城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀的制作方法
【專利摘要】城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀,涉及一種生物降解試驗儀，試驗儀主體為一透明有機(jī)玻璃桶，桶體分為可拆卸的三部分，桶與桶之間利用鋼箍連接，并進(jìn)行加固，鋼箍內(nèi)設(shè)置膠皮密封，試驗儀底部與最下側(cè)桶為一體，并鋪設(shè)一圓形底板；試驗儀上部裝有厚度為5mm的有機(jī)玻璃砝碼托盤，托盤中央通過螺絲連接直徑為15mm的軸心承壓板豎桿，構(gòu)成試驗中的軸心承壓板，機(jī)玻璃砝碼托盤圓周邊緣同時鉆有氣體溢出孔，桶體最頂端設(shè)有密封蓋。本發(fā)明實驗儀器結(jié)構(gòu)簡單，試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能夠精確模擬填埋場降解沉降環(huán)境。
【專利說明】 城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物降解試驗儀，特別是涉及一種城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀。
【背景技術(shù)】
[0002]城市填埋場中垃圾體的組成成分多變，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，其壓縮變形常常在填埋后就會立即發(fā)生，通常在填埋完成后一兩個月內(nèi)發(fā)展較快，并且在很長一段時間內(nèi)難以穩(wěn)定。主要是由于垃圾體中有機(jī)質(zhì)的降解不斷發(fā)生，垃圾體顆粒發(fā)生變化，從而導(dǎo)致垃圾體內(nèi)部孔隙相應(yīng)發(fā)生減少后引起沉降。垃圾體中有機(jī)質(zhì)的降解是一個漫長的過程，為了充分了解有機(jī)質(zhì)的降解對垃圾沉降的影響以及相應(yīng)的沉降機(jī)理，是目前巖土工作者最為關(guān)注的問題。
[0003]城市垃圾填埋場垃圾體有機(jī)質(zhì)降解的沉降試驗可以通過現(xiàn)場試驗和室內(nèi)試驗來完成?，F(xiàn)場試驗與室內(nèi)試驗相比，盡管具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是本身存在著周期長、耗費(fèi)資金大、初始條件以及外界因素?zé)o法主動控制等不足；室內(nèi)試驗是在對填埋場總體的垃圾體配比進(jìn)行了解后，對各種組分采用性質(zhì)相近的材料代替并按總體配比配制試樣進(jìn)行試驗的試驗方法。它具有成本低，初始條件可控性好及試驗成果的可重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)，是城市填埋場有機(jī)質(zhì)降解沉降規(guī)律性研究的新試驗途徑。
[0004]城市填埋場中由于有機(jī)質(zhì)的降解引起固相體積的的縮減和垃圾體本身骨架蠕變引起的變形，最終導(dǎo)致填埋場中垃圾的沉降，這部分沉降是應(yīng)力和時間的雙重函數(shù)，垃圾中有機(jī)質(zhì)的降解程度將直接影響到垃圾體本身的沉降，根據(jù)有機(jī)質(zhì)降解不同階段中滲濾液的成分、氣體的產(chǎn)量的變化，探尋垃圾體有機(jī)質(zhì)降解帶來垃圾體沉降的沉降機(jī)理和沉降進(jìn)程。
[0005]目前室內(nèi)試驗存在的一個主要不足是試驗設(shè)備較小，無法真正模擬垃圾填埋場有機(jī)質(zhì)的降解環(huán)境，使得有機(jī)質(zhì)降解時間長，垃圾填埋體不能充分沉降，不能滿足不同的試驗要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，該試驗儀采用有機(jī)玻璃桶，能夠精確模擬填埋場降解沉降環(huán)境，在較大的荷載施加范圍內(nèi)可使儀器功能不僅限于進(jìn)行填埋場穩(wěn)定過程模擬試驗，可作為不同實驗環(huán)境下的垃圾體有機(jī)質(zhì)降解沉降試驗儀使用。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，包括城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，及氣體收集系統(tǒng)和滲濾液處理系統(tǒng)，所述試驗儀主體為一透明有機(jī)玻璃桶，桶體分為可拆卸的三部分，桶與桶之間利用鋼箍連接，并進(jìn)行加固，鋼箍內(nèi)設(shè)置膠皮密封，試驗儀底部與最下側(cè)桶為一體，并鋪設(shè)一圓形底板；試驗儀上部裝有厚度為5_的有機(jī)玻璃破碼托盤，托盤中央通過螺絲連接直徑為15_的軸心承壓板豎桿，構(gòu)成試驗中的軸心承壓板，機(jī)玻璃砝碼托盤圓周邊緣同時鉆有氣體溢出孔，桶體最頂端設(shè)有密封蓋。[0008]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述試驗儀的上側(cè)兩部分桶高度均為600mm,桶內(nèi)徑300mm,桶壁厚12mm,最下側(cè)桶高500mm,桶壁厚18mm。
