生物炭自從被發(fā)現之日起,就以其改良土壤、提高作物產量等眾多優(yōu)點引起科學家的關注。黃超等利用盆栽試驗,在肥力較差土壤上施用含碳量為63.4%的小麥秸稈生物炭,施用生物炭量為10、50和200g/kg的黑麥草產量分別比對照增加了7%、27%和53%;句芒芒等施用碳質量分數為47.17%的花生殼生物炭進行盆栽試驗,番茄產量高達92746kg/hm2;Luo等采用田間試驗研究發(fā)現,施入碳含量為67.69%的稻稈生物炭可以增加玉米干物質量。生物炭灰分含有一定量的礦質養(yǎng)分,污泥、畜禽糞便生物炭比木質、秸稈和殼類生物炭含量更高,可以補充養(yǎng)分貧瘠土壤及沙質土壤的一些養(yǎng)分供應。陳心想等研究發(fā)現,施用木質生物炭顯著提高了新積土有效磷、鉀含量。生物炭灰分量與生物炭pH值關系密切,堿性灰分物質高的生物炭pH值較高。生物炭固碳潛力由什么因素決定:由生物炭穩(wěn)定性及其引起的激發(fā)效應決定。浙江環(huán)境修復生物質炭
用秸稈制備的活性炭,由于對銅離子有較好的吸附作用,已經用于處理廢水中的銅離子。以椰子殼為原料制備的活性炭,也已經用于對蔗糖溶液進行脫色。之前,許多工廠都是用二氧化硫對糖液進行脫色處理,帶來了環(huán)境污染。而椰殼活性炭具有毛細孔分配均勻和吸附力強的特點,且可多次使用,既經濟又環(huán)保。稻殼制備活性炭的工藝簡單、成本低,對中傷害人體健康的焦油、煙氣中煙堿有良好的吸附作用,可以用來去除這些有害物質。城市污水中的污泥也可以用作生產活性炭的原料,并且污泥活性炭已用于對染料廢水進行脫色。此外,污泥制成的活性炭還可作為填充劑和著色料,用于聚氯乙烯防水卷材、聚乙烯塑料管材以及橡膠密封墊圈、橡膠輸送帶等制品的生產,提高這些制品的性能。廣東污泥生物質炭培養(yǎng)方法生物質炭可以去除環(huán)境中的污染物,還可以吸附游離碳和氮化合物,減少生物質在轉化過程中溫室氣體的排放。
近年來,由于生物質的可再生性,生物質質炭的工藝不斷改進升級,從傳統的外部供熱碳化干餾工藝,逐步轉向自生可燃氣循環(huán)燃燒供熱工藝,或是采用生物質炭化、干餾、氣化多聯產工藝,這些工藝促進了生物質制炭產業(yè)化發(fā)展。隨著科學技術不斷進步和農村經濟快速發(fā)展,農作物產量不斷提高、農產品加工產業(yè)迅速發(fā)展以及新農村建設不斷展開,包括農作物秸稈在內的各種農林廢棄物總量和種類呈上升趨勢。特別是近十年來,隨著農村城市化進程步伐的加快,農民生活水平明顯提高,對于可用作燃料和肥料的農林廢棄物利用率越來越低。農林廢棄物的高效處理處置及資源化利用已成為制約農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個難題。隨著國家對秸稈綜合利用的重視度較高,生物炭技術作為秸稈綜合利用的重要途徑之一,必將在全國范圍內得到大規(guī)模推廣和應用,同時在“雙碳”背景下,我國生物炭產業(yè)化進程將不斷加快,未來行業(yè)發(fā)展前景可期。
13C標記生物炭研究表明生物炭的固碳潛力由生物炭穩(wěn)定性及其引起的激發(fā)效應決定。利用13C穩(wěn)定性同位素標記的小麥秸稈制作成生物炭,研究了生物炭在不同土壤中的礦化速率及激發(fā)效應差異。研究結果表明:生物炭添加到四種類型的土壤中室內培養(yǎng)368天后,生物炭碳在不同土壤中的礦化量存在差異,寒區(qū)水稻土中為15.6mgC/kg土(0.25%),紅壤性水稻土中為14.2mgC/kg土(0.23%),黃淮海中為10.4mgC/kg土(0.17%),低肥力紅壤性水稻土中為9.92mgC/kg土(0.16%)。生物炭碳礦化量與土壤全鉀(r=0.679)以及全碳(r=0.584)含量均有的正相關關系。生物炭在寒區(qū)水稻土以及黃淮海水稻土中引發(fā)了的負激發(fā)效應,激發(fā)效應量分別為-284mgC/kg土和-157mgC/kg土;而其在紅壤性水稻土以及低肥力紅壤性水稻土中引發(fā)正激發(fā)效應,但并不,激發(fā)效應量分別為33.3mgC/kg土和58.0mgC/kg土。生物炭激發(fā)效應量與土壤的電導率(r=-0.884)及pH(r=-0.824)成極的負相關關系。研究表明,在評估生物炭固碳潛力時,應綜合考慮生物炭自身礦化速率和生物炭引發(fā)的土壤碳激發(fā)效應。延長肥料釋放周期,生物質炭實現養(yǎng)分持續(xù)供給。
我國農業(yè)面臨土壤肥力低、化肥農藥施用量大、土地退化普遍,以及農業(yè)廢棄物資源化利用難等問題,實現農業(yè)碳中和充滿挑戰(zhàn)。我們提出了基于作物秸稈熱裂解的生物質炭科技與工程構想,作為我國農業(yè)實現綠色和可持續(xù)發(fā)展的新途徑[3]。2017年,秸稈炭化還田被列入國家秸稈處理模式之一。2020—2021連續(xù)兩年,秸稈炭化還田入圍農業(yè)農村部重大性技術榜單。十多年的實踐證明,生物質炭化還田是實現土壤改良、農業(yè)增產、農民增收、食物質量與環(huán)境友好的綠色農業(yè)科技,能夠服務于國家農業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。至此,生物質炭基農業(yè)進入了全球視野。應用于堆肥發(fā)酵,生物質炭加速堆肥腐熟過程。新疆環(huán)境修復生物質炭哪里有賣的
吸附空氣中的有害氣體,生物質炭助力室內空氣凈化。浙江環(huán)境修復生物質炭
生物質炭是由有機植物殘體(如秸稈、木屑等)在無氧或缺氧條件下高溫熱裂解制備而成的高含碳穩(wěn)定物質,它的主要特性是強吸附性、惰性、綠色環(huán)保性。經粉碎處理的生物質炭可以加入到面膜、洗面奶、沐浴液等美容產品中,對皮膚起到深層清潔、調節(jié)油脂的作用;生物質炭用于居家設備中,如炭包、清潔球等,可以凈化空氣,吸附空氣中的苯、甲醛殘留:此外,經過處理的生物質炭還可制成肥料或改良劑用于農田土壤改造中,不僅供給土壤養(yǎng)分,還可改良士壤結構,改善士壤微生物狀況,修復酸性士壤。浙江環(huán)境修復生物質炭