本研究於南投地區興建傳統炭窯，探討有關傳統窯竹炭燒製的適當條件以及窯體設計改良之成效，選用鹿谷地區3〜6年生竹齡之孟宗竹（Phyllostachys pubescens）為燒製原料，窯乾竹桿區分為基部、中部及梢部。檢測炭化溫度為400℃及550℃燒製條件下，竹炭的基本性質，進一步評估竹炭應用於調濕、改良水質和改良土壤的效果。 本研究之炭窯經過多次的燒製試驗，經評估改良後，窯體可減少熱量損失增加氣密保溫效果、有效隔絕窯底水分以及透過加長煙囪增加抽吸效果快速提高窯底溫度，並改善燃燒速率，使得炭化溫度上層提升61％（623℃）、中層提升55％（548℃）及下層提升58％（450℃），進而使窯內竹材能完全炭化。縮減燃燒室容積及燃燒口口徑，能減少燃料材的使用量和降低氧氣由火口進入到窯內，有效減少內部碳化材自燃現象，因而提高竹炭品質。 傳統竹炭窯在400℃及550℃下燒製之孟宗竹炭應用於水質改良方面，在竹炭片使用量為水體之1、1.5、2％條件下煮沸試驗結果顯示，鈉有些微釋出，鈣則有被吸附減少趨勢，由於竹炭使用量不高，鎂、鉀、銅、鐵、錳等礦物質釋出量則沒有顯著的差異性，同時400℃及550℃孟宗竹炭之間的差異不大。在浸水試驗方面，兩種燒製溫度竹炭在使用量1、1.5、2.0％條件下均具明顯吸附有效餘氯之效果，同時可以大量吸附懸浮固體物，使水中總固體物減少78.6％，在1.5％的竹炭使用量應用在自來水之過濾與吸附處理，在經過煮沸十次後仍具效果。 利用竹炭以10％、20％、30％之比例改良土壤，結果小白菜株高較原土壤條件高24％，其中又以竹炭粉混合土壤條件最佳為33％；葉片數平均較原土壤種植者高64％，植株鮮重以竹炭粉混合土壤之收穫高於原土生長者149％，細竹炭粒及粗竹炭粒混合條件則分別增重33％及74％，均具土壤改良效果。 傳統窯燒製之竹炭在除濕方面，製炭溫度400℃及550℃兩種條件之吸濕速率並無明顯差異，竹炭粒型態其吸濕速率效果較為顯著。在各種相對濕度下竹炭脫濕曲線均高於吸濕曲線，炭化溫度400℃較550℃具有較高的吸濕量，平均高出4.59％，而竹炭吸濕量最大平均可達15.42％，可作為良好的除濕劑。 |