畜禽粪污环保全链条服务助力畜牧业绿色发展——以中科博联环保管家服务为例

文│付丽丽 黄雪 郭智成 张雪华 曹正义 王欢 张爱媛（北京中科博联科技集团有限公司）

田彦锋（内蒙古优然牧业有限公司）

高坤宇（辽宁省生态环境事务服务中心农村室）

随着畜禽养殖行业规模化、集约化的发展和对畜禽产品市场需求的增加，我国畜牧业取得快速发展。然而，畜牧业快速发展的同时，畜禽粪污的处理处置及管理水平相对较低，大量养殖废弃物没有得到有效处理和利用，成为农村环境治理的一大难题。特别是畜禽粪污污染已成为农业面源污染的重要来源被列入了政府高度关注的重大民生工程，其严重制约畜禽产业升级和可持续发展。

对可持续畜牧业发展转变的核心问题，中国工程院院士、中国农业大学国家农业绿色发展研究院院长张福锁表示，重中之重是通过种养结合破解绿色发展难题，并通过畜禽粪尿全链条管理及技术应用等实现。中国科学院环境修复中心主任陈同斌教授提出禽养殖行业绿色发展的关键是畜禽粪污的处理利用，即实现“减量化、无害化、资源化”处理。为加快推进畜禽粪污资源化利用，促进农业可持续发展，国务院办公厅于2017年5月31日发布《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》（以下简称《意见》），要求供给与环境并重，有序推进畜牧业转型升级和绿色发展。《意见》还明确要求各级部门加强科技及装备支撑力度，组织开展畜禽粪污资源化利用先进工艺、技术和装备研发，加强资源化利用技术集成，推广经济实用的技术模式，提升资源化利用水平。

◎图1 智能机器人

近年来，北京中科博联科技集团有限公司（以下简称“中科博联”）依托有机固废无害化、资源化技术的不断创新及智能制造装备化的核心优势，以畜禽粪污处理处置及资源化利用为切入点，围绕可持续畜牧业发展及种养结合全产业链条内技术与管理需求进行战略合作，开展“智慧·循环”的新型环保管家系列服务模式。一方面，可通过向政府、园区及企业提供生态环境有关的环保顾问、设计咨询、影响评价、风险管控、科学治理及决策指导等一系列环保管家及相关服务，保障其获得系统、有效的环境质量改进，建立健全环境风险防控体系，实现长期健康可持续发展。另一方面，充分发挥并挖掘双方产学研平台及资源优势，促进行业内外交流互联与战略合作，为双方创造更大的商业价值、品牌价值及行业影响力。在畜牧业绿色发展的背景下，中科博联的全链条环保管家服务模式将助力牧场健康养殖与种养结合的实践，加快实现畜牧业的绿色可持续发展及循环产业建设。

一、以关键技术创新为核心，辐射全产业链环保服务创新

中科博联自2008年成立以来，深耕于污泥、粪便、垃圾等有机固废无害化和资源化领域内，一贯奉行“专业决定品质、专注铸就品牌”的核心理念，专注于CTB智能好氧发酵装备研发及一体化智能好氧发酵的关键技术创新，以智能环保集成装备破解固废产业难题，不断引领行业技术升级和产业发展。

CTB一体化智能好氧发酵技术是通过使用功能高度集成化的一体化设备对有机固废发酵物料进行高温好氧发酵处理。一体化设备包含进出料系统、智能机器人、生物发酵系统、除臭系统及智能控制系统，核心技术智能机器人（图1）可完全代替人工实现取料、布料、称重、破碎、混料、匀翻、监测、定位、出料等功能，实现好氧发酵全过程的自动化运行与智能化控制。

技术创新是中科博联立足于固废处理领域并可持续发展的根基。基于技术创新全面提升人才储备、研发能力、设备制造、工程运营及各类环保服务等企业上中下游全产业链建设与绿色发展，并拓展到用户的自动化建设、智能化操控、产业技术与管理培训、专业人才培养、整体环保效能提升等方面环保管家及专项服务，推动畜牧行业及环保服务行业的健康和稳定发展。

