CN101581644A - 堆载式污泥固化压缩试验仪 - Google Patents

Abstract

本发明属环境岩土工程技术领域，具体涉及一种堆载式大尺寸污泥固化压缩试验仪。由加压砝码、压缩容器、压力活塞、土工布、连接管、渗滤液收集器、塑料排水板、托盘、位移计和蠕动泵组成，压力活塞由立柱、上托盘和下压缩盘依次相连组成，压缩容器位于托盘上方，其底部及侧壁均设有排水孔，压缩容器内的顶部、底部和侧壁都铺有土工布，位于顶部的土工布位于下压缩盘下方；压缩容器中插有排水板，位移计由磁座和测试仪表组成，磁座固定于压缩容器上，测试仪表位于下压缩盘上方；托盘侧壁设有排水孔；连接管一端与托盘侧壁排水孔相连，另一端连接渗滤液收集器；蠕动泵安装在压缩容器的侧壁顶部，抽水管位于下压缩盘上方，排水管位于托盘上方。本发明排水路径多，尺寸大，部分部件经过了防腐处理，解决了现有仪器测试污泥的固化压缩特性所存在的问题，能够合理的对污泥固化压缩特性进行评价。

Description

堆载式污泥固化压缩试验仪

技术领域

本发明属环境岩土工程技术领域，具体涉及一种堆载式污泥固化压缩试验仪。

背景技术

污泥主要来自于工业废水处理、自来水厂和生活污水厂等，其含水量高、有机物含量高，可能会含有化学有毒有害物质及生物细菌、病原菌等，根据产生的原因不同，污泥成分有较大差异，如果污泥不进行处理直接排放，将会对环境造成严重的危害。目前，对污泥的处理方法主要是填埋和焚烧。对于填埋处理，污泥进行固化脱水能够增加填埋容量；对于焚烧处理，污泥进行固化脱水后能够提供更多的热值。无论是采用填埋或者焚烧处理，固化脱水都是最主要的，也是最关键的预处理阶段。所以，研究污泥的固化脱水特性是污泥处理的最主要问题之。

为了研究污泥固化脱水特性，必须采用固化压缩试验深入研究污泥的压缩变形机理。由于污泥含水量高，含有大量的有机质成分，目前传统的土工压缩仪只有上下透水面可以透水，排水路径少，而且试样尺寸小，进行污泥固化压缩试验效果差。污泥的腐蚀性也要求仪器具有一定的抗腐蚀能力，这也是传统的土工压缩仪无法满足的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种堆载式大尺寸污泥固化压缩试验仪。

本发明提出的堆载式污泥固化压缩试验仪，由加压砝码1、压缩容器2、压力活塞3、土工布4、连接管5、渗滤液收集器6、排水板7、托盘8、位移计9和蠕动泵10组成，其结构如图1和图2所示。压力活塞3由立柱11、上托盘12和下压缩盘13依次相连组成，下压缩盘13表面上设有竖向排水孔；加压砝码1是由若干钢板叠加而成，其正中心处开有孔洞，加压砝码1通过其上的孔洞穿过立柱11，并位于上托盘12上方，作为轴向荷载施加在污泥上；压缩容器2位于托盘8上方，其底部及侧壁上均设有排水孔，压缩容器2内的顶部、底部、侧壁都铺有土工布4，位于顶部的土工布4位于下压缩盘13下方；压缩容器2中插有排水板7，排水板7的一端位于压缩容器2底部，另一端连接顶部的土工布4；位移计9由磁座14和测试仪表15组成，磁座14固定于压缩容器2上，测试仪表15位于下压缩盘13上方；托盘8侧壁设有排水孔；连接管5一端与托盘8侧壁排水孔相连，另一端连接渗滤液收集器6；蠕动泵10安装在压缩容器2的侧壁顶部，抽水管16一端位于下压缩盘13上方，另一端连接蠕动泵10，排水管17一端位于托盘8上方，另一端连接蠕动泵10。

本发明中，压缩容器2、压力活塞3的下压缩盘13和托盘8均可以采用钢制品，其与污泥及渗滤液接触的表面均经过防腐处理，具有一定的抗腐蚀能力。

本发明中，压力活塞3的下压缩盘13直径应该小于压缩容器2的内径，以确保压缩试验过程中，压力活塞3和压缩容器2之间不要产生摩阻力，确保试验的准确性。

本发明中，托盘8的四周比中间要高一些，方便收集从压缩容器2中排出的渗滤液。

本发明的工作过程如下：

在压缩容器2的底部及侧壁铺设土工布4，在压缩容器2内装污泥作为试样，在试样中插入排水板7，在试样的顶部铺上土工布4；将压力活塞3放在压缩容器2中，让压力活塞3的下压缩盘13与顶部土工布4相接触；将中心带有孔洞的加压砝码1穿过立柱11，直接放置在压力活塞3的上托盘12上，立柱11对于加压砝码起到导向的作用，避免发生倾斜，加压砝码1的重量通过压力活塞3传递给污泥，使得污泥发生压缩变形，根据加压砝码1的重量及压力活塞3的重量和污泥试样的受荷面积可以计算作用在污泥上的压力；污泥的变形通过位移计9测试压力活塞3的下压缩盘13的下沉量来计算。得到污泥的受力大小和变形量，就可以确定污泥的压缩变形特性和固化脱水效果。污泥压缩过程中产生的一部分渗滤液通过压缩容器2底部及侧壁的排水孔直接排到托盘8上，另一部分渗滤液通过下压缩盘13的排水孔排到下压缩盘13上，被蠕动泵10抽取并排放到托盘8上。渗滤液通过托盘8侧壁的排水孔，经过连接管5，汇集到渗滤液收集器6中。

