1963年畢業於山東農學院土壤農化專業,歷任吉林省德惠縣農業局技術員、農藝師,吉林省農業廳辦公室秘書、農村能源處副處長、高級農藝師,吉林省土肥總站副站長、總農藝師、研究員,吉林省農業廳專家顧問組成員、吉林省農業技術職稱評審委員會委員、吉林省人事廳專家評議組成員;1999年退休後,仍在工作。40多年來,一直從事農業技術、農村能源、農業環保、土壤肥料、化肥質檢、生態農業、生物技術和生物工程等工作。
1980-1999年,共撰寫論文50多篇,分別發表在《中國沼氣》、《新能源》《能源規劃與管理》、《土壤肥料》、《土壤通報》、《中國農學通報》、《中國農業大學學報》及《國際生物論壇》(《biogas FORUM》)等18種中外權威性技術雜誌上。
1989-1992年榮獲省、部級科技成果獎:一等1項、三等4項、四等1項,均為第一主持人;1992年享受國務院特殊津貼;1993年榮獲吉林省委、省政府頒發的“吉林英才獎章”;同年被國家計委、農業部評為改灶節柴先進工作者;1994年被人事部、農業部批准為國家首批農業技術推廣研究員。業績分別編入《吉林英才館大觀》、《中華人民共和國享受政府特殊津貼專家、學者、技術人員名錄》、《沃野擷英》、《中國農業教授名錄》、《中國專家大辭典》、《世界名人錄》、《世界優秀專家名典》等20餘部中外馳名大型辭書中。
2000-2003年,先後被廣州中外合資企業,深圳、鄭州、合肥等國內民營企業聘為肥料首席專家,研製開發生物肥料,探索具有中國特色的旅遊觀光、生態農業示範園模式。
2004年創辦了汶上縣綠鵬生物工程研究所,引進國外生物技術,結合我國國情和農業生產實際,大膽地同我國傳統常規農業技術融為一起,並經過電磁波特殊工藝處理,科學配製而成的一種新型綠色環保生態系列專用肥與生態製劑,施用這種新產品後,較等價值的常規化肥增產20-30%,同時,明顯改善作物產品品質,實現產品無毒、無害、無殘留、無污染,被廣大農民認可為“增效致富的好肥料”,被有關專家譽為“二十一世紀生產綠色產品的肥料首選”。2004年由汶上縣綠鵬生物工程研究所向國家申報的“套用水解有機質固氨技術製造有機-無機複合肥”項目,被科技部門列為2005年度“國家級星火計畫項目”,並頒發了“證書”。
2005-2006年,解決生物有機肥製造中的技術難題和特製專用設備,針對生物有機肥中有機質難溶解,氮素損失大,配製原材料種類多,成分複雜,數量各異,懸殊大,混拌不均,原料鬆散、制粒難成球更難和高溫烘乾殺死菌種、菌種存活率低等一些實際問題進行了調研,從理論到實踐,經過反覆實驗,成功地有效地解決了製做生物有機肥的關鍵技術難題;同時,研製出有機質水解罐、氨化固氮罐、制粒成球拋光整型機和低溫乾燥機及磁化特殊處理裝置等生物有機肥特製專用設備。
2007年配製的大蒜生物有機肥,施用後,經農業部食品質量監督檢驗測試中心(濟南)檢驗,又經國家綠色食品發展中心審核,被認定為“綠色食品A級產品”。
2008年進行了中西藥物廢渣的考察、調研工作,同時取樣進行生物發酵降解試驗,通過反覆試驗,解決了藥物廢渣中有毒、有害物質的處理技術難題;“利用藥物生產廢渣製造專用生物有機肥關鍵技術研究”。這項技術,2008年被河南省發改委列為科技重點開發項目,同年又被河南省科技廳組織有關專家進行了技術鑑定。
2009年-2010年,按照交能集團有限公司戰略轉型的部署,於2009年成立了生物實驗室,研製清新劑、洗滌劑、除臭劑等新產品,通過海格國際酒店的實驗,取得了良好的效果。2010年,正進行生物有機肥及生物工程專用設備的考察立項。
理論研究
一、產品配製的主要原材料及製作原理
(1)產品配製的主要原材料
