厨余垃圾资源化处理能力不足制约城乡有机循环
我国生活垃圾中厨余垃圾占比超过55%，年产量逾1亿吨，但资源化处理率不足15%，成为城市环境治理与乡村生态建设的突出短板。随着垃圾分类政策逐步推行，混投、混装、混运等问题依然存在，导致分类后的厨余垃圾难以实现高效转化与安全回用。与此同时，农村地区面临有机质资源流失与土壤退化双重压力，形成“厨余垃圾源于农田却难以还田”的循环断链，制约农业绿色发展与乡村振兴进程。
项目团队依托中国农业大学资源与环境学院，自2019年起在全国9省18个市县开展系统调研，覆盖北京海淀、江苏苏州、湖南长沙、河北曲周等23个示范区。调研发现，传统堆肥技术存在处理周期长、含水率过高、产品质量不稳定等关键问题，难以满足规模化、标准化处理需求。基于实地数据与产业分析，团队将“水分控制”与“微生物增效”确定为技术突破方向，致力于构建厨余垃圾快速堆肥与资源化利用的全链条解决方案。
在“青年红色筑梦之旅”赛道引导下，项目以“城乡有机循环”为核心理念，推动厨余垃圾从“治理负担”向“资源载体”转变。通过整合科研创新与政策响应，团队逐步形成“技术研发—标准制定—模式推广”三位一体的实施路径，为提升我国城乡有机废弃物处理能力提供科技支撑与示范案例。
生物干化与菌剂复配实现堆肥效率跨越式提升
项目核心成果为“生物干化+好氧发酵”一体化堆肥系统，通过装备创新与微生物菌剂协同作用，攻克厨余垃圾高含水率导致的处理效率低下问题。团队自主研发的生物干化反应器可在24小时内将物料含水率降低30%，使堆肥有效处理量提升3倍，大幅缩短预处理周期。与传统槽式堆肥相比，该系统将处理功率从每吨12 kW降至4.6 kW，能耗降低60%以上，为规模化运营奠定基础。
在菌剂研发方面，团队构建了涵盖干化、腐熟、除臭三大功能的功能微生物库，通过菌种鉴定、配伍优化与逐级放大生产，形成复合微生物菌剂产品。干化菌剂加速生化脱水，腐熟菌剂促进有机物降解与稳定化，除臭菌剂实现堆肥全过程臭气生物净化。接种菌剂后，堆肥周期从30天以上缩短至7天以内，且产物符合《有机肥料》NY/T525-2021标准，含水率低于30%，实现“堆肥增速、堆肥增量、堆肥不臭”的综合目标。
相关技术已获授权专利9项，包括生物干化设备、微生物菌剂配制与工艺优化等多类知识产权。团队发表国际期刊论文23篇，累计影响因子超过200，制定国家及农业行业标准5项。5项关键技术经鉴定达到“国际领先”或“国际先进”水平，形成较高技术壁垒与行业影响力。
示范中心落地太湖，千万元订单验证模式可行性
项目在江苏省苏州市吴中区建成全国首个“环太湖有机废弃物处理利用示范中心”，实现厨余垃圾日处理能力40吨，年处理规模1.46万吨，年产有机肥5000吨。该中心获江苏省颁发的全国首张以城市餐厨垃圾为原料的肥料登记证（登记号：苏皖（2022）准字001号），标志着产品具备合法上市资质。2023年，团队成立北京清废兴源科技有限公司，注册资本500万元，并获北京沃土天地生物科技股份有限公司300万元股权投资，用于生产线扩建与市场推广。
在商业模式上，项目采取“设备销售+项目共建”双轮驱动。一方面，团队向山东莘县、商州化工等地区与企业出售生物干化生产线，订单金额达1000万元；另一方面，通过招投标承接地方厨余垃圾堆肥厂建设与运营项目，与政府、投资方、基建企业形成合作网络。目前，项目年收入预计达755万元，静态投资回报期约为3年，具备良好的经济可持续性。
城乡废弃物处理需求迫切，技术替代空间广阔
随着城乡垃圾分类政策深入推进与“无废城市”建设提速，厨余垃圾资源化处理市场迎来爆发式增长。据测算，若全国厨余垃圾资源化率从当前不足15%提升至30%，将催生年处理能力超过3000万吨的市场空间，对应装备与服务市场规模可达百亿元级别。目前，国外企业如德国BACKHUS、日本ECOTEC等虽具备技术先发优势，但其生产线价格高昂（200万元/吨以上）、能耗高、适应性强，为国产品牌替代提供契机。
项目产品在关键性能与成本控制方面具显著竞争力。中农模式生产线价格为40万元/吨，仅为进口设备的20%-25%；处理功率为4.6 kW/吨，能耗低于国内外同类产品；处理周期缩短至7天，单位时间处理量提升至1200吨/月，效率优于日本COMPO反应器（900吨/月）与德国BACKHUS系统（600吨/月）。随着项目在山东莘县、环太湖等地的示范效应扩散，团队计划在2024年实现收入4000万元，2028年突破1亿元，逐步覆盖全国主要农业区与城市群。
团队计划通过股权融资、政府项目与合作共建三类渠道加速市场渗透。目前已融资300万元，释放10%股权，资金主要用于技术研发、试验示范与品牌推广。未来将重点拓展长三角、京津冀与黄河流域市场，通过“设备输出+运营服务”模式，实现从技术提供商向城乡有机循环系统解决方案供应商的转型。
推动农业绿色转型，构建产教融合育人平台
项目通过厨余垃圾肥料化与就地就近利用，有效提升土壤有机质含量，减少化肥施用量与农业面源污染。据估算，若全国50%的厨余垃圾实现资源化利用，可替代化肥约2595万吨，减少二氧化碳排放5.5亿吨，修复耕地面积70万亩，对实现“碳达峰、碳中和”与农业可持续发展具有显著贡献。在环太湖地区，项目已推动氮磷污染负荷下降，助力流域生态环境保护与农业绿色转型。
在教育维度上，项目依托中国农业大学有机循环科技小院体系，培养专业型研究生93名，开展党建宣传与技术培训50余场，覆盖基层农技人员与农户数千人。项目成果被写入《环太湖城乡有机废弃物处理和利用研究》等3部教材，并承担国家发改委、农业农村部委托课题2项，形成“科研—教学—社会服务”深度融合的育人机制。团队成员在学期间发表高水平论文23篇，获“互联网+”北京赛区创意组第一名，体现出良好的专创融合成效。
项目亦探索出高校团队服务国家战略与区域发展的可行路径。通过响应“太湖治理”“乡村振兴”等国家需求，项目在政策制定、技术推广与人才培养方面形成多层级输出。未来，团队将继续深化与政府、企业、社区的合作，构建“技术—产业—治理”联动的有机循环体系，为我国城乡生态文明建设与绿色发展提供可复制、可推广的系统性范式。