本发明的有益效果：

本发明排水路径多，尺寸大，部分部件经过了防腐处理，解决了现有仪器测试污泥的固化压缩特性所存在的问题，能够合理的对污泥固化压缩特性进行评价。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图中标号：1为加压砝码，2为压缩容器，3为压力活塞，4为土工布，5为连接管，6为渗滤液收集器，7为排水板，8为托盘，9为位移计，10为蠕动泵，11为立柱，12为上托盘，13为下压缩盘，14为磁座，15为测量仪表，16为抽水管，17为排水管。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本发明。

实施例1，加压砝码1是由多块钢板组成，每块钢板的直径为300毫米，厚度为20毫米，在钢板的中心处有直径为22毫米的孔洞，每块钢板的两边都有把手，方便搬运；压力活塞3由立柱11、上托盘12和下压缩盘13相连组成，立柱11高度为400毫米，直径20毫米，下压缩盘13直径为390毫米，厚度为20毫米，在下压缩盘13表面上均匀分布有20个直径为2毫米的竖向孔洞用于排水，上托盘12的直径为300毫米，厚度为20毫米，立柱11通过上托盘12和下压缩盘13的圆心焊接在一起，上托盘12和下压缩盘13之间的距离为30毫米；压缩容器2的外径为440毫米，高度为850毫米，壁厚为20毫米，压缩容器2底部及周壁都均匀分布有直径2毫米的排水孔，相邻排水孔的距离为50毫米；位移计9的最大量程为200毫米，精度为0.1毫米；在压缩容器2中均匀插入3块排水板7，排水板7可以采用塑料排水板，其长度为600毫米，宽度100毫米，厚度为10毫米；土工布4的厚度为1.5毫米，铺设时应该紧贴压缩容器2；蠕动泵10安装在压缩容器2的侧壁顶部，抽水管16位于下压缩盘13上面，直径为8毫米，长度为400毫米，排水管17位于托盘8上面，直径为8毫米，长度为800毫米；托盘8外径为500毫米，壁厚为10毫米，侧壁高度为100毫米，托盘8厚度为10毫米，托盘8侧壁底部留有一个直径为2毫米的孔洞用于排水；连接管5为直径2毫米的塑料管，长度为300毫米；渗滤液收集器6为量杯。将上述部件按图1～图2所示方式连接，本领域的技术人员均能顺利实施。

Claims (3)

1、一种堆载式大尺寸污泥固化压缩试验仪，由加压砝码(1)、压缩容器(2)、压力活塞(3)、土工布(4)、连接管(5)、渗滤液收集器(6)、排水板(7)、托盘(8)、位移计(9)和蠕动泵(10)组成，其特征在于压力活塞(3)由立柱(11)、上托盘(12)和下压缩盘(13)依次相连组成，下压缩盘(13)表面上设有竖向排水孔；加压砝码(1)是由若干钢板叠加而成，其正中心处开有孔洞，加压砝码(1)通过其上的孔洞穿过立柱(11)，并位于压力活塞(3)的上托盘(12)上方；压缩容器(2)位于托盘(8)上方，其底部及侧壁均设有排水孔，压缩容器(2)内的顶部、底部和侧壁都铺有土工布(4)，位于顶部的土工布(4)位于下压缩盘(13)下方；压缩容器(2)中插有排水板(7)，排水板(7)的一端位于压缩容器(2)底部，另一端连接顶部的土工布(4)；位移计(9)由磁座(14)和测试仪表(15)组成，磁座(14)固定于压缩容器(2)上，测试仪表(15)位于下压缩盘(13)上方；托盘(8)侧壁设有排水孔；连接管(5)一端与托盘(8)侧壁排水孔相连，另一端连接渗滤液收集器(6)；蠕动泵(10)安装在压缩容器(2)的侧壁顶部，抽水管(16)一端位于下压缩盘(13)上方，另一端连接蠕动泵(10)，排水管(17)一端位于托盘(8)上方，另一端连接蠕动泵(10)。

2、根据权利要求1所述的堆载式大尺寸污泥固化压缩试验仪，其特征在于压力活塞(3)的下压缩盘(13)直径小于压缩容器(2)的内径。

3、根据权利要求1所述的堆载式大尺寸污泥固化压缩试验仪，其特征在于托盘(8)的四周比中间高。

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