Green Resource Utilization Technology of Agricultural Waste (Straw) Preparation and Returning Biocha
admin
2022-09-16
农业废弃物(秸秆)制备还田生物炭绿色资源化利用技术
Green Resource Utilization Technology of Agricultural Waste (Straw) Preparation and Returning Biochar
技术编号
HUB-017
提供单位
华中农业大学
技术大类
资源能源利用技术
联系人
谭中欣
技术类型
其他资源能源利用技术
电话
15827583169
邮箱
tanzx@163.com
适用范围
农业;农业环境保护
推荐单位
湖北省科技厅
-
技术简要说明秸秆炭化还田不仅自身直接供给农作物吸收的养分,而且可以通过它改善土壤理化性状,提高土壤肥力,促进植物对营养物质的吸收、作物生长发育,提高产量,实现秸秆资源循环利用,增加土壤肥力和固碳量,促进作物增产,减少温室气体排放。项目负责人已经自行设计搭建了一台秸秆自热热解制备还田生物炭的回转炉实验平台系统(秸秆处理量为50kg/h),与现有设备相比,会达到更好的还田效果,改善土壤理化性质,促进作物生长。
-
技术提供方华中农业大学
-
技术主要指标信息50kg/h秸秆热解制备还田生物炭系统,年产生物炭约180吨,热解工作温度450℃左右,体积约25m3,重量5吨。
-
商业应用情况0
-
希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
-
商业应用单位联系人/电话/邮箱
-
设备投资本项目设计提供一种在CO2气氛下制备绿色生物炭的装置,还提供一种在CO2气氛下制备新型炭基肥料的方法,在350-450℃范围内,利用CO2作为反应气氛,在回转炉内进行热解制备新型富含养分元素的生物炭新工艺。应用该技术进行新建工程所必需的主要设备及其他附属设备一次投入的投资金额97万元,50kg/h秸秆热解制备还田生物炭系统,年产生物炭约180吨,热解工作温度450℃左右,体积约25m3,重量5吨。
-
年运行维护费用系统正常运行时单位产品耗费的原材料为农业废弃物秸秆费用约0元(在中国约150元一吨秸秆),水费5吨,电费约50元,人工费2人,设备折旧费极低,修理费几乎没有。
-
投资回收期第一年费用为129万元,按照每吨生物炭销售5000元预测,每年销售180吨,收入90万元;第二年费用32万元,收入90万元。因此,投资回收期(2年),第三年以后就可以产生利润。
-
附加效益0
-
综合效益1.生物炭不仅可以降低土壤中肥料养分的淋洗损失,而且可以延缓肥料养分在土壤中的吸附和释放。生物炭通过减少水溶性营养离子的迁移避免营养元素的损失,并且在土壤中缓慢而持久的释放营养离子。生物炭充当营养物质的缓释载体,从而达到保持土壤养分的效果。 2.生物炭能够提高土壤有机碳含量,改善土壤保水、保肥性能,减少土壤养分损失,是良好的土壤改良剂。果园里施用生物炭肥,可以形成比较大的土壤团粒,改善土壤微生物系统,促进根的生长。 3.生物炭中含有多种植物生产必需的硫、钙、镁、铁、锰、锌等中量元素,弥补了在传统肥料中中量元素含量不全或者较低的缺陷。从生产效果上讲,可以提高果实耐储性、果实品质,特别是提高果实中的芳香物质和可溶性糖含量。 4.修复土壤重金属污染:生物炭在土壤修复方面也发挥着重要作用,可有效地固持重金属污染物,降低其有效性。 5.减少空气PM2.5污染:为秸秆高值化利用提供技术支持,研发可大规模生产的农业秸秆资源高值利用的生物炭制备技术,减少秸秆焚烧,降低空气中PM2.5的排放,保护环境;同时增加农业经济创收,提高农民收入。
-
障碍对技术转移影响等级0
-
提交日期2020/12/27
-
技术成熟度国际上,制备生物炭的热解技术和方法按照工艺流程不同可以分为连续式和批式,按照升温速率的不同可以分为快速热解、常规热解和闪速热裂解。近十年来,我国成为生物炭与养分研究领域的发文量迅猛增长的主要贡献者。该研究领域热点集中在生物炭还田后养分元素在秸秆-生物炭-植物输送过程中的迁移转化机制、生物炭施加对土壤理化性质、土壤养分、作物生长的影响、高效炭基肥料的研制等方面。国内,针对农业秸秆制备生物炭方面已经开展的一系列研究,尤其是养分元素在秸秆-生物炭-植物输送过程中迁移转化机制的研究,使得生物炭为植物提供养分的理论更加完善;此外,采用不同温度和气氛制备了不同的秸秆生物炭、对于生物炭的性质和还田效果研究也取得了阶段性进展。目前,该领域的最新进展集中在采用不同热解条件制备高产率、高营养元素保留率秸秆生物炭、生物油包膜对养分元素的缓释能力研究、高回收率生物炭材料的研发以及采用同位素示踪技术研究C、N等元素在秸秆-生物炭-植物-环境中的迁移转化规律,发展趋势为研制高效的新型生物炭包膜材料,研究制备生物炭的高值利用技术。
-
技术适用性与使用条件农业废弃物(秸秆)制备还田生物炭绿色资源化利用技术适用的所有地区农业领域,对于一带一路国家非常适合,因为很多一带一路国家农业废弃物资源极其丰富,但缺乏有效的资源化利用技术,该技术成果使用中的没有特定条件限制,都可以使用,与传统农业上游技术链条的完美结合、不受地域、规模、环境、资源能源等因素的限制条件等,都可以顺利开展。
-
技术稳定性该技术在工程运行过程中能保持稳定运行,是农业工程化高技术装备,对外在自然环境等干扰的敏感程度极低,完全不受影响。
-
技术安全性该技术应用中是不会产生二次污染的、因为有高效的尾气净化系统,另外没有产生易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险,也不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。
-
技术转移推广障碍0
-
知识产权转让此技术由华中农业大学资源与环境学院谭中欣教授独家研发。已获得专利一项:专利名称:一种在CO2气氛下制备碳基肥料的装置及其方法,授权专利号:ZL201610195110.7。技术持有单位希望能将此项技术推广到“一带一路”沿线国家适宜此技术应用的地区。