CN204090532U - 一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置。该装置包括喇叭状中空的梯形圆柱筒体和具有折扇形褶皱的底座；所述的垂直孔在梯形圆柱筒体与底座连接处上部10cm处的筒体外侧均匀打孔一周；底座具有褶皱的凸起和凹槽；在梯形圆柱筒体和底座上分别设有可调节开口的调节口，且在一条线上。本实用新型环套在山坡林地的树干基部，基本不需另外占地，节约了占地面积，也起到了减少水分蒸腾的保墒效果；装置使用简便，不需对使用人员进行培训，节约了人力成本。利用本实用新型可以实现缓释水分和肥分的效果，提高了水肥的利用率；同时装置由环保材料制作，可回收，也可清洗干净后，循环重复利用，节约了使用成本。

Description

一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置

技术领域

本实用新型属于节能环保领域，特别涉及适用于贫瘠干旱山坡林地的一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置。

背景技术

我国亚热带山坡林地由于长期的人为不合理开发，大量施用化肥而导致土壤发生板结，地力下降等结构性质的改变。近年来，桉树凭借速生优势，当年营造即可达到当年成林的效果，在我国亚热带地区倍受青睐。随着桉树经济林面积的不断扩大，社会各界越来越关注桉树林所造成的环境负面问题，诸如种植桉树使林地土壤严重退化、对区域水资源水量的影响，以及施肥中带来的面源污染对水质安全构成威胁等，这些可能发生的生态环境问题在一定程度上影响了一些地区桉树经济林的发展。大量研究认为，天然林转变为桉树人工林后，土壤有机质、养分含量和水源水量会下降。目前缺乏一种科学经济的措施来保持甚至提高山坡桉树林地的地力。

随着工农业的大力发展，伴随产生了大量的城乡有机废弃物，如城镇污泥、畜禽粪便、城市垃圾、作物秸秆和湖塘底泥等。目前这些有机废物的处置成为社会关注的环保问题，若把有机物质进行回田，应用在日益有机质流失的农林地，这将是一条可持续资源化利用的有效途径。以城镇污泥为例，其中含有大量可利用的氮、磷、钾多种微量元素和有机质，但因其中含有毒、有害、难降解的有机物、重金属、病原菌及寄生虫(卵)等物质而限制了其土地利用。因此，寻找一种污泥安全农用方式是解决此问题的关键所在。

对于将城乡有机废弃物用于山坡林地的基本做法，普遍是通过加工工艺制造为有机成品肥，再混入土壤进行施用，这需产生一定的生产成本，而直接利用装置放入有机肥施入山坡林地的方式鲜有报道。申请号为201120054533.X的一种树木有机肥水渗灌施肥装置，主要是针对有机废物废液能够贮存利用，优点是可直接在现场用于绿化树木，如公园树木和果园树木等。但该装置在实际应用过程中具有一定的局限性，装置需埋藏地下，发酵液是否可以安全的使用，工作人员需对此具备一定的知识；树木长大过程中另选地点再进行安装不同型号的装置，另需再占地，也需人工进行二次改装。申请号为200510126408.4的环保施肥器，主要涉及利用一个圆筒塑料瓶放入有机固废城市污泥对植物进行施肥的一种方法。优点是用材经济、操作方便，原理简单、不需繁琐的技术培训。但此方法中涉及的环保施肥器，也另需占地，比较适用于在地势平缓、空间利用相对容易的花圃、菜园地和公园绿地，但针对地形起伏、地面利用率低的山坡林地并不适用。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置。该装置既能够满足在地势起伏的山坡林地使用，占地面积小，也能具备收集雨水、节水蓄水、缓释保肥、环保经济等功能。在实现人工林经济价值的同时，也能同时达到固废资源化节能环保的目标。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，包括喇叭状中空的梯形圆柱筒体和具有折扇形褶皱的底座，所述梯形圆柱筒体设置于底座上，二者一体化连接在一起；在梯形圆柱筒体上设置有垂直孔；在梯形圆柱筒体和底座上分别设有可调节开口的调节口，可调节装置环套在树干上；底座具有褶皱的凸起和凹槽。该装置是由可降解并具有一定韧性和弹性的环保塑料制成。

