农业废弃物制备生物炭技术规程

农业废弃物制备生物炭技术规程范围本文件规定了农业废弃物制备生物炭的术语和定义、设备要求、技术工艺、副产物处置和利用、环境要求、生物炭检测方法等技术内容。本文件适用于以农作物秸秆、菌渣、果枝、棉杆、花生壳等废弃物为主要原料、以生物炭农用为目的制备过程。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3095环境空气质量标准GB/T12801生产过程安全卫生要求总则GB13271锅炉大气污染物排放标准GB15577粉尘防爆安全规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

农业废弃物agriculturalwastes农业生产中产生的废弃物料，主要包括农作物秸秆、菌渣、果枝、棉杆、花生壳等。

生物炭biochar在无氧或缺氧条件下将废弃农作物秸秆、畜禽粪便、果枝、木材废料等在相对较低的温度下（一般低于700℃），通过热裂解的方式得到的一种含碳率高、孔隙结构丰富、比表面积大、理化性质稳定、可溶性低、熔沸点高、吸附和抗氧化能力强的炭质材料。

热裂解pyrolysiscarbonization在无氧或缺氧条件下，生物质等原料经过高温处理产生热分解，形成固态、液态和气态物质的过程。设备要求可选择固定床、移动床等连续性半封闭式热裂解设备。热裂解设备工作状态正常，能满足连续生产技术需要。设备操作人员等应按照设备安全操作规程进行设备操作。设备运行管理应符合GB15577要求。技术工艺工艺流程农业废弃物制备生物炭技术工艺采用在亚高温无氧或微氧干馏条件下采用慢速热裂解技术制备生物炭，主要技术流程如下：原料选择→原料预处理→选择热裂解条件→热裂解→生物炭卸出。原料要求生物炭制备原料主要包括农作物秸秆、菌渣、果枝、棉杆、花生壳等。原料中无碎石、土块、塑料、铁丝等杂质，原料自然含水量应小于30wt%。如原料含水量较高，应进行自然干燥或人工干燥处理，干燥后原料含水量应小于20 wt%。原料预处理生物炭制备前应对原料进行粉碎处理。原料粉碎应在通风良好的场地进行，粉碎设备应带有除尘装置。粉碎后原料颗粒尺寸应小于100mm，当热裂解设备对原料尺寸有具体要求时，粉碎后的原料颗粒尺寸应满足热裂解设备的要求。热裂解对原料进行热裂解应在具有防雨和通风条件良好的场地进行，生产过程安全卫生应符合GB/T12801要求。不同原料热裂解的反应温度、反应时间、升温速率等技术参数选择参照表1。同一原料在同一批次进行热裂解反应温度波动应小于等于50 ℃。不同原料热裂解参数选择原料主要热裂解参数反应温度℃反应时间min升温速率℃/min小麦秸秆300～50020～305～10玉米秸秆400～50020～305～10稻壳500～65020～405～10棉杆/壳500～70060～9010～20花生壳300～50020～405～10果枝600～70060～9010～20菌渣500～60030～6010～20生物炭卸出生物炭制备结束后，卸出，室温冷却至60 ℃以下，自然堆放24 h后，方可使用。副产物处置和利用液态副产物原料热裂解过程中产生的液态副产物应收集在防渗池并妥善进行二次深加工或集中销售利用。液态副产物可作为原料精炼加工成高附加值的农业投入品或送往发电厂、供热站等用于燃烧发电或供热。热裂解全过程应无污水排放。气态副产物原料热裂解过程中产生的气态副产物不应直接排放，应加以收集利用或直接燃烧，收集到的气态副产物优先燃烧回用于原料的干燥和热裂解等环节。在生物炭冷却或气态副产物燃烧等环节产生的热量可通过收集装置进行回收利用以提高热裂解过程的热效率。气态副产物燃烧后的大气污染物排放应符合GB13271的规定。环境要求在农业废弃物制备生物炭的生产场所、过程、副产物处置等环节见《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的相关规定。热裂解过程中应减少粉尘产生并采取减少粉尘散发的除尘装置，生产场所环境空气应符合GB3095的规定。生物炭检测方法农业废弃物