我所成功举办中国—东盟生物质炭生产与绿色农业应用研讨会
一、会议简况
继2012年和2015年的生物质炭绿色农业国际研讨会、2016年的第一届“中国—东盟生物质炭生产与绿色农业应用研讨会”，南京农业大学于2017年11月18—21日主办了第二届“中国—东盟生物质炭生产与绿色农业应用研讨会”（China-ASEAN Workshop on Biochar Production and Application for Green Agriculture）。会议由教育部批准，教育部亚洲区域合作专项项目资金资助，由南京农业大学农业资源与生态环境研究所、三聚-南农农业生物质绿色工程技术中心承办。
鉴于生物质炭农业应用正在全球推广中，中国的农业生物质炭技术有研究走向实际应用，且秸秆炭化-炭基肥模式被农业部列为秸秆资源化十大模式之一，本届会议的主题延伸到“生物质炭生产与绿色农业应用-从技术到模式”。本次会议旨在深化中国和东盟国家生物质炭科技和产业发展的信息交流与共享，探讨和共享中国和东盟国家对生物质热裂解过程的科学认识，通过生物质处理设备、生物质材料产品及生态环境应用服务，并结合因地制宜的产业模式和灵活的市场运作等全方位的创新发展，推进亚洲及全球构建一个跨资源-环境-生态，农业-工业-环境服务产业的生物质新产业。通过本次会议和培训活动，在交流共享基础上，启动构建亚洲生物质炭的生产技术及模式，以此推进中国和东盟国家以及亚洲国家的生物质炭绿色农业合作和交流，为亚洲农业生物质产业科技发展提供交流、合作、共享、共赢的平台。
除东道主南京农业大学外，正式代表49名，包括以Tom Miles主席为首的国际生物质炭协会董事会成员7人，特邀国际生物质炭资深专家2名（澳大利亚的Stephen Joseph和以色列国家农业科学院Volcano中心的Ellen Graber）、注册参会亚太地区代表12名（分别来自马来西亚、菲律宾、泰国、印度尼西亚等东盟国家、澳大利亚、新加坡、巴基斯坦和境外台湾地区代表），美国和智利等国代表6人。另外，包括南京大学、武汉大学、中国药科大学、西北农林大学、中国农业科学院、金华生物质产业科技研究院等国内高校和科研院所注册代表40余人（包括部分在中国攻读学位的亚洲国家留学生）参加了会议。包括美国Schlatter’s Inc, 马来西亚Sin Guan Hup Oil & Rice Mill Sdn Bhd、北京三聚环保新材料有限公司、南京三聚生物质新材料有限公司、郑州永邦新能源设备技术有限公司、中诚炭基实业有限公司、常州中泰生物科技有限公司、安徽凤阳神光生物质电业有限公司、张家港天源机械有限公司、江苏绿丰有机肥业有限公司、浙江金锅锅炉有限公司、浙江衢州薄凡利建材有限公司等10余家企业的工程或经营人士出席了本次会议。
会议美国、英国、澳大利亚、法国、以色列、巴西、西班牙等7个国家的9名外国专家、亚洲及中国的40多名注册代表参加了开幕式。包括巴西生物质炭协会Fabiana Abreu de Rezende博士等在内的国际生物质协会（IBI）董事局5名董事出席了开幕式，等部分公司的农业生物质产业科技专家出席了会议。
二、生物质炭科技及绿色农业实践交流情况
本次会议按大会交流和实地观摩交流两个模块进行。大会交流分会议报告交流、主题自由讨论两个部分。11月19日在南京农业大学资源环境学院报告厅举行报告交流。在简短开幕式后，上午进行了主旨报告，下午为自由报告交流。6个主旨报告主要由出席国际生物质炭协会IBI董事局会议的国际著名生物质炭科技及产业专家讲演。自由报告共11个，分别由生物质炭研究、技术开发和推广的专家学者以及企业经营者讲演。这些报告信息丰富、内容精彩、亮点纷呈、风格迥异、引起了与会者的广泛兴趣和关注。
