1. 技术研发背景与过程概述
我国畜牧业规模化发展下,畜禽粪便成为农业重要污染源,我国每年产生各类畜禽粪便 30 多亿吨,传统处理方式存在净化不足、易二次污染、资源利用率低等弊端。中国石油大学(华东)田原宇教授研发团队开展了“畜禽粪便制人工泥炭和富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)”工艺与核心设备的研发工作,该工艺可高效转化畜禽粪便,实现完全无害化与资源化,产出高附加值产品,兼具多重效益。
2025 年,和研科技与西安石油大学采用中国石油大学(华东)田原宇教授研发团队开发的上述成果,共同建设了“畜禽粪便制人工泥炭和富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)技术”的工程化开发试验装置,并圆满完成了试验运行和该技术的工程转化工作。2026 年 3 月,该技术通过了由中国腐植酸工业协会组织、三位国家工程院院士领衔,南京农业大学、山西农业大学、中石油兰州化工研究院、中国农业大学等国内知名高校与科研机构权威专家参加的技术成果鉴定会,专家组一致认定该项技术整体达到国际先进水平,其中核心技术与应用居国际领先地位。目前,和研科技与国内相关央企、民企关于该项技术的工业化应用合作正在推进之中。
2. 畜禽粪便制人工泥炭和富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)技术介绍
2.1 工艺原理
经过预处理的畜禽粪便进入反应器,在一定反应条件和催化剂作用下,畜禽粪便中的大分子有机物(纤维素、半纤维素、蛋白质等)会发生一系列复杂的化学反应,主要包括:降解与重组反应、腐殖化反应等。整个过程模拟了自然界天然泥炭的快速形成过程,将几千年甚至上万年的地质过程缩短到较短的时间内完成,反应过程中能彻底杀灭粪便中的病原体并降解抗生素,所生成的类似天然泥炭的固体产物(人工泥炭)结构稳定,溶解于水的富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)富含高活性官能团,实现废弃物无害化与高值化。
2.2 技术优势
该工艺具有工艺流程简单、运行费用低、产品附加值高等特点,具体如下:
(1)对粪便无害化处理
反应过程能够彻底地杀灭粪便中携带的各种病原体、病毒、寄生虫卵等有害生物和草籽,其灭菌、灭活效果远超传统堆肥和厌氧发酵。同时,反应过程能有效分解残留的抗生素和激素,从根本上切断了污染链,产品安全可靠。
(2)高附加值资源化利用
该技术能够将有机废弃物畜禽粪便转化为高附加值的富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)和人工泥炭。富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)作为一种高效的植物生长促进剂,能够刺激作物生长、提高养分吸收效率、增强抗逆性,在现代高效农业、有机农业及肥料等领域有广阔的市场应用及强劲需求。
(3)工艺灵活性,适应性强。
该技术适用于转化处理牛粪、鸡粪、猪粪、羊粪等各类畜禽粪便,以及秸秆、污泥、菌渣、沼渣、浒苔、餐厨垃圾等其他有机废弃物。
(4)显著的生态环保效益。
整个生产过程在全密闭系统中进行,生产的富维酸绿色生物刺激素、黄腐酸)和人工泥炭均无任何臭味或令人不适的气味,相比烘干或堆肥等开放式处理,能有效抑制恶臭气体挥发,显著改善养殖场及周边的空气质量,属于绿色低碳生态环保项目。
3 产品特点及用途
3.1 本技术所产生物质富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)
富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)是腐植酸中分子量较小、活性最高的组分,具有官能团丰富、生物活性强、水溶性好的特点。本技术所产生物质富维酸(绿色生物刺激素、黄腐酸)可以作为生产高效微肥、抗旱剂、植物生长促进剂、生物肥
料增效剂的核心原料,在高活性肥料及增效剂等方面得到广泛应用。
3.2 本技术所产人工泥炭
本技术所产人工泥炭是一种经过熟化的、结构稳定、富含有机质的土壤改良基质,不仅具有类似甚至超越天然泥炭的保水、保肥、通气性能,还具备生物固碳、改良土壤酸碱度、吸附重金属等多重功能。可作为花卉、蔬菜、林木育苗和盆栽的
主要或辅助基质,代替价格较高的进口天然泥炭。
本技术所产人工泥炭在生物安全性、生物活性和可持续性上有其优势,完全可以替代天然泥炭,根据不同应用场景复配成不同的泥炭基质。