[0009]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述試驗儀可根據(jù)試驗需要或采用不同桶組合的形式。
[0010]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述圓形底板為有機(jī)玻璃圓形底板，厚度為20_，底板圓周邊緣處鉆有用于滲濾液的溢出與收集的濾液溢出孔,在桶底還安裝有滲濾液外排開關(guān)閥和滲濾液排出口。
[0011]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述試驗儀底部加厚有機(jī)玻璃桶厚度為18_，大于上部管壁厚度，底座、管壁主體通過螺栓連接在一起，各連接件之間用橡膠墊片密封。
[0012]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述氣體的收集裝置主體是為內(nèi)徑30cm、壁厚0.3cm、長IOOcm的有機(jī)玻璃筒,一端封閉，另一端敞口內(nèi)放置可動活塞，活塞與管壁之間使用 了〇型橡膠圈。
[0013]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述滲濾液處理系統(tǒng)包括電凝固處理中心、重力澄清器、厭氧流化床反應(yīng)器和好氧硝化流化床反應(yīng)器四部分。
[0014]所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，所述第一部分電凝固處理中心由三根豎向放置的鋁管組成，鋁管接40V、20A的直流電；第二部分為低密度聚乙烯重力澄清器構(gòu)成；第三部分為低密度聚乙烯的錐形厭氧流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有內(nèi)循環(huán)裝置;第四部分好氧硝化流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有顆?；钚蕴俊?br> [0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
本發(fā)明的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀，采用有機(jī)玻璃桶，試驗者可直觀的觀察垃圾體的壓縮情況，以及通過滲濾液和氣體的產(chǎn)量分析垃圾體有機(jī)質(zhì)的降解進(jìn)程，實驗儀器結(jié)構(gòu)簡單，試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能夠精確模擬填埋場降解沉降環(huán)境；具有可拆卸性，使用方便；在較大的荷載施加范圍內(nèi)可使儀器功能不僅限于進(jìn)行填埋場穩(wěn)定過程模擬試驗，改進(jìn)后可作為不同實驗環(huán)境下的垃圾體有機(jī)質(zhì)降解沉降試驗儀使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為底板平面圖；
圖3為豎向軸心承壓板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為氣體收集系統(tǒng)示意圖；
圖5為滲濾液處理系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖所示實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0018]本發(fā)明公開了一種城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀，該沉降試驗儀包括主體部分、氣體的收集部分和滲濾液處理部分。
