研究表明制備溫度對生物炭的吸附有很大的影響,因為隨著制備溫度的升高生物炭的比表面積增大,碳含量增加而氧含量降低,O/C降低,生物炭的親水性和極性降低,對水分子的親和力降低,對疏水性污染物的吸附增強。因此表現(xiàn)為比表面積越大吸附作用越強。有研究將裂解溫度與生物炭比表面積的相關性進行了分析,發(fā)現(xiàn)它們呈正相關,相關系數(shù)為0.48,即裂解溫度的升高可以增加生物炭孔隙度和比表面積,這與之前的研究結論一致。這是因為溫度升高,孔結構及復雜性降低,導致比表面積增大。作為一種環(huán)保高效的重金屬鈍化劑,生物質炭在市場上受到越來越多人的關注和青睞。四川玉米生物質炭培養(yǎng)方法
“一炭三肥”炭基生態(tài)途徑以低溫熱解技術為基礎,炭化利用多種農業(yè)廢棄生物質資源,形成了集農業(yè)廢棄物處理、生物質能源利用與土壤改良和環(huán)境治理的多元化利用途徑,主要產(chǎn)品包括生物質炭(基礎產(chǎn)品)、土壤改良劑(炭基有機肥)、炭基復混(摻混)肥、液體復合肥4個產(chǎn)品。林木類生物質炭pH高、孔隙發(fā)達,可直接用于重金屬污染農田治理。秸稈類和城市污泥生物質炭養(yǎng)分含量高,可以和化學肥料結合制備成生物質炭基肥,部分替代化學肥料用于主要糧食作物生產(chǎn)。林木類、果殼類生物質炭與畜禽糞污混合堆肥,通過接種有益微生物,制備土壤調理劑,用于鹽堿土、連作障礙土壤治理和中低產(chǎn)田土壤快速改良。其中,生物質炭為土壤結構重建提供有機質支撐,畜禽糞污為土壤微生物和植物生長提供養(yǎng)分資源。炭化過程中產(chǎn)生的木醋液和生物質炭浸提液用于生產(chǎn)商品液體有機肥,一方面為植物生長提供養(yǎng)分,另一方面可作為植物促生劑提高植物抗逆性。浸提后的生物質炭保留了良好的孔隙結構和表面活性,可用于重金屬污染土壤治理。炭化過程中產(chǎn)生的可燃氣體可直接為生物質炭基肥制造、生物質炭原料烘干提供能源。四川科研用生物質炭購買生物質炭具有表面積大、多孔性以及吸附性強的特點,可以大量吸附土壤中的有機質等營養(yǎng)物質。
生物質炭是一種由生物質材料經(jīng)過高溫熱解或氧化處理得到的炭材料。它具有許多優(yōu)點,其中之一就是其激發(fā)效應。生物質炭的激發(fā)效應主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1.激發(fā)植物生長:生物質炭可以改善土壤質地和結構,增加土壤保水性和通氣性,提供植物所需的養(yǎng)分和微生物活性,從而促進植物的生長和發(fā)育。2.激發(fā)土壤肥力:生物質炭具有高吸附性能,可以吸附和固定土壤中的養(yǎng)分,減少養(yǎng)分流失,提高土壤肥力。同時,生物質炭中的有機物質可以分解為植物所需的養(yǎng)分,為植物提供持久的營養(yǎng)。3.激發(fā)土壤微生物活性:生物質炭可以提供微生物生長的理想環(huán)境,增加土壤中有益微生物的數(shù)量和活性,促進土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡,提高土壤的生物活性。4.激發(fā)碳循環(huán):生物質炭可以將大量的碳固定在土壤中,減少二氧化碳的排放,有助于緩解全球氣候變化。
生物質炭是作物秸稈、果木修剪枝條、農產(chǎn)品下腳料、動物糞便等各種來源的廢棄生物質在厭氧環(huán)境下發(fā)生熱解反應生成的黑色固體。早在2006年,科學家提出將生物質炭施于土壤,以提高土壤肥力。這一思想源于亞馬孫河流域黑色肥沃土壤的發(fā)現(xiàn)。南美洲的亞馬孫河流域是世界上比較大的熱帶雨林區(qū),因高溫多雨,該地區(qū)土壤有機質分解快,導致土壤快速退化而貧瘠。但就是在這樣一個土地貧瘠的地區(qū),零星分布著非常肥沃的土壤,當?shù)厝朔Q這種土壤為Terra Preta。科學家研究發(fā)現(xiàn),這種肥沃土壤的特征是存在大量的黑色炭顆粒[1]。土壤中的黑色炭顆粒是2500多年以前當?shù)卦∶駥⒅脖婚_墾后的林木廢棄物土法炭化后混入土壤中的。21世紀以來,全球掀起了對這種人為黑色肥沃土壤的研究熱潮,也拉開了農業(yè)生物質炭研究的序幕。2009年,《生物質炭與環(huán)境管理:科學與技術》一書問世??茖W家們總結了生物質炭制備方法、性質、功能及土壤和環(huán)境應用效果等,并描繪出了生物質炭產(chǎn)業(yè)的美好藍圖。生物質炭在土壤中的長期固碳功能是生物質炭重要的功能之一。
熱解過程中,生物質原料的結構基本印記在了生物炭中,對生物炭的物理化學性質具有決定性影響。生物質熱解過程中,質量損失(大部分以揮發(fā)有機物的形式)及不相稱的收縮或體積減少的發(fā)生,導致礦物及碳骨架形成,并且保留了原料的基本孔隙和結構特征。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原料的蜂窩狀結構構成了其主要的大孔。微孔主要由熱解過程中碳的損失及碳架的斷裂收縮形成。雖然大孔可能會作為微孔的前體,但是微孔貢獻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。生物炭幾乎是純碳,埋到地下后可以有幾百至上千年不會消失,等于把碳封存進了土壤。四川玉米生物質炭培養(yǎng)方法
我們的生物質炭產(chǎn)品可以用于土壤修復、土壤培肥等項目,幫助改善土壤環(huán)境質量。四川玉米生物質炭培養(yǎng)方法
有研究表明,裂解溫度與pH值和CEC的相關系數(shù)為0.58和0.30。即隨著裂解溫度的升高,生物炭的pH值增加,這是因為裂解溫度增加了生物炭的灰分含量;裂解溫度與生物炭CEC呈正相關,這可能是由于過高的裂解溫度增加了生物炭的灰分,進而增大了生物炭的CEC。另外,有研究對pH值和CEC的相關性進行了分析,結果顯示pH值和CEC呈正相關,相關系數(shù)為0.26。生物炭呈堿性,能夠明顯提高土壤pH,改變土壤質地,增大鹽基交換量,從而引起土壤CEC增加,影響植物對營養(yǎng)元素的吸收效果四川玉米生物質炭培養(yǎng)方法