配製生物有機肥主要原材料,以農作物秸稈、果殼、畜禽糞便、食用菌渣、甘蔗渣、甜菜渣、中西藥藥渣、糠醛渣、造紙渣、白酒糟、啤酒糟等含有有機質豐富的生物質資源廢棄物為主要原材料,根據不同作物的需肥特性,添加一定比例、數量的大量元素氮、磷、鉀,中量元素鈣、鎂、硫,微量元素鐵、鋅、錳、鉬、銅、硼,和活性物質胺基酸、腐植酸、多肽及多種有益微生物菌種,科學配製而成的一種新型綠色環保肥料。
(2)產品的製作原理
運用高新技術,將生物質資源廢棄物中難溶性的有機質,轉化為可溶性的水解有機質,噴灑微生物菌種,進行生物發酵,按照農作物需肥特性,添加一定數量的大量元素、中微量元素、活性物質及有益微生物,科學配製而成的一種無毒、無害、無污染,多功能的綠色環保生態有機肥料。
二、產品的生產工藝流程與產品的作用機理
(1)產品的生產工藝流程 (2)產品的作用機理
實踐驗證
一、介紹一種高科技生態環保新型肥料----生物有機肥21世紀是生物技術和生物工程崛起的時代,在這個時代里,生物有機肥有著廣闊的發展前景。與傳統常規微生物肥料相比,創新之處主要有4個突破:
(1)在菌種的組合匹配上有新的突破。
傳統的常規微生物肥料,多為單質微生物肥料,比如固氮肥料:微生物為固氮菌,生物鉀肥:微生物主要是鉀細菌(又稱解鉀菌),生物磷肥:微生物主要是磷細菌(又稱解磷菌)。近幾年,兩元或三元微生物複合肥不斷增加,但其功能仍然單一,肥效也不太明顯。
隨著微生物肥料的不斷發展,針對微生物肥料品種少,功能單一,肥效不明顯,投肥多,產出少,經濟效益低和化肥過量施入,造成土壤板結,病蟲害增加,作物產品質量下降,農產品殘留物質超標,人類身心健康受到威脅等一系列嚴重問題。為了解決這些問題,經反覆修改配製,大面積多種農作物農田實驗,研製出一種高科技生態環保新型肥料——生物有機肥。這種肥料在菌種的結合匹配上,與傳統的常規微生物肥料相比,無論是菌種的種類數量,功能作用,還是肥料的肥效,產品的綜合效益上,均有新的突破。菌種的種類由一種、兩種、或三種組合,增加到6-8個菌群,做到共生共存、取長補短、優勢互補、互不拮抗 ;功能作用由單純提供營養,增加為提高土壤肥力,增強農作物抗逆性能,節約50%化肥使用量,提高一倍肥料利用率,消除環境污染,促進土壤微生物生態平衡等多種功能;肥料肥效較常規等價值化肥增產10%以上;作物產品質量有顯著提高,口感好,提高Vc和糖的含量,降低或消除硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量。
(2)在配製生物有機肥的總養分含量上有新的突破。
傳統的常規微生物肥料,主要以含有有機質的物料為載體,比如:草炭、粉碎的多種農作物秸稈、多種餅肥及多種農作物種子糠麩、殼類等物質。無論選用哪種原料,除全部採用餅肥外,總養分含量都不超過3%,肥料中養分低,不能滿足作物產量和品質的需要。為了獲取較高的產量,農民只好加大化肥的投入。產量提高了,但產品品質卻降低了,由於化肥過量施入,作物產品中化肥殘留物超標,農產品出不了口,更為嚴重的是作物產品有毒物質的積累,食用後人類的身心健康受到嚴重的摧殘。
為了滿足農作物對各種養分的需要,保證農作物較高的產量,同時又防止或消除過量化肥對農作物產品品質的污染,在保證微生物肥料中,微生物菌種有足夠存活量的前提下,就必須增加微生物肥料的養分含量。經過多年的不同地域、不同農作物的農田試驗,研製出高營養的微生物肥料,微生物肥料總養分含量突破了10%,特色作物,比如高鉀、中磷,低氮作物,總養分含量可達20%,這個數據也是研究微生物肥料理論上的重大突破。
(3)在製造加工機械設備上有新的突破。
傳統的常規微生物肥,多為粉劑,但這種劑型最大的弊病不能機械化施肥。為了保持這種肥料的特性和足夠的微生物數量,生產廠家採用常溫下擠壓造粒(圓柱型)和對輥造粒(扁圓型),這種劑型,大小不一,切有毛邊,仍不適於機械化施肥。若製作成圓球型顆粒,需要採用圓盤或轉鼓高溫造粒,這樣以來,微生物就會全部被殺死。