所述的垂直孔在装置梯形圆柱筒体与底座连接处上部10cm处的筒体外侧均匀打孔一周；

所述的喇叭状的梯形圆柱筒体的外径优选为40cm～50cm，内径优选为10cm～20cm，高优选为60cm～80cm；其中在现场使用时，可根据树基主干的周径设计为大小不同的内外径和高度；

所述的底座具有折扇形褶皱，由四周向中间倾斜，具有一定角度的倾斜度，便于水分向树干主基中间汇流；底座这种凹凸设计主要是考虑增加固废有机肥与装置间的透气性，即增加有机肥发生好氧反应的表面积，避免其易在底部板结发生厌氧反应而次生一些对植物生长不利的有害物质；

所述的一定角度的倾斜度的角度优选为15°～20°；

所述的垂直孔是在梯形圆柱筒体与底座连接处上部10cm的筒体外侧一周均匀打孔，孔径优选为2.0cm～3.0cm；外侧的均匀打孔是考虑来水量大比较大时，水分可以在向主干中心聚集汇流的同时可以产生垂直流，基本保证肥分随水分均匀的聚集在树木主干根基部周围，这样可以提高水分和肥分的吸收利用效率；

所述的在梯形圆柱筒体和底座上分别设的调节口是在一条线上；

所述的调节口，可调节装置环套在树干的主基底部；

所述的褶皱的凸起和凹槽，可以增加底座表面积；

所述装置优选是选择环保塑料设计制作，目的是此装置在环境内使用数次之后便于回收降解。

本实用新型所述装置的设计原理及工作过程是：塑料装置制作工艺简单，可在工厂批量生产，成本低廉，选用可降解塑料材质，便于清洗，反复使用，也便于回收处理。装置主要针对种植树木的山坡林地(例如亚热带的经济桉树林地)选择使用时，将装置调节开口边缘，环套在树干基部。在装置内放入固废有机肥料(如城镇污泥、城镇垃圾和湖塘底泥有机肥等)。对树木进行人工浇水或经自然雨水淋灌，有机肥分将随水分下渗。当来水量较大时，水分携带着养分会垂直流下，也会向中间缓缓汇流，水分养分也都集中渗入树干根基部四周，起到缓释肥分的作用。当气温较高，土壤水分蒸发较快时，由于有装置在树木主干基部覆盖，减少了根基部的水分蒸发量，起到了保水保肥的作用。固废有机肥由于被放在装置内，装置起到了一定的阻隔作用，减少了其中如重金属等有害物质直接混入土壤带来二次污染的风险，同时也因为有装置的存在而便于再回收、再更新等具体操作，该装置由此也同时起到了节约、环保的双重目标。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

(1)装置环套在山坡林地的树干基部，基本不需另外占地，节约了占地面积，也起到了减少水分蒸腾的保墒效果；装置使用简便，不需对使用人员进行培训，节约了人力成本。

(2)装置内所用的固废有机肥均属城乡固体废弃物，有机质含量堪比农家有机肥，通过装置的阻隔作用，对其中一些有害物质(如重金属类)进行截留而减少其向土壤的转移，可以充分发挥固废有机肥分提高土壤综合肥力的优势，规避了其直接施入土壤而带来次生污染的风险，这不仅提高了植物产量，也实现了变废为宝的环保目标。另外，节省了种植树木所需购买商品肥的成本，避免了由于施用化肥用量不当所造成的面源污染。

