一种利用生物质炭提高城市公园、绿地碳汇能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用生物质炭提高城市公园、绿地碳汇能力的方法。本发明专利技术选用最宜温度制备生物质炭，并将生物质炭与有机、无机原料混合制成炭基肥，用以提高公园绿地植物土壤的碳汇能力。所述方法包括：步骤一、园林废弃物生物质炭基肥的制备；步骤二、施肥。步骤一包括生物质炭的制备和基肥的制备。本发明专利技术选用园林废弃物通过正交试验设计得率最高的制备温度，将生物质炭基肥施用于土壤中，低温制备的生物质炭能够保留更多的有机物，从而影响城市绿地土壤的固碳能力，同时也解决了公园绿地枯枝落叶的处理问题。叶的处理问题。

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物质炭提高城市公园、绿地碳汇能力的方法


[0001]本专利技术属于生物质资源化能源化利用领域，具体涉及一种利用生物质炭提高城市公园、绿地碳汇能力的方法。

技术介绍

[0002]随着全球城市人口数量不断增加，经济规模持续增长，产生了大量温室气体排放，带来了许多大气问题。如全球平均气温上升过快、海平面上升、冰川退化、水资源分布和热流量失衡等。为了应对气候变化，全球科学界与政府组织通过人为干扰减少温室气体排放源或者增加温室气体的吸收量。城市中公园绿地等设施的建设是碳减排的方法之一，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，把大气中的二氧化碳以生物量的形式固定在植被和土壤中，这个过程称为“汇”。城市公园绿地中的园林植物和土壤具有主要的碳汇功能，其中园林植物有着极强的碳汇能力，是城市绿地碳汇最重要的组成部分。目前的城市公园绿地的碳汇仅仅依靠园林植物本身的光合作用进行碳减排，对于日益增长的碳汇需要，在保持原有绿色土地的同时也需要提高植物以及土壤的碳汇能力。
[0003]生物质炭是指动植物生物质在缺氧或无氧的环境下，通过高温化学反应转化形成的含碳素量丰富的固体物质。研究发现生物炭在碳的增汇减排中能够降低土壤中有机质矿化的速率，从而有效发挥土壤的碳汇作用。将生物质炭应用于城市公园绿地中，生物质炭可对绿地土壤中释放的温室气体如CO2、CH4、NOx等进行调节抑制，影响土壤的理化性质，增加土壤碳库，进而提高城市绿地的碳汇能力。
[0004]城市绿化垃圾含有大量木质素、纤维素、半纤维素及有机成分，相较于秸秆、果壳，城市绿化垃圾制备出来的生物质炭物理结构更为良好，活性有机组分和养分含量更高，稳定性强、环境风险低，极具资源化利用价值与潜力。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对目前城市公园绿地因面积密度小、园林植物修剪程度大、市容及安全防火要求需要将枯木落叶和腐殖质清除出园等因素导致的绿地碳汇数量较低等问题，本专利技术选用最宜温度制备生物质炭，并将生物质炭与有机、无机原料混合制成炭基肥，用以提高公园绿地植物土壤的碳汇能力。选用园林废弃物通过正交试验设计得率最高的制备温度，将生物质炭基肥施用于土壤中，低温制备的生物质炭能够保留更多的有机物，从而影响城市绿地土壤的固碳能力，同时也解决了公园绿地枯枝落叶的处理问题。
[0006]本专利技术申请的关键点是采用了一种用生物质炭提高城市公园绿地碳汇能力和碳减排的创新方法，以低耗能循环制炭为目标、城市绿化垃圾为原料，采用间歇热裂解工艺，将生物质炭与营养原料按照一定比例掺混后造粒制成生物质炭基肥，利用生物质炭基肥促进土壤有机
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无机复合体的形成使土壤中的有机质更为稳定；生物质炭基肥以撒施覆土、穴施追肥的方式施用于土壤，能够降低绿地土壤中温室气体的释放，将土壤以及生物质中的碳素固定防止逸散，进而增强土壤的碳汇作用；同时，还能回收园林废弃物进行资源化利
用，大幅减轻城市管理废弃物处理压力，回用于绿化事业中去，形成资源闭环。
[0007]要做到城市公园绿地碳汇能力提高达到良好的固碳增汇的效果，需要从植物固碳以及土壤固碳两个方面着手，因此本专利技术提供了一种利用生物质炭提高城市公园绿地碳汇能力的方法。
[0008]本方法通过低耗能循环制炭技术，选择使生物炭稳定性较强及所保留有机物质较多的温度（350
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400℃），利用园林废弃物制备生物质炭。并以园林废弃物生物质炭40
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50份、微量元素营养及1
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2份、磷酸铵5
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7份、氯化钾8
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10份、铵态氮肥5
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6份、石膏5