IBI董事、美国生物质炭协会主席Tom Miles先生从生物质炭的全球发展趋势出发，展示了生物质炭对土壤及作物的改善作用，从而引出了Okimori等提出的开放式生物质热裂解模式。他认为此模式既降低空气污染，又提升了土壤健康，随后他阐述了生物质炭产品在不同国家及地区的利用方式及生物炭在缓解全球气候变化中的重要贡献。最后他提出，生物质炭产品和技术的发展还要走很长的路才能形成一定的产业规模。
IBI董事、英国壳牌研究所的David Wayne博士围绕生物炭是否能消除交通工具产生的温室气体排放展开了报告。他通过交通因素占据由经济因子排放的温室气体中14%的形势，引出我们需要一条通往真正可持续原料的途径——生物燃料。但他认为生物燃料虽能为减排做出很大贡献却并不能代替石油，再结合政府相关政策可以发现，只尝试减少排放是行不通的，从而提出利用生物质炭进行碳捕获和碳储存。最后，他从生物质炭生产者、政府及生物质炭竞争力等方面分析了生物质炭产品投入市场应用的可行性。
IBI创始人之一、南京农业大学访问教授、澳大利亚西南威尔士大学Stephen Joseph博士对生物炭-矿物-NPK肥料的作用机理作出了报告。他提出，生物炭-矿物-NPK肥料颗粒具有磁性和氧化还原活性，并具有显著浓度的磁铁矿纳米颗粒；NPK能与矿物和生物质炭发生反应，或是形成新的化合物或矿物，或是吸附在生物炭的空隙或矿物表面；在生物炭中，碳和矿物的空隙间有残余的NPK，可供植物和微生物利用；而生物炭-矿物=NPK肥料是否能增产并减少NPK投入量还需进一步研究。
IBI董事，巴西生物质炭协会的Fabiana Abreu de Rezende小姐对巴西的生物质炭的研究提出了自己的观点。她介绍了巴西生物质炭的发展历史，展示了巴西生物质炭的生产车间及田间施用案例并提出展望。另一IBI董事、大自然保护国际主席Guy Reynaud先生从对抗贫困、气候变化、生物多样性三个问题切入阐述了他对非洲生物质炭产业发展的看法。他认为，在第一阶段，非洲应投入500万美元选择部分国家在典型的气候条件、土壤、主要农作物的组合中，证明生物质炭的效果、盈利能力和可接受性；并根据生物炭对所有气候、土壤、作物组合的影响的科学论证，制定推广生物炭的战略；优先考虑可再生生物质的可用性；评估农民和生产者的盈利能力，以制定商业计划；评估减少森林砍伐的可能性。第二阶段，投入5000万美元大力促进气候智能型农业的发展(资金来自私营部门，部分来自绿色气候基金)，以应对非洲的危机。
特邀专家、国际生物质炭协会科学委员会主席、以色列国家农业科学院研究院Ellen Graber女士做了“生物质炭科学：生物与生态系统效应”的报告，指出生物效应及其机理是当前生物质炭科技的核心命题，我们还未能系统地认识生物质炭生态系统工程师效应的生物机理，生物质炭赋予农业系统的外在抗性的内在过程或机制的认识十分薄弱，生物质炭的物质组分、结构及其功能的认识和表征还不足以理解生物质炭的所有生物学效应，需要从基因表达、型号传导、生理或代谢活性以及生物群落侵入或改变等多个方面进行深入研究。这个报告提示了生物质炭基础研究的前沿方向。
本次会议主席、南京农业大学潘根兴教授做了“秸秆生物质炭生态农业：从技术到模式”的报告，他首先介绍了中国政府在秸秆治理上的政策推进和产业促进的做法，特别是通过鼓励科技创新，支持资源化综合利用的产业发展来实现秸秆焚烧治理和秸秆的农业循环利用。着重介绍了南京农业大学通过与北京三聚环保公司的产学研合作，开发了秸秆生物质炭-炭基肥-生态农业产业化工程技术，创新发展了秸秆炭化的规模化集成工程系统，研制和试验示范了新型炭基肥，获得了减肥增产节本增效的良好效果，实现了秸秆综合利用的增值化和产业化，为秸秆大规模利用构建了可行的产业化模式，正在全国快速推广中，受到了与会代表的高度关注。
