北京市推荐2012年度国家科学技术奖.doc

北京市推荐2012年度国家科学技术奖备选项目基本情况表项 目 名 称300 万只特大型蛋鸡场循环经济关键技术集成与产业化示范项目完成时间2007.1.31完 成 单 位北京德青源农业科技股份有限公司（盖章）整体应用时间2007申报奖种自然科学奖 技术发明奖 科技进步奖主要完成人钟凯民,滕光辉,蔡磊,蓝天,刘旭明,李倩,袁正东,寿亦丰,韩兆鹏,余礼根联系人刘旭明联系电 真62142681邮箱本项目获奖情况获 奖 年 度获 奖 等 级获 奖 编 号授奖部门2007三等NO. 2007农-3-012北京市人民政府2009二等NO.2009 农-2-004北京市人民政府曾获政府计划支持国家级计划 省市级计划 部、委计划 国家自然基金计划结题验收时间200620072007既往推荐国家奖情况（推荐部门、年度、是否通过网评等）北京市科学技术委员会，2010年，通过网评项目介绍：按照2012年度国家科学技术奖励推荐工作手册（从国家奖励办网站下载））相关要求，按申报的奖种重点写重要科学发现（主要技术发明、主要科技创新）第三方评价及推广应用等情况；同时重点介绍主要完成人资质情况。一、主要科技创新1.建立了养殖场循环经济体系。（属于循环经济与节能减排学科，99902）大型养殖场粪污处理一直是一个世界难题，由于缺乏有效的处理和销纳手段，我国养殖企业也已经变成国内最大的污染源，甚至已威胁到整个养殖行业的生存与发展。德青源北京生态园存栏蛋鸡300万只，年产鸡粪8万吨，每年还因蛋品加工产生18万多吨污水。德青源通过深入研发，解决了鸡粪高啥、高硫含量和高浓度沼气发酵等技术难题，将污水和鸡粪全部收集用于沼气发酵，年产沼气700万方，发电1400万度，回收发电尾气余热折合标煤4500吨/年，每年免费给当地农户供应18万吨沼液沼渣，使当地10万多亩水果和玉米实现了有机种植，又通过订单每年收购当地玉米6万吨，打造了国内第一家300万只规模养鸡场循环经济模式，实现了“生态养殖食品加工清洁能源有机肥料订单农业有机种植”为一体的生态循环，蛋鸡场零污染、零排放。项目实现年减排二氧化碳84000吨当量，还被联合国开发计划署、全球环境基金等评定为大型沼气发电技术示范工程。2建成国内最大的鸡粪产沼气并网发电工程。2.1 高浓度硫化氢生物脱硫技术。以畜禽粪便为原料生产的沼气中硫化氢含量很高，尤其是鸡粪沼气中硫化氢含量通常高达4,000 ppm以上。硫化氢是一种有毒的腐蚀性气体，会对沼气发电机组及沼气提纯设备等造成严重腐蚀。而且，沼气燃烧时，其中的硫化氢会转化为二氧化硫，造成大气污染。传统的化学脱硫方法成本较高，成为集中型生物燃气工程的技术瓶颈。生物脱硫技术是利用嗜硫杆菌，在一定的温度、湿度和微氧条件下将硫化氢氧化成单质硫或亚硫酸。沼气生物脱硫去除硫化氢的过程包含两个阶段，首先是将硫化氢液相吸收，然后是将液相中的硫化氢生物氧化脱除，生物脱硫主要反应过程如下：H2S + 1/2O2 S（单质）+ H2O生物脱硫的脱硫效率高，直接使用空气作为氧化剂，成本低，没有二次污染。主要的技术创新有：生物脱硫工艺参数优化。生物脱硫是一个生化过程，其脱硫效率受多种因素的影响。通过优化影响生物脱硫过程的反应温度，pH，供氧量，营养液等工艺参数，实现生物脱硫效率95%以上，经一级脱硫后的沼气中硫化氢含量降至200 ppm以下，满足发电机组的要求；采用两级生物脱硫，可将硫化氢含量降至10 ppm以下，满足北京市严格的二氧化硫排放标准以及二期沼气生产车用燃气的要求。生物脱硫成本为0.04元/m3沼气，比传统化学脱硫法（成本约0.15元/m3沼气）降低了70%以上。生物脱硫成套设备。开发的生物脱硫成套设备已在北京德青源2 MW沼气发电工程和山东民和牧业3 MW沼气发电工程等多处国内规模化沼气发电工程中应用，脱硫效率高达99%以上，运行稳定，管理维护方便，取得良好效果。2.2热电联产技术和罐体增温保温装置。