CN106180149B - 一种快速分解残留地膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速分解残留地膜的方法，该方法涉及的装置是由车载平台、控制器、微波发生器、匹配负载、环形器、矩形波导管、屏蔽装置、喇叭口面波导和地膜组成，在进行残留地膜分解时，先将焦炭粉、碳化硅粉和铁氧体粉按常规方法配置成的溶液，喷洒在残留地膜上，或在地膜的生产过程中，加入微波吸收材料，再通过装置进行快速分解。在操作时，通过控制器启动微波发生器，同时调整好喇叭口面波导到地面的高度，通过微波发生器产生的微波来辐照地膜，地膜中的微波吸收材料迅速吸收微波能，在热效应及微波化学作用下对残留在地面的地膜进行分解处理，实现安全高效、连续、快速的分解残留地膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速分解残留地膜的方法。
背景技术
地膜覆盖技术在我国农业生产中已经获得了大规模应用，地膜覆盖具有增地温、防旱、防涝、防病抗虫、抑制杂草、防返盐、防土壤板结、防养分流失等作用，具有显著的增产效果，在大范围内提高粮食单产20％-30％，极大地提高农作物的产量和质量，并在我国多数地区实现了农作物生产的改变，由一年一季变为一年两季甚至一年多季，地膜覆盖技术为保障我国的粮食安全和农业现代化做出了突出贡献。
根据调查数据显示，我国农田地膜覆盖栽培推广面积为1.8×1011m2，推广普及率达到36％，预计到2015年农田地膜使用面积将超过3.3×1011m2；农业部调查结果表明，目前我国地膜残留量一般为60-90kg/hm2，最高可达到165kg/hm2，预计2015年我国地膜残留量将达到200-300万吨，而且地膜残留量随着使用年限延长而呈现持续增加的趋势。
地膜是由聚乙烯加抗氧化剂制成的高分子碳氢化合物，因为分子质量大、性能稳定等原因，可以长期留存在土壤中，自然条件下长期不能分解。残留地膜对土壤环境、农业生产、生态环境、牲畜及人类健康存在极大威胁，尤其是对土壤和农作物生长发育的影响相当严重。残留地膜会阻碍土壤毛管水和自然水的渗透，影响土壤吸湿性，从而对土壤水分运动产生阻碍，使其移动速度减慢，水分渗透量减少；土壤中残膜还可能降低土壤通透性，影响土壤微生物活动和土壤肥力水平。目前我国市场上大量流通的地膜的原材料为发泡聚苯乙烯、聚乙烯或聚丙烯，这些材料的分子量都在20000以上，其降解周期一般为200～400年。
为了降低残留地膜对土壤和生态环境的不良影响，目前世界范围内普遍通过残留地膜回收技术来减少地膜危害。但是，我国目前广泛使用的地膜厚度在0.004-0.008mm之间，其中以0.004mm厚度地膜使用最为广泛，属于超薄地膜。超薄地膜极易破损，但不易分解，回收费时费力，回收1hm2的残留地膜一个人需要8天的时间才能完成。回收得到的残留地膜的售价很低，而且多数的废品回收站根本不回收残留地膜，导致回收残留地膜的经济效益很差。所以，农民自愿回收残留地膜的积极性不高，多数情况下是在耕作时将自然翻出地面的残留地膜堆到田间地头，或者烧掉。
发明内容
本发明目的在于，提供一种快速分解残留地膜的方法，该方法涉及的装置是由车载平台、控制器、微波发生器、匹配负载、环形器、矩形波导管、屏蔽装置、喇叭口面波导和地膜组成，在进行残留地膜分解时，添加微波吸收材料，先将焦炭粉、碳化硅粉和铁氧体粉按常规方法配置成的溶液，喷洒在残留地膜上，或在地膜的生产过程中，加入微波吸收材料，再通过装置进行快速分解。在操作时，先开启装置中的控制器，通过控制器启动微波发生器，同时调整好喇叭口面波导到地面的高度，通过微波发生器产生的微波来辐照地膜，地膜中的微波吸收材料迅速吸收微波能，在热效应及微波化学作用下对残留在地面的地膜进行分解处理，根据微波的辐照功率，调整好车载平台的前进速度，实现安全高效、连续、快速的分解残留地膜。
本发明所述的一种快速分解残留地膜的方法，该方法涉及的装置是由车载平台、控制器、微波发生器、匹配负载、环形器、矩形波导管、屏蔽装置、喇叭口面波导和地膜组成，在车载平台(1)一侧上分别固定控制器(2)和微波发生器(3)，微波发生器(3)一端与控制器(2)连接，微波发生器(3)的另一端连接矩形波导管(6)，在矩形波导管(6)的中部固定有环形器(5)，矩形波导管(6)的另一端分别固定屏蔽装置(7)和喇叭口面波导(8)，匹配负载(4)与环形器(5)连接，微波发生器(3)中的磁控管为单一的915MHz、2450MHz频率磁控管或5.8GHz频率磁控管，或915MHz、2450MHz频率磁控管和5.8GHz频率磁控管的组合，矩形波导管(6)为一个或平行排列的多个矩形波导管(6)，其中多个矩形波导管(6)一端连接的喇叭口面波导(8)同为水平方向上平行排列，且喇叭口面波导(8)距离地面的高度相同，喇叭口面波导(8)距离地面的高度为0-50mm调节，屏蔽装置(7)对微波进行屏蔽后的微波泄漏功率<5mw/cm2，具体操作按下列步骤进行：
a、在地膜为聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，可生物降解薄膜或光催化降解薄膜中加入微波吸收材料，采用常规的原料混合法、双层叠加法、喷涂法、热压法或磁控溅射法制成；其中以100kg地膜为基数，添加微波吸收材料为焦炭粉0.1-7kg、活性炭粉0.1-7kg、碳纤维短纤0.1-7kg、碳化硅粉0.1-7kg、炭纳米管0.1-7kg、石墨粉0.1-7kg、四氧化三铁粉0.1-7kg、氧化亚铁粉0.1-7kg、三氧化二铁粉0.1-7kg或铁硅铝粉0.1-7kg中的一种至十种；
b、将车载平台(1)运到田间，通过控制器(2)设置微波发生器(3)的功率和喇叭口面波导(8)距离地面的高度；
c、开启微波发生器(3)，通过喇叭口面波导(8)对地面(10)上的残留地膜(9)进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的残留地膜(9)进行分解；
d、在微波辐照残留地膜(9)的同时，车载平台(1)匀速地移动，完成对整个地块上的残留地膜(9)的分解。
步骤a中对于没有添加微波吸收材料的地膜，采用喷涂法将在残留地膜上喷洒吸波材料，再用快速分解残留地膜的装置进行分解处理。
