技术类别 储碳技术
适用范围 农业农田施肥及土壤改良领域
行业现状
在厌氧或者绝氧的条件下对生物质进行热解，可产生含碳丰富的固体物质，称为生物质炭。由于生物质炭对土壤碳的增汇减排作用，未来将在农业和环境中具有的巨大应用前景。我国作为农业大国，有丰富的秸秆等生物质资源，目前秸秆生物质低温限氧热裂解技术已趋于成熟，连续式立窑、转窑设备已经成功开发，并在上海、天津、河南等地建有较大规模的炭化生产线。其中，生物质炭肥料、土壤改良技术已经完成中试，并在河南、山西和江苏等地实现产业化和农业示范应用。
技术原理
该技术在封闭限氧条件下，将农作物秸秆稍加破碎，于350-550℃下经热裂解产生气体、液
体和固体三相物质。其中，固体部分主要是碱性的生物质炭，为基本保持植物细胞结构的富含稳定性碳（70%左右）和芳构化稳定有机质碳，并含有丰富的钾、硅、磷和钙、铁等养分；气体部分为生物质燃气；液体部分为木醋液。生物质炭用于农田，能实现直接储碳，并通过抑制农田N2O排放而起到间接减排的作用。同时，利用生物质炭生产的复合缓释肥用于农田时，还能减少氮肥施用量。 关键技术
（1）秸秆热裂解技术
在350-550℃之间实现生物质限氧热裂解炭化。
（2）生物质炭土壤储碳改良培肥技术
快速并大幅度提升土壤稳定态有机质，不增加甲烷排放，大幅度减少N2O排放，并显著改善土壤结构和实现保产增产。
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（3）生物质炭复合缓释肥技术
钼加工
采用不同性质及含量的化肥与生物质炭、木醋液和矿物材料混合造粒，使尿素氮与生物质炭颗粒低温复合形成有机桥键缓释性功能基，使生物质炭颗粒的复合和部分氮素转化为新含氮基，降低微生物硝化作用。
工艺流程
秸秆生物质炭农业应用技术工艺流程图
主要技术指标
1、秸秆生物质炭生产技术指标
每吨干秸秆生产750m3以上生物质燃气（燃气低位热值：≥5.1MJ/Nm频率补偿电路3），250公斤以上生物质炭和200公斤木醋液。生物质炭中稳定态有机碳含量45%以上，重金属等指标优于有机肥标准（重金属：Pb<15mg/kg；Cd<0.3mg/kg；Ni<15mg/kg；Cu<25mg/kg；Zn<50mg/kg；As<0.1mg/kg；Hg<0.1mg/kg；Cr<0.1mg/kg），填充密度在0.5g/cm3以下。
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2、土壤储碳改良培肥技术指标
生物质炭用量20吨/公顷，4年一次，土壤增碳10%以上；作物增产8-12%，改良盐碱地2年达产；农田N2O减排25%以上，土壤流失减少30%以上。
3、生物质炭缓释肥技术
每吨缓释肥节省化肥养分80公斤以上，肥料农业利用率提高10%以上；农田减少氮肥N2O排放损失25%以上；作物增产5%以上。
技术水平
葡萄藤下的玫瑰
该技术是2009年科技部的科技支撑计划项目和农业部生态环境财政项目，并于2012年通过教育部组织的科技成果鉴定。
典型案例
典型用户：河南三利新能源有限公司，安徽拜尔福生物科技公司，江苏森茂生态科技公司等。
典型案例1
案例名称：河南商丘新能源有限公司生物质炭项目
建设规模：年产3万吨秸秆生物质炭。建设条件：秸秆资源丰富，具备秸秆收储运条件。主要建设内容：建设秸秆热裂解炭化立窑及生物质炭联产生产线。主要设备为日产15吨生物aveee
质炭的立窑5个，周产生物质炭20吨炭化池7个。项目总投资7500万元，建设期3年。年减排量20万tCO2，年经济效益1500万元，投资回收期5年。减排成本为700-1000元/tCO2。
典型案例2
案例名称：安徽拜尔福生物科技有限公司生物质炭基肥生产与应用
建设规模：年产10万吨秸秆生物质炭复合肥。建设条件：秸秆资源丰富，具备秸秆收储运条件。主要建设内容：建设NPK总养分≥37%的生物质炭基有机无机缓释复混肥生产线。主要设备为秸秆池式炭化窑10座，立窑3座，转窑1座，蒸汽造粒缓释肥生产线1条。项目总投资8280万元，建设期3年。年减排量18万tCO2，年经济效益1500万元，投资回收期4年。减排成本为1000-1500元/tCO2。
市场前景
预计未来5年，全国将新增农业应用生物质炭250万t，可推广比例将达到未利用秸秆的5%，可形成年碳减排能力达520万tCO2。
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