CN110140465A - 一种土壤修复剂及土壤修复方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土壤修复剂及土壤修复方法和装置，属于土壤修复领域。本发明主要将农家肥进行碳化，制成生物炭，通过生物炭具备的强效吸附力，对土地污染进行有效的治理，并且通过向其中按照一定比例添加化肥，从而达到治理和恢复两者功效同步进行，并且该农家肥生物炭，制备过程简单，制备原料获取也很简单，并且作为有机碳肥是以小分子水溶有机碳为有效物质的新型有机养分肥料，它可取代传统有机肥，其有效物质含量是传统有机肥的‑倍，是一种可速效的高效肥。

Description

一种土壤修复剂及土壤修复方法和装置
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，尤其涉及一种土壤修复剂及土壤修复方法和装置。
背景技术
土壤污染已成为世界性问题，总体形势相当严峻。一是土壤污染严峻，二是土壤污染危害巨大。随着现代工农业的快速发展，化肥、农药的大量施用和矿井、油田的开采，石油化工、农药医药生产等企业排放导致土壤污染现状不断恶化。土壤污染可影响农作物产量和质量的下降，并可通过食物链危害人类的健康，也可以导致大气和水环境质量的进一步恶化。因此土壤污染的治理已经刻不容缓。
我们的地球被称为碳星球，因为在这个星球所有的生命体中，碳是基础元素，由碳为框架形成的有机质是生命的基础物质。碳是生命之本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有土壤修复剂制备复杂，功效单一，且不易使用的问题，而提出的一种土壤修复剂及土壤修复方法和装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种土壤修复剂及土壤修复方法，包括以下步骤；
S1、将农家肥收集后，清理出其中的石块等杂物，铺在干净的水泥地上，在自然通风的条件下自然风干；
S2、将S1中干燥处理后的农家肥平铺于干燥托盘中中，放入热风炉中于105℃中烘干3h；
S3、将S2中预热处理后的农家肥装入坩埚器皿后，放入马弗炉中，控制升温速率为100-500，达到热解温度为200℃-700℃时，在缺氧的条件下热解时间0.5-3h；关闭马弗炉门情况下冷却至80℃以下，将坩埚类器皿从马弗炉中拿出放入干燥器内冷却备用；
S4、将S3中裂解制备的农家肥生物炭放入粉碎机中破碎，过筛，取20-40目的农家肥生物炭即可；
S5、将S4中制备的农家肥生物炭与化肥按照一定比例放入搅拌机中进行混合，制备土壤修复剂；
S6、将制备好的土壤修复剂，置于无人机土壤修复装置的储存仓中；
S7、对将要喷洒的区域进行实地考察和测量，并将测量的数据输入无人机土壤修复装置中；
S8、之后将启动无人机土壤修复装置将土壤修复剂均匀的喷洒在处理区域，并且在喷洒过程中，实时根据飞行轨迹和风速对无人机土壤修复装置上的摇摆出料机构进行调整，在无人机土壤修复装置喷洒修复剂之后进行翻耕入土。
优选地，所述S5中农家肥生物炭和化肥采用10：的比例进行混合。
优选地，所述S6中翻根入土控制深度在20cm。
一种土壤修复装置，应用于一种土壤修复剂及土壤修复方法，包括：飞行云台、储存仓和主体进料外壳，所述飞行云台下端与储存仓上端固定连接，所述储存仓下端内壁与主体进料外壳中部固定连接，所述主体进料外壳上端左右两侧设置有进料口，所述主体进料外壳上端设置有动力仓，所述动力仓内部固定安装有驱动机构，所述主体进料外壳下端前侧与进风固定外壳后端固定连接，所述进风固定外壳内部固定安装有进风开闭机构，所述进风开闭机构后侧与驱动机构下端固定连接，所述主体进料外壳下端后侧与摇摆出料机构，所述驱动机构下端与螺旋进料筒轴心固定连接，所述螺旋进料筒上端左右两侧设置在进料口处，所述螺旋进料筒下端与主体进料外壳内壁活动连接。
优选地，所述驱动机构包括：伺服电机、传动轮组、转动轴和转动齿轮，所述伺服电机主轴下端与螺旋进料筒上端固定连接，所述伺服电机主轴下侧与传动轮组轴心固定连接，所述传动轮组前侧与转动轴上端固定连接，所述转动轴下端与转动齿轮轴心固定连接，所述转动齿轮与进风开闭机构啮合连接。
优选地，所述进风开闭机构包括：螺纹转动齿轮圈、移动块、限位块、保护弧形块、固定块和固定圈，所述转动齿轮前侧与螺纹转动齿轮圈上侧后方啮合连接，所述螺纹转动齿轮圈前后两侧分别为螺纹圈和啮合齿轮圈，所述螺纹转动齿轮圈前侧呈环形均匀分布有三个移动块，所述移动块与螺纹转动齿轮圈之间螺纹连接，所述移动块靠内一端固定安装有保护弧形块，所述移动块前侧面上固定安装有限位块，所述限位块活动套接在固定块内部，所述固定块前侧与固定圈固定连接，所述固定圈与进风固定外壳内壁固定连接。
