ICS65.020.20

CCSB05

DB23

黑龍江省地方標(biāo)準(zhǔn)

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(shí)施

黑龍江省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布

DB23/T3535－2023

前言

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

起草。

請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)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(xué)、沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)、黑龍江科技大學(xué)、北京農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)

養(yǎng)與資源環(huán)境研究所、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)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(xué)、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(lái)、鄒國(guó)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(yǔ)和定義、基本要求、技術(shù)工藝、生物炭技術(shù)指標(biāo)、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(guò)程。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)

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(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）

GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)

GB55036消防設(shè)施通用規(guī)范

NY/T499旋耕機(jī)作業(yè)質(zhì)量

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

NY/T3041生物炭基肥料

NY/T3672生物炭檢測(cè)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(jī)械田間作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

秸稈

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)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(lái)源：NY/T1701—2009]

3.2

熱裂解炭化

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

程。

[來(lái)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(chǔ)的方式來(lái)取代直接向大氣中排放CO2的技術(shù)。

4基本要求

4.1設(shè)備要求

宜用固定床熱解炭化設(shè)備、移動(dòng)床熱解炭化設(shè)備。炭化設(shè)備密封和保溫性能良好，炭化充分，原料

適應(yīng)性強(qiáng)，炭化設(shè)備能滿足連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)需要。設(shè)備運(yùn)行管理應(yīng)符合GB15577和NY/T4161—2022的要

求。

4.2環(huán)境要求

生產(chǎn)場(chǎng)所環(huán)境空氣應(yīng)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(guò)

程中應(yīng)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(yù)處理、熱裂解炭化、生物炭的卸出與儲(chǔ)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(chǔ)存

秸稈原料原料預(yù)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(yù)處理

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

于25%。原料粉碎應(yīng)在通風(fēng)良好的廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，粉碎機(jī)本體應(yīng)帶有除塵裝置。原料粉碎場(chǎng)所運(yùn)行管理應(yīng)

符合GB15577和GB15605的規(guī)定。粉碎后原料顆粒尺寸直徑宜6mm~8mm、長(zhǎng)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(guò)程應(yīng)符合NY/T4161—2022規(guī)定。熱裂解炭化設(shè)備不應(yīng)使用化石能源供應(yīng)。炭化爐熱

效率不應(yīng)低于80%。預(yù)處理后的秸稈可采用帶式輸送機(jī)等適宜設(shè)備進(jìn)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(yīng)≥30%。炭輸送系統(tǒng)的輸送能力不宜小于熱解爐額定

負(fù)荷運(yùn)行時(shí)產(chǎn)炭量的120%。熱裂解炭化的反應(yīng)溫度應(yīng)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(yīng)小于1%（體積分?jǐn)?shù)），機(jī)組正常工作下運(yùn)行噪聲應(yīng)低于80dB（A）。

5.4生物炭卸出與儲(chǔ)存

生物炭卸出與儲(chǔ)存應(yīng)符合NY/T4161—2022規(guī)定。生物炭的卸出應(yīng)在具有排風(fēng)除塵裝置的獨(dú)立操作

間內(nèi)進(jìn)行。出炭系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件緊湊布置，降低輸送高度落差。生物炭卸出后應(yīng)及時(shí)冷卻、

防止自燃，自然堆放24h后，方可入庫(kù)或包裝，并做好測(cè)溫記錄。當(dāng)溫度≥60℃時(shí)，應(yīng)拆垛散熱，并做

2

DB23/T3535－2023

好滅火準(zhǔn)備。生物炭?jī)?chǔ)存應(yīng)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?jī)?chǔ)存應(yīng)有完備的消防系統(tǒng)，應(yīng)符合GB55036規(guī)定。大氣環(huán)境的濕度應(yīng)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(yīng)全部收集，并按GB18599的I類場(chǎng)所規(guī)定做好滲漏措施，妥善儲(chǔ)存。氣態(tài)副產(chǎn)物不應(yīng)

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

6生物炭技術(shù)指標(biāo)

生物炭技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合NY/T4159規(guī)定。

7生產(chǎn)安全

生物炭的生產(chǎn)應(yīng)符合NY/T4161—2022規(guī)定。工作場(chǎng)所應(yīng)配備防塵、防爆和阻爆設(shè)施或者設(shè)備，運(yùn)

行管理應(yīng)符合GB15577和GB/T15605的規(guī)定。熱解爐應(yīng)設(shè)置超溫、超壓報(bào)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(yīng)與易燃易爆或強(qiáng)氧化性物質(zhì)混合

裝運(yùn)及儲(chǔ)存。熱裂解炭化工廠內(nèi)及圍墻外50m內(nèi)嚴(yán)禁煙火和燃放煙花爆竹，應(yīng)在醒目位置設(shè)置“嚴(yán)禁煙

火”標(biāo)志。

8生物炭質(zhì)量控制

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

9碳封存的數(shù)量

9.1生物炭的存儲(chǔ)方式

生物炭?jī)?yōu)先存儲(chǔ)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(jìn)入0cm~35cm土層，機(jī)械作業(yè)應(yīng)達(dá)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(biāo)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(yīng)符合NY/T499要求?；蛑瞥缮锾炕柿鲜┯糜?/p>

土壤，生物炭基肥料應(yīng)符合NY/T3041要求。

9.2產(chǎn)炭率

不同原料熱裂解的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)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(jìn)

行熱裂解反應(yīng)的溫度波動(dòng)應(yīng)≤50℃。

表1不同原料的熱裂解參數(shù)與產(chǎn)炭率

原料反應(yīng)溫度（℃）反應(yīng)時(shí)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

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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(yīng)符合NY/T4159規(guī)定。

表2生物炭的碳含量

指標(biāo)

項(xiàng)目

I級(jí)II級(jí)

總碳（C），%≥60≥30