納米膜複合麵料和納米纖維複合麵料助力智能堆肥發酵技術係統

納米膜智能堆肥發酵技術係統可根據項目縣的總糞汙量提供相應的解決方案，規劃糞汙處理中心，分散式布置，集中處理，進行共享利用，減少運輸成本，解決環保臭味問題。

中文名：納米膜智能堆肥技術

特點：防水、對周邊環境影響小、無臭味溢出等

技術特點

納米膜智能堆肥不需要建設廠房、搭棚，隻需進行場地硬化，可兼容當前主流的槽式和條垛式堆肥已有基建，設備使用壽命長達8-10年；環保無臭。納米膜是高分子選擇性透氣膜，具有防水、透濕、殺菌、除臭等功能，對周邊環境影響小，無臭味溢出，不用搭載臭氣收集及處理設備；適應範圍廣。

納米膜堆肥傳統的堆肥方式主要有兩種：

厭氧堆肥：

在缺氧或無氧條件下，主要利用厭氧微生物進行的堆肥化過程。最終產物除腐殖質類有機物、二氧化碳和甲烷外，還有氨、硫化氫和其他有機酸等還原性物質。工藝簡單、不需進行通風，但反應速率緩慢，堆肥化周期較長。

好氧堆肥：

在人工控製和一定碳氮比例（C/N）、水分、溫度和通風的情況下，通過微生物將有機質轉化為穩定的腐殖質的過程，這類堆肥發酵後的成品無臭無蠅，反而有淡淡的泥土味。

納米膜堆肥作為新式堆肥方式，出現在了廣大用戶的視野中。這種方式結合了以上三種堆肥方式的優點，且降低了他們的缺點，為廣大用戶帶來了堆肥發酵的新選擇。

由於納米膜堆肥采用新膜材進行覆蓋發酵，所以可以露天進行發酵，且膜材具有單向透過性可以有效的隔絕臭氣和外部水分子，但是內部的水蒸氣可以正常通過，更好的保證內部的發酵狀態。且中海環境旗下的NCS智能分子膜堆肥發酵係統，可以根據不同地區的氣候定製特殊膜材，使得不同氣候、濕度下的發酵物能在膜材的覆蓋下獲得一個良好的發酵環境。

納米膜堆肥發酵由於僅需供風係統、膜覆蓋發酵係統、智能控製係統即可發酵，所以投資成本僅需其他反應器發酵的30%即可，大大降低了投資成本，而且運營成本低，相較於傳統運營成本，納米膜發酵在運營成名方麵降低了90%，且徹底實現了無人值守功能，讓你足不出戶就可以掌控發酵情況。

研發重點

納米膜智能堆肥前後端輔助設備的開發和試驗，優化的重點是建立以納米膜為核心工藝的係統解決方案。

市場應用

納米膜智能堆肥技術現階段麵向市場推廣取得了一定的效果，在山東、河北、江蘇、內蒙古、湖北等地已經建立30餘處示範基地。

智能納米膜堆肥技術增設了物聯網係統，園區下載APP可以實時監測智能納米膜內的濕度、溫度以及含氧量，並根據數據加以調控。

　閱讀提示　畜禽養殖汙染是當前社會關注的焦點問題。國家鼓勵根據不同區域的資源和環境特點，選擇經濟適用的處理模式。對於不同養殖品種、不同養殖規模的養殖場，如何選擇適用的畜禽糞汙處理模式仍是很多養殖場麵臨的難題。針對這一問題，記者專訪了中國農業大學微生物學博士、高級農藝師，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所博士後、中農創達（北京）環保科技有限公司總經理馬瑞強，為我們分析各種畜禽糞汙處理模式的優劣，並著重介紹納米膜智能堆肥技術是如何運行的。