优选地，所述摇摆出料机构包括：进料固定管、一阶管、二阶管、出料管、电机固定外壳、小型电机、齿轮和齿条圈，所述主体进料外壳下端后侧与进料固定管右端固定连接，所述进料固定管内部固定安装有小型风机，所述进料固定管左端与一阶管右端活动连接，所述一阶管左端与二阶管右端活动连接，所述二阶管左端与出料管右端活动连接，所述一阶管、二阶管和出料管右端外侧都设置有齿条圈，所述进料固定管、一阶管和二阶管上中部外侧都固定安装有电机固定外壳，所述电机固定外壳内部固定安装有小型电机，所述小型电机主轴前端固定安装有齿轮，所述齿轮与齿条圈啮合连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种土壤修复剂及土壤修复方法和装置，具备以下有益效果：
1．本发明主要将农家肥进行碳化，制成生物炭，通过生物炭具备的强效吸附力，对土地污染进行有效的治理，并且通过向其中按照一定比例添加化肥，从而达到治理和恢复两者功效同步进行，并且该农家肥生物炭，制备过程简单，制备原料获取也很简单，并且作为有机碳肥是以小分子水溶有机碳为有效物质的新型有机养分肥料，它可取代传统有机肥，其有效物质含量是传统有机肥的-倍，是一种可速效的高效肥。
2．本发明设置有驱动机构和进风开闭机构，该装置在使用的时候，可以通过启动伺服电机正转带动螺旋进料筒转动，从而将储存仓内部的粉剂转移到下方，再通过反转伺服电机带动传动轮组转动，带动转动轴转动，带动转动齿轮转动，带动螺纹转动齿轮圈转动，带动移动块顺着螺纹转动齿轮圈上设置的螺纹槽移动，带动保护弧形块移动，从而将进风口打开，通过飞行云台飞行过程中，产生的风力，将粉剂吹动均匀的播撒在地面上。
3．本发明设置有摇摆出料机构，在使用的时候，通过启动通过启动小型电机与齿轮圈之间啮合作用，调节一阶管、二阶管和出料管之间的角度，从而可以使其进行多角度的转动，从而随着飞行角度和高度，对播撒轨迹进行随时的调整。
附图说明
图1为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置部分结构示意图；
图3为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置部分结构示意图；
图4为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置部分结构示意图；
图5为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置部分结构示意图；
图6为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置A放大结构示意图；
图7为本发明提出的一种土壤修复装置的精选作业装置B放大结构示意图。
图中标号：
101飞行云台、102储存仓、103主体进料外壳、104进料口、105动力仓、106进风固定外壳、107螺旋进料筒、201伺服电机、202传动轮组、203转动轴、204转动齿轮、301螺纹转动齿轮圈、302移动块、303限位块、304保护弧形块、305固定块、306固定圈、401进料固定管、402一阶管、403二阶管、404出料管、405电机固定外壳、406小型电机、407齿轮、408齿条圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
实施例1：
一种土壤修复剂及土壤修复方法，包括以下步骤；
S1、将农家肥收集后，清理出其中的石块等杂物，铺在干净的水泥地上，在自然通风的条件下自然风干；
S2、将S1中干燥处理后的农家肥平铺于干燥托盘中中，放入热风炉中于105℃中烘干3h；
S3、将S2中预热处理后的农家肥装入坩埚器皿后，放入马弗炉中，控制升温速率为100-500，达到热解温度为200℃-700℃时，在缺氧的条件下热解时间0.5-3h；关闭马弗炉门情况下冷却至80℃以下，将坩埚类器皿从马弗炉中拿出放入干燥器内冷却备用；
S4、将S3中裂解制备的农家肥生物炭放入粉碎机中破碎，过筛，取20-40目的农家肥生物炭即可；
S5、将S4中制备的农家肥生物炭与化肥按照一定比例放入搅拌机中进行混合，制备土壤修复剂；
S6、将制备好的土壤修复剂，置于无人机土壤修复装置的储存仓中；
S7、对将要喷洒的区域进行实地考察和测量，并将测量的数据输入无人机土壤修复装置中；
S8、之后将启动无人机土壤修复装置将土壤修复剂均匀的喷洒在处理区域，并且在喷洒过程中，实时根据飞行轨迹和风速对无人机土壤修复装置上的摇摆出料机构进行调整，在无人机土壤修复装置喷洒修复剂之后进行翻耕入土。
