在廣東云浮的鄉野間,一場關于“水”的革命正在悄然發生。曾經令人頭疼不已的養殖廢水,如今變廢為寶,成為了微藻與浮萍茁壯成長的“營養液”。環保項目不再是單純的支出,而是逆襲成為產出蛋白飼料和清潔能源的“綠色銀行”。
這并非科幻場景,而是溫氏股份聯合華南農業大學、廣東益康生態環境科技集團有限公司(以下簡稱“益康生態”),歷經數年攻關落地的“菌-藻-萍”協同聯產工藝,也是溫氏股份牽頭承擔納入農業農村部“十四五”國家重點研發計劃項目“農業廢棄物協同高效處理低碳資源化利用關鍵技術裝備研發及集成示范(2023YFD1701700)”的示范點。從恩平市沙湖基地日處理10噸廢水的科研示范基地,到新興縣東成鎮日處理百多噸的中試場,溫氏正試圖用一套“生物接力”的組合拳,破解困擾行業多年的環保與成本死結,為我國農業綠色低碳循環發展,輸出可落地、可復制、可持續的實踐樣本。
01
破局:從“只投入不產出”到“治污即生產”
長期以來,畜禽養殖廢水處理是農牧行業的一道難題。益康生態研發部中級工程師李世坤在采訪中指出,傳統的“厭氧+好氧兩級AO”處理工藝雖然成熟,但面臨著“高能耗、高成本、無收益”的痛點。
面對這一行業共性難題,溫氏股份董事長溫志芬提出了利用藻類、浮萍構建“豬-藻-萍”種養結合的治污思路。華南農業大學與益康生態經過近兩年的聯合技術攻堅,成功馴化出可耐受高濃度氨氮的微藻,并構建了“微藻-浮萍”協同聯產工藝,確立了“治污即生產”的全新理念。
在溫氏東成中試基地,記者看到了一套精密的生物接力系統:
第一棒:菌(厭氧菌預處理)。養殖廢水在厭氧池通過厭氧微生物將原水復雜有機物初步酸化水解為氨氮、磷,并降低COD,同時產生沼氣能源。
第二棒:藻(微藻深度凈化)。厭氧出水進入藻的三級跑道池,選育的高耐性微藻迅速繁殖,吸收水中的氨氮和總磷,7天時間將氨氮濃度從500-600mg/L降至50-80mg/L,同時通過光合作用固定二氧化碳。
第三棒:萍(浮萍收尾與資源化)。經過微藻處理后的水進入浮萍池,浮萍接力吸收殘余氮磷,將其轉化為優質的高蛋白飼料原料。處理完成的水則進入豬場循環利用,實現零排放。
“通過厭氧(菌)、藻、萍的三級接力,我們把廢水中的氮變成了微藻和浮萍中的蛋白質,實現了從污染負荷到蛋白資源的質變。”李世坤介紹道。
經初步測算,藻萍系統噸水處理成本僅為5-6元,較傳統兩級AO工藝廢水處理成本(10元/噸)約降低40%。且藻萍干物質粗蛋白含量達25%-31%,和豆粕(43%)接近,氨基酸組成均衡,將這套系統產生的微藻、浮萍作為飼料原料替代部分豆粕可有效降低養殖成本。目前已經在蛋雞、豬、鴨和魚上開展飼喂實驗,初步結果顯示其對動物生長性能有積極影響。
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浮萍正在深度凈化水
在“雙碳”背景下,該工藝同樣具備舉足輕重的生態價值。據測算,每生產一噸微藻和浮萍,可分別固定1.8噸和1.2噸CO?。兩者協同,年固碳量可達360噸/公頃,相當于種植了1.8萬棵樹。
02
創新:技術突破與工程化落地的“溫氏方案”
實際上,利用藻類治污的研究在業內早有開展,但該項技術一直難以實現工程化、規模化落地。溫氏為何能夠率先突破?益康生態常務副總裁廖勁松認為,核心在于三大關鍵創新。
