CN106614493B

CN106614493B - 一种土壤杀菌杀虫装置及方法

Info

Publication number: CN106614493B
Application number: CN201510729461.7A
Authority: CN
Inventors: 杨俊玲; 杨鲁伟; 张振涛
Original assignee: Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Current assignee: Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: CN106614493A

Abstract

本发明涉及农业技术领域，具体涉及了一种土壤杀菌杀虫装置及方法。该土壤杀菌杀虫装置包括尾气过滤装置、换热装置、空气增压装置和空气喷射装置；尾气过滤装置与农耕机械的尾气排放口连接，尾气过滤装置与换热装置连接，换热装置与空气增压装置连接，空气增压装置与空气喷射装置连接，空气喷射装置将高温高压气体喷出。该装置的杀虫杀菌方法，利用农耕机械尾气的废热加热环境中的空气，使空气成为高温空气，同时利用尾气驱动涡轮增压装置，提高高温空气的压力。本发明提供的一种土壤杀菌杀虫装置及方法，通过回收利用农耕机械尾气的废热，不需要额外消耗能源，且不会对环境和农作物产生污染。

Description

一种土壤杀菌杀虫装置及方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种土壤杀菌杀虫装置及方法，更具体地涉及一种通过回收利用农耕机械尾气的废热进行杀菌杀虫的土壤杀菌杀虫装置及方法。

背景技术

随着我国农业种植集约化的不断发展，使土壤始终处于重茬连作和常处于高温、高湿的环境下，导致枯萎病、根腐病、辣椒疫病、根结线虫病等土传病害加重，严重影响了农作物的生长，这些病害使农作物的产量损失通常达到20％-40％，严重的地块达到60％以上，甚至绝收。

土壤杀菌、杀虫是控制土壤病害的有效途径，目前，土壤杀菌、杀虫的主要方法有化学药剂法、高温法、微波杀菌法及电杀菌法等。上述方法均对土壤有一定的杀菌、杀虫作用，但也存在着不可避免的缺点：

1、长期使用化学药剂会对空气、水源、土壤和农作物产生污染，危害人体健康，不利于农业的可持续发展；

2、高温法包括高温蒸汽法和太阳能法，高温蒸汽法虽对环境不会造成直接的负面影响，但产生蒸汽的过程需消耗大量的能源；

3、太阳能法对天气条件的依赖性较强，不稳定且难以储存；

4、微波法绿色环保，无公害，不会破坏环境，其不足之处是成本较高，且受制于目前的技术水平；

5、电杀菌法只能应用在微水分条件下，对于含水量大于40％的土壤没有任何作用。

由于目前公开的专利也大多建立在上述几种杀菌、杀虫方法的基础上，因此，需要研究出可以解决上述问题的土壤杀菌杀虫装置及方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种土壤杀菌杀虫装置及方法，通过回收利用农耕机械尾气的废热，不需要额外消耗能源，且不会对环境和农作物产生污染。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种土壤杀菌杀虫装置及方法。

一种土壤杀菌杀虫装置，包括尾气过滤装置、换热装置、空气增压装置和空气喷射装置；所述尾气过滤装置与农耕机械的尾气排放口连接，并对所述尾气排放口排出的废气进行过滤；所述尾气过滤装置与所述换热装置连接，使过滤后的所述废气进入所述换热装置与空气换热产生高温空气；所述换热装置与所述空气增压装置连接，所述高温空气进入所述空气增压装置，且被所述空气增压装置压缩成高温高压气体；所述空气增压装置与所述空气喷射装置连接，所述空气喷射装置将所述高温高压气体喷出。