进一步，优选地，S5中农家肥生物炭和化肥采用10：的比例进行混合。
进一步，优选地，S6中翻根入土控制深度在20cm。
本发明主要将农家肥进行碳化，制成生物炭，通过生物炭具备的强效吸附力，对土地污染进行有效的治理，并且通过向其中按照一定比例添加化肥，从而达到治理和恢复两者功效同步进行，并且该农家肥生物炭，制备过程简单，制备原料获取也很简单，并且作为有机碳肥是以小分子水溶有机碳为有效物质的新型有机养分肥料，它可取代传统有机肥，其有效物质含量是传统有机肥的5-20倍，是一种可速效的高效肥。
实施例2：基于实施例1但有所不同的是；
一种土壤修复装置，应用于一种土壤修复剂及土壤修复方法，包括：飞行云台101、储存仓102和主体进料外壳103，飞行云台101下端与储存仓102上端固定连接，储存仓102下端内壁与主体进料外壳103中部固定连接，主体进料外壳103上端左右两侧设置有进料口104，主体进料外壳103上端设置有动力仓105，动力仓105内部固定安装有驱动机构，主体进料外壳103下端前侧与进风固定外壳106后端固定连接，进风固定外壳106内部固定安装有进风开闭机构，进风开闭机构后侧与驱动机构下端固定连接，主体进料外壳103下端后侧与摇摆出料机构，驱动机构下端与螺旋进料筒107轴心固定连接，螺旋进料筒107上端左右两侧设置在进料口104处，螺旋进料筒107下端与主体进料外壳103内壁活动连接。
驱动机构包括：伺服电机201、传动轮组202、转动轴203和转动齿轮204，伺服电机201主轴下端与螺旋进料筒107上端固定连接，伺服电机201主轴下侧与传动轮组202轴心固定连接，传动轮组202前侧与转动轴203上端固定连接，转动轴203下端与转动齿轮204轴心固定连接，转动齿轮204与进风开闭机构啮合连接。
进风开闭机构包括：螺纹转动齿轮圈301、移动块302、限位块303、保护弧形块304、固定块305和固定圈306，转动齿轮204前侧与螺纹转动齿轮圈301上侧后方啮合连接，螺纹转动齿轮圈301前后两侧分别为螺纹圈和啮合齿轮圈，螺纹转动齿轮圈301前侧呈环形均匀分布有三个移动块302，移动块302与螺纹转动齿轮圈301之间螺纹连接，移动块302靠内一端固定安装有保护弧形块304，移动块302前侧面上固定安装有限位块303，限位块303活动套接在固定块305内部，固定块305前侧与固定圈306固定连接，固定圈306与进风固定外壳106内壁固定连接。
本发明设置有驱动机构和进风开闭机构，该装置在使用的时候，可以通过启动伺服电机201正转带动螺旋进料筒107转动，从而将储存仓102内部的粉剂转移到下方，再通过反转伺服电机201带动传动轮组202转动，带动转动轴203转动，带动转动齿轮204转动，带动螺纹转动齿轮圈301转动，带动移动块302顺着螺纹转动齿轮圈301上设置的螺纹槽移动，带动保护弧形块304移动，从而将进风口打开，通过飞行云台101飞行过程中，产生的风力，将粉剂吹动均匀的播撒在地面上。
实施例3：基于实施例1和2但有所不同的是；
摇摆出料机构包括：进料固定管401、一阶管402、二阶管403、出料管404、电机固定外壳405、小型电机406、齿轮407和齿条圈408，主体进料外壳103下端后侧与进料固定管401右端固定连接，进料固定管401内部固定安装有小型风机，进料固定管401左端与一阶管402右端活动连接，一阶管402左端与二阶管403右端活动连接，二阶管403左端与出料管404右端活动连接，一阶管402、二阶管403和出料管404右端外侧都设置有齿条圈408，进料固定管401、一阶管402和二阶管403上中部外侧都固定安装有电机固定外壳405，电机固定外壳405内部固定安装有小型电机406，小型电机406主轴前端固定安装有齿轮407，齿轮407与齿条圈408啮合连接。
本发明设置有摇摆出料机构，在使用的时候，通过启动通过启动小型电机406与齿轮圈408之间啮合作用，调节一阶管402、二阶管403和出料管404之间的角度，从而可以使其进行多角度的转动，从而随着飞行角度和高度，对播撒轨迹进行随时的调整。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种土壤修复剂及土壤修复方法，其特征在于：包括以下步骤；
S1、将农家肥收集后，清理出其中的石块等杂物，铺在干净的水泥地上，在自然通风的条件下自然风干；
S2、将S1中干燥处理后的农家肥平铺于干燥托盘中中，放入热风炉中于105℃中烘干3h；
