如何有效利用有機廢棄物？如何變廢為寶？如何讓科研從實驗室走進田間？日前，來自西安理工大學(xué)“點廢成金”項目團隊走進田間地頭，在實踐中不斷突破研發(fā)瓶頸，最終給出了他們的解題方法，并憑借項目“農(nóng)業(yè)固廢資源化處理與有機肥料生產(chǎn)新模式”獲得第十四屆“挑戰(zhàn)杯”大賽國賽金獎。

“每年全國有機肥資源中氮、磷、鉀養(yǎng)分儲量據(jù)估計高達7000萬噸，如果這些有機廢棄物的利用率達到50%，就可以替代一半左右的化肥。堆肥項目前景廣闊、能讓農(nóng)民切實獲益，這也是我們選擇這個研究點的初衷所在?！薄包c廢成金”團隊成員、水利水電學(xué)院農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)本科生賈小銳說。

在大一下學(xué)期，賈小銳就加入了農(nóng)業(yè)固廢資源化處理的課題組，有機會到實地參加實驗，其中的一些項目還得到了當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶認可，這給了她很大鼓舞，慢慢對專業(yè)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并決定在這個方向上繼續(xù)走下去。在老師的指導(dǎo)和幫助下，她和團隊同學(xué)利用周末和寒暑假時間鉆研項目，制定了一種農(nóng)業(yè)固廢資源化處理與有機肥料生產(chǎn)的新模式。

突破研發(fā)瓶頸 打造有機廢棄物處理技術(shù)新優(yōu)勢

堆肥項目前景廣闊，很多研究團隊都參與其中。怎樣“突出重圍”，讓自己的技術(shù)優(yōu)于他人，這是賈小銳和團隊成員面臨的重大難題。

在研發(fā)過程中，必須確保團隊的產(chǎn)品具有顯著優(yōu)勢。團隊搜集相關(guān)資料時，因資金短缺，無法購買市場上相關(guān)的機器實地驗證，團隊成員一一走訪養(yǎng)殖場，走到生產(chǎn)一線去發(fā)現(xiàn)問題，梳理問題，回來求解。

“團隊指導(dǎo)周蓓蓓教授在繁忙中抽出時間為我們聯(lián)系到了一些極具代表性的廠家，和我們一起去實地考察。每次周老師都會為我們逐一講解這些具體罐子的結(jié)構(gòu)、傳感器等關(guān)鍵技術(shù)要點，還會引導(dǎo)我們在什么地方可以去創(chuàng)新。”賈小銳回憶說，“有了周老師的指導(dǎo)，大家都有了很大的信心?！?/p>

團隊通過實地考察和與農(nóng)民交流，了解他們對于機器的看法，并在獲得允許的情況下，親自檢查機器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而發(fā)現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)勢與潛在缺陷，在這上面去找出新的點去突破。

動態(tài)翻拋技術(shù)突破 打造零污染有機肥生產(chǎn)新模式

怎樣提高堆肥效率？傳統(tǒng)堆肥方法是一種自然靜態(tài)，固廢腐熟過程中所需的水、氣、熱元素，并不能隨堆肥階段的轉(zhuǎn)化而實現(xiàn)精準(zhǔn)供給，這也是堆肥效率低的主要原因。針對這一現(xiàn)狀難點，團隊成員從滾筒洗衣機中獲得了靈感。

要想讓其處理得快，就要讓它像滾筒洗衣機一樣翻滾，將傳統(tǒng)的靜態(tài)堆肥轉(zhuǎn)變成動態(tài)模式，但是如何“翻滾”，“翻滾”速度的最佳值是多少？這是團隊面臨的新問題。賈小銳告訴記者，“翻滾”過快，會影響混合物含水率增加不必要的消耗；“翻滾”過慢又會影響含氧率進而影響耗氧發(fā)酵速度。

最開始賈小銳和團隊的同學(xué)們在實驗室用手搖桿人為翻拋找到最佳速度，項目卻并沒有太多進展。于是他們很快想到去做一個自動翻拋裝置，由于團隊中沒有學(xué)機械專業(yè)的，賈小銳找來了機械工程專業(yè)的同學(xué)，最終實現(xiàn)通電控制速度。而對于堆肥過程中產(chǎn)生以氨氣、二氧化氮為主的尾氣，團隊一下子想到了氮的農(nóng)業(yè)資源化利用，他們再次變廢為寶，創(chuàng)新設(shè)計了尾廢四級過濾回收體系，回收后形成的氨水、碳基固態(tài)肥料經(jīng)過稀釋處理后，可作為液態(tài)肥料使用，尾廢基本實現(xiàn)了100%的資源化利用。

比賽結(jié)束創(chuàng)新不止 踏上有機肥研發(fā)的持續(xù)征程

在技術(shù)不斷提升的過程中，賈小銳和同學(xué)們把目標(biāo)放在參加“挑戰(zhàn)杯”上，準(zhǔn)備在該比賽上努力斬獲一席之地。

“哪些部分應(yīng)該進行突出展示，怎樣讓成果更清晰地展示……不管多晚，兩位老師都會一直陪伴在我們身邊，幫助團隊不停地打磨優(yōu)化?！辟Z小銳回憶道。PPT演講、計劃書、現(xiàn)場答辯，每一項都在考驗著參賽成員的能力，心往一處想，勁往一處使，這場比賽不僅收獲了獎項，更有團隊的友誼和成長。

比賽結(jié)束后，賈小銳和團隊同學(xué)們的工作并沒有結(jié)束。堆肥是過程，而有機肥的適用才是農(nóng)民認可的關(guān)鍵。實現(xiàn)有機肥的多功能性才能適用于更復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

未來，賈小銳和團隊的同學(xué)們會繼續(xù)完善技術(shù)，準(zhǔn)備在第三代設(shè)備中加入微生物靶向調(diào)控，定制功能性的有機肥并將其投入實際的生產(chǎn)生活中去。賈小銳笑著說：“我們想做有機廢棄物界的‘神筆馬良’，農(nóng)田需要什么肥，我們就能制作什么肥?！?/p>

責(zé)任編輯：黃蕊