吉林生物质炭技术的应用

废弃物生物质炭化利用过程将一大部分绿色植物光合产物碳以生物质炭的形式固定下来，与直接燃烧或还田相比，有机碳的周转时间大幅度延长，将大气二氧化碳更长时间地封存于土壤。有研究表明，生物质炭稳定性强，在土壤中至少存留几百年。其次，生物质炭化过程还回收利用了有机质中大部分的养分资源和一部分能量，既节约了能源，又减少了化学肥料施用，进而减少了化学肥料生产过程中的温室气体排放。第三，生物质炭施用后还能减少农田温室气体直接排放。对多个田间试验的数据整合分析发现，生物质炭施用后农田氧化亚氮和稻田甲烷排放分别降低13.6%和15.2%，每生产1千克谷物温室气体排放量减少3.5千克二氧化碳当量。按照2018年全国粮食产量6.58亿吨计，生物质炭施用当年全国温室气体排放可减少23亿吨二氧化碳当量。因此，生物质炭农业应用的碳中和潜力巨大。生物质炭可以去除环境中的污染物，还可以吸附游离碳和氮化合物，减少生物质在转化过程中温室气体的排放。吉林生物质炭技术的应用

“一炭三肥”炭基生态途径以低温热解技术为基础，炭化利用多种农业废弃生物质资源，形成了集农业废弃物处理、生物质能源利用与土壤改良和环境治理的多元化利用途径，主要产品包括生物质炭（基础产品）、土壤改良剂（炭基有机肥）、炭基复混（掺混）肥、液体复合肥4个产品。林木类生物质炭pH高、孔隙发达，可直接用于重金属污染农田治理。秸秆类和城市污泥生物质炭养分含量高，可以和化学肥料结合制备成生物质炭基肥，部分替代化学肥料用于主要粮食作物生产。林木类、果壳类生物质炭与畜禽粪污混合堆肥，通过接种有益微生物，制备土壤调理剂，用于盐碱土、连作障礙土壤治理和中低产田土壤快速改良。其中，生物质炭为土壤结构重建提供有机质支撑，畜禽粪污为土壤微生物和植物生长提供养分资源。炭化过程中产生的木醋液和生物质炭浸提液用于生产商品液体有机肥，一方面为植物生长提供养分，另一方面可作为植物促生剂提高植物抗逆性。浸提后的生物质炭保留了良好的孔隙结构和表面活性，可用于重金属污染土壤治理。炭化过程中产生的可燃气体可直接为生物质炭基肥制造、生物质炭原料烘干提供能源。辽宁小麦生物质炭环境修复靠生物质炭培养，功能可靠，可促进生态恢复。意义重大，优势多多。

生物质炭在环境中发挥着重要的生态效益，尤其是其在碳循环和碳固定方面的独特优势。作为一种碳汇技术，生物质炭有助于减少二氧化碳的排放，并能将有机碳固定在土壤中数十年至上百年。这一过程不仅降低了温室气体的浓度，还为土壤增加了稳定的有机质。此外，生物质炭的多孔结构能够吸附并固定重金属、有机污染物及营养元素，减少了这些成分对土壤和水体的污染风险。由于其极强的吸附能力，生物质炭在污水处理和废弃物管理中也展现出巨大的应用潜力。研究表明，适量添加生物质炭不仅能增强土壤肥力，还能改良土壤的物理结构，减少土壤中的酸化和盐化现象。因此，生物质炭既是一种可持续的固碳手段，又能提升土壤健康，对生态系统具有深远的环境效益。

活化处理提升性能为了进一步提升生物质炭的性能，活化处理是常用的方法。化学活化是其中一种重要方式，常用的活化剂有氢氧化钾、磷酸等。以氢氧化钾活化为例，将预处理后的生物质与一定比例的氢氧化钾溶液混合均匀，然后在适当温度下进行热解活化。活化过程中，氢氧化钾会与生物质中的碳发生反应，刻蚀碳结构，形成丰富的孔隙。物理活化则通常采用水蒸气或二氧化碳等气体在高温下对生物质炭进行处理。例如，用水蒸气活化时，高温水蒸气与生物质炭表面的碳反应，生成一氧化碳和氢气等气体，从而开辟出新的孔隙通道。活化处理后的生物质炭比表面积明显增大，吸附性能和化学反应活性得到大幅提升，使其在环境修复中更具优势。生物炭为何能降低重金属生物有效性：一是高pH，二是吸附作用。

研究表明制备温度对生物炭的吸附有很大的影响，因为随着制备温度的升高生物炭的比表面积增大，碳含量增加而氧含量降低，O/C降低，生物炭的亲水性和极性降低，对水分子的亲和力降低，对疏水性污染物的吸附增强。因此表现为比表面积越大吸附作用越强。有研究将裂解温度与生物炭比表面积的相关性进行了分析，发现它们呈正相关，相关系数为0.48，即裂解温度的升高可以增加生物炭孔隙度和比表面积，这与之前的研究结论一致。这是因为温度升高，孔结构及复杂性降低，导致比表面积增大。吸附空气中的有害气体，生物质炭助力室内空气净化。贵州芦苇生物质炭培养方法

如何才能生产出好的生物炭：好的生物炭必须具有两个条件：一是在无氧条件下裂解；二是裂解必须完全。吉林生物质炭技术的应用

生物质（秸秆和枯枝落叶等）利用是长久而不竭的主题。我国每年生物质产量约为7亿吨，并随产量增加而有增加趋势。远在西周时期（公元前11世纪至公元前8世纪），中国农民就从实践中逐步认识到将杂草、秸秆和枯枝落叶燃烧成草木灰还田有利于作物的生长；14世纪初叶，王祯在《农书.粪壤篇》中把草木灰列为一大类农家肥料。北魏时期，贾思勰在《齐民要术》（约成书于公元533年至544年）中就提到用松制墨（炭黑）的方法和炭黑性质。在我国农田、草地和森林，经常可以看到没有分解的火烧黑色物质-生物炭。从2005年开始，随着巴西亚马逊流域考古发现一种黑色土壤，被称为黑土（（blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙语)比周围黄色土壤具有更高的碳含量和产量，激起了人们利用生物炭储存碳和提高土壤生产力的兴趣。目前制备生物炭的原料有秸秆、枯枝落叶、畜禽粪便、骨头、和污泥等。制备方法有无氧裂解法、半无氧裂解法、土窑法、燃烧淋水法、燃烧掩土法、土坑法等。制备温度从200℃到1000℃，大多集中在300-600℃。吉林生物质炭技术的应用