生物质炭化技术的农林废弃物技术中的运用

王立宁 韩鑫宇

（吉林建筑大学 吉林长春 130118）

引言

农林产业作为推动我国国民经济发展的支柱型产业，在“十三五”和十九大背景下，我国大力倡导绿色环保、节能减排理念，因此农林废弃物资源化利用成为了社会关注焦点。生物质炭化技术作为近些年新兴的资源化利用技术之一，可以将农林废弃物炭化，并以稳定态生物炭形式产生系新型生物炭产品，该项技术不仅能够有效改良农林土壤质量，还能够缓解水污染、加强土壤修复，对推动我国农林产业可持续发展有着重要的意义。

1 生物质炭化技术相关阐述

生物质炭化技术是生物质热化学转化技术的一个分支，该项技术是指切碎或成型后的生物质原料，在绝氧、低氧环境下通过加热升温的形式，让物质内部分子分解产生生物炭、生物油、不可冷凝气体的一项技术。不同炭化材料、工艺、方法所生成的生物炭性质存在着一定差异，生物炭环境效应和物理特性有着直接联系，特备是在土壤生态系统中这种联系更加密切。土壤系统具备诸多的物理结构特征，包括不同土壤类型、矿物组成、有机质等都会产生不同物理特性，而生物炭作为外源物质，一旦输入势必会造成土壤生态系统结构与性能。并且土壤物理结构发生变化会带动化学特性、生物特性产生变化，从而影响植物的生长。所以，进一步掌握生物炭物理特性十分重要。

2 生物质炭化技术在农林废弃物资源化利用中的运用

2.1 固碳减排

为了能够减缓全球气候变暖，需要进一步加强碳捕捉技术、碳存储技术的研究。生物炭由于具备多芳香环结构，所以具备高度的热稳定性以及生物化学性，难以被微生物降解吸收，所以会在土壤当中长期存留。生物炭作为土壤中有机碳存储库，可以实现固碳的作用。而通过对农林废弃物进行生物质炭化处理，并将所产生的生物炭还林，提升农林的固碳作用，缓解全球变暖的趋势。采用生命周期评价方法对农林废弃物制备生物炭调查固碳减排能力研究表明，每吨生物质原料可以固定二氧化碳800-900kg，其中有65%以上与生物炭碳存储功能有关。而我国每年所生产的农林废弃物多大8亿吨，综合利率达到了72%以上。可见生物炭可以同时实现农林废弃物资源化利用和固碳减排的作用。

2.2 强化土壤肥力

生物炭可以起到改善土壤的作用，当代研究已经证明了生物炭具有吸附营养元素的作用，如NH4+-N，同时生物炭由于具备多孔特性可以降低营养元素丢失。通过将农林废弃物进行生物质炭化处理，配合上肥料施加可以有效起到固肥的作用。炭基肥料是一种控缓肥，能够将无机肥料和营养元素与生物炭相组合、加工，从而降低土壤释放养分的速率。虽然生物炭基肥技术对加强农林地肥力有着积极作用，但是该项技术还处于初期发展阶段。由于我国农林废弃物资源非常多，通过生物质炭化技术将农林废弃物转化成为炭基复合肥有着极大的发展空间。在日常运用当中，可以将农林废弃物进行生物质炭化处理，生产出炭基复合肥产品，并将炭基复合肥还田还林，实现资源再利用、减少燃烧污染、增加土壤肥力的目标。

2.3 实现环境保护目标

农林废弃物在经过生物质炭化技术处理之后生成生物炭，不仅仅能够起到固碳减排、改善土壤（增肥）的效果，在新时期下随着生物炭产品进一步开发，还可以起到环境保护的目标。将农林废弃物转化为生物炭，再进行还田还林可以起到土壤养分流失、提升土壤肥力、降低农药使用量的作用，而这恰恰是保护环境的表现。生物炭表面多孔结构可以存储营养元素，可以起到减少肥料流失和潜在流失风险，降低农林行业的污染。此外，农林生产中可能会生产较多的农药有机污染物以及重金属，生物炭可以对这些物质起到吸附、迟滞效用，影响这些污染物质迁移转化以及扩散，可以修复已经被污染的农林土壤。但是该项技术还处于初期研究阶段，想要广泛推广和应用，还需要相关单位进一步研究。我国环保产业还处于初期发展阶段，随着进一步研究和发展，农林废弃物资源生物质炭化技术势必会有更大的发展空间。

结语

综上所述，生物质炭化技术在农林废弃物资源化领域中具有非常大的发展空间，可以将农林废弃物转化为生物炭，从而起到固碳减排、提升土壤肥力、环境保护的目标，让农林废弃物变废为宝，科学还田还林，实现农林产业的循环发展形式，这对推动我国农林产业可持续发展有着重要意义。