本发明所述的一种快速分解残留地膜的方法，该方法涉及的装置，在车载平台上安装控制器，其中车载平台用为整个装置提供支撑和动力，控制器用于控制微波发生器；微波发生器产生的微波经波导管进入环形器，其中微波发生器用于产生本装置所需要的微波，环形器对微波进行分配；连接环形器的匹配负载用于保护整个微波系统的安全运行；矩形波导管把微波进一步输送到喇叭口面波导，通过喇叭口面波导向地面辐照微波；屏蔽装置起到对微波辐射的屏蔽作用，使整体装置的微波泄漏量在规定的安全范围内。
本发明所述的一种快速分解残留地膜的方法，该方法显著效果是：
1.在残留地膜上喷洒焦炭粉、碳化硅粉和铁氧体粉按常规方法配置成的溶液后，利用该方法所涉及的装置可以快速分解残留在耕地表面的地膜，使地膜在使用后没有次生危害。
2.经济可行，残留的地膜不需要回收，在原位连续地直接分解，替代高成本的回收法。
3.安全环保，适应范围广，可以在不同地区分解处理不同类型的残留地膜，推广应用潜力大。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明一种快速分解残留地膜的方法，该方法涉及的装置是由车载平台、控制器、微波发生器、匹配负载、环形器、矩形波导管、屏蔽装置、喇叭口面波导和地膜组成，在车载平台1一侧上分别固定控制器2和微波发生器3，微波发生器3一端与控制器2连接，微波发生器3的另一端连接矩形波导管6，在矩形波导管6的中部固定有环形器5，矩形波导管6的另一端分别固定屏蔽装置7和喇叭口面波导8，匹配负载4与环形器5连接，微波发生器3中的磁控管为单一的915MHz、2450MHz频率磁控管或5.8GHz频率磁控管，或915MHz、2450MHz频率磁控管和5.8GHz频率磁控管的组合，矩形波导管6为一个或平行排列的多个矩形波导管6，其中多个矩形波导管6一端连接的喇叭口面波导8同为水平方向上平行排列，且喇叭口面波导8距离地面的高度相同，喇叭口面波导8距离地面的高度为0-50mm调节，屏蔽装置7对微波进行屏蔽后的微波泄漏功率<5mw/cm2；
如图1所示，在车载平台1上安装控制器2，车载平台1用为整个装置提供支撑和动力，控制器2用于控制微波发生器3，微波发生器3产生的微波经波导管进入环形器5，其中微波发生器3用于产生所需要的微波，环形器5对微波进行分配；连接环形器5的匹配负载4用于保护整个微波系统的安全运行；矩形波导管6将微波进一步输送到喇叭口面波导8，通过喇叭口面波导8向地面10辐照微波；屏蔽装置7起到对微波辐射的屏蔽作用，使整体装置的微波泄漏量在规定的安全范围内。受到微波辐照后，位于喇叭口面波导8和地面10间的残留地膜9得以分解，具体操作按下列步骤进行：
原料混合法：(聚乙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，将地膜为聚乙烯塑料薄膜中添加粒径为6微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.7％-7％；见表1。
表1：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例2
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
原料混合法：(聚丙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，将地膜为聚丙烯塑料薄膜中添加粒径为4微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.7％-7％；见表2。
表2：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例3
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
原料混合法(可生物降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，将地膜为可生物降解薄膜中添加粒径为5微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.7％-7％；见表3。
表3：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可生物降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可生物降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可生物降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可生物降解薄膜膜残留地膜9的分解。
实施例4
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
原料混合法：(可光催化降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，将地膜为可光催化降解薄膜中添加粒径为6微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉，混合均匀后，再通过常规的成膜工艺制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.7％-7％；见表4。
表4：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可光催化降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可光催化降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可生物降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可光催化降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例5
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
双层叠加法：(聚乙烯塑料薄膜)
以100kg地膜为基数，在已经制成的两层地膜为聚乙烯塑料薄膜中间夹入粒径为3微米的吸波材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.3％-5％，见表5。
表5：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例6
