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在推進鄉村全面振興和農業綠色發展的時代背景下,馬鈴薯產業正從“增產增收”向“提質增效、綠色循環”加速轉型。作為我國重要的口糧和加工原料作物,馬鈴薯在帶動農民增收的同時,其加工環節產生的大量廢水、廢渣和次粉等副產物,一度成為制約產業可持續發展的“隱形負擔”。
如今,在國家馬鈴薯產業技術體系的系統布局和科技支撐下,這些曾被視為“難題”的加工廢棄物,正逐步實現資源化、高值化利用,轉化為飼料、肥料和能源。
在這背后,是一支長期扎根西部、面向產業一線的科研團隊在持續發力。他們就是國家馬鈴薯產業技術體系“質量安全與營養品質評價”崗位科學家團隊。多年來,團隊聚焦馬鈴薯加工“廢水、廢渣、廢氣”治理與資源化利用,用科技手段破解產業痛點,讓“變廢為寶”從理念走向現實。
全鏈條技術解鎖“變廢為寶”密碼
團隊負責人、中國科學院蘭州化學物理研究所研究員曾凡逵表示,馬鈴薯加工產業的發展,背后伴隨著難以回避的環保難題。在淀粉、全粉等產品的加工過程中,廢棄物的產生量十分驚人——每生產1噸淀粉,就會產生約20噸高有機質廢水和6.5~7.5噸高水分薯渣,此外還有大量皮渣、次粉和高溫蒸汽余熱。這些廢棄物若處理不當將帶來多重隱患,讓企業陷入“不處理違法、處理虧本”的兩難境地。寧夏西吉縣萬里淀粉有限公司負責人蘇德花坦言:“企業不是不想利用廢棄物,而是缺技術、缺成套方案。”
面對產業痛點,國家馬鈴薯產業技術體系“質量安全與營養品質評價”崗位科學家團隊挺身而出,長期扎根西部產業一線,聚焦“三廢”治理與資源化利用,研發出一系列核心技術,構建起覆蓋加工全鏈條的廢棄物利用體系。
在廢水處理領域,團隊創新研發“兩步法熱絮凝蛋白提取技術”,通過離心分離小顆粒淀粉和細纖維,再進行蛋白熱絮凝,成功攻克了換熱器易堵塞的技術瓶頸,將蛋白純度穩定提升至75%以上。同時,集成機械消泡和余熱梯級利用工藝,使系統整體能耗降低約50%,產出的馬鈴薯蛋白色澤淺、品質穩定,可作為高端飼料和食品原料。目前,該技術已在9個省份的50余家企業推廣應用,并推動相關標準納入國家標準規范體系。
提取蛋白后的脫蛋白廢水并未被丟棄,而是通過團隊研發的安全還田技術實現“二次利用”。這些富含氮、磷、鉀和有機質的有機肥水,在不同氣候和土壤條件下精準還田,既實現了廢水“零排放”,又替代了部分化肥,讓土壤結構得到明顯改善。“這不僅解決了環保問題,還讓地里的收成更好了,肥效也更持久。”參與示范的種植戶反饋道。
針對薯渣處理難題,團隊開辟了兩條高值化路徑。一方面,研發薯渣高效發酵飼料技術,篩選出5種植物內生菌制成復合微生物菌劑,通過固態發酵降解抗營養因子,提升蛋白含量和適口性。該技術在寧夏西吉縣萬里淀粉有限公司應用后,企業建成3個發酵池,單次可生產發酵飼料7500噸,累計帶動增收約400萬元,形成“加工—發酵—養殖”的循環模式。另一方面,團隊與企業聯合,通過微生物發酵技術將薯渣、皮渣等轉化為高品質生物有機肥,在甘肅等地建設示范點,為綠色種植提供穩定投入品。
此外,團隊還瞄準余熱浪費問題,構建“余熱回收—次粉干燥”閉環利用模式,回收全粉加工中產生的高溫二次蒸汽,定向用于次粉烘干,使資源化利用率提高約80%。相關技術已獲得國家實用新型專利授權。
循環發展繪就鄉村振興新圖景
馬鈴薯加工廢棄物的資源化利用不僅破解了產業環保痛點,更實現了生態效益與經濟效益的雙贏。
對于加工企業而言,技術賦能讓環保壓力大幅減輕,成本顯著下降。甘肅亞盛隴興淀粉有限公司通過蛋白回收生產線,讓廢水變“原料”;寧夏西吉縣萬里淀粉有限公司將薯渣轉化為搶手的發酵飼料,徹底擺脫了“廢料包袱”;甘肅薯香園農業科技有限公司借助余熱回收技術和生物有機肥項目,每年新增產值數十萬元。“這些技術投入不大、見效快,真正幫企業解了燃眉之急。”薯香園負責人楊新俊的評價,道出了眾多企業的心聲。
對于種植戶和養殖戶來說,資源化利用帶來了實實在在的收益。廢水還田替代化肥,降低了種植成本,改善了土壤質量;高蛋白薯渣飼料讓養殖成本下降,產品品質提升。在技術推廣區域,形成了“加工廢棄物—資源化產品—種植/養殖—再加工”的良性循環,帶動農戶增收致富,激活了鄉村產業發展的內生動力。
“從廢水到蛋白、從薯渣到飼料肥料、從余熱到能源,馬鈴薯加工廢棄物的全鏈條資源化利用,生動詮釋了‘綠水青山就是金山銀山’的發展理念。在國家馬鈴薯產業技術體系的統籌推動下,政產學研用協同發力,讓每一份資源都得到珍惜,每一份能量都實現循環。”曾凡逵說。
(原載于《中國科學報》?2026-01-15?第3版?綜合)
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