6月的晨光微熹,山东东营河口区,科环龙源环保所属南京龙源澳亚牧业沼气发电机组正嗡嗡作响,将昨夜新鲜收集的牛粪“吞”进巨大的厌氧发酵罐。这些原本令人掩鼻的废弃物,此刻正在密闭的钢铁“肠胃”里翻滚、分解,最终化作汩汩流动的绿色电流。
就在这刻,南京龙源副总经理李鹏的手机屏幕也在不断闪烁项目实时发电数据,短短一夜,它们又为电网输送了7万千瓦时的清洁电力。2025年该项目发电突破1810万千瓦时,项目累计发电量更是冲向8756万千瓦时的新高峰。该项目可满足1.6万户家庭一年生活用电,相当于约40个中型村庄的年用电量。而更让他振奋的是,几天前团队研发的“畜禽粪污高效清洁转化技术”刚获鉴定为国际先进。这项让牛粪“脱胎换骨”的黑科技,让原本气味刺鼻的粪污变成了绿色的“金疙瘩”。
技术突破引领绿色“魔术”
2018年,当南京龙源研发团队在山东德州视界牧业厂内打下第一根厌氧发酵罐桩基时,业内对粪污发电的经济性仍存质疑。传统处理方式进料浓度低、产气率低、COD的降解率低、硫化氢腐蚀、收益及经济附加值不高,通常1头奶牛每天产生的粪污能产1立方米沼气,而团队的目标是突破2立方米——这需要从菌种、工艺到装备的全链条创新。
经过反复试验、调试设备,南京龙源团队在畜禽粪污厌氧发酵、气体净化及资源化利用方面突破了传统工艺效率低、能耗高、二次污染重的技术瓶颈,“就像把‘粗放式喂养’升级为‘精准营养配餐’。”李鹏解释道。团队通过上千次实验筛选出高效甲烷菌种,挑出了最能“吃”有机废物、最爱“吐”甲烷的菌种明星,并打造了一套高效厌氧发酵系统。这套系统如同一条“微生物流水线”:先用螺旋挤压技术“拧干”进料水分,让原料浓度更高;再通过多级发酵工艺“接力”逐步分解有机物,每立方米发酵罐每天可产气1.158立方米,效率达行业领先水平。针对沼气中的“臭鸡蛋味”硫化氢,团队打出了“酸/碱法生物脱硫+干法脱硫”组合拳,将有害气体含量从6000ppm一举打到50ppm以下,远低于行业安全阈值。而发酵后的沼渣则变废为宝:经过低温烘干和高温灭菌,彻底消灭大肠杆菌等有害菌群,成为无菌、低水分的“生态床垫”,让奶牛躺得“安心”。更惊喜的是,团队开发的催化剂如同“微生物兴奋剂”,不仅让沼气产量再增7.6%,还同步降低了硫化氢含量。
2022年,南京龙源凭借在沼气发电产业化领域的突出成果,成功获批建设江苏省工程研究中心——"江苏省碳减排清洁电力工程研究中心",标志着其清洁能源技术创新获权威认可。公司累计申请生物质能源利用相关发明专利8件、实用新型专利11件,展现了强劲的自主创新能力。
粪污里创造真金白银的收益
这粪污到底有多少“含金量”?南京龙源燧禾生物总经理张伏平算了一笔账:以视界牧业万头牧场沼气发电项目为例,2024年发电量1782万千瓦时,仅售电收入就达1337万元,沼渣牛床垫料替代传统的稻壳、锯末等垫料,获得收入818万元,处理废水、沼液等获得收入195万元。仅2024年南京龙源获得的沼气发电收益和综合附加值2350万元,全年粪污量约为36万吨,每吨粪污可创造65元的综合收益。“过去花钱请人拉走的污染物,现在成了‘金疙瘩’。”
这个“金疙瘩”更是当地农民的“金疙瘩”。项目在当地建起了2000余亩的现代农业综合园区,采用水肥一体化技术,将奶牛粪污厌氧发酵后的沼液作为液态肥,直接通过沼液管道输送至园区科学施用,带动当地精品农业、品牌农业做大做强,延伸产业链条。同时以产业园建设为契机,从农民手中流转土地,30多位农民也变身“产业工人”,在家门口的农场上班,年增收3-5万元,实现流转土地有“租金”、 打工享“薪金”,真真切切走出了一条因地制宜循环发展之路。
这一绿色低碳循环发展产业模式,不仅能有效解决农村环境污染和固废处置难题,改善农村环境,更是一项可实现环境效益、经济效益和社会效益统一的民生工程。中国循环经济协会专家组也评价称:“该技术在实现畜禽粪污环保治理的同时,生产沼气、电力、沼渣等多种高附加值产品,实现了环境效益与经济效益双赢。”
技术裂变:从“单点突破”到“全产业链输出”
南京龙源的创新远不止于发电,团队构建的“预处理-生物转化-高值利用”技术链,已衍生出三大应用场景:
能源化——大型全混式厌氧发酵技术,有效提高沼气产气率,提升系统整体发电效率。通过优化发酵工艺,实现有机废弃物的高效能源转化,为电网提供稳定可再生的绿色电力,进一步推动清洁能源的规模化应用。材料化——通过沼渣垫料再生技术,将发酵后的沼渣加工成优质牛床垫料,并销售给牧场使用。该技术不仅实现了废弃物的高值化利用,还降低了牧场的运营成本,形成“农业废弃物—沼气发电—牧场回用”的循环经济模式。生态化——运用水肥一体化技术,将沼液处理后达到农田灌溉标准,用于作物种植。这一模式实现了“种养结合”的生态闭环,既减少了化肥使用,又提升了土壤肥力,促进农业可持续发展,助力低碳循环农业体系的构建。
截至目前,南京龙源已投运沼气发电项目装机容量达16.1兆瓦,年处理养殖场粪污超过200万吨。通过多个大型牧场沼气发电项目的成功运营,公司积累了从设计、建设到运营的全流程经验。“该技术方案已形成标准化操作指南,能够采用EPC或BOO技术输出模式快速复制。”李鹏透露,该技术已入选山东省乡村振兴重大项目库,下一步将向生猪、家禽养殖领域推广。据测算,若全国畜禽粪污资源化率提升至85%,年可新增绿电1500亿千瓦时。
6月4日,由中国循环经济协会组织的科技成果评价会上,来自中国农业大学、中国农业科学院、农业农村部规划设计研究院等业内专家对畜禽粪污高效清洁转化技术高度肯定,专家组认为,该成果的关键技术在污染物去除效率、资源转化率、能源回收率等性能指标上优于国内外同类技术,同时在运行成本、能耗控制及经济收益等方面具有明显优势,实现了环境效益与经济效益的协同提升,对推动畜禽养殖废弃物资源化利用产业升级具有示范和引领作用。
“过去我们学欧洲,现在我们要做适合中国国情的生物质能源精品工程,未来我们要让世界来学习中国的创新模式。”南京龙源党委书记、董事长李仁刚表示,南京龙源用五年时间改写了畜禽粪污的命运,正如专家组所言:“这不是简单的技术迭代,而是一场农业碳中和的革命。”在持续探索有机废弃物综合利用这片蓝海,龙源环保又点亮了一座循环经济的绿色灯塔。
版权所有:国能龙源环保有限公司
建议使用Firefox、Chrome、IE(IE9以上版本)浏览器,1280*768分辨率