CN105025706B - 对农地施以气体处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种对农地施以熏蒸作业的方法，其包含将氰释入地面，其中氰是释入于地面下10至50公分深处，且氰是以气态型态释入，且其中氰是先溶于水中，再以水性氰溶液的型态释入地面。

Description

对农地施以气体处理的方法

技术领域

本发明是关于对农地或其他土地区域施以气体处理的方法与装置。

背景技术

对农地或农业地区施以处理的方法包含将氰释入土壤中，其中氰是释入地面深度约10至50公分处，亦即氰是通过至少成一排列设置的至少一孔洞释入地面，其中至少一孔洞是位于前述地面深度之处。

“释入条件”尤指主要大气压力或周遭压力为1巴时，且周围具有一环境温度。

对农地施以气体处理(熏蒸)包含可毒害生物的物质，一般已知例如氰(cyanogen)、磷化氢(phosphine)、溴甲烷(methyl bromide)或硫化碳(carbonylsulphide)，并是特别用以杀菌消毒与防治土壤害虫，例如线虫类、有害真菌、细菌或其他植物种子。现行地面蒸熏作业中，是通过特制犁将氰引入地面深度20至30公分处，其中该气体直接进入犁沟中，且犁沟随后会立刻覆上土壤。此方法亦称为“开沟器注射法”(shankinjection)，在氰施入地面后随即将地面覆盖封闭。

气体状态的氰于较温暖气候中施入土壤后可能无法充分满足需求，主要原因之一在于氰无法长时间留存于地面中，致使需要补充更多的氰以控制害虫。若将纯氰以液态气体的型态注入地底，该液体沸点低(摄氏-21.5度)，代表一部份的氰离开施用装置后就立即蒸散；因为在一般施用条件下，氰会保持在气态。因此，释入地下的氰会自然蒸散并朝地面上升。此自然蒸散作用缩短了氰在欲施以熏蒸作用的地下的滞留时间，也一并降低了熏蒸作用的效果。再者，所施用一小部分的氰也会因蒸散作用而逸散至大气层中。即使是较温暖的土壤温度也会对熏蒸作用造成负面影响，因为较高的温度不只会加速氰的蒸散，也会减少熏蒸作用的作用时间。

发明内容

有鉴于上述内容，本发明目的是提供一种如上述介绍中所述，并考量到前述问题而经过改良的方法。

此问题可借助具有本发明所述特征的方法来解决。

依此，使氰于释出前先行溶解于水中，再作为水性氰溶液引入地面(例如引入以犁形成的犁沟)。

氰可于气态或液态溶解至水中，而具体的，于压力环境下更有助于将氰溶解于水中，尤其在2至30巴压力之下。假如氰于压力较高时溶于水中，可制成更加浓缩的溶液，其特指过饱和氰溶液。

将水溶液型态的氰，而非使用气态的氰，使用于农业用地的熏蒸地区可提供诸多优点。首先，氰的可燃性于地面熏蒸时受到降低，借以抑制自然蒸散的作用。第二，熏蒸作用的效果可获得提升，因为溶解的氰可散播至大片区域，而且留置时间较长，借此延长熏蒸作用期。因此，用于杀菌消毒的氰使用量可以减少，此亦对于接触到氰的工人具有优点，因为释入空气中的氰较少，代表熏蒸作用对使用者也较安全。

另外，使用氰溶液可减少的不只是熏蒸作用中氰的排放(排入大气层)量，亦可降低熏蒸作用时对于地面温度的影响。

在氰溶液释入后，可在释入地(地面中)产生三态系统：

气态，氰自液体蒸发而形成，其中所造成的氰可用以对抗害虫，

过饱和液态，逸散的氰可广泛散布于地面中，亦可用来对抗害虫，以及

饱和液态，在部分氰经过去除后所形成，其具有可对应于氰可溶性均衡的浓度。

根据本发明一实施例，将过饱和氰溶液释入地面。如此过饱和溶液的特性来自于氰浓度较亨利定律(Henry’s law)所示浓度还高，此过饱和溶液中，在20℃与1巴压力下，每100ml的水具有超过450ml的气态氰。

根据进一步实施例，过饱和氰溶液具有超过8g/l、9g/l、10g/l、11g/l、12g/l,、13g/l、14g/l、15g/l或20g/l的浓度。溶液中的过饱和氰浓度越高，借以形成的气态浓度越高，如上所述，地面熏蒸作用的效果也越高。

根据本发明进一步实施例，可于1至30巴的压力环境下将氰溶于水中。

根据本发明进一步实施例，将氰溶于水中时，可将氰加入流动的水中。此实施例优点在于氰与水可充分快速结合。进一步的优点在于，可在预计释入地点连续提供或配制氰溶液。

根据本发明进一步实施例，是利用一犁将氰引入地面。此实施例的优点在于可利用犁达到预定的释入深度。进一步优点在于欲进行熏蒸作用的土壤会经由犁翻松，此松动作用可增进氰溶液的扩散效果，亦可改善氰自溶液中逸散的情形。