温度是决定厌氧发酵效果的最关键的因素之一。我国目前沼气工程大多采用常温和近中温发酵，温度受气温影响很大，造成工程产气效率低，冬季无法正常运行。本项目采用热电联产工艺模式，并采用自主研发的厌氧罐体增温保温装置，实现发酵过程维持稳定的中温发酵，工程实现常年稳定运行。热电联产工艺模式。本项目采用高浓度厌氧发酵，产生的沼气用于热电联产发电机组。电能并入国家电网，发电机组余热用于冬季厌氧发酵罐的增温，维持中温发酵，无需燃煤、太阳能等外加热源。夏季余热可用于沼渣的烘干、鸡蛋清洗消毒加工过程等。系统电效率38%，热效率42%，能源总效率大于80%。厌氧罐增温保温技术。采用自主研发的增温保温技术，具体方式为：（1）采用厌氧罐外绕增温管的方式对厌氧罐进行罐外增温，避免了增温管与发酵液的直接接触，解决了传统管内增温方式增温管易结垢的问题；（2）在增温管布置上，采取交叉排布、环向分段增温的方式（见图1），即增温管的进水端（高温端）与增温管的出水段（低温段）交错排布，分段增温，保证了增温的均匀；厌氧罐体内部物料温度分布均匀，上下温差不超过2。（3）在增温管外部覆盖保温材料（见图2），有效的减少了热量散失，提高了增温效率，即使冬季罐内外温差50，24小时不增温的条件下，温降小于0.2。3建成了300万只蛋鸡场的健康养殖自动化管理系统。嵌入式鸡舍环境综合信息监测与控制系统技术。所构建的数字鸡舍环境监测系统已成功应用于养殖鸡舍的监控，实现了通过互联网对鸡舍内部鸡群状况、设备运转状况及环境状况的实时远程监测，减少了环境应激造成的经济损失。鸡舍环境监控系统在国内外集约化养殖场中已得到一定程度的应用和推广，但已有系统尚未实现信息的共享，实时的鸡舍管理信息和环境数据不能及时反馈到企业决策层和专家手中。另外，监测的环境因素单一，大部分鸡舍仅针对温度进行实时监测，忽略了湿度、风速、有害气体浓度等重要环境指标的综合监控管理。本项目以每栋鸡舍为单元，通过互联网技术，采用嵌入式Web服务器和视频服务器（EWS服务器）作为智能节点，把鸡舍接入养殖场的局域网中，养殖场内部计算机可以实时监测鸡舍内部的生产情况和温度、湿度、光照、有害气体浓度等环境参数，并以此调节风机湿帘等环境控制设备来改善鸡舍环境。采集到的环境信息可通过局域网传至主监控计算机，进行存储、显示、分析、输出和实时服务，管理者可以在世界各地通过Internet实时地查看生产现场，授权的消费者可以通过网页浏览的方式了解到所食用鸡蛋的安全和健康信息。基于IP技术的互联网视频监控体系。本项目应用自主研发的自移动视频监控装置和无线视频传输技术，对鸡舍进行全方位、多要素的监视，声频视频信息通过嵌入式服务器（EWS服务器）远程传输。鸡舍的全部监控信息通过养殖场局域网传送，构成养殖场网络化、分布式的健康养殖监控系统，管理者通过网络能实时监控生产现场。基于.NET平台的大型养鸡场远程管理信息系统。鸡蛋，作为大众餐桌上消费量极大的食品，需要对其安全性和健康性进行质量跟踪。对于一个蛋鸡企业而言，要在禽蛋行业处于优势地位，则需要引进先进的管理理念和手段。远程信息管理系统集信息技术与先进的管理思想于一体, 是提高管理水平和食品质量的一种重要手段。本项目采用Asp.Net技术设计了养鸡场远程信息管理系统，其可以根据需要定期采集鸡舍内环境数据、生产数据、声音和视频资料，为远程兽医诊断提供第一手的历史数据和音频、视频资料支持，追溯疫病传播渠道和发展进程，为养殖防疫安排提供技术支持；主要的管理和销售人员可以从生产数据中实时了解当天产品的生产情况，及时调整生产和销售计划，实现产品的低库存甚至零库存销售；蛋品加工工作人员也可以根据了解到的鸡舍内实时生产情况，及时调整加工备料，降低能耗，加工过程中产生的废水等数据也将自动传递给沼气厂；沼气厂可根据养殖场提供的粪污产生量和加工厂提供的废水排放量，预测沼气产生量，调整热量分配比，提高养殖场的运行效率和管理水平。