[0019]儀器主體為一透明有機(jī)玻璃桶，桶體分為可拆卸的三部分，桶與桶之間利用鋼箍連接，并進(jìn)行加固，鋼箍內(nèi)設(shè)置膠皮密封，試驗儀底部與最下側(cè)桶為一體，并鋪設(shè)一圓形底板；在試驗儀上部裝有厚度為5mm的有機(jī)玻璃砝碼托盤，托盤中央通過螺絲連接直徑為15mm的軸心承壓板豎桿，構(gòu)成試驗中的軸心承壓板,機(jī)玻璃砝碼托盤圓周邊緣同時鉆有氣體溢出孔；桶體最頂端設(shè)有密封蓋。
[0020]氣體收集裝置分為兩部分:氣體壓力測試部分和氣體體積量測部分，從填埋場中排出的氣體經(jīng)氣體管道首先通過靈敏電子氣體測壓計，然后進(jìn)入氣體的收集裝置，氣體的收集裝置同時可以測定填埋場中產(chǎn)生氣體的體積。該裝置主體是為內(nèi)徑30cm、壁厚0.3cm、長IOOcm的有機(jī)玻璃筒，一端封閉，另一端敞口內(nèi)放置可動活塞，活塞與管壁之間使用了〇型橡膠圈防止漏氣，活塞中間有氣體進(jìn)入口，氣體在壓力的作用下可以帶動活塞自由運(yùn)動，通過活塞所在位置，讀出管壁上的相應(yīng)刻度，就可計算出填埋場產(chǎn)生氣體的總量。
[0021]滲濾液處理系統(tǒng)分為四部分。第一部分為電凝固處理中心，由三根豎向放置的鋁管組成，鋁管接40V、20A的直流電，鋁管的內(nèi)徑和外徑分別與整流器的陽極和陰極相連；第二部分為重力澄清器，由低密度聚乙烯材料制成，底部中心設(shè)有出口，通過電凝固處理中心的滲濾液從頂端流入該澄清器；第三部分為厭氧流化床反應(yīng)器，由低密度聚乙烯制成的錐形反應(yīng)器，內(nèi)設(shè)有顆?；钚蕴棵襟w，同時該反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有內(nèi)循環(huán)裝置；第四部分是好氧硝化流化床反應(yīng)器，內(nèi)設(shè)有顆粒活性炭。
[0022]本發(fā)明的試驗儀，采用有機(jī)玻璃桶，試驗者可直觀的觀察垃圾體的壓縮情況，同時可以減少垃圾體與側(cè)壁之間的摩擦，結(jié)構(gòu)簡單，試驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能夠精確模擬滲濾液回灌型填埋場沉降環(huán)境；具有可拆卸性，使用方便；對滲濾液氣體收成分的分析，能充分反映垃圾體有機(jī)質(zhì)生物降解的進(jìn)程，從而對垃圾體有機(jī)質(zhì)生物降解的沉降時間進(jìn)行判斷。
[0023]實施例1:
圖中:1密封蓋；2軸心承壓板；3滲濾液噴灑器；4開(關(guān))閥門；5有機(jī)玻璃桶；6頂部碌石層；7鋼箍；8垃圾試樣；9螺栓；10底部碌石層；11加厚有機(jī)玻璃桶；12氣體收集系統(tǒng)；13提升泵；14滲濾液收集系統(tǒng)；15滲濾液收集孔；16氣體溢出孔；17軸心承壓板豎桿；18電子氣壓表；19氣體收集桶；20電凝固處理處理中心；21重力澄清器；22厭氧流化床反應(yīng)器；23好氧硝化流化床反應(yīng)器；24滲濾液收集槽。
[0024]圖1示出了本發(fā)明的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀結(jié)構(gòu)，如圖所示，一種城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀主體為一透明有機(jī)玻璃桶5，桶體分為可拆卸的三部分，桶與桶之間利用鋼箍7連接，并進(jìn)行加固，鋼箍7內(nèi)設(shè)置膠皮密封，城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀底部與最下側(cè)桶為一體，并鋪設(shè)一圓形底板；在所述的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀上部裝有厚度為5mm的有機(jī)玻璃砝碼托盤，托盤中央通過螺絲連接直徑為15mm的軸心承壓板豎桿17,構(gòu)成試驗中的軸心承壓板2,有機(jī)玻璃破碼托盤圓周邊緣同時鉆有氣體溢出孔16。
[0025]進(jìn)一步，所述的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀的上側(cè)兩部分桶高度均為600mm,桶內(nèi)徑300mm,桶壁厚12mm,最下側(cè)桶高500mm,桶壁厚18mm。
[0026]進(jìn)一步，所述的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀可根據(jù)試驗需要采用不同桶組合的形式，分別進(jìn)行1100_、1700_高度的垃圾主壓縮沉降試驗。