进一步的，前述空气增压装置为涡轮增压装置。

进一步的，前述尾气过滤装置还与所述涡轮增压装置连接，使过滤后的部分废气进入所述涡轮增压装置，并为所述涡轮增压装置提供动力。

进一步的，前述尾气过滤装置包括多层叠加设置的过滤网、重力过滤器和离心过滤器中的任意一种或几种。

进一步的，前述换热装置为间壁式换热器。

进一步的，前述间壁式换热器为板式换热器或者管壳式换热器。

进一步的，前述空气喷射装置的喷头的表面设有若干喷射孔，且插入待处理土壤中。

进一步的，前述空气通过泵送入所述换热器。

一种土壤杀菌杀虫装置的杀虫杀菌方法，包括如下步骤：

S1、尾气过滤装置接收农耕机械的尾气排放口排出的废气，并进行过滤；

S2、过滤后的废气进入换热器，并与所述换热器内的空气进行换热，产生高温空气；

S3、所述高温空气进入所述空气增压装置，并被所述空气增压装置压缩成高温高压气体；

S4、所述高温高压气体通过空气喷射装置送入待处理土壤，并对所述待处理土壤进行杀菌杀虫。

进一步的，前述步骤S3中，所述空气增压装置为涡轮增压装置，过滤后的部分废气进入所述涡轮增压装置，并为所述涡轮增压装置提供动力。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的一种土壤杀菌杀虫装置，尾气过滤装置对农耕机械的尾气排放口排出的废气进行过滤；过滤后的废气进入换热装置与空气换热产生高温空气；高温空气进入空气增压装置被压缩成高温高压气体；空气喷射装置将高温高压气体喷出。该土壤杀菌杀虫装置与农耕机械(如耕地机)连接在一起，在耕地的过程中实现对土壤的杀菌、杀虫作用，由于耕地与土壤杀菌、杀虫的过程同时进行，因而可以大大减少工作量。

本发明提供的一种土壤杀菌杀虫装置的杀虫杀菌方法，利用农耕机械尾气的废热加热环境中的空气，使空气成为高温空气，同时利用尾气驱动涡轮增压装置，提高高温空气的压力。该高温高压的空气喷入土壤中杀灭其中的细菌、害虫的虫卵和幼虫，促进农作物的生长。由于一方面充分利用了农耕机械排出的尾气中的废热，不需要额外的能源消耗，另一方面，通入土壤中实施杀菌、杀虫作用的是高温、高压的干净空气，不会对土壤造成污染，因此是一种节能环保的方法。

附图说明

图1为本发明土壤杀菌杀虫装置的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种土壤杀菌杀虫装置，包括尾气过滤装置、换热装置、空气增压装置和空气喷射装置；尾气过滤装置与农耕机械的尾气排放口连接，并对尾气排放口排出的废气进行过滤；尾气过滤装置与换热装置连接，使过滤后的废气进入换热装置与空气换热产生高温空气；换热装置与空气增压装置连接，高温空气进入空气增压装置，且被空气增压装置压缩成高温高压气体；空气增压装置与空气喷射装置连接，空气喷射装置将高温高压气体喷出。

进一步的，本实施例中，空气增压装置为涡轮增压装置。需要说明的是，除此之外的其他增压加压装置或者设备，只要是能够起到使高温空气被压缩加压的作用都可以应用于本土壤杀菌杀虫装置中。

进一步的，尾气过滤装置还与涡轮增压装置连接，使过滤后的部分废气进入涡轮增压装置，并为涡轮增压装置提供动力。涡轮增压装置的动力提供入口与尾气过滤装置相连，经过过滤之后的尾气驱动涡轮增压器，压缩气体入口与换热装置相连，经过换热装置的高温空气进入涡轮增压器压缩增压后，其压力得到大大提高，有利于将该高温高压空气送入土壤深处。

进一步的，尾气过滤装置包括多层叠加设置的过滤网、重力过滤器和离心过滤器中的任意一种或几种，另外，其他本领域常用的过滤装置也可以应用于本土壤杀菌杀虫装置中。尾气排放口排出的废气经过尾气过滤装置后，废气中所含的杂质、灰烬等固体碎屑被截留，避免对后续的装置造成污染或损坏。

进一步的，换热装置为间壁式换热器。环境中的空气被送入换热装置的管侧，壳侧内是来自尾气过滤装置过滤后的废气，两者之间存在较大的温差，通过换热装置后，空气被加热，废气的温度降低。可以降低排出的废气的温度，起到了环保节能的作用。

