生物質炭化技術的農林廢棄物技術中的運用

王立寧 韓鑫宇

（吉林建筑大學 吉林長春 130118）

引言

農林產業作為推動我國國民經濟發展的支柱型產業，在“十三五”和十九大背景下，我國大力倡導綠色環保、節能減排理念，因此農林廢棄物資源化利用成為了社會關注焦點。生物質炭化技術作為近些年新興的資源化利用技術之一，可以將農林廢棄物炭化，并以穩定態生物炭形式產生系新型生物炭產品，該項技術不僅能夠有效改良農林土壤質量，還能夠緩解水污染、加強土壤修復，對推動我國農林產業可持續發展有著重要的意義。

1 生物質炭化技術相關闡述

生物質炭化技術是生物質熱化學轉化技術的一個分支，該項技術是指切碎或成型后的生物質原料，在絕氧、低氧環境下通過加熱升溫的形式，讓物質內部分子分解產生生物炭、生物油、不可冷凝氣體的一項技術。不同炭化材料、工藝、方法所生成的生物炭性質存在著一定差異，生物炭環境效應和物理特性有著直接聯系，特備是在土壤生態系統中這種聯系更加密切。土壤系統具備諸多的物理結構特征，包括不同土壤類型、礦物組成、有機質等都會產生不同物理特性，而生物炭作為外源物質，一旦輸入勢必會造成土壤生態系統結構與性能。并且土壤物理結構發生變化會帶動化學特性、生物特性產生變化，從而影響植物的生長。所以，進一步掌握生物炭物理特性十分重要。

2 生物質炭化技術在農林廢棄物資源化利用中的運用

2.1 固碳減排

為了能夠減緩全球氣候變暖，需要進一步加強碳捕捉技術、碳存儲技術的研究。生物炭由于具備多芳香環結構，所以具備高度的熱穩定性以及生物化學性，難以被微生物降解吸收，所以會在土壤當中長期存留。生物炭作為土壤中有機碳存儲庫，可以實現固碳的作用。而通過對農林廢棄物進行生物質炭化處理，并將所產生的生物炭還林，提升農林的固碳作用，緩解全球變暖的趨勢。采用生命周期評價方法對農林廢棄物制備生物炭調查固碳減排能力研究表明，每噸生物質原料可以固定二氧化碳800-900kg，其中有65%以上與生物炭碳存儲功能有關。而我國每年所生產的農林廢棄物多大8億噸，綜合利率達到了72%以上。可見生物炭可以同時實現農林廢棄物資源化利用和固碳減排的作用。

2.2 強化土壤肥力

生物炭可以起到改善土壤的作用，當代研究已經證明了生物炭具有吸附營養元素的作用，如NH4+-N，同時生物炭由于具備多孔特性可以降低營養元素丟失。通過將農林廢棄物進行生物質炭化處理，配合上肥料施加可以有效起到固肥的作用。炭基肥料是一種控緩肥，能夠將無機肥料和營養元素與生物炭相組合、加工，從而降低土壤釋放養分的速率。雖然生物炭基肥技術對加強農林地肥力有著積極作用，但是該項技術還處于初期發展階段。由于我國農林廢棄物資源非常多，通過生物質炭化技術將農林廢棄物轉化成為炭基復合肥有著極大的發展空間。在日常運用當中，可以將農林廢棄物進行生物質炭化處理，生產出炭基復合肥產品，并將炭基復合肥還田還林，實現資源再利用、減少燃燒污染、增加土壤肥力的目標。

2.3 實現環境保護目標

農林廢棄物在經過生物質炭化技術處理之后生成生物炭，不僅僅能夠起到固碳減排、改善土壤（增肥）的效果，在新時期下隨著生物炭產品進一步開發，還可以起到環境保護的目標。將農林廢棄物轉化為生物炭，再進行還田還林可以起到土壤養分流失、提升土壤肥力、降低農藥使用量的作用，而這恰恰是保護環境的表現。生物炭表面多孔結構可以存儲營養元素，可以起到減少肥料流失和潛在流失風險，降低農林行業的污染。此外，農林生產中可能會生產較多的農藥有機污染物以及重金屬，生物炭可以對這些物質起到吸附、遲滯效用，影響這些污染物質遷移轉化以及擴散，可以修復已經被污染的農林土壤。但是該項技術還處于初期研究階段，想要廣泛推廣和應用，還需要相關單位進一步研究。我國環保產業還處于初期發展階段，隨著進一步研究和發展，農林廢棄物資源生物質炭化技術勢必會有更大的發展空間。

結語

綜上所述，生物質炭化技術在農林廢棄物資源化領域中具有非常大的發展空間，可以將農林廢棄物轉化為生物炭，從而起到固碳減排、提升土壤肥力、環境保護的目標，讓農林廢棄物變廢為寶，科學還田還林，實現農林產業的循環發展形式，這對推動我國農林產業可持續發展有著重要意義。