S3、将S2中预热处理后的农家肥装入坩埚器皿后，放入马弗炉中，控制升温速率为100-500，达到热解温度为200℃-700℃时，在缺氧的条件下热解时间0.5-3h；关闭马弗炉门情况下冷却至80℃以下，将坩埚类器皿从马弗炉中拿出放入干燥器内冷却备用；
S4、将S3中裂解制备的农家肥生物炭放入粉碎机中破碎，过筛，取20-40目的农家肥生物炭即可；
S5、将S4中制备的农家肥生物炭与化肥按照一定比例放入搅拌机中进行混合，制备土壤修复剂；
S6、将制备好的土壤修复剂，置于无人机土壤修复装置的储存仓中；
S7、对将要喷洒的区域进行实地考察和测量，并将测量的数据输入无人机土壤修复装置中；
S8、之后将启动无人机土壤修复装置将土壤修复剂均匀的喷洒在处理区域，并且在喷洒过程中，实时根据飞行轨迹和风速对无人机土壤修复装置上的摇摆出料机构进行调整，在无人机土壤修复装置喷洒修复剂之后进行翻耕入土。
2.根据权利要求1所述的一种土壤修复剂及土壤修复方法，其特征在于：所述S5中农家肥生物炭和化肥采用10：的比例进行混合。
3.根据权利要求1所述的一种土壤修复剂及土壤修复方法，其特征在于：所述S6中翻根入土控制深度在20cm。
4.一种土壤修复装置，其特征在于：应用于一种土壤修复剂及土壤修复方法，包括：飞行云台（101）、储存仓（102）和主体进料外壳（103），所述飞行云台（101）下端与储存仓（102）上端固定连接，所述储存仓（102）下端内壁与主体进料外壳（103）中部固定连接，所述主体进料外壳（103）上端左右两侧设置有进料口（104），所述主体进料外壳（103）上端设置有动力仓（105），所述动力仓（105）内部固定安装有驱动机构，所述主体进料外壳（103）下端前侧与进风固定外壳（106）后端固定连接，所述进风固定外壳（106）内部固定安装有进风开闭机构，所述进风开闭机构后侧与驱动机构下端固定连接，所述主体进料外壳（103）下端后侧与摇摆出料机构，所述驱动机构下端与螺旋进料筒（107）轴心固定连接，所述螺旋进料筒（107）上端左右两侧设置在进料口（104）处，所述螺旋进料筒（107）下端与主体进料外壳（103）内壁活动连接。
5.根据权利要求4所述的一种土壤修复装置，其特征在于：所述驱动机构包括：伺服电机（201）、传动轮组（202）、转动轴（203）和转动齿轮（204），所述伺服电机（201）主轴下端与螺旋进料筒（107）上端固定连接，所述伺服电机（201）主轴下侧与传动轮组（202）轴心固定连接，所述传动轮组（202）前侧与转动轴（203）上端固定连接，所述转动轴（203）下端与转动齿轮（204）轴心固定连接，所述转动齿轮（204）与进风开闭机构啮合连接。
6.根据权利要求5所述的一种土壤修复装置，其特征在于：所述进风开闭机构包括：螺纹转动齿轮圈（301）、移动块（302）、限位块（303）、保护弧形块（304）、固定块（305）和固定圈（306），所述转动齿轮（204）前侧与螺纹转动齿轮圈（301）上侧后方啮合连接，所述螺纹转动齿轮圈（301）前后两侧分别为螺纹圈和啮合齿轮圈，所述螺纹转动齿轮圈（301）前侧呈环形均匀分布有三个移动块（302），所述移动块（302）与螺纹转动齿轮圈（301）之间螺纹连接，所述移动块（302）靠内一端固定安装有保护弧形块（304），所述移动块（302）前侧面上固定安装有限位块（303），所述限位块（303）活动套接在固定块（305）内部，所述固定块（305）前侧与固定圈（306）固定连接，所述固定圈（306）与进风固定外壳（106）内壁固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种土壤修复装置，其特征在于：所述摇摆出料机构包括：进料固定管（401）、一阶管（402）、二阶管（403）、出料管（404）、电机固定外壳（405）、小型电机（406）、齿轮（407）和齿条圈（408），所述主体进料外壳（103）下端后侧与进料固定管（401）右端固定连接，所述进料固定管（401）内部固定安装有小型风机，所述进料固定管（401）左端与一阶管（402）右端活动连接，所述一阶管（402）左端与二阶管（403）右端活动连接，所述二阶管（403）左端与出料管（404）右端活动连接，所述一阶管（402）、二阶管（403）和出料管（404）右端外侧都设置有齿条圈（408），所述进料固定管（401）、一阶管（402）和二阶管（403）上中部外侧都固定安装有电机固定外壳（405），所述电机固定外壳（405）内部固定安装有小型电机（406），所述小型电机（406）主轴前端固定安装有齿轮（407），所述齿轮（407）与齿条圈（408）啮合连接。
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