生物质热电及农林废弃物生物有机肥料开发及产业化

需求的背景和应用场景

在当前可持续发展的背景下，生物质资源的有效利用成为解决能源危机和环境污染问题的重要途径。生物质热电技术作为生物质能源转化的重要方式，不仅能够提供清洁的电力，同时产生的废弃物也具有丰富的有机质，是制备生物有机肥的潜在资源。然而，农林废弃物及生物质热电废弃物由于其结构复杂性和可能存在的重金属残留，使得其直接用于有机肥生产面临诸多挑战。特别是在低温环境下，自然发酵过程缓慢，效率低下，严重制约了生物有机肥的工厂化生产。因此，本技术需求旨在通过开发高效降解功能菌剂和优化生产工艺，实现农林废弃物及生物质热电废弃物向高质量生物有机肥的转化，促进资源的循环利用，提高农业生产的可持续性。

要解决的关键技术问题

1. 高效降解功能菌剂的开发与生产工艺优化：针对农林废弃物及生物质热电废弃物结构复杂、重金属残留的问题，需开发耐低温高效功能性菌剂，以提高废弃物的降解效率和有机肥的品质。同时，优化功能菌剂的生产工艺，建立低温启动高温发酵的生产流程，确保废物制备生物有机肥的工厂化生产稳定高效。
2. 精准控温反应器的开发与红外光谱实时监测技术：生物质热解炭化过程中，温度控制是避免二次污染的关键。需开发能够精准控制热解温度的反应器，并结合红外光谱实时监测技术，确保热解温度误差控制在±5℃以内，从而有效避免多环芳烃的生成和重金属的析出，保证有机肥产品的安全性。
3. 有机肥产品功能性与稳定性的提升：针对现有有机肥有效成分波动大、缓释效果差的问题，需突破微生物包膜技术，采用芽孢杆菌与海藻酸盐复合包覆工艺，提高有机肥中氮素的缓释性能，延长养分释放周期，确保有机肥产品的功能性和稳定性。

效果要求

通过实施本技术需求，预期达到以下效果：

• 提高资源利用率：实现农林废弃物及生物质热电废弃物的高效转化，提高生物质资源的利用率。
• 保障有机肥品质：通过精准控温和优化生产工艺，确保有机肥产品重金属含量达标，有毒物质无残留，提高有机肥的品质和安全性。
• 增强产品竞争力：通过提升有机肥的功能性和稳定性，延长养分释放周期，满足现代农业对高效、长效肥料的需求，增强产品的市场竞争力。
• 推动技术创新：在生物质热电及生物有机肥领域实现关键技术突破，推动行业的技术进步和产业升级。