于19日下午进行的自由交流报告，包括来自西班牙、巴基斯坦、菲律宾、印度尼西亚和马来西亚等国外代表的5个报告，和来自南京农业大学、广西农科院甘蔗研究所等国内代表的3个报告，这些报告围绕生物质炭在绿色农业中的作用、生物质的热裂解技术、生物质炭产业的成本与收益等问题展开。代表们对这些议题进行了广泛的讨论，提问热烈而活跃，呈现各抒己见、求同存异、百家争鸣的学术氛围。这些讨论的焦点问题包括：1，生物质炭及其与肥料共同施用对土壤性质及植物生产力的影响。大量田间施用案例表明，生物炭能减少氮淋失，提高氮素利用率，有利于养分保持从而提高土壤肥力及质量，其与氮肥或堆肥配施，能更好地提高植物生产力，但这需要用长期的田间试验来验证，关于生物炭提高植物抗病性的机制也需要进一步研究。不同原料生产的生物质炭作用于不同的土壤（砂土、酸土、半干旱土），效果也不尽相同。2，生物质炭的施用对土壤中金属有效性的影响。关于此问题不同国家关注的重点也是不同的，我国农田重金属污染问题较为严峻，所以关注的重点在于生物炭对重金属的钝化作用，而西班牙等国更关注生物质炭对微量金属生物有效性的影响。3，生物质炭对温室气体(尤其是N2O)排放的影响。温室效应一直是全球的热潮，各报告的试验结果表明，生物质炭可以捕获氮，减少N2O的排放，但其具体机制仍需进一步研究。4、生物质炭在城市环境管理中的作用。将生物质炭应用于城市园林绿化，从成本和收益的角度看有巨大的市场，但如今仅仅是一个开始，还有很长的路要走
三、生物质炭产业发展观摩交流
会议组织代表于11月20日赴浙江省衢州市、金华市，对废弃物处理与生物质炭化技术创新与产业发展进行实地观摩交流。与会代表首先参观了浙江省衢州市污泥炭化示范生产厂，建于浙江省衢州市某污水处理厂周边，对接污泥厂排出的脱水污泥，通过热解炭化窑对污泥进行炭化脱毒，制成生物质炭并用于开发新型率化应用产品和生态建材。该炭化生产线，由一台气炭化炉窑对热量高的生物质进行气化提供污泥炭化能源，回转窑炭化炉进行大规模污泥炭化，处理速度快，炭化物除害率高，形成就地取材-就地处理-就地应用的处理模式，增值明显，成本降低。参会人员饶有兴致地观摩了污泥炭化的加工产品—园艺陶粒，展现了污泥炭化的衍生产品的产业潜力。
在金华市，主要参观观摩了金华生物质产业科技研究院，该院是浙江省金华市金东区政府与南京农业大学合作共建的非营利性社会组织，依托南京农业大学的生物质科技优势、技术和智力支持，结合浙江金锅环保装备工程技术优势，合作开展废弃物炭化资源化技术、装备和产品研发，并就地转化进行中试试验生产和农业示范，也是南京农业大学生物质炭科技与工程应用的示范基地。代表们观摩了该院的养殖业废弃物联合炭化技术示范基地，位于金华市金东区内某规模养殖场。该基地利用养猪场建有的沼气池提供碳化外部能源，通过干化-炭化一体式处理装备，将黑臭猪粪炭化为无味、无臭、无抗（抗生素）洁净生物质炭，进而用于农业有机肥及炭基肥生产。该技术的特点是热解炭化工艺利用了沼气作为炭化热源，炭化消除了猪粪中废弃物中的病原菌、抗生素、药残，并对重金属起到了稳定化的作用。金锅公司经营和技术负责人分别介绍了该公司从锅炉产业向生物质能源和生物质炭材料环保产业的转型历程，讲演了猪粪生物质炭化技术及相应的设备研发情况，特别是在高含水量生物质废弃物处理与热解炭化的关键技术攻关方面的进展（包括资助创新的干化-炭化一体化装备、高热值生物质与低热值生物质联合炭化的解决方案，开发的循环直热式富水生物质干化热解转窑系统等），通过图片和数据充分展示了其技术和设备在养殖业废弃物生物质炭化及农业环保上的应用潜力。代表们实时现场考察了公司开发的这些装备技术的对猪粪、稻壳的炭化运行情况和当场产出的生物质炭的品质。
