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沃启的秋冬春夏

2023-11-29朱高玄

大学生 2023年11期
关键词:鸡粪小院粪污

2021年11月9日,我正式结束了在沃启的工作,彼时我已连续驻扎450天。从最初的忐忑怀疑,到中途的思考与进步,再到最后的乘风破浪,是科技小院给了我知识,给了我成长的空间。

编者按:今年五四前夕,中国农业大学科技小院的同学们收到了习近平总书记的回信。参与科技小院的同学很多很多,他们在农业生产一线成长的故事讲也讲不完,以前我们讲过不少,这次再呈上一组。

朱高玄,中国农业大学植物营养系2019级硕士。硕士期间,前期驻扎白寨科技小院,开展小型养殖户粪污资源化利用研究。后期和曲周当地沃启有机肥厂开展合作,助力企业科技创新,提高曲周县粪污资源化利用效率。驻扎沃启的450天里,解决多个企业生产问题,先后获3项生产专利,发表中文核心论文1篇。后作为张福锁院士科研助理,在云南大理参与肥料创新与研发工作。现为中国农业大学2023级博士研究生。

奋力堆起的肥,一场雨冲毁

经过半个学期的理论学习后,我正式进驻了河北曲周白寨科技小院。这次,我是带着有关堆肥的科研任务来的,准备即将大干一场。

经过近一个月绞尽脑汁的规划,我决定依托当地蛋鸡粪污储量大、含水率高的实际情况,以固液分离为突破口,探索更为经济可行的堆肥方案。

为了保证试验顺利进行,需要先开展预试验,我们在养殖户袁怀洪鸡舍后面找到一块适中的空地。预试验与正式试验相比工作量并没有那么大,为了节约成本,我们没请工人,由我和志扬两个人一块儿过去工作。

彼时已6月,曲周的太阳热辣而耀眼。我们骑着三轮车到鸡舍后面,高温伴随着排风扇吹出来的氨气,再加上恶臭的鸡粪,即便我对此环境已见怪不怪,也依旧觉得难耐。

堆肥坑位置已经布置好了,在储粪池后方5米的地方。我们要做的第一步就是把鸡粪运到堆肥坑。我们在养殖户袁大哥的帮助下,先把抽鸡粪的绞龙(泵),从旁边的池子推过来。这种绞龙主要由电机和粗长的钢管组成,很重。再加上路面都是泥巴地,移动过程相当费劲。我们3个人,顶着太阳花了一个小时,才把绞龙推到储粪池处。实验还没正式开始,我已满头大汗。

绞龙的管子不够长,依旧无法把鸡粪抽到堆肥坑里面。我们只好拿出事先准备的大收纳箱,先把鸡粪抽到箱子里,然后再把箱子抬到5米之外的堆肥坑。商量好了对策,我们开动电源,开始抽鸡粪。让人意想不到的是,绞龙速度很快,而且不停抖动,出口处的鸡粪不停地被甩出来,迸溅得到处都是,眨眼工夫,一箱几近装满。“好了,停!”

太阳很晒,没有任何遮阴,我跟志扬只想赶紧把活干完,也顾不上到处都是的鸡粪了。我俩伸手去抬箱子,准备合力将它运走。然而,我们竟低估了这一箱鸡粪的重量。收纳箱下有滚轮,但被240多斤重的鸡粪压着,滚轮在泥路上完全没用。“一起拉吧。”我俩挺直后背,咬紧了牙,低吼着使劲儿拉箱子,费了九牛二虎之力,箱子似乎扎了根一样,纹丝不动。

顶着烈日,呼吸着臭气,我们面露愁容,却不肯罢休。志扬建议:“玄兄,我们先抬一头,再合力抬另一头,这样往前挪。”我觉得可以,于是我们同时一端发力,这样一箱鸡粪终于向前挪了两步的距离,但这样收效甚微,而且箱子受力不均匀,似乎有裂开的风险。再看看自己,双手已被勒得不停颤抖,满脸的汗水刺激得眼睛都睁不开。面对着恶臭的鸡粪,我们的脸上写满绝望。现在再请工人已经太晚了,志扬蹲在三轮车旁稍作休息,我环顾储粪池四周,希望能找到办法。突然,草丛里一个破了边的塑料小盆引起了我的注意,盆里面都是泥巴,看起来是被人扔了不要的。我随手薅了一把草,把泥土擦干净,拿着小盆,憋着一口气弯腰把盆伸进黑乎乎的鸡粪里。脸贴着稀鸡粪,里面的鸡毛、蛆都看得一清二楚,我强忍着胃里的翻江倒海,小心翼翼地盛上一盆鸡粪。眼看着粪水从破边的盆口往外淌,我半蹲着叉开腿,迅速端起鸡粪小跑着倒进了堆肥坑里。“嘿,可以!”虽然效率很低,但工作总算可以进行下去。于是,我照此方法,拿着盆来回端了六七趟,堆肥箱里的鸡粪,少了小半。看着只剩半箱的鸡粪,我跟志扬又燃起了希望。

