中日合作交流樱花系统

赴日樱花科技计划项目第一期总结

2018年8月19日至8月25日，我院领导肖冬生一行十一人赴日本带广畜产大学参加日本与亚洲青少年科技交流计划（樱花科技计划）。樱花科技计划由日本科技振兴机构全额资助，邀请亚洲各国及地区青少年短期访问日本学校、科研院所、企业等机构，并与日本青少年、科学家、研究人员等开展科技交流活动。

我院访问团与梅津一孝教授带领的研究团队进行学术交流活动。交流期间，双方就养殖粪污处理交流了各自的研究成果，参观了梅津一孝教授的实验室和实习工厂、日本北海道地区鹿追町环境保全中心、JA士幌沼气工厂和钏路町野村牧场沼气工厂等。此次交流，我院研究人员对北海道地区的畜禽养殖废弃物利用和沼气工厂的运行有了较深入的了解，同时也向日方介绍中国沼气工程发展现状。

一、人员组成

领队1人，青年研究人员6人，研究生4人。

二、活动日程

三、日方汇报内容

1、梅津一孝教授：养殖废弃物和沼气工厂的有效利用

介绍了日本的养殖和沼气工程现状。

2、岩崎匡洋研究员：蟹壳的产氢发酵

介绍了以蟹壳为原料产氢的试验研究。

3、Fetra Jules研究员：奶牛粪便贮存过程中硫化氢的控制

（1）奶牛粪便贮存过程中硫化氢的释放规律；（2）铁粉添加对硫化氢释放的影响。

4、齐光斗研究员：奶牛粪便沼液的肥料特征评价

（1）不同温度厌氧发酵的奶牛粪便沼液中养分和微生物安全评价；（2）沼液中促进植物生长的微生物提取与作物应用。

5、潘志飞博士生：奶牛粪便沼液的抗植物病原菌的潜力研究

（1）沼液抗植物病原菌的种类分析；（1）沼液中抗植物病原菌的应用。

6、Mohanmed Farghali博士生：奶牛粪便的无害化处理与应用

（1）厌氧发酵过程添加纳米Fe₂O₃和TiO₂对硫化氢释放、沼渣沼液抗生素残留和养分的影响；（2）Fe₂O₃和TiO₂在沼渣沼液中的残留分析。

7、菊池贞雄经理：北海道地区的沼气工程现状

介绍了北海道地区沼气工程现状和日本FIT制度。

四、参观内容

1、集中处理模式：日本北海道地区鹿追町环境保全中心

处理能力：210吨/天（3000头牛）

原料池：1168m³

发酵池：7755m³

沼液储存池：14035m³

发电量：1000度/小时

由于沼气发电可以赚钱，所以只有非常少量的牛粪进行堆肥。堆肥后产品和沼液免费送给农户。余热回收一方面为冬季沼气工程增温，另一方面为设施芒果种植和设施鲟鱼养殖增温。

建有沼气产氢生产线，并配有氢能源汽车。

2、分散处理模式：佐佐木牧场

处理量：400头奶牛

每天进料量：32吨

发电量：125度/小时

发酵槽：1382m³

沼液贮存池：3630m³*2

配备土地：牧草，50公顷（自有）+88公顷（租用）

沼液喷洒，沼渣堆放后直接还田

3、分散处理模式：钏路町野村牧场沼气工厂

资金来源：国家和农协

处理量：72牛奶牛粪尿+餐余垃圾和废草料

每天进料量：8m³（其中奶牛粪尿4m³）

发电量：40度/小时

发酵槽：500m³

配备土地：60公顷牧草

五、实习成果

1、日本实行的“种养结合”模式

一个农户既是养殖场主又是农场主。养殖规模与种植规模相匹配，养殖场建在农田中。养殖规模小（一般为几百头牛），周围的土地可以消纳牛场的粪尿。

2、粪便消纳的方式多样化

沼气工程、好氧堆肥和直接施用。

沼气工程牛粪处理的量占4.7%。而且沼液的施用不关注储存期。

北海道地区鹿追町环境保全中心的堆肥方式为槽式堆肥，不添加菌种，将牛粪与未粉碎的杂草混合堆肥。

集中处理的沼液和堆肥免费送给农户。

3、沼气工程运行良好

北海道地区的纬度与我国东北地区相同，冬季温度零下25℃左右。参观的3个沼气工程运行良好。

一方面，具有保温措施；另一方面具有发电机热量回收系统或者沼气燃烧增温系统。

         农户具有沼气运行管理经验。

4、FIT制度保证了沼气工程的利润

沼气发电上网的价格是普通电价的两倍，提高了农户积极性。在牛粪量不足时，添加其它有机废弃物进行发酵。

5、日本的沼气工程运行良好、粪污利用没有土地压力，因此梅津一孝教授的团队研究方向基于运行良好的沼气工程中细节的研究与调控。而国内研究着重于粪污的治理、沼气工程的正常运行、粪污的土地承载力等。

此次交流，我院研究人员对北海道地区的畜禽养殖废弃物利用和沼气工厂的运行有了较深入的了解，同时也向日方介绍了中国沼气工程的发展现状。青年学者和研究生了解日本有关畜禽养殖废弃物处理的法律法规，学习日本的先进技术，深化中日文化交流，扩展国际视野。