為了保障微生物的存活率,又能適於機械化施肥,就必須研製出製作加工生物有機肥的有機質水解罐、固氮罐、風選機、磁選機、破碎機、粉碎機、原料自動稱量——摻混——噴霧攪拌機、擠壓造粒機、(或對輥造粒機)、拋光整型機、低溫烘乾——冷卻——篩分機(又稱三合一機)、磁化處理機、自動稱量——封口機、。在這些機械設備中,有機質水解罐、固氮罐、摻混——噴霧——攪拌機、拋光整型機、低溫烘乾機等主要機械設備,是整體加工製造設備中的核心設備。這些設備在國內來看,一無專業製造生產廠家,二無套用到生物有機肥料上。因此,制約著這種肥料的發展。而我們研究所在研製製作這些設備上先走一步,並做了卓有成效的大量工作。有機質水解、氨化固氮,將這種高新技術運用到生物有機肥上,在國內外均處於領先水平,也可以說是製作生物有機肥上的新突破;摻混——噴霧——攪拌機,能使生物有機肥中,養分總含量不到2%的中微量元素,均勻地摻混在肥料中,較好的解決了配製原料少,攪拌不均,而又制約產品質量的重大難題,這項技術,也可以算作製作生物有機肥上的新突破;拋光整形機使圓柱狀或扁圓球狀一次拋光整形,滾製成圓球型,無返粒、成球率高、強度大、流動性好、光滑美觀、適於機械化施肥,結束了生物有機肥因體輕鬆散,制粒難,成球更難的歷史,是當今生物有機肥製作球型顆粒的理想設備,這又是製作生物有機肥上的新突破;低溫烘乾機是製作生物有機肥,保證肥料產品質量最重要的設備之一,該設備既降低了肥料中的水分,保證肥料顆粒的強度、硬度,同時又保證了肥料中有效菌種的數量,成活率可達95%以上,這種機械設備,也是製作生物有機肥的新突破。總之,這些新突破,加快了生物有機肥的發展。
(4)在肥料的功能作用上有新的突破。
傳統的常規微生物肥料是不進行特殊處理的,為了增加微生物肥料的新功能,我們對其肥料產品進行了磁化處理,在適宜的磁場環境下,選擇合理的磁場強度,就可達到最佳的理想效果。否則,磁場的強度過大,微生物菌種受到抑制;磁場強度過小,對微生物菌種不起作用。經過多年的制肥經驗,掌握了合理的磁場強度,處理過的微生物肥料,與常規微生物肥料對比,肥效功能有新的突破:一是施用後水分子激活,勢能提高,增強作物根細胞對肥料的滲透性與吸收能力;二是施用後增強土壤礦物質的溶解能力,為農作物提供更多的離子型植物營養元素;三是施用後增大水中的解離度,提高含氧量,促進農作物的光合作用;四是施用后土壤有機質增加,容重減少,孔隙度加大,團粒結構增多,土壤活化,肥力提高,做到用養結合,耕地常用常新;五是施用後消除環境污染,提高作物的抗逆性能,促進微生物新陳代謝,恢復了土壤微生態平衡。
隨著國民經濟的高速發展,各種產品產值都在快速增加,與此同時,產品廢棄物及其環保治理費用也相應的不斷增加。二者關係如若處理不好,那么,可直接影響循環經濟的可持續發展。比如:現就我國的醫藥工業來說,醫藥產品品種、數量增加了,隨之而來產生的固液廢棄物也相應的攀升,而這種攀升,竟然達到制約醫藥產品不能發展的地步。
為了保證醫藥產品的正常生和醫藥產業化的健康發展,我們會同醫藥企業廠家,運用高新技術,採取了產品生產與藥物廢渣處理同步進行,經過一年的實際操作運行,收到了良好的效果。為我國的醫藥產品正常生產,提供了穩定的可行運作方式;同時,也為我國醫藥產業化循環經濟可持續發展,提供了新的模式和寶貴的經驗。
為了運用開發這項高新技術,現就藥物固液廢棄物分離技術及固液廢棄物綜合利用有關問題,做以簡要介紹:
(1)藥物固液廢棄物分離技術
採取板框式壓濾機,將藥物廢渣中的固體與液體分開,固體藥渣含水量可達35%左右。
(2)藥物固液廢棄物生物發酵降解技術
