CN205653392U - 改进的土壤级配层构造 - Google Patents
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Abstract
一种改进的土壤级配层构造，该级配层主要是由炼钢或火力发电时煤燃烧后所产生的副产物炉渣煤灰所铺制而成，并利用其炉渣的煤灰具有碱性成份的特性，建构于可供农作物种植的土壤层下方，借以中和土壤的酸性，不仅可增进土壤肥沃度，使作物植株强硬、不易倒伏，并可减少病虫为害，提高作物的质量与产量，同时亦可让炉渣煤灰资源再生利用，具有高度环保效益。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种改进的土壤级配层构造，尤指一种由炉渣所构成的土壤地质铺层结构设计，能有效地中和土壤酸性，从而改善土壤质量，使农作物生长环境达到最佳状态。
背景技术
由于土壤的酸硷程度对土壤中养份的供应、植物的生长、其他生物的生存及土壤的结构等，具有直接的关连性。而地处亚热带气候的区域，不仅气温高且雨量多，同时亦因土地耕种集中、施用化学肥料以及受到工业发展导致酸雨产生等因素的影响，使得大部分地区的土壤均呈酸性反应。
然而，在酸性土壤的环境因素下，溶解性的铁、铝、锰含量会增加，所以易对植物造成毒害，且磷会与铁、铝等会结合成不溶性的磷酸铁及磷酸铝沉淀化合物，导致植物对磷的吸收困难，又于酸性土壤会令土壤中的有机物很难释放出氮、硫及磷等元素供植物吸收，且酸硷值太低时，亦表示土壤中盐基性的阳离子如钾，钙及镁等很容易流失，相对的硼、锌、铜及钼等元素也会欠缺，因此，酸性土壤不仅会直接影响土壤养分的有效性，同时亦会对土壤中的有益微生物如细菌、放线菌、固氮菌与硝化细菌等及其他生物活跃程度会产生抑制，令其活性降低，进而影响土壤生化反应的速率，且生长在土壤中造成病原的真菌.在酸性环境下活性会大增，而使菌丝更容易侵入植物根系或维管组织，导致植物生长不良或死亡。故如何中和土壤酸性，从而改善土壤环境质量，具有实质效益可充份发挥。
另一方面，相关产业于炼制钢铁燃煤或火力发电燃煤时，煤燃料在炉里燃烧后所形成的炉渣煤灰，或煤燃烧后所结成的焦渣等，这些残留物乃是工业制程的副产物即所谓的炉渣煤灰，然而这些炉渣煤灰的产生，让业者必需另外负担一笔委外处理费用，倘若能将此炉渣、煤灰产生经济价值，不但可节省此笔费用及成本，更可令其资源化，以发挥环保功能。
煤炭经过锅炉燃烧后，所产生的煤灰与一般废弃物焚化所产生的灰烬性质有所不同。本案所界定的「炉渣煤灰」主要因为燃煤锅炉的煤灰成分较为单纯，在质量控制良好下，不但可成为再利用的副产品，同时能降低燃料的消耗量。学理上证实，煤灰不仅化学性质稳定，于相关物理上亦见许多优越的性质，经由实验及现场应用的结果，显示煤灰应用于工程材料的基本特性已被普遍接受，其用途广泛深具开发评估的价值。
研究结果显示，影响煤灰性质的因素，通常包含：煤源种类、锅炉燃烧方式、机组负载、煤炭细度、燃烧控制、集灰方法等影响，其中煤灰化学成分，主要取决于煤矿质量良性及其他物质的相对含量，一般煤炭中金属成分包括：Al、Fe、Ca、Mg、K、Na及Ti等氧化物，或非金属成分Si、S等。
有鉴于此，本发明人乃针对上述需求加以研究改进的方法，期能设计一种兼具环保与中和土壤酸性的土壤级配层结构设计，以提供消费大众使用，为本新型所欲研创的发明动机。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种可中和土壤酸性改进的土壤级配层构造，借以改善土壤质量，使农作物生长环境达到最佳状态。
本实用新型的另一目的在于提供一种利用炉渣建构的土壤级配层，借以让炉渣、煤灰资源再生利用，具有高度环保效益。
为达上述的目的，一种改进的土壤级配层构造，建构于供农作物种植的土壤层下方，其特征在于：该级配层是由炼钢燃煤或火力发电燃煤烧结后所产生的副产物炉渣煤灰，铺设于土壤层下方所组成，将炉渣煤灰与施工当地土壤先行混拌后，使各个炉渣煤灰块锭彼此间分布具有间距而建构为一级配层，利用炉渣煤灰具有碱性成份的特性，借以中和土壤的酸性。
本实用新型的其它特点及具体实施例可于以下配合附图的详细说明中，进一步了解。
附图说明
图1为本实用新型的立体构造示意图。
图2为本实用新型的局部放大示意图。
图3为本实用新型实施例的剖面视图。