二、合作攻关技术难点，战略伙伴促双赢

中科博联拥有国家级博士后科研工作站、固废生物处理装备北京市工程研究中心、北京市设计创新中心等科研平台（图2），并积极与中国科学院、中国农业大学、中国农业科学院等各级科研院所密切合作，开展专业的人才培养和科技创新，进行产学研一体化应用。中科博联重视与各大服务用户与企业的战略合作，共同申报并合作攻关国家与省部级等各类科研项目，共同申报并合作完成相关标准编制工作，共享领域内科研成果。

◎图2 中科博联科研平台

基于好氧发酵行业的领先优势，根据牛粪污的特性，中科博联为伊利优然牧业配套，合作研发了适用于规模化奶牛场的CTB卧床垫料再生技术及系统，并已应用于全国十余个大型牧场，从技术与管理上均得到企业的充分认可。目前中科博联已稳居垫料再生领域内国内第一大设备供应商。

下面以合作研发牧场粪污处理工艺为例进行介绍。该牧场位于我国东北辽宁省阜新市，冬季最低气温零下30℃以下。因此，如何保证冬季连续稳定运行且满足降本增效是本工艺研发的重中之重。充分考虑了冬季保温及运行成本控制，全场粪污处理工艺确定技术路线见图3。

◎图3 粪污处理工艺流程图

奶牛场粪污经脱水预处理将牛粪污含水率降低至55%～60%，固相物料进行CTB垫料再生智能系统进行高温好氧发酵，发酵过程同步进行臭气监测处理和智能化运行控制，经过8天的发酵周期可实现牛粪物料的稳定化和无害化，达到《粪渣发酵牛床垫料质量规范》（DB15/T 1155-2017）的卧床垫料使用要求并进行垫料的回用。

本项目合作研发共申请到国家级拨款及配套资金约1000万元，研发成果一方面为中科博联开拓了CTB一体化智能好氧发酵技术在卧床垫料再生领域新的发展方向，一方面也实现了牧场粪污处理及垫料回用的全年稳定运行并切实降本增效，其垫料的直接生产成本仅为10～15元/立方米，每年可节省稻壳垫料采购成本800万元以上，为牧场带来巨大的环境效益、经济效益和社会效益，真正实现了双方合作共赢的目标。

三、环保咨询及方案设计实施，践行整体规划理念

中科博联以用户需求为导向，定期巡查或驻厂指导环境管理中遇到的问题，为用户提供全流程的环保顾问与环保咨询服务，主要包括日常环保咨询服务、全方位的环保排查和技术诊断服务、环保宣传培训及人才培养等环保重点专项工作等。同时，精准把握行业法规、技术发展趋势、社会需求与环境影响等因素，基于前期诊断和未来需求，提出符合企业所需的设计方案、制定切实可行的环保方案。

以辽宁省沈阳市越秀辉山旗下的示范性万头牧场为例，由于企业自身发展需求和当地环保压力，迫使牧场必须进行整体改造升级。多年以来，牧场粪污处理长期依赖自营沼气厂，而沼气厂的粪污处理能力及管理水平已无法与日益扩大的养殖规模相匹配，同时考虑到原用细沙垫料的原料短缺及当地环保压力，牧场委托中科博联进行整场粪污收集、处理及回用的方案设计及环保规划。本方案的设计主要考虑粪污收集与处理的自动化与智能化程度，与牧场五年规划中建设智能化牧场的思想相匹配。整套粪污处理工艺设计包括粪污收集、粪沟、中转池、回收池、集粪池、氧化塘等关键构筑物及刮粪板、搅拌泵、回冲泵、脱水系统、自动输送系统及垫料再生系统等关键设备。原粪污经刮板刮至粪沟后，通过自然坡度及水力冲洗（循环用水）输送至集粪池，经充分搅拌混匀进入脱水系统及垫料再生系统，再生后达标物料回用于牛卧床垫料使用，而其中脱水系统产生的粪水则进入中转池，经均匀搅拌后一部分用于粪沟的循环冲洗，另一部分进入氧化塘进行稳定化处理。氧化塘设计一年的存储量，并可于农灌季节在牧场配套青贮种植基地进行施肥灌溉还田，实现了牧场粪污循环利用零排放及种养结合理念。

