由此与首都师范大学、北京城乡建设总公司、社科院农村能源技术经济研究会、北京农业工程学会、沼气行业协会、北京农村能源办公室等单位的合作研究取得了长足进展。从而使我更加坚定地热爱这个行业。
从20世纪70年代末、80年代初、90年代初又先后接受农业部下达的科研任务:集约化猪场粪水厌氧综合处理系统及相关设备研究,沼渣沼液水肥耦合灌溉研究与推广,接受北京市“北京农业生态环境工程对策研究”,并获金桥奖。四年期间,上述任务均完满地通过鉴定。
这期间还受农业部派遣赴德国农业研究中心(FAL)从事沼气科研交流,与捷克政府和维特科维策公司合作(捷克政府出资赞助),1998—2002年先后修建了河北固安宝申养牛场3000立方米大型沼气工程和利用沼渣沼液制取有机复合肥生产线,江西南昌金牛集团1500立方米大型沼气工程和有机复合肥生产线,2004年又与捷克政府共建了内蒙古宁城县夕子镇塞飞亚养鸭集团12000立方米大型沼气工程。借此也引进了搪瓷钢板拼装罐技术与安装机具,引进德国FAN公司先进的固液分离设备和沼气热电联产发电机组及技术。有了这些国际合作铺垫的基础,开拓了我近十几年独立研发的技术、工程设计与施工路径以及诸多新理念的提出,设计方法学、创新技术与设备的加工、生产。
1988—1989年作为访问学者与前苏联学者、专家从事新能源交流与合作研究。高访期间发表的演讲、论文受到苏联同行们的认可和赞许,进而与普利舍甫院士共同指导研究生从事新能源的研究,编写了《生物质能工程学》,《再生能源概论》校际用教材。在各种期刊、杂志,论文集上发表论文20余篇。
自“九五”至“十一五”期间,党和政府对可再生能源开发和新农村建设的高度关怀与重视以及加大资金的支持力度,令新能源工作者振奋不已,也激励我在退休之年更加忘我地为之奋斗。“十二五”规划的宏伟蓝图会让更多后来者和年轻人有展现理想和目标的大好机遇。
上述期间还相继担任农业部、环保部、国家工程咨询中心和有关省市项目评审专家组成员,为多起行业培训班授课。(北京、乌鲁木齐、南京、昆明、西安、蚌埠、钦州等地);还相继为北京新能源职业高中班授课,编写了教材;担任北京市水利局中英水环境治理项目(ODA)高级技术顾问并为学员们讲课,还帮助房山县南韩继村修建了一座300立方米沼气工程;兼任山东省农业大学客座教授并为其能源专业筹建了实验室,培养青年骨干教师等。
我为我国农村新能源建设,为农业生态环境的良性循环尽了微薄之力,感到欣慰。但也留下许多遗憾,仍需有生之年,再做努力。
三、国外考察和国内调查的启示
2004年我受全球环境研究所及美国布莱梅基金会委派赴斯里兰卡考察沼气工程,历时三个半月,写了近6万字的中、英文考察报告——斯里兰卡沼气项目商业化可行性计划书。
此报告的中心思想是,斯里兰卡的矿物质能源资源匮乏和短缺,煤、油等基本依赖进口,且价格昂贵,但其自然气候条件良好,可再生能源资源相对丰富,尤其是生物质资源。我国20世纪援建的户用小型水压式沼气池,由于脱离其国情,加之技术含量低,运行效果差,难于推广。我在报告中指出,斯里兰卡沼气建设必须走商业化的道路,提升技术,加强管理,户用沼气应走小型高效工厂化生产和售后服务之路,大中型沼气工程应坚持“能肥共生”,资源全方位整合,促进农业生态良性循环和经济良性循环,是其富民强国的重大举措。此报告递交给斯里兰卡农牧业部,引起他们的重视。
实际上调查的大量资料,以及中国沼气建设走过的弯路和经验教训,佐证了上述结论。中国今后的沼气建设与发展,也应在提升技术含量上下大功夫,打造精品工程,要示范带动,不要一哄而上,不能只重数量不重质量,要加强管理,走市场化、商品化的路子。
这之前,1997年、1998年赴美、赴德、赴捷、赴苏考察新能源,结论也是一个:依据科学发展观,要大力加强研发、创新和打造精品,走商业化运作之路。
这也恰恰符合我们党和政府提出的践行科学发展观,科技创新,走市场经济的发展道路。沼气工程也不例外。讲科学,依据国情,走自己的路。不卑不亢,不崇洋媚外,遵循规律,不保守,也不冒进,“引进、吸收、消化、创新”才是正道!这也是我所理解的与世界接轨的含义。学习国外先进的东西,发扬自己的优势,奋发图强!
四、沼气工程商业化运作是必由之路
后半生从事的沼气工程建设,新型的以厌氧消化物为基质的有机复合肥料研发与推向市场,从理论上提升,实践中完善,使之成为一种新理念和模式。实验室的试验数据分析,工程修建和运行过程中实测数据,验证了我提出的相关理论、工程模式是可行的,愿与同行的仁人达士共同探讨,再攀新高。
(一)人、畜、禽粪便、作物秸秆、厨余有机垃圾等(含食品加工业高浓度有机废水)治理与开发利用的新观念、新理念、新思维、新方法、新途径。
1.新观念:视畜禽粪便等有机排泄物为资源,不再作为废弃物对待和处理(辩证唯物主义观,一切生物质均是太阳能转换形态,农业生态系统的全部功能包括:生物生产、物质循环、能量流动和信息传递。)物质不灭,一切生物质资源均可循环和再生利用。
2.新理念:“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式,即以种植业为基础,养殖业为龙头,沼气为纽带、加工和肥料为驱动力的“循环经济”(或称作生态经济)的模式,确保“高产、高效、优质”农业的发展目标,环保达“零排放”。
3.新思维:全方位、多层次、多功能、高效率、高效益的将有机物质转换为高回报率的产品(或高附加值的商品)。
4.新方法:以高科技为支撑,现代科技与技术的合理集成与组合,知识、技术、人才的集成与融合,变单环技术为链条技术、网络技术;做到A.“五E工程”(①生态环保工程Ecology,②能源工程Energy,③管理工程Engineering,④电子技术与信息工程Electronic,⑤经济工程Economy相结合;B.“五化”和“五高”要求:力争实现粪污资源的减量化→无害化→资源化→产业化→商品化(市场化),以商品经济为导向实施产品的“高科技、高效率、高品质、高洁净、高附加值;
5.新途径:以生态良性循环为总目标,走能肥共生、综合治理与开发利用的路子,体现五个“新”字(新技术、新工艺、新材料、新设备、新产品),调动五个“互补”(资源互补、能量互补、技术互补、资金互补和效益互补),确保经济的可持续发展,最终达到生态环保、社会和经济效益的高度和谐与统一。
(二)畜禽粪便污染治理与资源开发利用的技术开发路线分析
1.循环经济(生态经济)模式内涵:资源→产品→资源循环再生(①资源合理再利用与增值;②生态环境良性循环),而常规经济运行模式:资源→产品→废弃物(①生产链断裂,资源浪费;②环境污染);