此犁较佳的具有气体或液体输送系统，其中该犁上的某些或全部犁刃可包含一条或多条线路，且其中该等线路可将气体或液体输送至犁头尖端。该等线路具有孔洞，水性氰溶液可借以释入土壤中，且当溶液释出时，该等孔洞位于土壤目标深度之中。

根据本发明进一步实施例，在氰溶液释入地面下后，地面受一隔布所覆盖。

根据本发明的方法特别适用于对地理状况欠佳的农地进行熏蒸作用，亦即对于陡坡、山丘或洼地。由于氰溶液是释入地面下而非如其他方法般积存于表面，所以氰溶液会聚集于释入地点，并由于重力作用而不会自目标释入地点移动位置。

根据本发明另一方面，本发明提供一种对农地区域进行熏蒸作用的装置，其具有经设计可于压力介于1至30巴的环境下混合氰与水已形成一水性氰溶液的混合器，一第一槽连接至该混合器，使氰可自该第一槽输送至该混合器，以及一水分供给连接至该混合器，用以储存以及/或供应该水至混合器，以及一输送工具连接至混合器，用以释出由混合器所置备的该水性氰溶液进入地面，较佳深度释地面下10至50公分处。

于此条件中，两元件(例如槽体、混合器或输出工具)之间所具有的一连接件代表流质媒介可于连接件中传输，借以输送氰、水或两者所形成的溶液。

“水分供给”一词应包含任何种类的水分供应，例如通过公共设施、水管系统、水槽、容器或任何其他来源。

根据本发明实施例，水分供给包含一第二槽，较佳的，第二槽连接于一第三槽，第三槽用以储存一气体或气体混合物，特指氮气(例如于2置200巴气压环境下)。于此状态中，第三槽中的加压气体或气体混合物可用以迫使或促进水分自第二槽输出至混合器中。

根据本发明另一实施例，输送工具是以一犁呈现，其具有受混合器灌注的一条或多条线路，各线路具有至少一孔洞，用以输出氰溶液。具有孔洞的线路可设置于例如犁的犁刃上。

本发明装置的优点在于可利用装置提供持续现场制备的氰溶液，并将其于制备完成后立即注入地面，此作法使氰的浓缩效率更高，因为氰在水中会随时间分解，分解初期会形成乙二酰二胺(oxamide)，之后并会形成氨(ammonia)与二氧化碳。更高的氰浓度不只能使熏蒸作用效率提高，亦代表用于熏蒸作用的氰使用量能够降低。

根据本发明另一实施例，将氰溶于水中后，所形成的水性氰溶液并通过滴灌带释入地面。“滴灌带”一词应主要特指用于滴灌作业的水带、水管、管路与滴灌条。滴灌带具有许多出水口、滴注口或排水口，水或任何液体可流经滴灌带并通过出水口/滴注口排出滴灌带。

水性氰溶液经输送至置于地面上或较佳的埋设于地面下的一条或多条滴灌带，例如可埋于地面下深度10至30公分处。滴灌带较佳的设置于欲进行土壤熏蒸作用的欲种植植物根部地点附近。

水流速率与氰使用量取决于欲处理的区域(受处理地区)大小、土壤种类、滴灌带数量、滴灌带长度与滴灌速率等，例如变更水性氰溶液的每次使用量与每单位滴灌带长度使用量。再者，施用时间(滴灌时间)取决于水流速率与受处理区域大小。

水性溶液施于地面并于土壤中分散(土壤熏蒸作业)后将地面覆盖隔布，隔布可促进上述两者的效率以及改善施作人与旁观人士的安全。

附图说明

本发明其他细节与优点可参照下述实施例说明并搭配图式更清楚呈现。

图1是为施作本发明所描述方法的装置。

图2是为本发明施作装置的另一实施例。

具体实施方式

与传统方法不同，本发明所提供的方法如图1所示，氰21在施入地面之前须先溶于水22中，再将形成的水性氰溶液23释入地面，特别是释入于地面下深度10至50公分处。于该处，氰21自氰溶液23中释出或抽离并缓慢朝地面熏散，将受到处理的土壤进行杀菌消毒。为了制备水性氰溶液23，于一混合器13中混合氰21与水22，其中该氰溶液23是借助将气态氰21加入一水22中。于混合器13中，氰21较佳的是在增压环境下溶解，压力增加可促使氰溶液23中的氰21浓度提升。借此自混合器13中所取得的过饱和氰溶液23通过一犁14注入地面中，且地面随后以一隔布覆盖。