稍作休息后,我们两个人合力试了一下,鸡粪箱依旧很重,但是能抬离地面了。我们深吸一口气,喊着口号“一二、一二、一二……”一步一步往前挪,5米的距離,竟好似5公里,最后终于把一箱鸡粪倒进堆肥坑。我抬起胳膊,擦了一下脸上鸡粪与汗水的混合物。在志扬的帮助下,我总算把预试验做上了。在和志扬一块骑着三轮车回小院的路上,我感觉曲周6月的风,竟是如此清凉。

经过前期探索,我基本掌握了鸡粪与秸秆堆肥的详细操作流程,开始采取更科学的方式开展堆肥试验。也请了工人帮忙,撒了菌剂,堆肥试验仅过了一晚,温度就快速升高,当天下午去测温,发现已升至50摄氏度,效果喜人。就在一切工作都步入正轨的时候,偏偏天有不测风云,当天晚上,曲周开始下雨。

一般,堆肥都是露天进行,虽然堆肥容器加装了盖子,但是开有透气孔,有淋雨风险。由于没有仔细听天气预报,第二天一早起来,我才发现雨还在下,而且噼里啪啦的雨点大有继续增强的势头,再瞧瞧小院里的积水,我顿感不妙。然而此时,雨势太大了,出门都困难,去找遮雨棚盖住试验物已不现实。

在滂沱的大雨中,我束手无策,焦灼地等了一上午,眼看小院积水深至膝盖,我想,试验——完了。下午四五点,大雨终于停了,我和芳芳师姐一起冲过去查看堆肥情况,结果可想而知,辛辛苦苦装好的堆肥,已被大雨淋得七零八落,整个场地一片泥泞,踩在泥浆与粪污的混合物中,我的内心满是凄凉。

“我能解决什么问题?”

作为典型的蛋鸡养殖大县,曲周县蛋鸡粪污年产量达62万吨,仅依靠养殖户小规模处理难以及时无害化消纳。曲周县有一家有机肥生产企业——沃启生物科技有限公司,按照设计规划,该公司的粪污处理能力可达20万吨/年,能够解决曲周县粪污总产生量的1/3,是农业绿色发展中不可或缺的一环。但现实情况并不理想,2019年刚投产的沃启面临诸多生产问题,亟须科技支撑。机缘巧合之下,公司了解到白寨科技小院正好涉及粪污资源化利用的工作,于是向我们小院提出请求,合作建设小院,解决生产问题。以粪污资源化利用作为研究方向的我,成了当时派往沃启最合适的人选。2020年8月14日,我正式离开白寨科技小院,进驻沃启生物科技有限公司。

坐落在曲周县安寨镇马庄村西的沃启有机肥厂,占地面积60余亩,以鸡粪为原料,配合有机废弃物玉米毛子进行槽式发酵。发酵后的有机肥产品经过筛分生产粉状有机肥,经过圆盘造粒生产颗粒有机肥。刚来到沃启,我所做的也仅是了解些表面情况,没有更深入地去发掘企业生产现状。因为我满脑子想的仍是我那被大雨冲毁了的堆肥,总琢磨着如何继续我在白寨未完成的试验研究,考虑的是如何拉鸡粪,如何拉固液分离机,如何开展试验。终于,在靳总(后勤经理)的帮助下,我开始着手准备试验材料。由于缺乏人手,只能自己多干。拉4吨储粪池鸡粪花了一上午,身上溅的都是鸡粪,进餐馆吃饭的时候,老板都嫌臭。然而花了一个星期时间准备的材料,却无法正常试验。原来装进罐车的鸡粪由于压力不够,不能被螺旋挤压机固液分离。这段时间我付出了很多努力,但既没有工人愿意帮忙,又得不到企业的认可,我一度迷茫,斗志全无。