採取生物發酵降解技術,將藥物固液廢棄物中的重金屬、殘留抗生素等有害、有毒物質,進行中和、吸收、分解、合成,使其有害、有毒物質減少、降低,達到國家規定的標準。
(3)藥物廢渣固液廢棄物綜合利用技術
①固體廢棄物配製生物飼料
首先,將分離出來的藥物廢渣噴灑微生物菌種,入池發酵3-5天;然後,將發酵的藥物廢渣加入飼料添加劑,充分攪拌,進行擠壓造粒;第三,脫水進行低溫乾燥;最後,進行磁化處理,自動稱量、封口、碼垛、儲藏。
②固體廢棄物配製生物有機肥
首先,將分離出來的藥物廢渣噴灑微生物菌種,入池發酵3-5天;然後,將發酵好的藥物廢渣,添加一定比例的的大量元素N、P、K,適量的中量元素Ca、Mg、S和少量的微量元素Fe、Mo、Mn、Cu、Zn、B及活性物質胺基酸、腐植酸、多肽;第三,將各種物料充分攪拌,擠壓造粒、整型拋光、篩分、低溫乾燥、磁化;最後,自動稱量、封口、碼垛、儲藏。
③液體廢棄物配製生物農藥
將分離出來的藥物廢液,再進行液-液分離,可溶性的液體進入發酵罐,加入不同種類的微生物菌種,配製系列的生物農藥;不溶性的混合液體,注入另一個儲存罐中,送往廢油液收購站,用於提取生物柴油。
綜上所述,經①、②、③處理後,無廢渣、無廢液、無廢氣,做到了“三無”生產,實現了無污染的“零排放”。
此項高新技術,也可以運用到化工、輕工、食品、餐飲、農業、畜牧業產品加工固液廢棄物的處理。
套用效果
2000年至2003年在廣東省廣州市番禺區、深圳市寶安區分別對水稻、白菜、荷蘭豆、冬瓜、花菜、香蕉等作物進行了農田試驗。通過大面積的農田試驗,均收到顯著的 增產效果,與同價值的化肥或複合肥相比:水稻10.5%、白菜22.0%、荷蘭豆15.0%、花菜25.0%、香蕉18.0%;2004年至2006年在山東省汶上縣配製的綠鵬生態專用肥,分別對玉米、小麥、大蒜、番茄、水蘿蔔進行了農田試驗,同樣收到顯著的增產效果:玉米35.5%、小麥24.0%、大蒜30.2%、番茄12.0%、水蘿蔔40.5%。
技術創新
21世紀是生物技術和生物工程崛起的時代,在這個時代里,生物有機肥有著廣闊的發展前景。與傳統常規微生物肥料相比,創新之處主要有4個突破:一是在菌種的組合匹配上有新的突破;二是在配製生物有機肥的總養分含量上有新的突破;三是在生物有機肥製造加工機械設備上有新的突破;四是在生物有機肥產品的功能作用上有新的突破。
一、生物技術創新特點
本項技術較為成熟,與傳統常規農業技術相比,其主要創新點就在於:一是採取的技術路線新穎獨特,技術領先,將多種學科融為一起,科學組裝,形成一個完整的多功能有機體;二是選用的生產設施結構科學合理,便於操作,節電、省煤、省水、產品成品率高;三是生產工藝技術先進,節能、生態、綠色環保,別具一格,有創意性;四是在生產過程中,做到了無廢渣、無廢液、無廢氣的“三無”生產,實現了廢棄資源再利用的無污染“零排放”;五是投資少,見效快,周期短,利潤大,有較高的推廣實用價值。
二、產品的特色
一是配製生態系列專用肥,所需養份是按生物學特性科學配製;二是有機質分解採取高溫、高壓、水解、固氮的方法,由難溶解轉化為易吸收;三是微生物的篩選與組合採用取長補短、優勢互補、互不拮抗、共生共存的原則,做到菌種組合最佳、最優;四是產品採用磁化處理工藝,使其產品內部結構發生變化,水分子激活,含氧量增加,光合作用增強。
科技成果
“套用水解有機質固氨技術製造有機-無機複合肥”,2005年被科技部列為“國家級星火計畫項目”;2007年配製的大蒜生物有機肥,施用後,經農業部食品質量監督檢驗測試中心(濟南)檢驗,又經國家綠色食品發展中心審核,被認定為“綠色食品A級產品”;2008年將“利用藥物生產廢渣製造生物專用有機肥關鍵技術研究”,列為河南省發改委科技開發重點項目,同年,又被河南省科技廳組織有關專家進行了技術鑑定。