4打造了现代化的蛋品生产体系。开发了鸡蛋清洁处理工艺，对鸡蛋进行清洗、风干、涂油、分级、喷码和自动化包装，每天为消费者提供150万枚经过清洗、消毒、分级、喷码的洁蛋产品，保证了鸡蛋的安全。开发了洁蛋网络可追溯系统，消费者只需输入鸡蛋表面的编码就可以了解鸡蛋的基本信息，包括产品真伪、生产日期等。建成国内最先进的液蛋加工线，通过对原料蛋的筛选、表面清洗、打蛋、蛋液杀菌等工艺的改进，形成了具有自主知识产权的液蛋生产工艺。二、第三方评价(1)“规模化鸡场循环经济体系关键技术研究与示范”项目的验收意见为：通过该项目的建设，建立了规模化养殖场的循环经济模式，为我国畜牧养殖行业带来了极好的示范作用。(2)国家“十五”科技攻关项目“家禽健康养殖关键技术研究与产业化示范开发”项目的鉴定意见：课题研制成功的家禽健康养殖智能控制系统，为我国的蛋鸡健康养殖提供了新一代环境及视频监控设备和技术，总体水平达到国际先进。其中基于IP 技术的嵌入式数据采集设备与基于互联网的鸡蛋品质追踪系统，达到国际领先水平。(3)国家“十五”科技攻关项目“蛋鸡健康养殖关键技术研究及示范”项目的鉴定意见：该示范基地的建设，为发展我国蛋鸡健康养殖提供了有效的技术支撑和示范作用。该成果的总体水平达到了国际先进水平。(4)农业部948 项目“无公害鸡蛋深加工关键技术引进”项目的验收意见：通过该项目的引进与示范，建立了一套从养殖到加工的一条龙规模化经营模式，对推动我国蛋品行业升级、促进我国蛋品工业发展，具有重要意义。（5）中国畜牧业协会的评价意见: 北京德青源农业科技股份有限公司成功开发了国内养殖场第一套完整的循环经济体系，将有机种植、生态养殖、清洁能源、食品加工等有机结合起来，成为联合国开发计划署和全球环境基金“大型沼气发电技术示范工程”，为我国畜牧行业发展可持续发展的循环经济树立了良好的示范，带动了国内多家养殖企业打造循环经济发展模式。三、推广、应用情况养殖场粪污资源化利用和沼气发电技术应用于宜兴市昌兴生态农业技术发展有限公司，养殖场粪污处理产业化技术应用于上海申川畜牧场有限公司、昆山市农村能源推广站和金坛市肠衣厂有限公司，实现了养殖场粪污的无害化处理，取得了良好的社会和环境效益。家禽健康养殖技术推广应用到北京市八里店养殖中心，节省了原料成本，销售价格提高了20，死淘率下降了近3，大大提高了鸡场的经济效益。德青源沼气工程每年产生的18 万吨沼液沼渣全部免费供应给延庆县当地用于玉米和果蔬种植,包括12万亩绿色玉米和1万亩有机苹果、葡萄，减少了化肥使用，改良了土壤并通过订单收购当地6万吨玉米，用于蛋鸡养殖的饲料原料。德青源每年还向张山营镇提供73万立方米沼气，免费供给当地农户用于生活燃气，每年可减少煤用量500吨。四、主要完成人资质情况1钟凯民，对主要科技创新3、4 做出了贡献。“十五”国家重点科技攻关课题“家禽健康养殖关键技术研究与产业化示范”主持人之一，负责课题的组织、管理、实施及示范基地建设。农业部948项目“无公害鸡蛋深加工关键技术引进与示范”负责人，主要负责课题的组织、管理。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人总工作量的60。2滕光辉，对主要科技创新3 做出了贡献。“十五”国家重点科技攻关课题“家禽健康养殖关键技术研究与产业化示范”主持人之一，负责课题的组管理、实施。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人总工作量的65。3蔡磊，对主要科技创新2 做出了贡献。德青源沼气工程项目设计负责人、主要完成人员。主持开发了沼气脱硫技术与装置。开发了热电联产技术和罐体增温保温装置。本人在该项技术研发工作中投入的工作量占本人总工作量的65。4蓝天，对主要科技创新2 做出了贡献。承担气、热、电、肥联产项目工艺设计研发；负责项目主要设备、仪表、控制系统集成应用；负责项目启动、调试，及全