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
双层叠加法：(聚丙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在已经制成的两层地膜为聚丙烯塑料薄膜中间夹入粒径为2微米的吸波材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.3％-5％，见表6。
表6：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例7
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
双层叠加法：(可生物降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在已经制成的两层地膜为可生物降解薄膜中间夹入粒径为4微米的吸波材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.3％-5％，见表7。
表7：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可生物降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可生物降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可生物降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可生物降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例8
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
双层叠加法：(可光催化降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在已经制成的两层地膜为可光催化降解薄膜中间夹入粒径为3微米的吸波材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.3％-5％，见表8。
表8：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可光催化降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可光催化降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可光催化降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可光催化降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例9
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
喷涂法：(聚乙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在制成的单层地膜为聚乙烯塑料薄膜上喷涂粒径为1微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表9。
表9：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例10
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
喷涂法：(聚丙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在制成的单层地膜为聚丙烯塑料薄膜上喷涂粒径为0.8微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表10。
表10：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例11
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
喷涂法：(可生物降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在制成的单层地膜可生物降解薄膜上喷涂粒径为2微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表11。
表11：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可生物降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可生物降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可生物降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可生物降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例12
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
喷涂法：(可光催化降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，在制成的单层地膜为可光催化降解薄膜上喷涂粒径为1微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-6％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表12。
表12：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可光催化降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可光催化降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可光催化降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可光催化降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例13
