“有了这个新设备，我现在不仅不用担心养殖场粪便的处理，这收入也会高不少！”姚鹏辉是西安市鄠邑区鹏宇详现代农业养殖基地的负责人，12月8日，他正在向来自西安理工大学水肥高效与生物技术创新团队的师生们学习如何使用刚刚在养殖场安装好的“动态好氧快速腐熟发酵”设备。“我们这个研究项目是为了解决农业生产以及养殖过程中的固废资源处理不当造成的环境污染问题，同时这个设备可将养殖户的畜牧粪便转化成更有价值的有机肥，价值可由原来的100元/吨提升至800-1500元/吨，让农民产值升值。”科研团队负责人、西安理工大学水利水电学院周蓓蓓教授主要从事水肥高效利用机理及其协同调控的研究，“种养结合的生态循环发展模式，是将我们在土壤中获取的养分再循环回我们的土壤中，实现种养结合的一种模式，非常符合目前农业绿色可持续发展理念。”近年来，随着国民经济生活水平的不断提高，农业供给中的肉蛋类食品的需求比例逐年增大，畜禽养殖规模也不断壮大。然而在畜禽养殖业高速发展的背后，随之产生的畜禽粪便处理问题成为了农业高质量发展中的的热点与难点问题。为解决这个难题，将农业高质量发展最终落于实地，国内外许多科研专家团队都投入到畜禽粪污处理与资源化利用工作中，西安理工大学水利水电学院水肥高效与生物技术创新团队就是其中之一。长期以来，西安理工大学水肥高效与生物技术创新团队扎根西部，秉承发展绿色生态农业的信念，坚持严谨求实、开拓创新的原则，深入开展农业水肥高效利用和土壤生境调控方面的研究，针对于困扰农民多年的难题进行研究创新，破解难题。经过不断试验模拟与论证，在农业固废资源利用领域取得重大发现，自主研发低能耗、动态快速腐熟装备，同时利用微生物导向调控技术加速传统堆肥的腐熟过程，降低二次污染，提高品质。从研发到落地，从科研成果到投入应用，这个年轻的团队用十年时间成功研发农业固废快速腐熟发酵设备，把科研创新镌刻在祖国大地。
2012年，在一次学术会议中，团队成员偶然得知，目前国外已有一种设备可以实现快速腐熟发酵，只是体积过大，难以引进到国内投入生产使用，而且价格过高，无法实现推广普及。为什么我们国内不自主研发相应的设备呢？一个想法在成员们的心中萌发，团队当机立断，立刻与长期保持合作关系的福建农林大学的专家学者交换了想法，两方一拍即合，团队立刻联系上了相关公司，投入到低能耗、低成本、快腐熟的畜禽粪污动态好氧发酵设备研发工作中。但科研创新从不是一蹴而就的过程。变形、漏水、停转、不升温，尾气处理......在实际的研发过程中，许多意想不到的问题接踵而来，考验着这支走在科研前沿的研究团队。团队的成员没有退缩，他们深入农场下地检测，不分昼夜地研究学习，以求知若渴的求学精神和百折不挠的攻坚信念逐项攻关各个难题。在结构上不断优化，在配方及发酵工艺上不断升级，设备经历了代代的更迭。2015年，经过团队三年来的努力，第一代堆肥试验设备研发成功，经过多次实验，发现此设备产量小、固废转化率低、臭气污染大，效果不尽如人意。团队加班加点改进，在2017年，团队研制出第二代塔式堆肥设备，虽然已经极大地改善了上一代的问题，但又面临着耗能大，有机肥品质一般等问题。为了能够生产出最完善的产品，研究团队精益求精，攻坚克难，在2019年终于自主设计成功了第三代样机。这个新设备的能耗比原来的塔式堆肥设备降低了40%左右，生产有机肥的成本降低30%，有机肥的有机质提高了近15%，真正实现了技术的革新。随后该团队通过软件模拟与预测，根据养殖场规模设计研发了不同规格的设备，将养殖场畜禽每天产生的粪污与农业种植业中产生的秸秆、藤蔓等固废按照一定的比例混合，由设备对物料内有机质进行分解、腐熟，将物料转化成有机肥原料，从而实现养殖场粪污的无害化与资源化利用。新一代设备自动化程度高，只需一人操控便可完成整个发酵过程，经发酵处理后的物料可作为高品质有机肥料，可直接用于土壤改良、园林绿化、作物产量及品质提升、营养覆盖土等，有效将畜禽粪污价值由原100元/吨提升至800-1500元/吨。