秸秆炭化利用增效减排固碳技术

(一)技术概述

秸秆炭化利用增效减排固碳技术，首先通过亚高温热裂解工艺将秸秆等生物质转化为稳定的富碳物质即生物炭，再以秸秆生物炭作为功能性物质直接还田，或作为载体制备系列炭基农业投入品后进行还田。该技术将秸秆直接还田变为“收储—炭化—产品化—还田”的技术链条，是秸秆还田的重要补充方式，有利于提高土壤养分利用效率、稳定扩充土壤碳库、减少土壤温室气体排放，且生物质炭化联产的可燃气可替代部分化石能源，综合发挥减肥增效、减排固碳作用。该技术具有良好的技术可行性和市场可行性，通过炭基农业投入品的产业化、规模化应用，可促进秸秆全量化利用、耕地质量提升和固碳减排。

(二)技术要点

1. 秸秆炭化多联产技术通过亚高温热解炭化多联产工艺，在400~700℃范围内，将秸秆转化为生物炭。联产的混合可燃气可直燃供能，也可配套气体净化装置再加以利用，并联产木醋液等副产物。

2. 炭基肥料生产以生物炭为基质(≥6%，以总碳含量计)，添加氮、磷、钾等养分(N+P2O5+K2O ≥20%)后采用化学或物理方法，混合制成生物炭基肥料;将生物炭(≥5%，以固定碳含量计)与有机物料混合发酵腐熟，或与已发酵腐熟的有机物料混合制成生物炭基有机肥料。

3. 炭化还田技术根据碳封存目标计算生物炭还田量，撒施后旋耕混匀。在 pH值<7.5 的地块，当还田量≤15 t/hm2时，可采取一次性还田方式;当还田量>15 t/hm2时，须采取逐年还田方式。每年还田量应≤15 t/hm2，且每年作业前均须检测土壤 pH值。结合干湿交替灌溉措施，将生物炭酸化处理后(pH值≈7)施入稻田，可起到节水、保肥、固碳、减排的作用。

(三)适用区域或条件该技术适宜在秸秆区域性、季节性过剩的区域推广，包括东北、华北、西南、长江中下游、东南沿海等地区。在秸秆生物质资源丰富、离田需求大、间接还田利用条件好、有热量或能源补充需求、可大面积机械化作业、具备良好经济作物种植基础的地区尤其适用。

(四)典型案例技术名称：秸秆炭化还田增效减排固碳技术示范基地：云南昆明(晋宁、昆阳)、玉溪、大理(祥云、宾川)、西双版纳、普洱、曲靖、红河(建水)等地。示范规模：4.8万亩2016年以来，针对设施蔬菜(叶菜、黄瓜、番茄等)、花卉、魔芋、果树、水稻、玉米等作物，示范推广秸秆炭化还田增效减排固碳技术，推广面积4.8万亩以上。根据作物种类和附加值的不同，每亩投资140~3000元，化肥施用量减少30%~50%，部分项目区农田地表径流总氮排放量降低约50%，累计封存CO2约7700 t。

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