◎图4 中科博联遵化有机固废处理项目

◎图5 中科博联日照畜禽粪便资源化项目

四、打造环保示范工程，提升品牌效应

2018年2月，中科博联与河北省遵化市政府签订了合作框架协议，作为遵化市政府引进的重点环保项目，建设了遵化市畜禽粪便等综合有机固废的治理与资源化利用项目（图4），这也是中科博联主导的第一个PPP项目，并同步投资建设环保装备基地。PPP项目年可资源化利用畜禽粪便等有机固废2.2万吨以上。环保装备基地项目可实现年产50套以上一体化装备。在政府统一协调支持、企业投入并运营的情况下，实现粪便作有机肥原料及园林绿化等土地回归的资源化利用，不仅实现环境保护和政府监管，又作为环境保护及产业发展的亮点工程，促进环保产业的发展并增加就业。

除PPP模式外，中科博联还积极开展BO模式（“建设-运营”模式）等服务模式。2019年，中科博联中标山东日照市某畜禽养殖企业的鸡粪处理及资源化利用项目（图5），并提供了从鸡粪产生与收集、自动输送、鸡粪处理到有机肥生产与销售的整体设计、施工与设备安装及后期运营等整体环保服务。项目自投产运行以来，多次接待省市各级政府及社会人士参观学习，也为进行企业形象和品牌宣传奠定了坚实的基础。

2019年2月，中科博联为正大集团300万羽蛋鸡养殖场畜禽粪便处理项目（图6）提供整体解决方案及环保系列服务。该项目是上海市重大生态项目，由于项目位于誉为“长江门户、东海瀛洲”的生态旅游岛崇明岛内，针对其重大生态区建设的要求，结合养殖场的建设方案，提供了从养殖场鸡粪产生后到有机肥生产过程中废水、废气、有机固废处理及有机肥深加工工艺的整体方案咨询服务。该项目目前已进入设备安装与调试实施阶段。本项目是生态旅游岛上的粪污处理项目，在未来将作为上海市政府和正大集团的形象工程展示于岛内游客及全国人民，环保理念作为旅游文化的重要组成部分，不仅使公众从感观上加强了环境保护及资源再利用的认识与实践，而且会改变公众对环保脏乱差的传统思想误区，更深刻地理解到环保带给人类的美的享受。

◎图6 中科博联正大崇明岛粪便资源化项

未来中科博联将进一步与各用户协作共赢，共同举办各类行业活动，推动与主管部门和行业协会联合举办行业论坛、专题研讨会，定期组织领导专家进厂讲座与指导，开展技术培训和管理培训等，以提升人员素质和牧场环境管理能力，提升双方的品牌价值，提高行业影响力。

五、完善环保服务，促进产业资源整合

在畜牧业的环保服务过程中，中科博联主持并联合国内多家优秀企业及科研单位形成横向一体化战略联盟，并作为联系环保技术开发、产品与设备生产及环保与畜牧业资本市场的纽带，进一步引导产业发展方向及拓展发展空间。一方面，通过技术创新及产品研发不断提升技术品质，一方面通过整合市场资源与社会资本，以促进产业盈利并带动产业发展，最终实现畜牧行业健康有效发展。

综上所述，环保管家全链条服务主要涵盖了技术、生产、服务与资本等四个主要版块，中科博联致力于在畜牧行业打造完整的环保产业市场，随着产业链技术含量的提升及环保服务业的深入发展，环保产业分工逐步细化，并趋于技术化及服务化功能的发展。中科博联也将继续加强技术研发与创新力度，并逐步完善环保服务质量，促进畜牧行业及环保行业融合发展，实现全产业链的创新与升级。