CN115226429B - 一种盐碱地治理装置及其治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种盐碱地治理装置及其治理方法，包括顺次设置的切土装置、铲土装置以及覆土装置，所述切土装置用于将盐碱地切割成土垡，所述铲土装置用于铲入所述土垡的底部并将所述土垡输送到覆土装置，所述铲土装置和所述覆土装置衔接处形成抬升空间，所述抬升空间内设置有铺层装置，所述铺层装置用于铺设防止盐分上返的阻隔层。本发明通过利用切土装置将盐碱地切割成土垡后，经铲土装置铲起后，利用铺层装置在土垡的底部断裂处铺设阻隔层，再利用覆土装置将土垡原位放置，能够在原位实现阻隔层的连续铺设，降低阻隔层铺设的工作量，提高盐碱地阻隔处理的工作效率。

Description

一种盐碱地治理装置及其治理方法

技术领域

本发明涉及土壤污染治理及环境修复技术领域，特别是涉及一种盐碱地治理装置及其治理方法。

背景技术

盐碱地主要分布在干旱和半干旱地区，其形成原理在于，底层土和地下水中所含的盐分，随着土壤毛细管作用上升到地表层，当其中的水分蒸发后，盐分留在了土壤表层，并慢慢聚积而形成盐碱地。土壤盐碱化会改变土壤的理性特征，使其理化特性变差，降低土壤中的有机质含量，同时盐碱化还会影响土壤营养条件，进而影响作物正常生长。

目前，主要采用工程措施、农艺措施、生物措施和化学措施等对盐碱地进行治理改良。实践表明，不同的盐碱土改良措施效果有所不同，各有优缺点。工程措施工程量大，投入高，加大了农业生产成本；农艺措施存在返盐的潜在危险；生物措施，技术发展迅速，耐盐基因的分离已实现常规化，但是目前还未能实现规模化生产；高成本和潜在的环境污染问题限制了高分子化合物的推广应用，同时大多土壤改良剂在施用后需用大量水冲洗，在水资源缺乏的地区推广应用困难，且成本较高，效果不稳定。

申请公布号为CN 103385048 A的中国专利公开了一种盐碱地治理方法，是针对盐份值含量较高的盐碱地施予A.竹纤维发酵、B.翻动土壤、C.引水淹土、D.添加腐植土、E.再次翻动土壤、F.再次引水淹土、G.土壤晒干等治理步骤，使盐碱地土质中的酸碱值改善，以利于农物的种。该方案虽然能够改良盐碱地，但是一方面工程量大，投入高，加大了农业生产成本，另一方面改良后的盐碱地并不稳定，容易重新返回盐碱状态。

申请公布号为CN 114430952A的中国专利公开了一种治理盐碱地的方法，具体包括对盐碱地进行挖掘，取出表层的熟土，形成浅坑；对浅坑进行深挖，并取出深坑内的生土，形成深坑；对深坑的底部和侧帮进行平整，将底部压实，侧帮夯实；在深坑底部和侧帮喷涂封闭隔离浆料，形成隔离层；待隔离层完全固化后，将取出的生土回填至深坑内；将取出的熟土和土壤改良剂混合，形成改良后的土壤，然后再将改良后的土壤回填至深坑内的生土之上，直至完全填如。该方案通过设置隔离层的方式以期望于切断毛管水上涌通道的方式从根本上达到治理盐碱地的目的，但是，该方案施工过程复杂，需要反复的开挖，只能适用于小面积的盐碱地块，对于大面积的盐碱地块将会由于工程量巨大导致成本明显提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种盐碱地治理装置及其治理方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过利用切土装置将盐碱地切割成土垡后，经铲土装置铲起后，利用铺层装置在土垡的底部断裂处铺设阻隔层，再利用覆土装置将土垡原位放置，能够在原位实现阻隔层的连续铺设，降低阻隔层铺设的工作量，提高盐碱地阻隔处理的工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种盐碱地治理装置，包括顺次设置的切土装置、铲土装置以及覆土装置，所述切土装置用于将盐碱地切割成土垡，所述铲土装置用于铲入所述土垡的底部并将所述土垡输送到覆土装置，所述铲土装置和所述覆土装置衔接处形成抬升空间，所述抬升空间内设置有铺层装置，所述铺层装置用于铺设防止盐分上返的阻隔层。