一是成功馴化高耐性微藻。過去的研究通常采用人工配水開展實驗,與真實養殖廢水水質差異較大,培育藻種難以適配高濃度廢水環境。溫氏把“實驗室”搬到豬場里,依托真實養殖廢水培育出的藻種氨氮耐受濃度由200–300mg/L提升至最高1000mg/L,可直接處理高濃度沼液,打通了規模化應用首要壁壘。
二是動態協同調控,解決水質波動難題。養殖場排水存在間歇性、波動性,極易沖擊生物處理系統穩定性。溫氏針對養殖場前端水質變化,靈活調整水停留時間和藻萍配比,同時搭配機械攪拌推流與跑道池設計,強化水氣交換,保障微藻在復雜情況下穩定生長。
三是藻萍互補實現1+1>2的協同效應。區別于僅依靠微藻治污的單一思路,溫氏立足成熟水處理體系,將微藻精準嵌入最優工藝節點,與浮萍相結合,保留前后端配套設施,效率遠超單一技術。
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管內藻液循環流動,微藻利用光照增殖,用于功能性原料量產
廖勁松介紹,2011年溫氏提出將環保技術打造成核心競爭優勢之一,2014年孵化成立益康生態,在水處理工程、環保運維、廢棄物資源化利用等領域積累了豐富經驗。他認為,在養殖行業產能趨于飽和的當下,以農業循環經濟理念迭代環保技術,推動環保理念從工業凈化向資源循環轉型,將是未來發展方向。
03
戰略:從“藻萍”到“生物天然氣”,構建循環經濟完整閉環
“綠色低碳要作為溫氏股份的一個戰略來發展。”在華南農業大學二級教授、“十四五”國家重點研發計劃首席科學家、溫氏股份工程裝備部副部長廖新俤看來,溫氏對藻萍模式的探索,不只是技術迭代,更是發展戰略的升維。
2026年中央一號文件明確提出要發展生態低碳農業,強化畜禽糞污綜合治理。此外,國家自2023年起深入實施飼用豆粕減量替代行動,促進飼料糧節約降耗。溫氏“豬-藻-萍”循環模式,深度契合國家綠色發展目標與糧食安全戰略。
但項目能否真正落地推廣,關鍵還要看能不能賺錢。廖新俤坦言,從科研層面來看,藻萍項目已完全成熟,完全具備農業農村部“十四五”重大專項示范點條件。但對企業而言,效益才是規模化復制的前提。
為徹底打通養殖廢棄物資源化利用循環路徑,破解中小養戶環保設施投入高、運維難度大的痛點,讓綠色發展成為養殖主體的內生動力,溫氏計劃把藻萍系統與生物天然氣工程相結合,在廣西富川、新興簕竹鎮落地生物天然氣項目。通過統一承接處理周邊養殖戶養殖糞污,產出生物天然氣和藻萍蛋白,最終實現能源回收、全量消納、全域治理、企業增效、聯動惠農多重價值。
廖新俤介紹,當前國內很多大型生物天然氣及循環經濟項目發展受阻、難以持續,核心癥結在于產生的沼液無出路。藻萍項目正是為解決生物天然氣工程所產生的大量沼液的處置做提前布局和配套鋪墊。
“糞污治理是一件大事,絕非僅僅一個項目的事。”談及治污,廖新俤飽含熱情,“我國肉蛋奶供給,高度依賴畜禽養殖。要推進美麗鄉村建設與農業綠色發展,不可能依賴化肥搞綠色發展,如果缺少糞污資源化利用,農業綠色發展要如何實現?這里面值得做的工作還非常多!”
東成基地跑道池內,暖陽鋪灑水面,微藻活性充沛、浮萍連片生長,生機盎然。從一池養殖廢水,到一池優質蛋白,溫氏“厭氧(菌)—藻—萍”協同聯產模式正將養殖廢棄物,轉化為循環增值的綠色財富。
放眼長遠,依托持續深耕與技術迭代,小小一池藻萍,將不斷釋放綠色生產力,助力綠色低碳循環農業發展愿景加速實現。
撰文:王之嫻
來源:南方農村報
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