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
磁控溅射法：(聚乙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜为聚乙烯塑料薄膜上镀上一层粒径为0.1微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表13。
表13：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例14
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
磁控溅射法：(聚丙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜为聚丙烯塑料薄膜上镀上一层粒径为0.5微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表14。
表14：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例15
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
磁控溅射法：(可生物降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜为可生物降解薄膜上镀上一层粒径为0.02微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表15。
表15：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可生物降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可生物降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可生物降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可生物降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例16
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
磁控溅射法：(可光催化降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过磁控溅射方法在已经制成的地膜为可光催化降解薄膜上镀上一层粒径为0.05微米的微波吸收材料为焦炭粉、活性炭粉、碳纤维短纤、碳化硅粉、炭纳米管、石墨粉、四氧化三铁粉、氧化亚铁粉、三氧化二铁粉或铁硅铝粉制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-7％，微波吸波材料的厚度为0.7-5微米，见表16。
表16：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可光催化降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可光催化降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可光催化降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可光催化降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例17
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
热压法：(聚乙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过加热将分布在地膜为聚乙烯塑料薄膜表面的粒径为0.001微米的微波吸收材料固定制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-5％，见表17。
表17：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚乙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例18
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
热压法：(聚丙烯塑料薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过加热将分布在地膜为聚丙烯塑料薄膜表面的粒径为0.005米的微波吸收材料固定制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-5％，见表18。
表18：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的聚丙烯塑料薄膜残留地膜9的分解。
实施例19
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
热压法：(可生物降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过加热将分布在地膜为可生物降解薄膜表面的粒径为0.001微米的微波吸收材料固定制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-5％，见表19。
表19：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可生物降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可生物降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可生物降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可生物降解薄膜残留地膜9的分解。