优选地，包括履带式拖拉机，所述切土装置安装在所述履带式拖拉机的车头侧，所述铲土装置和所述覆土装置顺次布置在所述履带式拖拉机的车尾侧。

优选地，所述切土装置包括切土支撑架、平行于行进方向设置在所述切土支撑架两侧的纵向切割盘和垂直于行进方向设置在所述切土支撑架前侧的横向切割盘，所述横向切割盘通过升降装置连接在所述切土支撑架上。

优选地，所述铲土装置包括第一板车和连接在所述第一板车行进方向的齐头钢铲，所述齐头钢铲能够铲入所述土垡底部，所述第一板车设置有供所述土垡通过的第一输送通道，在后铲入的所述土垡能够提供在先铲入的所述土垡的输送推力。

优选地，所述第一板车的入口处设置有推土装置，所述推土装置用于在没有在后铲入的所述土垡时，将所述第一板车上的所述土垡推向所述覆土装置。

优选地，所述覆土装置包括第二板车，所述第二板车设置有供所述土垡通过的第二输送通道。

优选地，所述铺层装置包括铺层支撑架和并行设置在所述铺层支撑架上的放料装置和压辊，所述放料装置用于释放所述阻隔层，所述压辊位于所述放料装置的后方，并位于铺设的所述阻隔层的上方。

本发明还提供一种盐碱地治理方法，包括以下步骤：

步骤一、对盐碱地进行洗盐，降低耕作层盐分至满足种植要求；

步骤二、切割盐碱地，形成土垡；

步骤三、抬升所述土垡，在所述土垡下方铺设用于防止盐分上返的阻隔层；

步骤四、将所述土垡原位覆盖所述阻隔层。

优选地，所述阻隔层采用乙烯膜、半渗透膜或炉渣材料铺设而成。

优选地，在对盐碱地进行洗盐时，利用雨季对土壤盐分的淋溶作用。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本发明通过利用切土装置将盐碱地切割成土垡后，经铲土装置铲起后，利用铺层装置在土垡的底部断裂处铺设阻隔层，再利用覆土装置将土垡原位放置，能够在原位实现阻隔层的连续铺设，降低阻隔层铺设的工作量，提高盐碱地阻隔处理的工作效率；

(2)本发明切土装置包括纵向切割盘和横向切割盘，横向切割盘连接在升降装置上，在切割盐碱地时，可以利用纵向切割盘先切割平行的两边，在达到需要长度后，再利用横向切割盘横向切断，形成土垡，所形成的土垡能够具有较为规则的形状，便于进行输送，并在经过覆土装置后能够顺利放入原位，实现原位铺设阻隔层；

(3)本发明铺层装置包括放料装置和压辊，可以通过放料装置随着铲土装置和覆土装置一同前进，在铲土后即刻进行铺层和覆土，同时，利用压辊对铺设的阻隔层进行整理和压平，保证阻隔层铺设均匀完整，保证阻隔效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构连接关系示意图；