为了提高科技小院与企业的合作效率,2020年9月10日,侯勇老师亲自来到沃启指导,跟靳总面对面商议公司需求以及行动内容。当侯老师问我,现在主要做什么工作,有什么困难时,我忐忑地表示,现在固液分离机无法使用,理论设计的课题找不到突破口,测样仪器不全,不方便后续测样的开展。侯老师听我说完问了我两个问题:“你做的这些对企业有什么帮助?能解决企业什么问题?”我一时语塞,突然明白我虽然在企业里,但实际上还是做着自己的事情,从来没有考虑企业的需要。侯老师耐心地告诉我,作为科技小院的学生,要发挥不怕吃苦的精神,深入生产一线,发现并解决生产中的问题。我恍然大悟。

再次审视自己的位置,我开始以沃启为中心,全面聚焦企业的生产现状与发展需求,找到关键问题,突破解决。我向工人取经,融入车间生产,摸清有机肥制造环节的详细情况。幸得佟丙辛师兄帮助,细化具体操作,和佟师兄讨论具体到每一个环节该如何做,让我对沃启的工作充满了希望。与半个月前流于形式的参观学习不同,这次直接从鸡粪入槽发酵开始,到圆盘造粒,直至包装出货,我跟踪了整个生产流程。经过近半个月的学习,我不仅彻底摸清了沃启的生产现状,同时也发现了生产中存在的主要问题。

第一:辅料来源季节性强,供应不足。因为沃启生产所使用的辅料为玉米毛子,每年的5~10月是玉米毛子的匮乏期,年前的囤货只能支撑到第二年的8月,两个月的辅料缺失会导致有机肥出槽量减少近两千吨。

第二:堆肥配比不合理,入槽物料升温困难。玉米毛质地较轻,孔隙度低。按照目前的配比,堆肥物料入槽后的碳氮比只有14。加上翻抛频率低,体量大,很容易造成物料挤压,堆体氧浓度不足,因此升温困难。

第三:检测方法不科学,产品品质不稳定。沃启自有的化验员由于经验不足,在取样和测样方面不严谨,重要的养分元素磷钾的测样方式不科学,导致出厂的有机肥品质不明确。

知道了问题所在,我立马开始设计相应的解决方案。针对第一个辅料缺乏的问题,以就地取材为原则,我发现每年的9月份是当地经济作物甜叶菊收获的季节,路边废弃大量的甜叶菊秸秆无法有效利用,理论上可以做堆肥辅料,但是缺乏作为輔料与鸡粪堆肥的相关研究。于是,我针对企业痛点难点,重新设计方案,探究甜叶菊秸秆作为堆肥辅料的可行性。最终发现,在保证腐熟的前提下,如果使用甜叶菊秸秆代替玉米毛,将会节省33%的玉米毛使用量,按有机肥年出货量1万吨计算,每年节约辅料成本近10万元。

针对第二个堆肥配比不合理的问题,通过化验堆肥原材料,明确原料性质,提高辅料的添加量,显著缩短了升温时间。同时采用提高翻抛频率的办法,加快了发酵效率。

针对第三个产品检测不准的问题,首先对照国家标准,严格执行化验操作。另外更换新式凯式定氮仪,取代测氮老设备。向专业化验老师请教科学的磷钾检测方法,经历了数不清的失败,最终将测有机质的误差控制在3%以内,测磷钾的误差控制在0.5%以内。出货的有机肥品质得到了有效保证。

所幸,付出的努力得到了企业的认可。每次会见重要客户,经理李书立都会叫上我一起商讨。面对客户提出的问题,我从专业的角度给予解答,获得了客户的认可。而且,平常也会有当地的农民前来购买有机肥。看到农民有疑问的地方,我都会进行解答,让农民用得明白,用得放心。这个过程不仅促使我学习,而且也让我明白,与企业合作是科技小院必须要经历的2.0模式。应利用科技为企业赋能,发挥出企业强大的生产力,服务更广阔的农业生产面积,而不是仅仅停留在一块地、一个村。这样才能为绿色发展提供更有力的产业支撑,也能更好地体现科技小院的长远价值。

问题导向的生命力

随着生产的推进,新的问题又出现了,如何才能进一步提高产品品质呢?

有机肥的生产是一个养分损失的过程,因为随着堆肥时间的延长,有机质必定逐渐减少。因此,为了最大限度保留堆肥物料的养分,发酵时间控制格外重要。在保证物料充分腐熟的基础上,及时出槽,既能提高发酵槽的利用效率,也能最大程度减少养分损失。如何才能知道腐熟状态?最严谨的方法是入槽取样。整个发酵车间长130米,宽25米,高1.5米,样品想取得均匀是很难的事情。于是,我们选择在翻抛的过程中取横截面的物料。槽式发酵过程中,物料堆积很高,跳进发酵槽几乎要被物料没过头顶。潮湿、闷热的环境,令人很不舒服。最大的问题还是氨气,被高浓度的氨气环绕,即使能憋气,也挡不住“辣”眼睛,因此取样必须速战速决。

