更严重污染环境。因此突破秸秆厌氧分解难、粪污C/N比低且厌氧发酵的水解、酸化、产气三阶段微生物最佳生活环境难于协调问题是实现种养业结合、秸秆粪污共发酵联产优质生物燃气、优质有机肥料和沼液水肥一体化利用的技术关键。

本项成果在国家和省部级课题资助下,从秸秆畜禽粪污共发酵的秸秆粪污共发酵机理提高厌氧发酵效率关键技术秸秆粪污生物质能与植物营养元素循环利用模式等全链条进行了长期持续攻关,取得了理论与系列技术成果重大创新。

1、探明秸秆木质纤维素材料在微波酸催化条件下慢速热裂解产醋酸和高比表面积生物焦的机理,有效控制了碳水化合物过渡氧化产生醛类和木素分解产生酚类抑制物,增加了生物焦的产量、表面积和吸附活性。研发了缓冲厌氧发酵过程的高性能生物焦介体材料;首创驯化稻田土壤为秸秆快速水解产出水溶性有机物的廉价接种物,获得大量水溶性有机物作为有机酸生产原料,使秸秆不因直接塞进厌氧发酵罐而难以分解并挤占其有效空间。

2、首创生物质水解-酸化-厌氧发酵三段式分步完成技术和装备,彻底解决秸秆粪污共发酵产出生物燃气不稳定、效率低,沼液污染负荷大的问题。成功利用了驯化的稻田土壤微生物快速降解秸秆和畜禽废弃物并收获大量水溶性有机物;构建了以醋酸菌为主的高温快速酸化菌群体系;研发了利用介体材料缓冲间歇式负压厌氧发酵高效生产优质生物燃气技术。

3、独创多层级资源化利用沼液技术体系,开发沼液悬浮态有机物分离技术-氮磷同步缓效化技术与装备。成功筛选并鉴定出产乙酸能力强的醋酸杆菌6个株系、5100株光合细菌、绿藻门嗜污微藻310株;研制出沼液预处理复合菌剂和驯化适应在沼液中生长的小球藻和栅藻各3个藻株;集成研发了木质纤维素基微藻生物膜沼液高效净化技术与装备;发明了沼液光合细菌、绿藻共生预处理技术、沼液养殖能源微藻关键技术、沼液净水剂技术、沼液水肥一体化灌溉技术,解决了秸秆粪污共发酵生产生物燃气最棘手的环保难题。

4、研发沼渣无臭养殖粪生昆虫技术与装备。研发了粪污秸秆水解残渣智能化高温发酵制备长效有机肥料的技术与装备;开发了高吸附性能硅铝酸盐重金属吸附钝化材料;制造出优质昆虫蛋白资源和有机肥料,为畜禽养殖业减抗和种植业降低化肥使用率打下扎实基础。

5、构建种养结合的秸秆-畜禽粪污共发酵联产优质生物燃气、优质有机肥和沼液肥水一体化利用模式。在北方玉米、小麦带、南方水稻主产区等多个地区成功开展了技术应用与示范。开发稻草-养猪粪污共发酵技术并已在江西正合环保工程有限公司大型沼气工程中推广;发明了智能化高温发酵制备长效有机肥料技术及养殖粪生昆虫技术并在江西天韵科技股份有限公司实施效果良好;开发了基于沼液净化的优质安全肥水剂,在江西强盛科技有限公司大量推广应用;开发的养猪粪污综合利用技术已在福建傲农生物科技集团股份有限公司应用;构建了沼液养殖能源微藻中试示范工程并已在江西省杜仲开发有限公司应用;项目成果对绿能集团承德日产两万立方生物燃气项目进行了有力的技术支撑,为在大江南北构建万座秸秆-畜禽粪污共发酵生物燃气气田、有机肥库的远大目标奠定了科学和应用基础。

该项目技术显著提高了我国种养结合处置集约化畜禽养殖粪污污染、有效减少秸秆无序焚烧、以及减少农业生产对化肥农药依赖性的领域的研究与应用的创新能力,同时也为解决农村地区对生物燃气的需求问题提供了经济有效的方案,为推动农牧业的绿色高质量发展和生物质能源行业可持续发展,促进三农问题解决提供了可靠途径。

项目实施期间项目组筹办成立了1个省级生物质能源工程研究中心,与中科院亚热带植物所共建了畜禽养殖污染与资源化技术国家工程实验室,连续三年举办了全国性的种养结合技术研讨会。项目授权发明专利10项,实用性6项,已发表论文150多篇,其中SCI论文120篇左右。


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