进一步的，间壁式换热器为板式换热器或者管壳式换热器。另外，其他本领域常用的间壁式换热器也可以应用于本土壤杀菌杀虫装置中。

进一步的，空气喷射装置包括喷头，喷头的表面设有若干喷射孔，且插入待处理土壤中。其中，喷头深入土壤内，其表面有多个喷射孔，经涡轮增压后的高温高压气体经由喷射孔进入土壤，从而达到杀菌、杀虫的目的。

进一步的，空气通过泵送入换热器。其中，空气也可以通过其他常用设备被通入换热器中。

实施例二

本实施例提供的一种土壤杀菌杀虫装置的杀虫杀菌方法，包括如下步骤：

S1、尾气过滤装置接收农耕机械的尾气排放口排出的废气，并进行过滤；柴油或汽油燃烧产生的废气从排气口排出后，直接进入尾气过滤装置，该过滤装置包含多层过滤网，在其中过滤尾气携带的杂质、灰烬等固体碎屑，避免其在后续的装置中造成堵塞或者污染。

S2、过滤后的废气进入换热器，并与换热器内的空气进行换热，产生高温空气；本实施例中，过滤后的废气一部分进入换热装置，将废气的热量传递给空气的装置，由于废气成分复杂，若将其直接通入土壤中，虽然可以起到高温杀菌的作用，但其中所含的化学物质可能对土壤产生负面影响。因此，通过换热装置将废气的热量传递给干净的空气，由其完成杀菌、杀虫的任务。

S3、高温空气进入所述空气增压装置，并被空气增压装置压缩成高温高压气体；

S4、高温高压气体通过空气喷射装置送入待处理土壤，并对待处理土壤进行杀菌杀虫。空气喷射装置是将高温高压空气送入土壤中的最后一道程序，其一端与涡轮增压装置相连，另一端(即喷头)插入土壤中，高压空气进入空气喷射装置后通过喷射孔进入土壤中。

进一步的，前述步骤S3中，空气增压装置为涡轮增压装置，过滤后的废气还可进入涡轮增压装置，并为涡轮增压装置提供动力。具体地说，本实施例中经过滤后的部分废气进入涡轮增压装置中，驱动涡轮增压装置，使其对经换热装置的高温空气进行加压，提高其压力，该高压是空气进入土壤的动力。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种土壤杀菌杀虫装置，其特征在于，包括尾气过滤装置、换热装置、空气增压装置和空气喷射装置；所述尾气过滤装置与农耕机械的尾气排放口连接，并对所述尾气排放口排出的废气进行过滤；所述尾气过滤装置与所述换热装置连接，使过滤后的所述废气进入所述换热装置与空气换热产生高温空气；所述换热装置与所述空气增压装置连接，所述高温空气进入所述空气增压装置，且被所述空气增压装置压缩成高温高压气体；所述空气增压装置与所述空气喷射装置连接，所述空气喷射装置将所述高温高压气体喷出；

所述空气增压装置为涡轮增压装置；

所述尾气过滤装置还与所述涡轮增压装置连接，使过滤后的部分废气进入所述涡轮增压装置，并为所述涡轮增压装置提供动力。

2.根据权利要求1所述的土壤杀菌杀虫装置，其特征在于，所述尾气过滤装置包括多层叠加设置的过滤网、重力过滤器和离心过滤器中的任意一种或几种。

3.根据权利要求2所述的土壤杀菌杀虫装置，其特征在于，所述换热装置为间壁式换热器。

4.根据权利要求3所述的土壤杀菌杀虫装置，其特征在于，所述间壁式换热器为板式换热器或者管壳式换热器。

5.据权利要求2所述的土壤杀菌杀虫装置，其特征在于，所述空气喷射装置的喷头的表面设有若干喷射孔，且插入待处理土壤中。

6.据权利要求1所述的土壤杀菌杀虫装置，其特征在于，所述空气通过泵送入所述换热器。

7.一种土壤杀菌杀虫装置的杀虫杀菌方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的土壤杀菌杀虫装置的杀虫杀菌方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述空气增压装置为涡轮增压装置，过滤后的部分废气进入所述涡轮增压装置，并为所述涡轮增压装置提供动力。