会议还组织农业生物质炭生态农业技术培训观摩。于21日下午赴位于南京市六合区马鞍街道的南京农业大学生物质炭绿色工程技术基地，该基地也是“南京三聚生物质新材料科技有限公司的依托，是联合国环境规划署“生物质炭与土壤可持续管理”示范基地，也是“生物质炭绿色农业”国家外专局引进国外智力示范单位，南京市秸秆综合利用示范基地。该基地始建于2013年，从秸秆生物质科技发展为生物质产业科技基地，三聚-南京农业大学生物质绿色工程技术中心建于此基地，国际生物质炭协会(IBI)亚洲中心也挂靠在该基地。在该基地，代表们现场观摩了大规模连续式秸秆生物质炭化转窑工业生产线系统，是南京农业大学与江苏华瑞、南京勤丰秸秆科技有限公司联合研发，是采用秸秆颗粒的第二代生物质低温热裂解炭化卧式旋转窑技术，生产优质秸秆生物质炭，并能分离利用木醋液和合成气。目前的秸秆颗粒炭化处理产能是每小时3吨，经过工程化和标准化开发整合，已经成为三聚农业生物质产业的核心装备。在示范厂，工程专家、技术专家和经营专家向与会代表系统介绍了农业（秸秆）生物质炭化生产设备工程开发和运行管理、生物质炭及炭基肥技术创新与试验示范，产业发展的组织和技术支撑等情况。在基地，学员们还参观了生物质炭试验实验室、测试实验室和样品陈列观摩室。学员们还观摩了南京农业大学与淮安江苏华电联合研制的移动式小型炭化机，其运行原理及在科研和生物质炭产品开发上的应用。这个培训和观摩展示了南京农业大学生物质炭绿色农业中心自2009年来试验研发的各种废弃物生物质炭、生物质炭基肥及生物质炭液体有机肥以及生物质炭环境新材料等一系列产品及实物，代表们饶有兴趣地询问炭基肥的养分情况、成本效益情况以及农民使用反响等。
参观和观摩所到之处，受到了当地接待方的热情款待和周到的服务，政府、科技界和媒体广泛关注。在金华市，金华市科技局主管领导还向代表们介绍了金华市情、金华政府在环保和绿色发展的举措，并强调了生物质产业科技和装备发展以及成为当地产业转型升级和新产业培育的前沿和主导方向。代表们对中国的废弃物炭化工程技术的创新和提升，对生物质炭产业的发展，特别是秸秆炭基肥的广泛推广应用举措留下了深刻印象，更对中国中央和地方政府在生物质科技与产业上给予的政策支持和产业扶持大为钦佩和赞赏，非常值得其他国家参考借鉴。
会议还专门设置了开放性讨论，围绕生物质炭的性质、功能与应用潜力，生物质废弃物收集、处理、加工和工业生产的组织和获利模式，以及生物质产业的政策、途径和农民与政府的角色等进行了热烈的讨论。仍然存在一些争论，特别是农业废弃物治理途径，是鼓励分散农户的自主处理与农田循环还是分布式集中处理与规模化产业，这是亚洲国家代表十分关注的问题；其二，政策、经济刺激如何兼顾企业和农民的利益，处理和延伸产品的加工销售，是否会增加用户特别是农民的经济负担，政府、科技界以及社团如何联合服务于农民，服务于产业发展，都是大家关心和讨论的热点问题。
四、会议的收效与成果
1. 会议展示生物质炭科技走向生物质产业科技：生物质炭技术，源自农业废弃物的安全、低碳、绿色处理需求，但更显服务于土壤和环境可持续管理的突出需求。一方面，生物质废弃物炭化处理在减量、减毒、增值、增效上越来越被广泛接受，炭化处理已经显现取代其他以除害和减量为目的的其他废弃物处理技术，从秸秆炭化出发的生物质炭在绿色农业上的应用价值也已经明朗化，技术、设备和工程的创新及整合集成，可以使多种废弃物实现碳化资源化和多联产生产，工业化系统的创新提升可以满足大规模炭化和产品的延伸加工。因此，连接生物质废弃物处理与生物质新材料生产的新产业呼之欲出。国际学者的引领性发言和中国秸秆炭基肥工业化的案例，都指向了全球范围内由生物质炭走向生物质产业的大趋势，生物质炭科技作为生物质产业科技的基础，具有应用性基础研究的属性，需要在系统作用过程和机理，特别是生物作用和生物学响应机制上创新认识；而生物质产业科技将在工程技术、产品技术和产业发展政策、技术经济和系统管理等方面全面拓展，形成支撑产业可持续发展的能力。这个产业已经显现向城市废弃物、绿色环境和生态建设发展，生物质材料从农业到生态环境服务的产业升级拓展态势。
