ICS65.020.20

CCSB05

DB23

黑龍江省地方標準

DB23/T3535—2023

秸稈炭化碳封存技術(shù)規(guī)范

2023-07-21發(fā)布2023-08-20實施

黑龍江省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB23/T3535－2023

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。

本文件由黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出。

本文件起草單位：黑龍江八一農(nóng)墾大學、沈陽農(nóng)業(yè)大學、黑龍江科技大學、北京農(nóng)林科學院植物營

養(yǎng)與資源環(huán)境研究所、中國科學院地理科學與資源研究所、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、

東北農(nóng)業(yè)大學、密山市森迪炭粉科技有限公司、大慶市金土地生物質(zhì)材料制造有限公司、綏化市路森炭

粉科技有限公司。

本文件主要起草人：殷大偉、曹殿云、金梁、盛濤、宋春來、鄒國元、魏丹、王磊、劉遵奇、許永

花、李文濤、鄧杰、張偉明、李立欣、黃玉威、鄂洋、曹婷、張亦濤、劉宏斌、杜新忠、王麗君、張鴻

瓊、羅立娜、曲京博、楊翔宇、王偉、張森、孫明哲。

I

DB23/T3535－2023

秸稈炭化碳封存技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了秸稈炭化碳封存技術(shù)規(guī)范的術(shù)語和定義、基本要求、技術(shù)工藝、生物炭技術(shù)指標、生

產(chǎn)安全、生物炭質(zhì)量控制、碳封存等。

本文件適用于以秸稈為原料、以生物炭農(nóng)用為目的的制備過程。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB3095環(huán)境空氣質(zhì)量標準

GB/T4797.1環(huán)境條件分類自然環(huán)境條件溫度和濕度

GB15577粉塵防爆安全規(guī)程

GB/T15605粉塵爆炸泄壓指南

GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準（試行）

GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標準

GB55036消防設施通用規(guī)范

NY/T499旋耕機作業(yè)質(zhì)量

NY/T1701—2009農(nóng)作物秸稈資源調(diào)查與評價技術(shù)規(guī)范

NY/T3041生物炭基肥料

NY/T3672生物炭檢測方法通則

NY/T4159生物炭

NY/T4161—2022生物質(zhì)熱裂解炭化工藝技術(shù)規(guī)程

DB23/T470農(nóng)業(yè)機械田間作業(yè)質(zhì)量標準

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

秸稈

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，收獲了稻谷、小麥、玉米等農(nóng)作物子粒以后，殘留的不能食用的莖、葉等農(nóng)作物

副產(chǎn)品，不包括農(nóng)作物地下部分。

[來源：NY/T1701—2009]

3.2

熱裂解炭化

在絕氧或有限氧氣供應條件下，生物質(zhì)經(jīng)過高溫處理發(fā)生熱分解，進而形成以生物炭為主產(chǎn)品的過

程。

[來源：NY/T4161—2022]

3.3

1

DB23/T3535－2023

碳封存

指的是以捕獲碳并安全存儲的方式來取代直接向大氣中排放CO2的技術(shù)。

4基本要求

4.1設備要求

宜用固定床熱解炭化設備、移動床熱解炭化設備。炭化設備密封和保溫性能良好，炭化充分，原料

適應性強，炭化設備能滿足連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)需要。設備運行管理應符合GB15577和NY/T4161—2022的要