(3)可以在装置内放置固废有机肥，一旦随着时间延长而肥分减弱，方便使用人员对固废进行回收再处理；同时装置清洗干净后，可循环利用，节约了使用成本。

(4)利用塑料装置放入固废有机肥，实现了对山坡林地(如桉树林地)进行缓释水分和肥分的效果，提高了水肥的利用率。

(5)装置所用塑料选材可降解塑料，制作简单，成本低廉，便于循环利用和回收处理，有利于环境保护。

附图说明

图1是树木主干基部放置集雨节水型缓释固废有机肥分的装置使用示意图。

图2是集雨节水型缓释固废有机肥分的装置的示意图。

图3是集雨节水型缓释固废有机肥分的装置的底座俯视图。

其中，1-梯形圆柱筒体；2-底座；3-树干基部；4-固废有机肥；5-垂直孔；6-调节口；7-凸起；8-凹槽。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图2所示，一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置剖视图，包括一个喇叭状的梯形圆柱筒体1，与梯形圆柱筒体1连接的底座2是一个四周向中间倾斜具有折扇形褶皱的中空圆形底座，底座2的这种凹凸设计增加了污泥在装置内发生好氧反应的表面积，目的是为了避免有机肥在底部板结而发生厌氧反应产生次生毒性。梯形圆柱筒体1和底座2上均设有可调节开口的调节口6，且在一条线上，便于调节装置的拆装。在梯形圆柱筒体1上设有供水分肥分垂直流下的垂直孔5。如图3所示，是集雨节水型缓释固废有机肥分的装置底座2的俯视图，有可调节开口的调节口6，底座2具有折扇形褶皱的凸起7和凹槽8。

实施例2

如图1所示，一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置使用示意图，将装置环套放置在树干基部3，装置内盛有固废有机肥4。底座2由四周向中间环包树木主干基部处倾斜，具有一定角度的倾斜度(20°)，便于水分向树干主基中间汇流；底座2具有折扇形褶皱的凸起7和凹槽8(如图3所示)，这种凹凸设计主要是考虑增加固废有机肥与装置间的透气性，即增加有机肥发生好氧反应的表面积，避免其易在底部板结发生厌氧反应而次生一些对植物生长不利的有害物质；调节口6，便于调节装置拆装，环包在树干基部3；垂直孔5是在梯形圆柱筒体1与底座2连接处上部10cm的筒体外侧一周均匀打孔，外侧的均匀打孔是考虑来水量大比较大时，水分在向主干中心聚集汇流的同时可以产生垂直流，基本保证肥分随水分均匀的聚集在树木主干根基部周围，这样可以提高水分和肥分的吸收利用效率。当自然淋雨或人工浇灌时，有机肥分会溶解在水分中，随水流进入到土壤中被植物吸收，减少了肥分的流失，起到肥分高效利用和缓释肥分的效果。装置放置在树干基部也同时减少了土壤的水分蒸发，同时起到一定的保水效果。

实施例3

通过利用集雨节水型缓释固废有机肥分的装置进行模拟淋滤试验验证肥分缓释效果的应用实例对本实用新型说明：

本实施例中所用的城镇污泥为广州大坦沙污水处理厂的未消化脱水污泥。

将少量的固废城镇污泥放入装置内，中间放置一圆木来模拟树干，隔周淋水1次，共5次，装置下面放一个干净的圆盘分别对淋滤液进行收集，检测淋滤液中氮磷钾的含量(见表1)。

表1 淋滤养分含量的比较

养分含量(mg)	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
						总氮	0.037	0.176	0.215	0.168	0.142
总磷	0.804	1.510	1.226	0.823	0.742
						总钾	2.125	3.870	4.191	3.349	2.091

从表1中可以得出，将固废有机肥放入装置中，淋滤的养分虽然每次不均匀，可是随着淋滤的时间是有一个肥分逐次增加然后到最高后又缓慢下降的过程。通过这个试验结果也可以看出，肥分的释放是有个缓慢过程，通过延缓肥分的释放速率，降低肥分进入植物体内的吸收效率，而达到缓释效应，这是一种肥分利用率较高的表现形式。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：包括喇叭状中空的梯形圆柱筒体和具有折扇形褶皱的底座，所述梯形圆柱筒体设置于底座上，二者一体化连接在一起；在梯形圆柱筒体上设置有垂直孔；在梯形圆柱筒体和底座上分别设有调节口；底座具有褶皱的凸起和凹槽。

2.根据权利要求1所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的垂直孔在梯形圆柱筒体与底座连接处上部10cm处的筒体外侧均匀打孔一周。

3.根据权利要求1所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的梯形圆柱筒体的外径为40cm～50cm，内径为10cm～20cm，高为60～80cm。

4.根据权利要求1所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的底座由四周向中间倾斜，具有一定角度的倾斜度。

5.根据权利要求4所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的一定角度的倾斜度的角度为15°～20°。

6.根据权利要求1或2所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的垂直孔的孔径为2.0cm～3.0cm。

7.根据权利要求1所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的在梯形圆柱筒体和底座上分别设的调节口是在一条线上。

8.根据权利要求1所述的集雨节水型缓释固废有机肥分的装置，其特征在于：所述的装置的材料为环保塑料。