秸稈炭化利用增效減排固碳技術(shù)

(一)技術(shù)概述

秸稈炭化利用增效減排固碳技術(shù)，首先通過亞高溫熱裂解工藝將秸稈等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的富碳物質(zhì)即生物炭，再以秸稈生物炭作為功能性物質(zhì)直接還田，或作為載體制備系列炭基農(nóng)業(yè)投入品后進行還田。該技術(shù)將秸稈直接還田變?yōu)?ldquo;收儲—炭化—產(chǎn)品化—還田”的技術(shù)鏈條，是秸稈還田的重要補充方式，有利于提高土壤養(yǎng)分利用效率、穩(wěn)定擴充土壤碳庫、減少土壤溫室氣體排放，且生物質(zhì)炭化聯(lián)產(chǎn)的可燃氣可替代部分化石能源，綜合發(fā)揮減肥增效、減排固碳作用。該技術(shù)具有良好的技術(shù)可行性和市場可行性，通過炭基農(nóng)業(yè)投入品的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；瘧?，可促進秸稈全量化利用、耕地質(zhì)量提升和固碳減排。

(二)技術(shù)要點

1. 秸稈炭化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)通過亞高溫熱解炭化多聯(lián)產(chǎn)工藝，在400~700℃范圍內(nèi)，將秸稈轉(zhuǎn)化為生物炭。聯(lián)產(chǎn)的混合可燃氣可直燃供能，也可配套氣體凈化裝置再加以利用，并聯(lián)產(chǎn)木醋液等副產(chǎn)物。

2. 炭基肥料生產(chǎn)以生物炭為基質(zhì)(≥6%，以總碳含量計)，添加氮、磷、鉀等養(yǎng)分(N+P2O5+K2O ≥20%)后采用化學或物理方法，混合制成生物炭基肥料;將生物炭(≥5%，以固定碳含量計)與有機物料混合發(fā)酵腐熟，或與已發(fā)酵腐熟的有機物料混合制成生物炭基有機肥料。

3. 炭化還田技術(shù)根據(jù)碳封存目標計算生物炭還田量，撒施后旋耕混勻。在 pH值<7.5 的地塊，當還田量≤15 t/hm2時，可采取一次性還田方式;當還田量>15 t/hm2時，須采取逐年還田方式。每年還田量應≤15 t/hm2，且每年作業(yè)前均須檢測土壤 pH值。結(jié)合干濕交替灌溉措施，將生物炭酸化處理后(pH值≈7)施入稻田，可起到節(jié)水、保肥、固碳、減排的作用。

(三)適用區(qū)域或條件該技術(shù)適宜在秸稈區(qū)域性、季節(jié)性過剩的區(qū)域推廣，包括東北、華北、西南、長江中下游、東南沿海等地區(qū)。在秸稈生物質(zhì)資源豐富、離田需求大、間接還田利用條件好、有熱量或能源補充需求、可大面積機械化作業(yè)、具備良好經(jīng)濟作物種植基礎的地區(qū)尤其適用。

(四)典型案例技術(shù)名稱：秸稈炭化還田增效減排固碳技術(shù)示范基地：云南昆明(晉寧、昆陽)、玉溪、大理(祥云、賓川)、西雙版納、普洱、曲靖、紅河(建水)等地。示范規(guī)模：4.8萬畝2016年以來，針對設施蔬菜(葉菜、黃瓜、番茄等)、花卉、魔芋、果樹、水稻、玉米等作物，示范推廣秸稈炭化還田增效減排固碳技術(shù)，推廣面積4.8萬畝以上。根據(jù)作物種類和附加值的不同，每畝投資140~3000元，化肥施用量減少30%~50%，部分項目區(qū)農(nóng)田地表徑流總氮排放量降低約50%，累計封存CO2約7700 t。

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