新时代生态文明建设的解决方案
——有机固体废弃物一体化综合处置无害化技术（工业4,0二位一体）成套装备
文/黄苏一
研究成果综述
(最美中国媒体报道 ）“十三五规划”“十四五规划”，国家有机固体废弃物处置指导原则：无害化、减量化、资源化。多年来，处置过程中存在系统性问题，困扰行业发展。为了系统性解决有机固体废弃物处置过程中解决的难点问题，南通中科淳源环保装备制造有限公司联合多家科研单位和企业的专家学者成立了专项课题组自筹资金1700万元，建立了国内首个“盐酸金霉素菌渣生物发酵去除抗生素残留、城市生活污泥生物发酵转化腐殖质”中试过程测控实验室。历时16年，攻克了“工业化生物好氧发酵将有机固废转化为无害化腐殖质”关键性瓶颈难题和菌丝渣抗生素残留这一世界难题，完成污泥、菌丝废渣无害化、标准化、工业化基础研究，运用微生物技术，工业装备技术，信息化技术，设计建造“有机固体废弃物一体化综合处置无害化技术（工业4.0二位一体）”工厂成套装备，提出了一套新的处置工艺，做到无害化处置时间为4天。获得16项国家发明专利；2项“工业化好氧发酵无害化处置转化腐殖质”企业质量标准；1项“华安永道环境保护税管理系统”计算机软件著作权。获得[中科润隆]注册商标。填补了国内有机固体废弃物处理工业化成套装备空白，摆脱了国外工业化成套装备技术的长期垄断。
2019年完成“有机固体废弃物一体化综合处置无害化技术”科技部认定的机构科技成果第三方标准化评价报告。
2020年完成“有机固体废弃物一体化综合处置无害化技术”中国科学技术信息研究所国内外科技查新报告。
通过技术创新完成无害、工业、自动、资源四化
1.“无害化”，提出了“抗生素菌渣生物发酵转化腐殖质的方法”和“城市污泥生物发酵转化腐殖质的方法”，研制了“一种低温等离子气体除臭净化装置”和“注入高能离子风的净化装置”。
2.“工业化”，研制了“污泥生物发酵转化腐殖质的槽式智能全机械自动翻抛机”“固体废弃物处理工艺用发酵槽及固体废弃物处理系统”“菌渣生物发酵转化腐殖质的槽式翻抛机的翻抛装置升降机构”“污泥生物发酵转化腐殖质的槽式智能全机械自动翻抛输送装置”“污泥生物好氧发酵转化腐殖质发酵槽专用智能布卸料系统”“污泥生物好氧发酵转化腐殖质专用智能秸秆破碎系统”“污泥生物好氧发酵转化腐殖质专用智能料仓”“槽式翻抛机的滑触线装置及槽式翻抛机”“适用于污泥好氧生物发酵处理工艺的曝气方法”。
3.“自动化”，研制了“污泥处置过程测控信息管理系统”“华安永道环境保护税管理系统”，设计了处置过程的自动化控制系统，做到处置过程的“工业数字智能化”管理。
4.“资源化”，无害化转化衍生的腐殖质是蚯蚓养殖饲料，根据蚯蚓最佳生存环境，制定人为高度的可控自然方式，畅通生物质在自然环境和人类社会之间的往复循环，工业化蚯蚓养殖时间为90天，1吨腐殖质工业化养殖转化鲜蚯蚓100公斤，工业化养殖保障了蚯蚓品种与质量，如图1所示。
图1 无害化腐殖质产品增值应用路径
以技术突破能耗、污染、效率、质量的壁垒
1.低能耗：日常生产采用太阳能供电供热系统，雨雪天可切换至市政供电系统。
2.零污染：①采用针对性发酵菌剂、二氧化钛光催化技术，降解菌丝废渣抗生素残留、钝化污泥重金属残留；②标准化负压发酵车间，发酵过程对氨气等气体集中收集，运用低温等离子、高能离子气体净化技术，击断氨气、硫化氢等有害气体分子链生成二氧化碳和水，二氧化碳有组织进入末端气体压缩回收系统，回收的二氧化碳用于农业生产。
3.高效率：采用自主研制的生物发酵菌剂，使有机固体废弃物的无害化处置时间缩短为4天，转化衍生的腐殖质水分在25%左右。
4.高质量：测控管一体化技术，做到统一监管工艺、标准、质量的数字化网络管理，实现N+1分散运营。
数据同步两种传递方式
图2 测控管一体化技术植入北斗星信息网络管理系统示意
图3 有机固体废弃物处置质量过程测控系统示意图
“处置过程测控信息管理系统”发明专利，及“华安永道环境保护税管理系统”，嵌入“有机固废无害化走向资源化”北斗卫星管理系统及电子商务云结算平台（简称：平台），如图2所示。通过各区域北斗电子管理码电子围栏做到：
1.统一监管有机固体废弃物送到工业4.0工厂（简称：工厂）集中处置，监控工厂有机固体废弃物处置过程达到无害化质量标准，如图3所示。
2.统一监管指导工厂无害化产品腐殖质，进而工业化蚯蚓养殖、蚯蚓粪及生产有机肥的质量和日产量数据。
3.实现N+1分散运营，统一监管、工艺、标准、质量、商标、销售、价格，形成高附加值经济闭环。
4.平台实时监管工厂运营三个方向动态与影像数据，做到化害为利质量有保障，资源利用有数据，为有机固废无害化处置与资源化利用，提出各地域生态环境修复权威数据。为产生污染源企业享受环境税减免交缴提供数据保障，确保过程数据实时性和真实性。
推动平台建设，也是为国家一带一路战略应用数字化解决人类命运共同体环境污染问题的示范。今后国家输出高质量化害为利工业4.0工厂及高附加值有机农业，指导当地生态农业经济发展。
工业4.0保障装备稳定运行50年
“有机固体废弃物一体化综合处置无害化技术”二位一体工业化体系成套装备，运用工业4.0等技术，生产过程质量可控、操作便捷的数字化创新。在标准化设计的耐酸性钢筋混凝土负压发酵车间，规避发酵过程异味外溢，厂房使用期限50年，生产线主要装备设计使用寿命50年（不包括设备的易损件），做到24小时运行。具备设计建造日处理量200-3000吨工业化体系成套装备能力，做到专业化、标准化、模块化、数字化设计，集制造、安装、调试、培训一体化交钥匙成果，具有系统自主知识产权。
利用错位资源为社会创造效益
有机固废是放错地方的资源，因此要挖掘潜在价值，从源头解决有机固体废弃物化害为利，打造化害为利新业态形成高附加值的经济回报闭环。蚯蚓是天然抗生素，蚯蚓医用价值极高，蚯蚓及蚯蚓粪是土壤修复主力军，为中医药、中医农业、畜禽饲料、土壤修复等一二三产融合发展提供资源保障，为循环经济全产业链的发展新模式奠定基础，做到真正意义上符合中国国情的有机固体废弃物无害化处置。做到利国、利民、利企业，利子孙。