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6份的重量份进行掺混造粒，制成生物质炭基肥。将生物质炭基肥施用于绿地土壤中，能够改良土壤板结、土壤酸化、蓄水能力差等土壤质量下降和土壤退化的问题。利用生物质炭有机物含量丰富、稳定性高的特点固定土壤中的有机物达到固碳效果，高浓度的有机物能够促进植株生长发育，从而提高绿地植株的光合作用效益，实现植被土壤双方面的碳汇增强。
[0009]本方法同时使用常见的绿化、园林废弃植被进行生物质炭的制备，例如落叶松、银杏、马尾松等。一般城市公园绿地会定期清扫落叶及腐殖质，导致其碳汇量较低，通过利用常见绿化废弃物制备生物质炭，解决了土壤表层腐殖质、有机物量少问题的同时也可以处置公园绿地废弃植物。研究表明，城市园林废弃物生物质炭具有较高的有机质含量、良好的物理结构、较高的活性有机成分以及营养成分、较少的环境风险，并且能较好的进行资源化利用。
[0010]另外，园林废弃植被类型的选取无固定要求，常见园林绿化植物在本方法选定的温度范围内所制备的生物质炭其所含有机物量的变化属于可接受值。
[0011]本专利技术方法优势在于运用生物质炭于城市公园绿地土壤中，利用生物质炭的多孔隙结构和表面性能，显著增加土壤中有机质含量的同时，还能吸附外源污染物以及改良土壤的理化性质；土壤表层施加生物质炭后，大量的有机物还能促进微生物菌的繁殖，微生物与生物炭共同作用，可以改良土壤团粒结构，增加土壤的养分，有助于绿地植物生长；本方法将生物质炭制成基肥，生物质炭与其他有机、无机物质掺混共同施用，能够补充土壤所需其他微量元素以及营养物质，固碳的同时实现植株营养供给；相较于以往的技术方法，本方法对城市绿地废物进行收集利用，在节约园林绿化垃圾处理成本的同时利用园林废弃物良好的制炭效果提高绿地的碳汇能力。
具体实施方式
[0012]所述方法包括：步骤一、园林废弃物生物质炭基肥的制备；步骤二、施肥。
[0013]步骤一包括步骤一一：生物质炭的制备，收集园林内的废弃树皮、树枝，冲洗、晾干后除去肉眼可见的杂质，磨细过2mm筛，采用间歇热裂解工艺在碳化炉中进行裂解，目标温度350℃，加热前使用N2排除炉内空气达到缺氧效果，裂解时间选择为1h，结束后冷却过0.15mm筛，存于阴凉干燥处待用；步骤二二：基肥的制备，按重量份数比园林废弃物生物质炭40
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50份、微量元素营养及1
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2份、磷酸铵5
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7份、氯化钾8
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10份、铵态氮肥5
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6份、石膏5
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6份的重量份将原料掺混，采用对辊挤压造粒对混合肥料进行造粒，而后将颗粒进行干燥筛分得到所需的生物质炭基肥。
[0014]步骤二包括生物质炭基肥分两次施入，施入方法为均匀撒施覆土，在施肥过程中
尽量保持各处生物质炭基肥及覆盖土壤的厚度一致，后续追肥采用穴施法。
[0015]两次基肥施入时间间隔为两个月，在第二次施肥处理后开始对温室气体排放数据进行监测。
[0016]实施例1：本实施案例中，选用常见的园林绿地废弃树皮、树枝、树叶和残草等作为原料，使用低耗能循环制炭技术制备生物质炭，技术符合生物质废弃物无害化、资源化和低碳处理的创新方向；实施采样点选址于宝安区某街道某公园，选取四块长6m、宽3m面积为18m2的绿地作为生物质炭提高城市公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用生物质炭提高城市公园、绿地碳汇能力的方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、园林废弃物生物质炭基肥的制备；步骤二、施肥。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤一包括步骤一一：生物质炭的制备，收集园林内的废弃树皮、树枝，冲洗、晾干后除去肉眼可见的杂质，磨细过2mm筛，采用间歇热裂解工艺在碳化炉中进行裂解，目标温度350℃，加热前使用N2排除炉内空气达到缺氧效果，裂解时间选择为1h，结束后冷却过0.15mm筛，存于阴凉干燥处待用；步骤二二：基肥的制备，按重量份数比园林废弃物生物质炭40
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50份、微量元素营养及1
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2份...

【专利技术属性】
技术研发人员：何裕权，朱晓雷，曾佑群，周奥平，陶俊波，何美琪，卢晓雯，江大水，
申请(专利权)人：中城建胜义深圳环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：