除此之外,经过跟工人、厂长多次沟通我才明白,原来在生产过程中,根据客户要求对有机肥原料进行复配的时候,对原料性质把控不准也会导致产品品质不稳定的问题。而且,工人对复配的原理并不清楚,只是根据经验添加,因此加工的产品与客户要求的标准相比,总是忽高忽低。对此,我利用自己掌握的科学计算方法,在配料前,把每种原料的性质都测出来,例如含水率、有机质等,然后精准计算,设计最佳配比。按照计算比例生产出来的产品不仅能满足客户要求,也能避免超出客户要求过多而产生的“浪费”,每月为企业节省原料成本近4000元。

我在沃启的冬天基本都是在化验室度过的,每天所做的工作就是不停地化验。从企业生产原料,到每批次的产品检测,都要过我的手,明确物料实际发酵状态。

看似简单的化验工作,实际会经历诸多困难。例如测钾的时候,火焰的大小、稳定性对结果的影响极大。被测样品消煮液含酸,而钾标线是否含酸同样会造成一定的误差。这是在经历了数不清的化验之后,在细微的变化中发现的。经历了一次次尝试,和实验站的化验结果相对比,才最终确定了科学的化验步骤。例如测种子发芽率,前前后后一共测了3遍。第一遍所有的种子都没有发芽,经过多方咨询,挨个排除可能因素,使用常见的蔬菜种子测一遍,最后发现只有奶油小白菜、黄瓜、萝卜能正常发芽,甚至黄瓜包衣与否都会影响种子发芽结果。第二遍,选择能顺利发芽的黄瓜种子做试验。但是经过48小时的培养,种子萌发效果都很差,几乎没有长根。经过仔细复盘,挨个排除影响因素,最后发现竟然是滤纸的影响。最初的滤纸用完了,我就在网上买的便宜滤纸,没想到会显著抑制种子的发芽。第三遍测的时候,再三确认无误,然而刚培养了12小时,发现培养箱温度居然达不到预设温度。于是又一番番检修、咨询,确定是加热管损坏,原厂购买更换即可。如此种种不胜枚举的意外,都被逐一克服。当然,收获巨大,不管是测样的精准度还是测样效率,都能达到实验站水平。甚至后来有一家食用菌种植公司专门来沃启找我,让我去帮忙规划实验室,指导测样。对于沃启原材料的把控,我更是了如指掌,以至于练就了一手绝活,只要用手抓一抓原料,就能估出来含水率,摸一摸发酵物料,就能估出来发酵温度。一分耕耘孕育一分收获,诚然也。

2020年曲周的冬天异常寒冷,最冷的时候室外温度达到了零下18摄氏度,泼水成冰,水管被冻住,厂子连着3天都没有水。在半个月的年假期间,厂子只有我和门卫大叔两个人,我们一起度过了一个非同寻常的春节。利用厂子放假的空闲时间,我总结实际生产中的改进,准备申请相关技术专利。另一方面,也开始为企业下一步的发展做准备。例如开展烟草专用有机肥研发,在现有场地的基础上设计条垛式堆肥,通过外源添加剂继续提升产品品质等。

2021年3月29日,李晓林老师和江荣风老师亲自来沃启考察挂牌基础。得知企业完全认可科技小院所做的工作之后,他们对校企合作表示支持,并再次沟通企业的需求与未来的发展方向,以便正式挂牌之后能开展更加卓有成效的工作。

2021年6月13日,新任县委书记孟凡雄莅临沃启指导工作,我负责向书记介绍企业基本生产情况与校企合作进展,得到了书记的赞扬。书记指示:“不仅仅要盯着生产端,也要在农户的种植端努努力!”我大受启发。

在沃启度过了一个春秋之后,我不仅完全适应了这里的生活,也更深入地理解了科技小院和企业合作的意义。小院用科技为企业赋能,促进企业的成长。同时,企业在成长过程中会遇到新的市场、新的问题,对小院也就提出了更高的要求,这又反过来促进小院的成长。只有不断保持学习的态势,以问题为导向,小院才能保持持久的、旺盛的生命力。

2021年11月9日,我正式结束了在沃启的工作,彼时我已连续驻扎450天。从最初的忐忑怀疑,到中途的思考进步,再到最后的乘风破浪,是科技小院给了我知识,给了我成长。其间,我撰写了410篇小院日志,累计字数近30万字。提交实用新型专利3项、发明专利1项,目前已授权3项。提交中文核心文章1篇,并已成功發表。

责任编辑:马春梅

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