2. 会议推动了政府和企业界对生物质产业的更高关注。随着南京农业大学于北京三聚联合研发推出了秸秆炭化-土壤改良-炭基肥生态农业技术的成熟和产业的落地推广，废弃物炭化治理与生物质炭多联产产品工业生产的产业结构十分明晰，投资界和企业界越来越介入生物质产业。本次会上，共有中国本土10余家企业参会，美国和亚洲地区的数家国外企业首次与会，充分体现了生物质产业的吸引力。会后，中澳技术转移中心、山东新龙化工集团、深圳深锡股份公司以及上海数家基金公司投资者接踵而来，探讨生物质新产业的合作开发；中国和地方政府比以往更加主动支持或介入生物质产业，除了考察观摩所在地政府和媒体的关注外，会后的11月28日，南京市召开了“新型研发机构”第一批项目启动大会，南京市六合区政府-南京农业大学-北京三聚环保股份有限公司三方合作共建的“生物质产业科技研究院”被列入31个启动项目，通过政府的政策、金融、人才等支持政策，在六合新区规划新建研发机构、中试基地和生物质新材料园区，用以拉动生物质产业在南京的创新增长，并带动全国的发展。12月2日，会议特邀专家、国际生物质炭先驱者，澳大利亚Stephen Joseph教授应邀出席江苏省政府“现代农业科技大会”，标志着生物质产业作为农业新科技和新产业新宠得到江苏省政府青睐。近期，南京市农业委员会也将与南京农业大学洽商生物质产业在全南京市的布局发展。
3. 会议确立了中国在全球生物质产业科技与工程领域的优势会议考察和观摩的秸秆炭化、猪粪炭化和污泥炭化的技术和工程设备、其装备创新水平、处理规模效率、工程配套集成等方面均居于国际领先或先进水平，特别是炭化工艺与工程的、处理效率与产品性能的协调、能源互补配合与分离增值的有机结合，形成了有效的废弃物处理资源化产业发展解决方案，深受国外代表的高度肯定。国际生物质炭协会，拟在中国开展国际生物质炭的学习计划（Study Tour），利用示范基地做成国际培训与展示观摩基地,其负责人士将与2018年5月来华具体设计和部署。联合国环境署要求中方将秸秆炭化-炭基肥-生态农业技术和产业发展编制成报告书，用于国际宣传推广。“大自然保护国际”基金组织，在非洲发展生物质炭农业项目，已经邀请会议主席潘根兴教授2018年赴法国参加该计划方案论证，并为参与国进行培训。美国密执安州立大学与南京农业大学合作的亚洲中心，在泰国等亚洲国家开展农业扶贫、应对气候变化和食物安全挑战，已经明确将生物质炭绿色农业列入其主要交流、培训和示范活动。国际生物质炭协会也要求中方利用该协会的亚洲中心平台，构建中国东盟生物质炭可持续农业交流合作平台，有效地组织对东盟国家及其他亚洲国家的生物质炭科技与产业发展培训推广。为此，我们建议将生物质炭绿色农业技术急需列入教育部亚洲项目、财政部一带一路计划，强化对亚洲国家的培训和推广，并通过国际合作计划推进中国生物质企业走向国际，形成新的国际产业竞争力。
总之，本次会议学术交流内容丰富、讲演精彩、高屋建瓴，必将引领当前生物质炭可持续农业的产业发展；学习交流采用报告讨论与野外考察相结合的模式，让参会者们对生物质炭的发展与研究有了更深刻的认识。会议全程在开放而友好、紧张而宽松的气氛中进行，营造了中国东盟及与亚非国家代表的合作机制，推进了生物质炭可持续农业领域的国际发展。
附：会议照片
图 1 会议会场
图2 Ellen Graber在报告和讨论中（左）和会议自由交流讨论（右）
图3 与会者在金华生物质产业科技研究院合影
图4 与会者在金华猪粪炭化示范厂现场（左）和在六合秸秆生物质炭示范厂（右）
