生物質(zhì)(秸稈和枯枝落葉等)利用是長(zhǎng)久而不竭的主題。我國(guó)每年生物質(zhì)產(chǎn)量約為7億噸,并隨產(chǎn)量增加而有增加趨勢(shì)。遠(yuǎn)在西周時(shí)期(公元前11世紀(jì)至公元前8世紀(jì)),中國(guó)農(nóng)民就從實(shí)踐中逐步認(rèn)識(shí)到將雜草、秸稈和枯枝落葉燃燒成草木灰還田有利于作物的生長(zhǎng);14世紀(jì)初葉,王禎在《農(nóng)書(shū).糞壤篇》中把草木灰列為一大類農(nóng)家肥料。北魏時(shí)期,賈思勰在《齊民要術(shù)》(約成書(shū)于公元533年至544年)中就提到用松制墨(炭黑)的方法和炭黑性質(zhì)。在我國(guó)農(nóng)田、草地和森林,經(jīng)??梢钥吹?jīng)]有分解的火燒黑色物質(zhì)-生物炭。從2005年開(kāi)始,隨著巴西亞馬遜流域考古發(fā)現(xiàn)一種黑色土壤,被稱為黑土((blackearths,或terrapretadeindio(葡萄牙語(yǔ))比周?chē)S色土壤具有更高的碳含量和產(chǎn)量,激起了人們利用生物炭?jī)?chǔ)存碳和提高土壤生產(chǎn)力的興趣。目前制備生物炭的原料有秸稈、枯枝落葉、畜禽糞便、骨頭、和污泥等。制備方法有無(wú)氧裂解法、半無(wú)氧裂解法、土窯法、燃燒淋水法、燃燒掩土法、土坑法等。制備溫度從200℃到1000℃,大多集中在300-600℃。低劑量多年施用和一次大劑量施用生物炭對(duì)作物產(chǎn)量會(huì)有所不同。甘肅生物質(zhì)炭培養(yǎng)方法
作為一種環(huán)保高效的重金屬鈍化劑,生物質(zhì)炭在市場(chǎng)上受到越來(lái)越多人的關(guān)注和青睞。生物質(zhì)炭是通過(guò)高溫?zé)峤馍镔|(zhì)材料(如木屑、秸稈等)制得的一種炭質(zhì)材料。它具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積和優(yōu)異的吸附性能,能夠有效地吸附和鈍化重金屬,保護(hù)環(huán)境和人類健康。1.高效吸附重金屬生物質(zhì)炭具有多孔結(jié)構(gòu),提供了大量的吸附位點(diǎn),能夠高效吸附重金屬離子。其高比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)使其具有出色的吸附能力,能夠有效去除水中的重金屬污染物,如鉛、鎘、汞等。通過(guò)使用生物質(zhì)炭,您可以降低水中重金屬的濃度,保護(hù)水質(zhì)安全。2.環(huán)保可持續(xù)生物質(zhì)炭的制備過(guò)程中不需要化學(xué)添加劑,具有較低的能耗和環(huán)境污染。同時(shí),生物質(zhì)炭的原料來(lái)自可再生資源,如農(nóng)作物秸稈和木屑等,不會(huì)對(duì)森林資源造成破壞。使用生物質(zhì)炭不僅可以有效處理重金屬污染,還能夠減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。3.廣泛應(yīng)用領(lǐng)域生物質(zhì)炭在環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在環(huán)境治理方面,生物質(zhì)炭可以用于水處理、土壤修復(fù)和廢氣處理等,有效去除重金屬和有機(jī)污染物。在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)方面,生物質(zhì)炭可以作為土壤改良劑和飼料添加劑,提高土壤肥力和動(dòng)物健康。廣西油菜生物質(zhì)炭購(gòu)買(mǎi)生物質(zhì)炭本身含有一些可利用的養(yǎng)分如P、K、Ca、Mg,能增加土壤肥力和作物養(yǎng)分吸收。
熱解過(guò)程中,生物質(zhì)原料的結(jié)構(gòu)基本印記在了生物炭中,對(duì)生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)具有決定性影響。生物質(zhì)熱解過(guò)程中,質(zhì)量損失(大部分以揮發(fā)有機(jī)物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生,導(dǎo)致礦物及碳骨架形成,并且保留了原料的基本孔隙和結(jié)構(gòu)特征。生物炭的孔一般按直徑大小分為大孔(ID>50nm)、中孔(2nm<ID<50nm)和微孔(ID<2nm)。生物炭中保留的植物生物質(zhì)原料的蜂窩狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過(guò)程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會(huì)作為微孔的前體,但是微孔貢獻(xiàn)了生物炭的大部分比表面積,微孔的含量與比表面積呈正相關(guān)。