经过多年的努力，周蓓蓓教授带领团队因材、因地、因肥精准施策，已经成功建立了适用于关中地区农田土壤的畜禽粪污肥料化利用技术体系，从最初的小型发酵箱简单堆肥发酵开始，到利用槽式发酵、小型立式发酵罐等方式，最后到研究磁化技术、保氮技术等对堆肥效率与品质的影响，同时也取得了丰硕成果。在学院、院士工作室和西北生态水利国家重点实验室的支持下，团队先后获国家自然基金优秀青年项目、国家自然基金重点基金、省部级重点研发以及校企联合项目等40余个项目的支持，为西北旱区粮食安全、区域生态环境保护以及农业可持续发展做出贡献。“目前我们正在调试的这个设备，固废资源化利用项目年处理鸡粪1000余吨，可以减少农化化肥使用40%。”
团队成员段曼莉副教授介绍说，“我们的这个设备机械化、集成化程度高，充分利用空间，占地面积小，投资成本低，腐熟周期短，相对于市面产品普遍需要的15-60天，我们这个设备最快一次腐熟时间可以缩短到3-5天。”同时科研团队积极与相关政府和企业对接，将研发成果予以推广。目前，团队已经与西安市农业农村局建立了良好合作关系，在鄠邑区农业农村局的大力支持与配合下，以西安鹏宇祥现代农业公司的养鸡场为试点，两方携手推进农业固废资源化利用项目，以期将团队研发的动态好氧快速发酵设备投入，利用养殖场粪污与周边农户的废弃秸秆生产高品质有机化肥，助力乡村农业发展。被这项技术惠及最多的、也最有体会的是当地的畜牧养殖户。养鸡场经理姚鹏辉激动地说，“以前我们每天10万只鸡能产生近6吨粪便，粪便污染让整个鸡场臭气熏天，苦不堪言。现在有了这儿新设备，我们只需要按下按钮，生产车间堆成山的鸡粪就被输送到堆肥设备中，每天能加工近3吨有机肥，臭味也没有了。以前我们卖粪便每吨仅百元，现在因为生产的有机肥品质高、需求量大，尤其适合我们周边葡萄、猕猴桃和蔬菜的种植，我们能卖到1000元一吨。”
周边葡萄种植户也切身体会到了新设备带来的红利，他们说，因为高质量的有机肥，葡萄产量增加了，品质也变高了，现在每一亩地能多挣2000元。除了农民收入的增长，该项技术还大大改善了该地因禽类养殖所造成的环境污染问题，在绿色环保上迈出了坚实一步。看着想法从萌芽到落地到最终造福于民，周蓓蓓教授的研究生薛宇心中充盈着满满成就感，不由感慨道，受益匪浅。“从这个设备的初步设计、过程模拟到生产调试，3年来每一步都锻炼了我的创新能力和理论知识的提升。基于这个堆肥设备，我们参加了国家互联网+创新创业大赛，获得陕西省金奖、中国农业水利工程创新大赛一等奖和全国节能环保创新大赛一等奖。这三年收获很大，看到眼前这个设备能正常运行，‘玩粪’也不觉得臭啦！”
据悉，团队设计研发的畜禽粪污处理与资源化利用技术设备工艺符合国家绿色经济、循环经济资源化、科学发展、节能减排等产业政策，具有自动化程度高、设备运行耗能少、低温环境正常运行、可进行除臭处理减少排放等优点，同时还可以根据不同生产需求的定单生产高品质生物菌肥。
知识产权保护
获批相关专利15件，国际发明专利1件，另有5件发明专利正在审批中
技术成果公开
（相关技术成果已在国内外知名期刊Bioresource Technology、
CATENA、农业工程学报等发表学术论文50余篇）
目前，围绕畜禽粪污处理与资源化利用项目，团队已获批专利6项。项目得到了西安市农业农村局和鄠邑区农业农村局的大力支持，被列为重点推进项目。周蓓蓓教授说：“我们希望通过在鄠邑区形成一种示范和推广示范基地，以示范创建为引领，在全国示范推广，为乡村振兴贡献力量”。视频：三秦都市报 陈飞波采写：李博责任编辑：彭雅兰 王硕审核：陈梅 李博 图文由 单行线新媒体工作室 编辑整理，如需转载，请注明来源西安理工大学（XUT1949）竭诚期盼热心读者提供新闻线索。单行线工作室投稿邮箱：news@xaut.edu.cn校报投稿邮箱：xb82312248@163.com校广播台投稿邮箱：2198512819@qq.com为西理工点赞！在看，养成习惯
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