一、技术名称：秸秆生物质炭农业应用技术
二、技术类别：储碳技术
三、所属领域及适用范围：农业农田施肥及土壤改良领域
四、该技术应用现状及产业化情况
在厌氧或者绝氧的条件下对生物质进行热解,可产生含碳丰富的固体物质,称为生 物质炭。由于生物质炭对土壤碳的增汇减排作用，未来将在农业和环境中具有的巨大应 用前景。我国作为农业大国，有丰富的秸秆等生物质资源，目前秸秆生物质低温限氧热 裂解技术已趋于成熟，连续式立窑、转窑设备已经成功开发，并在上海、天津、河南等 地建有较大规模的炭化生产线。其中，生物质炭肥料、土壤改良技术已经完成中试，并 在河南、山西和江苏等地实现产业化和农业示范应用。
五、技术内容
1. 技术原理
该技术在封闭限氧条件下，将农作物秸秆稍加破碎，于 350～550℃下经热裂解产 生气体、液体和固体三相物质。其中，固体部分主要是碱性的生物质炭，为基本保持植 物细胞结构的富含稳定性碳（70%左右）和芳构化稳定有机质碳，并含有丰富的钾、硅、 磷和钙、铁等养分；气体部分为生物质燃气；液体部分为木醋液。生物质炭用于农田， 能实现直接储碳，并通过抑制农田N2O排放而起到间接减排的作用。同时，利用生物质 炭生产的复合缓释肥用于农田时，还能减少氮肥施用量。
2. 关键技术
（1）秸秆热裂解技术 在 350～550℃之间实现生物质限氧热裂解炭化。
（2）生物质炭土壤储碳改良培肥技术 快速并大幅度提升土壤稳定态有机质，不增加甲烷排放，大幅度减少N2O排放，并 显著改善土壤结构和实现保产增产。
（3）生物质炭复合缓释肥技术 采用不同性质及含量的化肥与生物质炭、木醋液和矿物材料混合造粒，使尿素氮与 生物质炭颗粒低温复合形成有机桥键缓释性功能基，使生物质炭颗粒的复合和部分氮素 转化为新含氮基，降低微生物硝化作用。
3. 工艺流程
秸秆生物质炭农业应用技术工艺流程图见图 1。 
六、主要技术指标
1.秸秆生物质炭生产技术指标
每吨干秸秆生产 750m3 以上生物质燃气（燃气低位热值：≥5.1 MJ/Nm3 ），250 公斤 以上生物质炭和 200 公斤木醋液。生物质炭中稳定态有机碳含量 45%以上，重金属等指 标优于有机肥标准。
2.土壤储碳改良培肥技术指标
生物质炭用量 20 吨/公顷，4 年一次，土壤增碳 10%以上；作物增产 8～12%，改良 盐碱地 2 年达产；农田N2O减排 25%以上，土壤流失减少 30%以上。
3.生物质炭缓释肥技术
每吨缓释肥节省化肥养分 80 公斤以上，肥料农业利用率提高 10%以上；农田减少 氮肥N2O排放损失 25%以上；作物增产 5%以上。
七、技术鉴定情况
该技术是 2009 年科技部的科技支撑计划项目和农业部生态环境财政项目，并于 89 2012 年通过教育部组织的科技成果鉴定。
八、典型用户及投资效益
典型用户：河南三利新能源有限公司，安徽拜尔福生物科技公司，江苏森茂生态科 技公司等。
典型案例 1
案例名称：河南商丘新能源有限公司生物质炭项目
建设规模：年产 3 万吨秸秆生物质炭。建设条件：秸秆资源丰富，具备秸秆收储运 条件。主要建设内容：建设秸秆热裂解炭化立窑及生物质炭联产生产线。主要设备为日 产 15 吨生物质炭的立窑 5 个，周产生物质炭 20 吨炭化池 7 个。项目总投资 7500 万元，建设期 3 年。年减排量 20 万tCO2，年经济效益 1500 万元，投资回收期 5 年。减排成本 为 700～1000 元/tCO2。
典型案例 2
案例名称：安徽拜尔福生物科技有限公司生物质炭基肥生产与应用
建设规模：年产 10 万吨秸秆生物质炭复合肥。建设条件：秸秆资源丰富，具备秸 秆收储运条件。主要建设内容：建设NPK总养分≥37% 的生物质炭基有机无机缓释复混 肥生产线。主要设备为秸秆池式炭化窑 10 座，立窑 3 座，转窑 1 座，蒸汽造粒缓释 肥生产线 1 条。项目总投资 8280 万元，建设期 3 年。年减排量 18 万tCO2，年经济效益 1500 万元，投资回收期 4 年。减排成本为 1000～1500 元/tCO2。 九、推广前景和减排潜力 预计未来 5 年，全国将新增农业应用生物质炭 250 万t，可推广比例将达到未利用 秸秆的 5%，可形成年碳减排能力达 520 万tCO2。
