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移動式秸稈炭化還田利用技術應用案例我國是一個農業大國，各類秸稈資源豐富。據第二次全國污染源普查統計，2017年我國秸稈產生量為8.05億噸，秸稈可收集資源量為6.74億噸，秸稈利用量為5.85億噸，綜合利用率為86.79%，未利用秸稈資源量達0.89億噸，田間廢棄、露天焚燒的處理方式造成極大的環境污染、資源浪費，重度污染、霧霾天氣時常發生，嚴重影響人民的生活健康。

一、背景

1. 技術應用所屬行業特點、機遇與挑戰；

我國是一個農業大國，各類秸稈資源豐富。據第二次全國污染源普查統計，2017年我國秸稈產生量為8.05億噸，秸稈可收集資源量為6.74億噸，秸稈利用量為5.85億噸，綜合利用率為86.79%，未利用秸稈資源量達0.89億噸，田間廢棄、露天焚燒的處理方式造成極大的環境污染、資源浪費，重度污染、霧霾天氣時常發生，嚴重影響人民的生活健康。

秸稈炭中富含大量的鉀、磷、鈣、鎂等營養元素，同時還具有豐富的孔隙結構。秸稈炭還田利用能將作物從土壤內吸收的無機鹽返回到土壤中，形成物質循環，同時還具有改良土壤、提高土壤飽和持水率、保水抗旱能力、促進作物生長、降低土壤中重金屬的活性等一系列優點。在雙碳背景下，秸稈炭還田利用還具有固碳減排的作用，增加土壤的碳匯、減少溫室氣體排放。

2. 技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義。

收儲運是農作物秸稈資源化利用過程中消耗成本較高的環節之一。秸稈炭化產物對調理土壤、增強地力有促進作用。然而，現有技術手段未能將上述兩項需求有效結合。傳統工藝較高的處理成本制約了秸稈利用與地力提升。若能在糧食主產區推行具備一體化操作、一步工序完成的農作物秸稈炭化還田工藝，將有效降低相應農藝操作成本，同時有效提升土壤碳匯能力，為農業領域碳達峰碳中和提供重要的技術支撐。

吉林省日新清潔供熱技術有限公司與中國農業大學農業農村部可再生能源清潔化利用技術重點實驗室等單位合作，依託國家自然科學基金項目/課題等，發揮產學研合作優勢，針對農作物秸稈高效清潔炭化機理及工藝開展深入研究，並基於相關研究結論設計研發了移動式秸稈撿拾及炭化還田一體化利用裝備，能夠實現農作物秸稈在田間直接轉變為生物炭，提高作物產量，顯著降低作業成本，同時促進農民增收。

二、應用案例

1.項目概述

（以應用為切入點，介紹包括但不限於：應用項目地點、資源及負荷等主要應用場景，以及項目規模、生產能力、關鍵實施步驟、主要功能與創新點、主要實施單位等）

該技術利用拖拉機帶動移動式秸稈炭化還田機，實現田間秸稈的撿拾、清潔炭化、生物炭還田、煙氣除塵等一整套處理流程。其解決的主要問題包括以下三點：

——秸稈田間進行處理，處理模式簡單成本低。本技術採用移動式秸稈炭化還田機，可對不同地區、作物的秸稈進行焚燒後利用，無需對秸稈進行打捆、轉運、儲存，減少秸稈利用環節的能源消耗與處理成本，模式簡單、操作性強。

——無序散燒變清潔，環境友好污染物排放少。秸稈經撿拾後通過輸送裝置送入炭化爐內，通過精準控制的多級熱解、爐內外高效除塵等裝置，實現秸稈的清潔炭化，減少煙氣中NOx、SO2、顆粒物等污染物的排放量，優化空氣質量。

——秸稈炭還田利用，改良土壤減少碳排放。秸稈炭化後通過粉碎細化減小其粒徑，由排灰裝置均勻鋪灑在土壤表面進行還田利用。秸稈炭及其中含有的無機鹽等營養元素，重新回到土壤中實現資源循環，能有效改良土壤、促進作物生長，同時還能進行碳封存減少碳排放。

截至目前，團隊已在吉林省進行大範圍的推廣應用，在長春、吉林、松原、通化、四平、延邊等地共計推廣500餘台。其中，長春地區推廣大型炭化還田機67台，小型移動式秸稈炭化裝置92台；吉林地區推廣包括推廣小型移動式秸稈炭化裝置112台；松原地區推廣大型炭化還田機23台，小型移動式秸稈炭化裝置46台；通化地區推廣大型炭化還田機10台，小型移動式秸稈炭化裝置62台；四平地區推廣小型移動式秸炭化裝置焚燒爐90台。

2.主要效益

（通過可量化的關鍵指標，描述應用案例的經濟效益或社會效益）

「收穫-粉碎-田間處理-炭化還田」的技術模式，由傳統田間無序散燒變為清潔炭化還田減少大氣污染物排放，移動式處理方式減少秸稈收儲運成本，秸稈炭富含各類作物所需營養元素還田利用實現資源循環的同時固碳減排，能有效促進秸稈全量化利用和耕地質量提升，推動農業農村綠色可持續發展。

根據全生命周期評價方法，本技術中作物種植、田間處理的CO2排放量分別為7.13、1.92 g/MJ。秸稈產炭每噸可減少CO2當量排放0.86~0.89 t，折合為57.7~60.1 g/MJ，即每噸秸稈可減少CO2當量排放58.9 g/MJ，故CO2當量的淨排放為49.85 g/MJ，處理每噸秸稈的CO2減排量為423.23 kg/t。以吉林地區為例，未利用秸稈量為2000萬t，則每年可實現吉林地區CO2當量減排量為846.46萬t，固碳減排潛力大。

以吉林地區為例，未利用秸稈量為2000萬t，採用本技術對上述秸稈進行利用，將有助於促進糧食增產和農民增收，並帶動區域內秸稈資源化利用行業新局面，實現產業升級、拉動就業、扶貧致富、增產增效，社會與經濟效益顯著。

三、應用前景

（行業前景、商業模式、推廣空間、問題挑戰等）

該項目的主要研究成果是一款環保型的秸稈炭化還田一體化裝備。它具有可移動、自動撿拾秸稈和清潔處置一體化等功能。該裝備操作方法簡單、秸稈處置效率高、四季均可使用等優點。

秸稈露天焚燒直接污染大氣環境，尤其是秋冬季節，在不利氣象條件作用下，對重污染天氣的形成和加重起到推波助瀾的作用。據估算，秸稈露天焚燒對當地細顆粒物（PM2.5）日均濃度影響的貢獻率在 14%～55%之間，嚴重時還會影響航班正常起降。因此環保型移動式秸稈炭化還田一體化裝備的研發與應用，對緩解秸稈露天焚燒壓力具有重要意義。

以吉林省為例，除少量秸稈由農民自用外，每年大約有2000萬t廢棄秸稈沒有採取行之有效的方式進行處理，使之成為秸稈露天焚燒的最大隱患。

在全面推進鄉村振興進程中，以行之有效的工程手段促進農作物秸稈在田間高效轉化為生物炭，增加農田土壤碳匯，促進糧食增產，應用潛力十分巨大。