求。

4.2環(huán)境要求

生產(chǎn)場所環(huán)境空氣應符合GB3095的規(guī)定。尾氣處理系統(tǒng)主要包括脫硫、脫硝和除塵裝置。熱解過

程中應減少粉塵產(chǎn)生并采取減少粉塵散發(fā)的除塵裝置。

5技術(shù)工藝

5.1工藝流程

秸稈炭化工藝流程包括原料預處理、熱裂解炭化、生物炭的卸出與儲存、主要副產(chǎn)物的利用與處理

等工序，工藝流程如圖1所示。

生物炭的卸出與儲存

秸稈原料原料預處理熱裂解炭化

主要副產(chǎn)物的利用與處理

圖1秸稈熱裂解炭化工藝流程

5.2原料預處理

生物炭制備原材料為農(nóng)作物秸稈。原料中無金屬、碎石、土塊、塑料等雜質(zhì)。原料自然含水量應小

于25%。原料粉碎應在通風良好的廠房內(nèi)進行，粉碎機本體應帶有除塵裝置。原料粉碎場所運行管理應

符合GB15577和GB15605的規(guī)定。粉碎后原料顆粒尺寸直徑宜6mm~8mm、長度宜30mm~50mm棒

狀生物質(zhì)顆粒。

5.3熱裂解炭化

熱裂解炭化過程應符合NY/T4161—2022規(guī)定。熱裂解炭化設備不應使用化石能源供應。炭化爐熱

效率不應低于80%。預處理后的秸稈可采用帶式輸送機等適宜設備進行輸送，輸送能力不小于熱解爐額

定原料耗量的120%。秸稈制備生物炭的產(chǎn)炭率應≥30%。炭輸送系統(tǒng)的輸送能力不宜小于熱解爐額定

負荷運行時產(chǎn)炭量的120%。熱裂解炭化的反應溫度應保持在400℃~700℃之間，熱裂解炭化的氣態(tài)副

產(chǎn)物中的氧含量應小于1%（體積分數(shù)），機組正常工作下運行噪聲應低于80dB（A）。

5.4生物炭卸出與儲存

生物炭卸出與儲存應符合NY/T4161—2022規(guī)定。生物炭的卸出應在具有排風除塵裝置的獨立操作

間內(nèi)進行。出炭系統(tǒng)的設備應根據(jù)現(xiàn)場條件緊湊布置，降低輸送高度落差。生物炭卸出后應及時冷卻、

防止自燃，自然堆放24h后，方可入庫或包裝，并做好測溫記錄。當溫度≥60℃時，應拆垛散熱，并做

2

DB23/T3535－2023

好滅火準備。生物炭儲存應按照GB/T1557和GB/T15605的規(guī)定防止產(chǎn)生粉塵污染、防火和防爆。生物

炭儲存應有完備的消防系統(tǒng)，應符合GB55036規(guī)定。大氣環(huán)境的濕度應符合GB/T4797.1規(guī)定。

5.5主要副產(chǎn)物的收集與利用

液態(tài)副產(chǎn)物應全部收集，并按GB18599的I類場所規(guī)定做好滲漏措施，妥善儲存。氣態(tài)副產(chǎn)物不應

該直接排放，應加以利用或無害化處理后排放，應符合NY/T4161—2022規(guī)定。

6生物炭技術(shù)指標

生物炭技術(shù)指標應符合NY/T4159規(guī)定。

7生產(chǎn)安全

生物炭的生產(chǎn)應符合NY/T4161—2022規(guī)定。工作場所應配備防塵、防爆和阻爆設施或者設備，運

行管理應符合GB15577和GB/T15605的規(guī)定。熱解爐應設置超溫、超壓報警、泄爆裝置及一氧化碳檢

漏等裝置，作業(yè)環(huán)境的一氧化碳最高允許濃度為30mg/m3。生物炭不應與易燃易爆或強氧化性物質(zhì)混合

裝運及儲存。熱裂解炭化工廠內(nèi)及圍墻外50m內(nèi)嚴禁煙火和燃放煙花爆竹，應在醒目位置設置“嚴禁煙

火”標志。

8生物炭質(zhì)量控制

生物炭的檢測方法應按照NY/T3672執(zhí)行，制備的生物炭質(zhì)量應符合NY/T4159規(guī)定。

9碳封存的數(shù)量

9.1生物炭的存儲方式

生物炭優(yōu)先存儲于土壤。將生物炭均勻拋撒于地表，然后采用螺旋式犁壁犁將0cm～35cm土層翻

轉(zhuǎn)60°～120°，使平鋪在田面上的生物炭進入0cm~35cm土層，機械作業(yè)應達到DB23/T470中深松作

業(yè)質(zhì)量要求?；?qū)⑸锾烤鶆蜾伻鲇诘乇?，隨即旋耕，旋耕作業(yè)質(zhì)量指標如旋耕層深度、耕后地表植被

殘留量、碎土率、地表平整度和耕后田面情況等，應符合NY/T499要求?；蛑瞥缮锾炕柿鲜┯糜?/p>

土壤，生物炭基肥料應符合NY/T3041要求。

9.2產(chǎn)炭率

不同原料熱裂解的反應溫度、反應時間、升溫速率、產(chǎn)炭率按照表1執(zhí)行。同一原料在同一批次進

行熱裂解反應的溫度波動應≤50℃。

表1不同原料的熱裂解參數(shù)與產(chǎn)炭率

原料反應溫度（℃）反應時間（min）升溫速率（℃/min）產(chǎn)炭率（%）

玉米秸稈400~50020~305~1035

稻殼500~55020~405~1033

稻桿400~50030~4010~1533

麻桿450~55035~4510~1533

花生殼400~50030~4010~1535

3

DB23/T3535－2023

9.3生物炭的碳含量

生物炭中的總碳和固定碳含量按照表2執(zhí)行，應符合NY/T4159規(guī)定。

表2生物炭的碳含量

指標

項目

I級II級

總碳（C），%≥60≥30