图2为本发明切土装置结构示意图；

图3为本发明推土装置结构示意图；

图4为本发明铲土装置结构示意图；

图5为本发明覆土装置结构示意图；

图6为本发明铺层装置结构示意图；

其中，1、切土装置；11、第一纵向切割盘；12、第二纵向切割盘；13、横向切割盘；14、切土支撑架；15、升降装置；2、履带式拖拉机；3、推土装置；31、推板；32、剪叉式推动结构；33、固定板；34、液压装置；4、铲土装置；41、齐头钢铲；42、第一板车；5、覆土装置；51、第二板车；6、铺层装置；61、铺层支撑架；62、放料装置；63、压辊；64、阻隔层。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种盐碱地治理装置及其治理方法，以解决现有技术存在的问题，通过利用切土装置将盐碱地切割成土垡后，经铲土装置铲起后，利用铺层装置在土垡的底部断裂处铺设阻隔层，再利用覆土装置将土垡原位放置，能够在原位实现阻隔层的连续铺设，降低阻隔层铺设的工作量，提高盐碱地阻隔处理的工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～6所示，本发明提供一种盐碱地治理装置，包括顺次设置的切土装置1、铲土装置4以及覆土装置5，实际作业时，上述各装置可以连接在同一农用机械上，也可以分别进行连接和驱动，即分体作业。其中，切土装置1用于将盐碱地切割成土垡，切土装置1可以采用锯片式切割装置，锯片的大小应能满足切割厚度的需求，动力源的驱动方式可以为电驱动或农用机的内燃机驱动等方式。需要注意的是，在利用本发明装置进行盐碱地治理时，需要首先对盐碱地土壤盐分进行洗盐，可以利用雨季对盐碱地土壤盐分的淋溶作用，根据情况引入淡水进行洗盐，将耕作层盐分降到合理浓度，将下渗的盐分迁移到0.6m～1.0m以下。在切割土垡时，切割深度在下渗的盐分深度之上。利用铲土装置4铲入土垡的底部，再将铲下的土垡输送到覆土装置5，铲土装置4包括输送土垡的输送通道，为便于输送，可以在铲土装置4上设置传送带以降低阻力和摩擦。覆土装置5用于将土垡原位放置，并在铺设阻隔层64后再进行放置，将阻隔层64设置在土垡和切断后剩余的土壤层之间。覆土装置5包括有输送土垡的输送通道，同样的，为便于输送，也可以在覆土装置5上设置传送带以降低阻力和摩擦。铺层装置6对应设置在铲土装置4和覆土装置5之间，具体在设置铲土装置4、覆土装置5和铺层装置6时，可以采用如下方案，即在铲土装置4和覆土装置5衔接处形成有抬升空间，抬升空间可以为拱形、三角形或其他形状结构，抬升空间的形成依靠铲土装置4和覆土装置5的结构实现，可以通过抬高衔接处的支撑轮的高度实现，也可以直接依靠铺层装置6本身的支撑实现。抬升空间内设置有铺层装置6，铺层装置6用于铺设防止盐分上返的阻隔层64。铺层装置6根据所铺设的阻隔层64的不同而不同，例如当阻隔层64为膜类结构时，可以采用卷轴的形式，当阻隔层64为散状物料结构时，可以采用放料斗和放料板的形式等等。本发明通过利用切土装置1将盐碱地切割成土垡后，经铲土装置4铲起后，利用铺层装置6在土垡的底部断裂处铺设阻隔层64，再利用覆土装置5将土垡原位放置，能够在原位实现阻隔层64的连续铺设，降低阻隔层64铺设的工作量，提高盐碱地阻隔处理的工作效率。

进一步的，为实现整体驱动和整体作业，可以包括履带式拖拉机2，切土装置1安装在履带式拖拉机2的车头侧，铲土装置4、铺层装置6和覆土装置5顺次布置在履带式拖拉机2的车尾侧。切土装置1依靠履带式拖拉机2的推力获得前进的动力，而铲土装置4、铺层装置6和覆土装置5则依靠履带式拖拉机2的拉力获得前进的动力。切土装置1可以通过伸缩缸连接在履带式拖拉机2上，依靠伸缩缸的伸缩可以调整切土装置1的锯片深入土层的深度，即调整切割的土垡的厚度。同样的，铲土装置4也可以通过另一伸缩缸连接在履带式拖拉机2上，依靠另一伸缩缸的伸缩调整铲土装置4的入土深度，从而可以根据盐分下渗的深度调整所铲土层的厚度，进而适应不同的盐碱地环境。