图4为本实用新型另一实施例的剖面视图。
具体实施方式
请参图1～图3所示，本实用新型改进的土壤级配层构造，其主要是于一供农作物耕种的土壤层1下方建构一级配层2。
而该级配层2是由炼钢时燃煤或火力发电煤燃烧后所产生的副产物炉渣煤灰21铺设于土壤层下所组成，且该炉渣煤灰21的主要成份含有氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化锰、氧化铝，氧化钛、氧化钾、硫、锌、铜等，PH值一般为8.8～9.6，碱度在30％以上，煤渣的化学成分为SiO2 40-50％、Al2O3 30-35％、Fe2O3 4-20％、CaO 1-5％及少量镁、硫、碳等。其矿物组成主要有：钙长石、石英、莫来石、磁铁矿和黄铁矿、大量的含硅玻璃体(Al2O3·2SiO2)和活 性SiO2、活性Al2O3以及少量的未燃煤等。
因此可依当地土壤层1的酸化程度，以一适当比例的量平整的铺设于土壤层1下方，并利用其氧化钙及氧化镁等的碱性成份，借以中和土壤层1的酸性，将土壤层1调整至最佳酸硷值的状态(通常为PH5.5～6.0间)，进而改善土壤质量，同时可提供钙、镁、硅、锰、铁等营养要素予作物吸收，使农作物生长环境达到最佳状态，不仅可促进农作物的生长增加产量，且长期连作更具有递增的效果。
另外，炉渣煤灰21中的硅元素经作物根部吸收运轮后沉积在表皮细胞下形成一层硅素层，可减少水分的蒸散，阻止菌类及昆虫的为害，同时可强化表皮细胞的组织，使叶片挺立，改善并增加叶片的受光角度，提高叶片的受光率及光合作用，对农作物的抗倒伏、抗病虫害及缓和氮肥过多的危害有明显的效果。
再者，本实用新型的级配层2亦可施作于道路的植栽槽、公园绿地或盆栽中，同样具有改善土壤质量的功效，使种植的植栽生长更加茂盛。
请参图4所示，本实用新型另一较佳实施例改进的土壤级配层构造，其主要是于一供农作物耕种的土壤层1下方建构一级配层2A。该级配层2A是由炼钢时燃煤或火力发电煤燃烧后所产生的副产物炉渣煤灰21铺设于土壤层1下所组成，与前揭实施例略微不同的地方，在于炉渣煤灰21于建构成为级配层2A时，为利用多个的炉渣煤灰21与施工当地土壤22先行混拌后，使各个炉渣煤灰21块锭彼此间分布具有更大间距的距离，如此所建构的级配层2A其土壤的比例较前一实施例为高；借此，亦可利于地面空气及水份导入土壤中，利用煤灰块的保水效果形成储水效用，并增加空隙储存空气，以维持土壤保湿性与通气性，进而增加土壤的含氧量，利于土壤中有益微生物的共生以活化土质，且有助于植物根部呼吸作用，可捕捉空气中二氧化碳，将其转化为有机碳，提供促进植物生长养分，同时亦可强壮植物根部，提升植物对病虫害的抵抗力。
由上述结构及实施方式可知，本实用新型具有如下优点：
1.可中和土壤的酸性，增进土壤肥沃度，提高作物的质量与产量，增加作物经济效益。
2.可提升作物根系吸取养分的有效性，减少肥料的用量以降低土壤与作物的负担，令作物生长更有效率。
3.可活化土壤中的有益微生物生的化反应速率，降低真菌的繁衍，进而避免病虫的危害。
4.可令炉渣资源化再生利用，兼具价格低廉的优势以及高度环保效益。
5.可增加土壤孔隙率，使植物的根部增加透氧能力，提高土壤的曝氧作用。
6.可提高土壤保水功能。
7.可增加植物根系生长空间，并同步使土壤生物获得较大的土壤孔隙与气室空间，使根部的生长更加茁壮。
综上所述，本实用新型确实可达预期的目的，并可充份发挥实际的效益，且增进产业上的利用价值与环保功效，确已符合专利申请的要件，依法提出专利申请。
惟以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本新型实施的范围；故，凡依本新型申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (1)
1.一种改进的土壤级配层构造，建构于供农作物种植的土壤层下方，其特征在于：该级配层是由炼钢燃煤或火力发电燃煤烧结后所产生的副产物炉渣煤灰，铺设于土壤层下方所组成，将炉渣煤灰与施工当地土壤先行混拌后，使各个炉渣煤灰块锭彼此间分布具有间距而建构为一级配层，利用炉渣煤灰具有碱性成份的特性，借以中和土壤的酸性。
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