技术简要描述

针对畜禽粪污好氧发酵目前常用的单一的底部通风供氧模式往往存在所通气流沿堆体孔道自底部至上部易快速逸散、不能均匀有效地给堆肥物料供氧，从而导致堆体局部厌氧产生较多的温室气体以及氨气容易逸出造成氮素大量损失这一问题，功能膜法绿色好氧堆肥智能装备技术集成了聚四氟乙烯高分子膜、温-氧-压多元数据采集及实时传输、智能化控制及远程可视化操控等关键技术，通过自主调控风机启动-关闭状态及持续时间维持堆体内部保持微正压以确保良性好氧发酵，并通过触屏或手机/电脑终端实时监控堆体发酵状态，在提升堆肥装备自动化、智能化程度的同时，有效降低氨气/温室气体产排以及残余抗生素等潜在风险，打破了发达国家的垄断，其可广泛应用于生产优质牛床垫料、有机肥和农林基质，有效促进实现畜禽粪污有效转化和资源化利用。

商业应用情况

2015年至今，通过成果转让和技术转移方式与江苏思威博生物科技有限公司、领先生物农业股份有限公司等合作，该装备技术已应用于我国20余省（自治区、直辖市）的40多个地市县的畜禽养殖粪污好氧发酵处理生产优质有机肥、牛床再生垫料和园林/花卉基质。全国推广工程数量达200个以上，年处理量千万吨以上，有效促进了我国大量养殖粪污、农作物秸秆等有机固废的绿色、高效、高质量资源化利用。

设备投资

31.65万元

年运行维护费用

7.6万元/年

投资回收期

功能膜法绿色好氧堆肥智能装备投资费用为31.65万元，每年的运行维护费用约为7.6万元，基建费用约为10万元，发酵原料支出12万元，每年的经济收益为45万元，因此静态投资回收期为1.49年。秦皇岛领先康地农业技术有限公司于2018年11月建成了长20 m、宽6 m的功能膜法绿色好氧堆肥智能装备（图5）。该系统总投资约为25万元，每年可生产有机肥1000吨以上，年收益约为20万元，实际投资回收期为1.25年。

附加效益

发酵规模为长30 m，宽6 m的功能膜法绿色好氧堆肥智能装备技术每年可将约3000吨发酵原料转换为1500吨有机肥，每吨有机肥若不采用其他设备进行深加工，可按照300元/吨售卖，则每年可获利300元/吨×1500吨=45万元，但若该原料不进行发酵堆肥处理，则每吨售卖价格仅为40元，每年可获利40元/吨×3000吨=12万元，因此采用该技术每年获得的额外经济收益为33万元。

综合效益

1. 经济效益： 以建设规模为长30 m，宽6 m的功能膜法绿色好氧堆肥智能装备为例：设备投资约为31.65万元，基建费用依据当地物价水平略有波动，约为10-15万元，每年运营维护费用约为7-8万元。设备建成后每年可将至少3000吨发酵原料转换为1500吨有机肥，每吨有机肥若不采用其他设备进行深加工，可按照300元/吨售卖，则每年可获利300元/吨×1500吨=45万元，但若该原料不进行发酵堆肥处理，则每吨售卖价格仅为40元，每年可获利40元/吨×3000吨=12万元，因此采用该技术每年获得的额外经济收益为33万元。 2. 社会效益 与传统的条垛式、静态垛式以及槽式工艺相比，装备自动化程度和劳动生产率显著提升，生产成本降低100元/吨以上，综合效益显著；将为畜禽养殖粪污等农业废弃物肥料化、垫料化和基质化利用提供先进适用、绿色智能型的装备技术支撑。 3. 生态效益 该装备技术经好氧发酵处理畜禽粪污等有机固废过程温室气体（二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮）和氨气综合减排、生产能耗降低均达40%以上，显著改善了畜禽养殖场及周边的空气质量，具有良好的生态效益。

技术成熟度

2015年至今，通过成果转让和技术转移方式与江苏思威博生物科技有限公司、领先生物农业股份有限公司等合作，该装备技术已应用于我国20余省（自治区、直辖市）的40多个地市县的畜禽养殖粪污好氧发酵处理生产优质有机肥、牛床再生垫料和园林/花卉基质。全国推广工程数量达200个以上，年处理量千万吨以上，有效促进了我国大量养殖粪污、农作物秸秆等有机固废的绿色、高效、高质量资源化利用。 该装备技术已趋于完善并拥有完整自主知识产权（授权国家专利和高水平科研论文）；2018年，经农业农村部批准列入农机新产品购置补贴试点机具品目。2019年8月，农业农村部畜牧业司、农机化司、农业机械试验鉴定总站等组成专题调研组针对该装备技术研发、推广和应用现状进行了实地调查研究，提出了在全国加快推进推广应用的指导性意见。

技术适用性

该技术适用于畜禽粪污等农业废弃物的有效转化和资源化利用，通过智能化的好氧堆肥过程以生产优质牛床垫料、有机肥和农林基质，不受地域、规模、环境等因素影响，但需保证原料具有适宜的含水率以及孔隙度（一般而言含水率保持在50-65%之间，容重保持在600-800 kg/m3），以使膜下的堆体内部气流通畅，针对含水率较高的原料，需配备固液分离设备或与作物秸秆等含水率低的物料进行掺混后再进行堆肥。

技术稳定性

本技术经过多年研发、中试、规模化应用，已经确保该技术可在各种环境下保持运行稳定，受雨雪、温湿度、气压等环境影响可忽略不计。

技术安全性

功能膜法绿色好氧堆肥智能装备技术极大减少了堆肥过程中温室气体和氨气排放，降低了二次污染风险，同时该技术应用过程中无易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险，可在原料充足或运输方便的区域内建造以实现有机废弃物高效资源化处置，具有投入成本小，操作性强，市场接受度高的特点，安全风险较低。

知识产权转让

该装备技术在国家奶牛产业体系专项（CARS-36）、国家重点研发计划课题“集约化养殖粪污收储运智能化控制系统及关键技术设备研发(2018YFD0800102)”以及国家自然科学基金项目“膜覆盖微正压好氧堆肥过程颗粒尺度甲烷产排动力学及模型研究（31771684）”等项目的资助下不断完善，已形成了完整的自主知识产权体系。