如图2所示，切土装置1包括切土支撑架14、平行于行进方向设置在切土支撑架14两侧的纵向切割盘(包括第一纵向切割盘11和第二纵向切割盘12)和垂直于行进方向设置在切土支撑架14前侧的横向切割盘13，切土支撑架14可以安装在履带式拖拉机2上。横向切割盘13通过升降装置15连接在切土支撑架14上，第一纵向切割盘11和第二纵向切割盘12的升降可以随同切土支撑架14一同进行，横向切割盘13的升降由升降装置15进行控制。在切割盐碱地时，可以采用平行的第一纵向切割盘11和第二纵向切割盘12先切割平行的两边，随着切割的行进，形成条状的土壤条，在达到需要长度后，再利用横向切割盘13横向切断，形成一定幅面大小的矩形的土垡，所形成的土垡能够具有较为规则的形状，便于进行输送，并在输送后能够顺利放入原位，实现原位覆土。两纵向切割盘之间的间距以及所切割的土垡的长度可以根据铲土装置4和覆土装置5的输送能力进行设定，因为，土垡越大其质量越大，对于铲土装置4和覆土装置5的输送能力需求也越大，而如果土垡过小，将会导致输送效率过低，进而降低整体铺层效率。因此，合理设置土垡的大小需要能够在适应设备的能力的基础上，尽量采用大尺寸的土垡，以能够保证作业效率。

如图4所示，铲土装置4可以包括第一板车42和连接在第一板车42行进方向的齐头钢铲41，齐头钢铲41可以采用楔形或具有一定倾角的钢铲，能够逐步铲入土垡的底部，并将土垡铲起，第一板车42包括有第一车板，第一车板能够形成供土垡通过的第一输送通道，通过履带式拖拉机2的行进拖曳，在后铲入的土垡能够提供在先铲入的土垡的输送推力。为便于第一输送通道顺利输送土垡，第一车板上可以设置有传送带结构，以降低运输过程中的摩擦损耗，传送带结构也可以连接有驱动结构，实现主动输送。

结合图3所示，第一板车42的入口处可以设置有推土装置3。推土装置3可以包括推板31和与推板31连接的剪叉式推动结构32，剪叉式推动结构32的另一端连接在固定板33上，并通过固定板33连接在履带式拖拉机2上。固定板33上设置有液压装置34，利用液压装置34推动与剪叉式推动结构32的活动端铰接的推杆，可以实现剪叉式推动结构32的伸缩，进而能够实现推板31对土垡的推动。在田内正常作业时，在后铲入的土垡能够提供在先铲入的土垡的输送推力，从而形成连续的工作流程，然而，在到达地头或边界时，没有在后铲入的土垡，此时，推土装置3能够将第一板车42上的土垡推向覆土装置5。

如图5所示，覆土装置5可以包括第二板车51，第二板车51与第一板车42相互衔接，并在衔接位置处形成容纳铺层装置6的抬升空间，第二板车51包括第二车板，第二车板能够形成土垡通过的第二输送通道。第一板车42输送的土垡能够进入第二输送通道，并在通过第二输送通道后实现原位覆土。为便于第二输送通道顺利输送土垡，第二车板上可以设置有传送带结构，以降低运输过程中的摩擦损耗，传送带结构也可以连接有驱动结构，实现主动输送。另外，为便于覆土装置5将土垡顺利下放，还可以在第二板车51的尾端设置倾斜的滑板，利用滑板将土垡引导至覆土位置。

如图6所示，铺层装置6可以包括铺层支撑架61和并行设置在铺层支撑架61上的放料装置62和压辊63，放料装置62用于释放阻隔层64，当阻隔层64为膜状结构时，放料装置62可以为卷绕有阻隔层64的卷轴，可以通过驱动装置驱动卷轴转动以能够释放阻隔层64，或者，通过与土壤接触的摩擦力驱动卷轴转动并释放阻隔层64。当阻隔层64为散状物料结构时，放料装置62可以为包括盛料仓和放料口的结构，能够将物料铺散在土垡的下方。压辊63位于放料装置62的后方，并位于铺设的阻隔层64的上方，可以利用压辊63对铺设的阻隔层64(尤其是对于散状的物料)进行整理和压平，保证阻隔层64铺设均匀完整，保证阻隔效果。

结合图1～6所示，本发明还提供一种盐碱地治理方法，可以应用前文记载的盐碱地治理装置，包括以下步骤：

步骤一、对盐碱地进行洗盐，洗盐时可以利用淡水灌溉或雨水冲刷将盐分携带到地层下，直至降低耕作层盐分至满足种植要求；

步骤二、利用切土装置1或其他切割装置切割盐碱地，形成土垡，此时的土垡底部仍旧与下层土壤连接；

步骤三、由土垡的底部铲入，将土垡抬升一定高度，具体可以采用铲土装置4进行铲土并抬升，也可以采用其他手段直接地层切断后进行抬升，在抬升后的土垡下方铺设用于防止盐分上返的阻隔层64；