　　記者：豬、牛、雞等畜禽的糞便，各自有什麼特點，其中雞糞在處理方式上有什麼不同或需要注意的地方？

　　馬瑞強：豬、奶牛都是水泡糞，處理的特點是糞水都需要處理，通過幹濕分離機之後，固體糞汙可以製成有機肥。液體需要經過多級氧化才能還田。雞糞主要是含水率在80％的鮮糞，雞的消化道短，其中70％的飼料蛋白不能消化，但最終這些蛋白分解成氨氣，氨味很濃，使得雞糞很臭，但是雞糞不需要經過幹濕分離機，可以直接添加輔料發酵製作成有機肥，就可以解決雞糞的臭味問題，還能生產有機肥。

　　正是由於雞的消化道短，很多營養物質沒有吸收，所以雞糞肥效好，氮、磷、鋅、銅含量明顯高於牛糞和羊糞，而鉀含量相當，如果加工利用好了是一種很好的有機肥。但現在不少農戶直接拉來沒有腐熟發酵好的生雞糞幹雞糞上地，時有燒苗燒芯，土壤板結情況時有發生，對農業生產的危害很大。所以，普及糞汙發酵有機肥知識，推廣低成本處理模式，對種植業、養殖業發展都有重大利好。

　　記者：目前，我國針對養雞場的雞糞處理主要有哪些方式？各自有何特點及優缺點？

　　馬瑞強：我國傳統的、主流的堆肥模式主要包括槽式堆肥、條垛式堆肥和反應器堆肥。槽式和條垛式堆肥屬於開放式堆肥，處理量大但是對環境汙染嚴重；反應器堆肥密閉性好，環保性能強，但處理量有限，控製成本較高。而膜覆蓋好氧堆肥技術是一種新興的高效環保堆肥技術，它不僅兼具反應器堆肥密閉性好、環保性能強和槽式及條垛式堆肥處理量大等優點，還能很好地兼容當前主流的槽式和條垛式堆肥已有的基建模式，就算新建場地也隻需要有硬化場地，不需要重新進行基礎建設。

　　記者：對於雞糞的資源化利用，您提到的膜覆蓋好氧堆肥技術有哪些新的技術應用？

　　馬瑞強：國內目前雞養殖場分散、規模不大、分布在村社之間，雞場相對於其他類養殖場來說都是小型體量，雞糞臭味導致的環保壓力目前是雞場很頭疼的問題，納米膜智能堆肥技術對於雞糞的資源化利用應該是最有前景、最適合的一種模式。

　　納米膜堆肥是免翻堆的堆肥方式，在運行過程中免翻堆能夠節省很大的人工和耗能，通過膜覆蓋之後，底部的曝氣能給堆體內微生物提供足夠的發酵所需的氧氣，隨著溫度的上升，氨氣、硫化氫等臭氣的大分子外溢，納米膜的微孔結構能夠阻擋外麵的水分進入，但是能夠將小分子的水分子穿過去，同時氨氣、硫化氫大分子不能通過，溶於膜表麵的水蒸氣最後返回到堆體再被微生物所利用，這樣就達到了既除去水分，又沒有臭味的效果，生產出了腐熟農家肥，可以直接還田，也可以直接賣到有機肥廠進行商品有機肥的加工和生產。

　　納米膜智能堆肥技術現階段麵向市場推廣取得了一定的效果，在山東、河北、江蘇、內蒙古、湖北等地已經建立30餘處示範基地。比如山東壽光當地一家養殖場使用納米膜堆肥設備，生產的有機肥質量好、效果好，深受當地蔬菜種植戶歡迎，賣到600-800元每噸。

　　總結起來，其技術和工藝優勢有以下幾點：

　　投資少。納米膜智能堆肥不需要建設廠房、搭棚，隻需進行場地硬化，可兼容當前主流的槽式和條垛式堆肥已有基建，設備使用壽命長達8-10年；環保無臭。納米膜是高分子選擇性透氣膜，具有防水、透濕、殺菌、除臭等功能，對周邊環境影響小，無臭味溢出，不用搭載臭氣收集及處理設備；適應範圍廣。大小規模均可有效處理，適用於-30℃以上氣溫地區的規模養殖場、養殖小區或集中處理中心；運行成本低。發酵1噸有機肥全程僅需2度電，1噸總成本不足20元，全年可產出1500噸；省時省力省人工。模塊式設計，靈活可移動，1周以內即可安裝完成，隻需建堆時翻拋一次，無需頻繁翻堆。且操作簡單，通過傳感器連接物聯網設備遠程智能控製，手機或電腦上即可24小時監控；堆肥效率高。糞汙15-20天發酵成有機肥料，7-10天把奶牛糞轉化為牛床墊料。