本发明方法可利用例如图1所示的一装置100加以实施。该装置100包含一第一槽11(亦即置氰槽)，其用以于一压力环境例如1至50巴气压环境下储存与供应氰21。混合器13或混合室13是设置于置氰槽11下游，其中置氰槽11与混合器13是通过一给氰线31相互连接。给氰线31具有用以释放加压氰21的一节流阀16，一隔板17或物质控制调节器以估量流速，以及一阀18。

装置100进一步包含一第二槽12(亦即水槽)，其通过一给水线32连接至混合器13，其中给水线32亦具有隔板或物质控制调节器，以估量流率。水槽12并额外通过一给氮线34连接至一第三槽15(亦即置氮槽)，其中置氮槽用以于2至200巴的压力下储存与供给氮气24，且其中给氮线34包含一节流阀16以及一阀18。一犁14亦设置于混合器13下游，并通过一氰溶液线33连接至混合器13，该氰溶液线33可接合于阀18，以计量供给氰溶液23。犁14具有一条或多条线路140，各线路140皆具有一孔洞O，借以将氰溶液23排出并注入地面目标深度处。线路140可设置于例如犁14的各犁刃上。

当本发明方法以图式1所示实施例进行时，加压氰21通过阀18被送至给氰线31，再通过节流阀16减压至一定压力后输送置混合器13。于此，较佳作法将氰21加入一水22中，为达此目的，水22自水槽12经过自置氮槽15所输送的加压氮24帮助下排出至混合器13中，其中加压氮24使水22自水槽12中排出至混合器13。于混合器13中所制成的氰溶液23接着通过氰溶液线33输送至犁14，之后并通过线路140的孔洞O释入地面。

图2所示是为本发明另一实施例。氰21于1至50巴的压力下储存于置氰槽11，一静态混合器13设置于置氰槽11下游位置，其中置氰槽11以及静态混合器13通过一给氰线31相互连接。

静态混合器13进一步通过一给水线32连接至一水分供给222，静态混合器13下游位置亦设置一条或多条滴灌带，滴灌带并通过一氰溶液线33连接至混合器13。滴灌带埋设于地面下方深度10至20公分处。

当本发明方法以图2所示实施例进行时，加压氰21经过给氰线31输送至静态混合器13，于此，氰21被加入一水中并与其充分混合，于静态混合器13所制成的氰溶液23接着通过氰溶液线33输送至数条滴灌带，并经由滴灌带的孔洞释入地面。

参考标号清单

11	置氰槽
		12	水槽
13	混合器
		14	具给气线的犁
15	置氮槽
		16	节流阀
17	隔板
		21	氰
22	水
		23	氰溶液
24	氮
		31	给氰线
32	给水线
		33	氰溶液线
34	给氮线
		100	装置
140	线路
		222	水分供给
O	孔洞

Claims (13)

1.一种对农地或其他土地施以熏蒸作业的方法，用以将氰（21）释入地面，其包含将该氰（21）释入地面，该氰（21）于释入地面前先溶于水（22）中，并以一水性氰溶液（23）的形态释入地面。

2.如权利要求1所述的方法，其中将一水性且过饱和的氰溶液（23）释入地面。

3.如权利要求1所述的方法，其中该氰（21）是于1至30巴压力下溶解于水（22）中。

4.如权利要求1所述的方法，其中该水性氰溶液（23）是利用一犁释入地面。

5.如权利要求1所述的方法，其中该水性氰溶液是通过一滴灌带释入地面。

6.如权利要求1所述的方法，其中于该氰溶液（23）释入后，将地面以一隔布覆盖。

7.如权利要求1所述的方法，其中在该氰溶液（23）释入前，地面受一隔布覆盖，且将滴灌带插设入该隔布中以利熏蒸作业。

8.一种对农地或其他土地施以熏蒸作业的装置，其具有：

一混合器（13），用以于1至50巴压力下混合氰（21）与水（22），以形成一水性氰溶液（23）；

一第一槽（11），连接于用以储存氰的该混合器（13）；

一水分供给（222），连接于该混合器（13）；以及

一输送工具（14），连接于该混合器（13），用以将该水性氰溶液（23）释入地面。

9.如权利要求8所述的装置，其中该水分供给（222）具有一第二槽（12），用以储存水。

10.如权利要求9所述的装置，其中该第二槽（12）连接至一第三槽（15），其中该第三槽（15）用以置放一气体（24）或气体（24）混合物，以促使储存于该第二槽中的水进入该混合器（13）。

11.如权利要求8所述的装置，其中该输送工具（14）是以一犁的型态呈现，其具有至少一犁刃，其中该犁具有至少一线路（140），该至少一线路（140）具有至少一孔洞（O），以释出该水性氰溶液（23）。

12.如权利要求8所述的装置，其中该混合器（13）为一静态混合器。

13.如权利要求8所述的装置，其中一条或多条滴灌带连接于该混合器（13）。