[0027]進(jìn)一步，所述的圓形底板為有機(jī)玻璃圓形底板，厚度為20mm,底板圓周邊緣處鉆有用于滲濾液的溢出與收集的濾液溢出孔15,在桶外還安裝有滲濾液收集系統(tǒng)14和氣體收集系統(tǒng)12。[0028]進(jìn)一步，所述的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀底部加厚有機(jī)玻璃桶11厚度為18_，大于上部管壁厚度，底座、管壁主體通過螺栓9連接在一起，各連接件之間用橡膠墊片密封。
[0029]進(jìn)一步，所述的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀，氣體的收集裝置包括電子氣壓表18，收集主體是為內(nèi)徑30cm、壁厚0.3cm、長IOOcm的有機(jī)玻璃筒19，一端封閉，另一端敞口內(nèi)放置可動活塞，活塞與管壁之間使用了〇型橡膠圈。
[0030]進(jìn)一步，所述的城市垃圾填埋場生物降解的沉降試驗儀，滲濾液處理系統(tǒng)包括電凝固處理中心20、重力澄清器21、厭氧流化床反應(yīng)器22和好氧硝化流化床反應(yīng)器23四部分。
[0031]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需 要付出創(chuàng)造性的勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，包括城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，及氣體收集系統(tǒng)和滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗儀主體為一透明有機(jī)玻璃桶，桶體分為可拆卸的三部分，桶與桶之間利用鋼箍連接，并進(jìn)行加固，鋼箍內(nèi)設(shè)置膠皮密封，試驗儀底部與最下側(cè)桶為一體，并鋪設(shè)一圓形底板；試驗儀上部裝有厚度為5_的有機(jī)玻璃砝碼托盤，托盤中央通過螺絲連接直徑為15_的軸心承壓板豎桿，構(gòu)成試驗中的軸心承壓板，機(jī)玻璃砝碼托盤圓周邊緣同時鉆有氣體溢出孔，桶體最頂端設(shè)有密封蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述試驗儀的上側(cè)兩部分桶高度均為600mm,桶內(nèi)徑300mm,桶壁厚12mm,最下側(cè)桶高500mm,桶壁厚 18mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述試驗儀可根據(jù)試驗需要或采用不同桶組合的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述圓形底板為有機(jī)玻璃圓形底板，厚度為20mm，底板圓周邊緣處鉆有用于滲濾液的溢出與收集的濾液溢出孔，在桶底還安裝有滲濾液外排開關(guān)閥和滲濾液排出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述試驗儀底部加厚有機(jī)玻璃桶厚度為18_，大于上部管壁厚度，底座、管壁主體通過螺栓連接在一起，各連接件之間用橡膠墊片密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述氣體的收集裝置主體是為內(nèi)徑30cm、壁厚0.3cm、長IOOcm的有機(jī)玻璃筒，一端封閉，另一端敞口內(nèi)放置可動活塞，活塞與管壁之間使用了〇型橡膠圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述滲濾液處理系統(tǒng)包括電凝固處理中心、重力澄清器、厭氧流化床反應(yīng)器和好氧硝化流化床反應(yīng)器四部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的城市垃圾填埋場生物降解沉降試驗儀，其特征在于，所述第一部分電凝固處理中心由三根豎向放置的鋁管組成，鋁管接40V、20A的直流電；第二部分為低密度聚乙烯重力澄清器構(gòu)成；第三部分為低密度聚乙烯的錐形厭氧流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有內(nèi)循環(huán)裝置；第四部分好氧硝化流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有顆粒活性炭。
【文檔編號】G01N7/18GK103837433SQ201410081169
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】孫洪軍, 趙麗紅 申請人:遼寧工業(yè)大學(xué)