　　記者：該項技術下一步完善優化重點是什麼？

　　馬瑞強：該項技術目前來講已經處於成熟階段，除了處理雞糞，對牛糞、羊糞、豬糞等畜禽糞汙，以及樹枝、秸稈、藥渣、城市汙泥、尾菜等有機廢棄物的無害化處理及資源化利用，也有非常好的效果。

　　下一步，該技術研發的重點是納米膜智能堆肥前後端輔助設備的開發和試驗，優化的重點是建立以納米膜為核心工藝的係統解決方案。

　　隨著國家對固體廢棄物處理過程中環保問題的重視，減少溫室氣體和臭氣排放會成為衡量相關技術實用性和推廣性的重中之重，膜覆蓋好氧堆肥技術由於其核心的納米膜結構能夠顯著減少廢棄物處理過程中CH4、N2O、NH3等臭氣的排放，實現環保達標，將在廢棄物處理行業得到大力推廣和應用。

按照《全國畜禽糞汙資源化利用整縣推進項目工作方案（2018—2020年）》，今年是收官之年，項目縣畜禽糞汙綜合利用率要達到90％以上，規模養殖場糞汙處理設施裝備配套率要達到100％。納米膜智能堆肥模式可根據項目縣的總糞汙量提供相應的解決方案，規劃糞汙處理中心，分散式布置，集中處理，進行共享利用，減少運輸成本，解決環保臭味問題。

納米膜複合麵料知識：

1、納米膜複合麵料屬於納米纖維膜技術領域，尤其涉及一種納米纖維膜複合麵料的製備工藝。

2、納米纖維，是指直徑為納米尺度而長度較大的具有一定長徑比的線狀材料。通過靜電紡絲等技術，可以將納米纖維紡至無紡布等基布上，以製得不同功能的複合麵料。其中，可以通過靜電紡絲具有抗菌性能的納米纖維膜，以提高複合麵料的抗菌性。

3、然而，現有技術中一般是在紡絲液中添加硝酸銀等抗菌物質來提高複合麵料的抗菌性能，其存在一定的毒副作用；此外，雖然也有通過在紡絲液中添加中藥提取物等天然抗菌物質來提高複合麵料的抗菌性能，但其存在抗菌效果較為一般等問題。

為開發具有高防水、透濕透氣性好且力學性能優異的防水透濕麵料,將聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠黏劑引入聚氨酯基紡絲液中,結合靜電紡絲技術和熱壓工藝製備出聚氨酯基納米纖維複合麵料。

研究了熱塑性聚氨酯(TPU)納米纖維膜和聚氨酯(PU)/含氟聚氨酯(FPU)/PVB納米纖維膜的結構形貌及其與基布(滌綸布)熱壓複合後麵料的性能。結果表明:當TPU質量分數為22%,聚氨酯基紡絲液的質量分數為14.5%, 形成的點狀結構不僅能有效黏合纖維膜和基布,也保障了複合麵料的透氣性;

聚氨酯基納米纖維複合麵料的斷裂強度達89.6 MPa,耐水壓高達51.6 kPa,透濕量達7.6 kg/(m^(2)·d),透氣量為14.6 mm/s。

TPU/PTFE納米纖維膜複合麵料具備良好的防風、防水、透濕、抗菌性能等功能。

納米膜複合麵料優異的防水透濕抗菌性能可以滿足其在戶外運動服、化學防護服、堆肥發酵等領域的多元化應用。

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