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化發展。隨著科學技術不斷進步和農村經濟快速發展,農作物產量不斷提高、農產品加工產業迅速發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可持續發展的一個難題。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模推廣和應用,同時在“雙碳”背景下,我國生物炭產業化進程將不斷加快,未來行業發展前景可期。生物炭富含微孔,不但可以補充土壤的有機物含量,還可以有效地保存水分和養料,提高土壤肥力。廣西生物質炭怎么培養
生物炭(Biochar)是利用生物殘體在缺氧的情況下,經高溫慢熱解(通常<700℃)產生的一類難溶的、穩定的、高度芳香化的、富含碳素的固態物[1]。生物炭多為顆粒細、質地較輕的黑色蓬松狀固態物質,主要組成元素為碳、氫、氧、氮等,含碳量多在70%以上。生物炭可溶性極低,具有高度羧酸酯化和芳香化結構[2–3],其原料來源,農業廢棄物如雞糞、豬糞、木屑、秸稈以及工業有機廢棄物、城市污泥等都可作為其原料[4]。生物炭原材料尺寸的大小會影響到生物炭產率,主要表現為尺寸增大生物炭產量隨之增加。貴州蘆葦生物質炭生物質炭在酸性土中能提高土壤pH,降低鋁毒。
生物質炭,作為一種土壤改良劑和植物生長促進劑,具備一定的激發效應。首先,生物質炭能夠激發植物生長。通過改善土壤質地和結構,它為植物提供了理想的生長環境。它增加了土壤的保水性和通氣性,為植物根系提供了更好的生長空間。同時,生物質炭中富含的有機物質能夠分解為植物所需的養分,為植物的健康生長提供了持久的營養。其次,生物質炭能夠激發土壤肥力。它具有出色的吸附性能,能夠吸附和固定土壤中的養分,減少養分流失。這不僅提高了土壤肥力,還有助于保護環境。此外,生物質炭中的有機物質能夠促進土壤微生物的活性,進一步提高土壤肥力。第三,生物質炭能夠激發土壤微生物活性。它為微生物提供了一個理想的生長環境,增加了有益微生物的數量和活性。這對于土壤生態系統的平衡至關重要,能夠促進土壤中的有機物分解和養分循環,進一步提高土壤的生物活性。,生物質炭能夠激發碳循環。通過將大量的碳固定在土壤中,它能夠減少二氧化碳的排放,對于緩解全球氣候變化起到了積極的作用。
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,發現它們呈正相關,相關系數為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。生物質炭的穩定性是決定生物質炭能否有效提升土壤碳庫的直接因素。
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。生物炭的多孔性、高比表面積、高吸附性和高陽離子交換量,能夠吸持有機質養分。江蘇小麥生物質炭哪里有賣的
生物質炭施入土壤被普遍認為可以將大氣中的碳有效地固存在土壤之中。廣西生物質炭怎么培養
在氣候變化的大背景下,農田固碳(增加土壤有機質)減排(來自有機質分解產生的甲烷和化肥施用產生的氧化亞氮)是農業實現碳中和的目標和技術途徑。科學家比較了多種減排技術,發現生物質炭土壤施用固碳減排潛力極為。和碳固定與碳封存、生物能源利用、土壤固碳等當前較為流行的技術相比,生物質炭化還田環境代價小、成本低,且經濟可行。即利用了農業生產產生的廢棄物質,又進一步起到了固碳減排的作用。因此生物質炭在未來綠色農業中具有極大的應用潛力。廣西生物質炭怎么培養