步骤四、将抬升后的土垡原位下降并覆盖阻隔层64，利用阻隔层64形成阻碍盐分上返的隔断结构，阻隔层64应具有透水但不透盐分的作用，也就是说，阻隔层64上下的水分可以互通，但下层的盐分不能上返，以保证阻隔层64上方形成适宜的耕作层。

进一步的，阻隔层64可以采用膜状结构的乙烯膜、半渗透膜或散状物料结构的炉渣材料等等铺设而成。

夏季是脱盐的季节，雨水多，盐分随水下渗或者流走。在对盐碱地进行洗盐时，可以利用雨季对土壤盐分的淋溶作用，降低利用淡水冲洗造成的水资源的浪费。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种盐碱地治理装置，其特征在于：包括顺次设置的切土装置、铲土装置以及覆土装置，所述切土装置用于将盐碱地切割成土垡，所述铲土装置用于铲入所述土垡的底部并将所述土垡输送到覆土装置，所述铲土装置和所述覆土装置衔接处形成抬升空间，所述抬升空间内设置有铺层装置，所述铺层装置用于铺设防止盐分上返的阻隔层；在切割土垡时，切割深度在下渗的盐分深度之上；所述切土装置包括切土支撑架、平行于行进方向设置在所述切土支撑架两侧的纵向切割盘和垂直于行进方向设置在所述切土支撑架前侧的横向切割盘，所述横向切割盘通过升降装置连接在所述切土支撑架上；采用平行的纵向切割盘先切割平行的两边，随着切割的行进，形成条状的土壤条，在达到需要长度后，再利用横向切割盘横向切断，形成一定幅面大小的矩形的土垡，所形成的土垡能够具有较为规则的形状，便于进行输送，并在输送后能够顺利放入原位，实现原位覆土。

2.根据权利要求1所述的盐碱地治理装置，其特征在于：包括履带式拖拉机，所述切土装置安装在所述履带式拖拉机的车头侧，所述铲土装置和所述覆土装置顺次布置在所述履带式拖拉机的车尾侧。

3.根据权利要求1或2所述的盐碱地治理装置，其特征在于：所述铲土装置包括第一板车和连接在所述第一板车行进方向的齐头钢铲，所述齐头钢铲能够铲入所述土垡底部，所述第一板车设置有供所述土垡通过的第一输送通道，在后铲入的所述土垡能够提供在先铲入的所述土垡的输送推力。

4.根据权利要求3所述的盐碱地治理装置，其特征在于：所述第一板车的入口处设置有推土装置，所述推土装置用于在没有在后铲入的所述土垡时，将所述第一板车上的所述土垡推向所述覆土装置。

5.根据权利要求3所述的盐碱地治理装置，其特征在于：所述覆土装置包括第二板车，所述第二板车设置有供所述土垡通过的第二输送通道。

6.根据权利要求3所述的盐碱地治理装置，其特征在于：所述铺层装置包括铺层支撑架和并行设置在所述铺层支撑架上的放料装置和压辊，所述放料装置用于释放所述阻隔层，所述压辊位于所述放料装置的后方，并位于铺设的所述阻隔层的上方。

7.一种盐碱地治理方法，其特征在于，应用如权利要求1-6任一项所述的盐碱地治理装置，包括以下步骤：

步骤一、对盐碱地进行洗盐，降低耕作层盐分至满足种植要求；

步骤二、切割盐碱地，形成土垡；

步骤三、抬升所述土垡，在所述土垡下方铺设用于防止盐分上返的阻隔层；

步骤四、将所述土垡原位覆盖所述阻隔层。

8.根据权利要求7所述的盐碱地治理方法，其特征在于：所述阻隔层采用乙烯膜、半渗透膜或炉渣材料铺设而成。

9.根据权利要求7所述的盐碱地治理方法，其特征在于：在对盐碱地进行洗盐时，利用雨季对土壤盐分的淋溶作用。