实施例20
所述方法中的装置按实施例1进行，具体操作按下列步骤进行：
热压法：(可光催化降解薄膜)
a、以100kg地膜为基数，通过加热将分布在地膜为可光催化降解薄膜表面的粒径为0.008微米的微波吸收材料固定制成，其中微波吸波材料占薄膜总重量的0.1％-5％，见表20。
表20：每100kg制成的薄膜中含有的种原料成分配方
b、将车载平台1运到田间，通过控制器2设置微波发生器3的功率和喇叭口面波导8距离地面的高度；
c、开启微波发生器3，通过喇叭口面波导8对地面10上的可光催化降解薄膜残留地膜9进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的可光催化降解薄膜残留地膜9进行分解；
d、在微波辐照可光催化降解薄膜残留地膜9的同时，车载平台1匀速地移动，完成对整个地块上的可光催化降解薄膜残留地膜9的分解。
通过本发明所述方法，对残留地膜的处理，经试验表明：(1)通过这种可快速分解地膜的方法，能够在微波作用下对残留的地膜快速分解；(2)地膜的分解率可以达到99％以上；(3)分解后的地膜对土地不再形成危害。
Claims (2)
1.一种快速分解残留地膜的方法，其特征在于该方法涉及的装置是由车载平台、控制器、微波发生器、匹配负载、环形器、矩形波导管、屏蔽装置、喇叭口面波导和地膜组成，在车载平台（1）一侧上分别固定控制器（2）和微波发生器（3），微波发生器（3）一端与控制器（2）连接，微波发生器（3）的另一端连接矩形波导管（6），在矩形波导管（6）的中部固定有环形器（5），矩形波导管（6）的另一端分别固定屏蔽装置（7）和喇叭口面波导（8），匹配负载（4）与环形器（5）连接，微波发生器（3）中的磁控管为单一的915MHz、2450 MHz频率磁控管或5.8 GHz频率磁控管，或915MHz、2450 MHz频率磁控管和5.8 GHz频率磁控管的组合，矩形波导管（6）为一个或平行排列的多个矩形波导管（6），其中多个矩形波导管（6）一端连接的喇叭口面波导（8）同为水平方向上平行排列，且喇叭口面波导（8）距离地面的高度相同，喇叭口面波导（8）距离地面的高度为0-50 mm调节，屏蔽装置（7）对微波进行屏蔽后的微波泄漏功率<5mw/cm2，具体操作按下列步骤进行：
a、在地膜为聚乙烯薄膜，聚丙烯薄膜，可生物降解薄膜或光催化降解薄膜中加入微波吸收材料，采用常规的原料混合法、双层叠加法、喷涂法、热压法或磁控溅射法制成；其中以100kg地膜为基数，添加微波吸收材料为焦炭粉0.1-7kg、活性炭粉0.1-7 kg、碳纤维短纤0.1-7 kg、碳化硅粉0.1-7 kg、炭纳米管0.1-7 kg、石墨粉0.1-7 kg、四氧化三铁粉0.1-7kg、氧化亚铁粉0.1-7 kg、三氧化二铁粉0.1-7 kg或铁硅铝粉0.1-7 kg中的一种至十种；
b、将车载平台（1）运到田间，通过控制器（2）设置微波发生器（3）的功率和喇叭口面波导（8）距离地面的高度；
c、开启微波发生器（3），通过喇叭口面波导（8）对地面（10）上的残留地膜（9）进行辐照，通过热效应和微波化学作用对辐照到的残留地膜（9）进行分解；
d、在微波辐照残留地膜（9）的同时，车载平台（1）匀速地移动，完成对整个地块上的残留地膜（9）的分解。
2.根据权利要求1所述的一种快速分解残留地膜的方法，其特征在于步骤a中对于没有添加微波吸收材料的地膜，采用喷涂法，在残留地膜上喷洒微波吸收材料，再用快速分解残留地膜的装置进行分解处理。
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| CN (1) | CN106180149B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110508592B (zh) * | 2019-07-31 | 2020-10-27 | 南华大学 | 一种铀尾矿库滩面微波固化方法 |
| CN110523742B (zh) * | 2019-07-31 | 2021-06-29 | 南华大学 | 一种铀尾矿库滩面微波固化装备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85109267A (zh) * | 1984-12-25 | 1986-07-02 | 株式会社荏原制作所 | 废物处理方法及设备 |
| US5330623A (en) * | 1987-11-11 | 1994-07-19 | Holland Kenneth M | Process of destructive distillation of organic material |
| CN1789376A (zh) * | 2004-12-17 | 2006-06-21 | 张亚和 | 废橡胶废塑料裂解设备 |
| CN102718383A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-10 | 上海中科高等研究院 | 使用微波辅助热解就地转化含碳资源的热解装置及方法 |
| CN103252226A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-21 | 王文平 | 一种用于废塑料微波裂解的催化剂及制备方法 |
Family Cites Families (1)
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| KR100569417B1 (ko) * | 2004-08-13 | 2006-04-07 | 현대자동차주식회사 | 마이크로웨이브를 이용한 폐고무분말의 연속식표면개질장치와 이를 이용한 표면개질방법 |
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2016
- 2016-08-26 CN CN201610730523.0A patent/CN106180149B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103252226A (zh) * | 2013-05-10 | 2013-08-21 | 王文平 | 一种用于废塑料微波裂解的催化剂及制备方法 |
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