我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨土壤肥力低、化肥農(nóng)藥施用量大、土地退化普遍,以及農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用難等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)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(zhì)炭科技與工程構(gòu)想,作為我國(guó)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)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(guó)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(nóng)業(yè)農(nóng)村部重大性技術(shù)榜單。十多年的實(shí)踐證明,生物質(zhì)炭化還田是實(shí)現(xiàn)土壤改良、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、食物質(zhì)量與環(huán)境友好的綠色農(nóng)業(yè)科技,能夠服務(wù)于國(guó)家農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。至此,生物質(zhì)炭基農(nóng)業(yè)進(jìn)入了全球視野。生物質(zhì)炭的多孔性及其所含的營(yíng)養(yǎng)元素為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了有利的環(huán)境。
生物質(zhì)炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),進(jìn)入土壤后與土壤礦物顆粒結(jié)合而促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成,有效改善土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)及其養(yǎng)分、水分吸收,既增強(qiáng)抗倒伏能力,又提高植物抗旱、抗鹽等抗逆性。一些研究發(fā)現(xiàn),施用生物質(zhì)炭后,植株抗病能力提升,如水稻穗頸瘟和稻曲病率降低。生物質(zhì)炭還能通過(guò)提高土壤微生物多樣性降低煙草青枯病發(fā)病率。在長(zhǎng)期種植人參的土壤中施用生物質(zhì)炭,可抑制由連作障礙引起的根腐病的發(fā)生,人參產(chǎn)量增加27%,主要品質(zhì)指標(biāo)皂苷含量提高86%。施用生物質(zhì)炭后葉菜類蔬菜體內(nèi)硝酸鹽含量大幅降低。在重金屬污染土壤中,施用生物質(zhì)炭雖然無(wú)法將有毒元素從土壤中去除,但是可大幅度降低污染物的溶解性和植物可利用性,進(jìn)一步抑制有害金屬元素向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移,從而降低重金屬在可食部分中的含量。許多研究還發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭能夠降低農(nóng)藥在土壤中的殘留量,進(jìn)一步提升土壤健康水平。因此,生物質(zhì)炭農(nóng)田施用是健康生產(chǎn)的綠色技術(shù)。生物質(zhì)炭可吸持氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)養(yǎng)分,能夠控制養(yǎng)分緩慢釋放,避免養(yǎng)分的揮發(fā)和流失,提高肥料的使用效率。中國(guó)澳門(mén)生物質(zhì)炭用途是什么
南京智融聯(lián)科技有限公司的秸稈生物質(zhì)炭是一種具有高成炭率、優(yōu)異性能、廣泛應(yīng)用場(chǎng)景和綠色環(huán)保的產(chǎn)品。甘肅生物質(zhì)炭培養(yǎng)方法
廢棄物生物質(zhì)炭化利用過(guò)程將一大部分綠色植物光合產(chǎn)物碳以生物質(zhì)炭的形式固定下來(lái),與直接燃燒或還田相比,有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)時(shí)間大幅度延長(zhǎng),將大氣二氧化碳更長(zhǎng)時(shí)間地封存于土壤。有研究表明,生物質(zhì)炭穩(wěn)定性強(qiáng),在土壤中至少存留幾百年。其次,生物質(zhì)炭化過(guò)程還回收利用了有機(jī)質(zhì)中大部分的養(yǎng)分資源和一部分能量,既節(jié)約了能源,又減少了化學(xué)肥料施用,進(jìn)而減少了化學(xué)肥料生產(chǎn)過(guò)程中的溫室氣體排放。第三,生物質(zhì)炭施用后還能減少農(nóng)田溫室氣體直接排放。對(duì)多個(gè)田間試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)炭施用后農(nóng)田氧化亞氮和稻田甲烷排放分別降低13.6%和15.2%,每生產(chǎn)1千克谷物溫室氣體排放量減少3.5千克二氧化碳當(dāng)量。按照2018年全國(guó)糧食產(chǎn)量6.58億噸計(jì),生物質(zhì)炭施用當(dāng)年全國(guó)溫室氣體排放可減少23億噸二氧化碳當(dāng)量。因此,生物質(zhì)炭農(nóng)業(yè)應(yīng)用的碳中和潛力巨大。甘肅生物質(zhì)炭培養(yǎng)方法