Page 237 - 循环农业高产高效种养模式与技术研究

第八章 秸秆资源化利用

能力。例如，随着热解温度升高，生物炭表面微孔比例增大，比表面积上升，吸
附性能增强，但生物炭吸附性能又受到秸秆种类和底物配比影响，需要依据具体

情况进行温度调节。安增莉等发现，水稻秸秆生物炭在 500℃的活性吸附位点反
而少于 400℃，对 Pb 的吸附容量降低。朱赫男等研究发现，当玉米秸秆或芝麻
秸秆与污泥配比为 1 ∶ 1 时，在 500℃下制备的生物炭吸附性能最佳。还有研究
结果显示，在混合比例相同的情况下，秸秆与牛粪共热解比与猪粪共热解更能使

生物炭表现出良好的孔隙特性，前者的比表面积和平均孔径最大可达到 17.3m3/g
和 6.8μm，后者仅为 10.3m3/g 和 6.1μm。
虽然生物炭的污染物吸附能力已被广泛研究，但污染物降解潜力的开发才刚

起步。生物炭降解污染物的功能一经提出就受到各方响应，原因有 2 点：此功能
将大大有助于污染物减量化，而不仅仅是浓缩和隔离；热解生物炭已被发现具有
负面环境影响，如果不加以重视，污染情况将会加剧。例如，秸秆生物炭较低的

pH 值会对土壤自身阳离子交换能力产生不利影响。另外，生物炭在吸附污染物
和病原体后会成为污染物迁移载体，如Ｒ avi 等的结果表明，生物炭确实会造成
颗粒物加速排放，污染周边土壤。因此，要加快推动对生物炭的降解潜力的开发

和合理应用的研究，尽量避免生物炭带来二次污染。
（四）秸秆固化成型
秸秆固化成型技术是指在一定压力（0.5 ～ 1.0t/cm2）和温度（200 ～ 300℃）
下，将松散的秸秆原料压缩成规则、密度较大的成型燃料的技术。成型后的秸秆
燃料在运储效率和燃烧供热效率方面均有提高，体积缩小了 80%，单位质量热值

提高了 40% ～ 60%，是替代原煤等常规燃料的优质选择。值得一提的是，由于
秸秆成型燃料不含磷、硫，正常燃烧产生的烟气中 SO2、NOx 等的排放浓度均
低于国家排放标准限值。除此之外，秸秆成型燃料燃烧时的 CO2 的排放量等于
植物生长期的吸收量，不会导致大气中 CO2 总量增加，可实现 CO2“近零排放”，
对于温室气体减排有非常明显的助力。在 2019 年气候行动峰会上，100 多个国家、

地区和城市提出于 2050 年实现“碳中和”目标，秸秆固化成型技术已经被视为
实现该目标的重要技术途径之一。
成型燃料提质。固化成型技术对秸秆的处理过程较其他几种技术更为简单，
主要包括预处理和压缩成型 2 步，影响因素也更为清晰直观。其中，原料的含水
率是决定成品质量的关键。如果含水率过高，原料粉末中多余的水分会蒸发到粉

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