CN104034642B - 大型垃圾土渗透系数测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种大型垃圾土渗透系数测量仪。由不锈钢实验桶、带手柄铁盘、通丝外接头、金属过滤网、软管、水浴温控层、小型直流水泵、有机玻璃管、弯头、可拆卸金属网、固定支架网、球阀、脚支和防腐蚀涂料组成。水浴温控层由软管、小型直流水泵、入水排气孔、温控加热棒、双层不锈钢和温水组成，通丝外接头、金属过滤网和软管在不锈钢实验桶上部，固定支架网由两层金属过滤网和固定脚架组成，通丝外接头、金属过滤网、有机玻璃管和弯头组成水头读数管，金属过滤网、软管和球阀组成液体渗流收集系统位于装置底部。本发明装置可直接方便地测量垃圾土在不同影响因素下的渗透系数，填补了垃圾土渗透系数室内实验测量仪器研制的空白。

Description

大型垃圾土渗透系数测量仪

技术领域

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种通过常水头渗透试验的方法测量垃圾土体渗透系数的大型垃圾土渗透系数测量仪。

背景技术

随着近年来我国经济的迅速发展，我国垃圾产量逐年增加，大多数城市采用填埋的方式处理垃圾的情况下，垃圾填埋场多采用回灌的方式处理垃圾填埋过程中产生的有毒有害的渗滤液，这样既能加速垃圾降解，又能有效处理垃圾渗滤液。然而，若回灌量过大可能会导致垃圾体中水位升高，引发填埋场失稳破坏；若回灌量过小则不能有效增快垃圾土的降解速率。因此，确定最佳回灌量对垃圾填埋场的运营有着重要意义。决定回灌量的重要指标是垃圾土的渗透系数。垃圾土的渗透系数受温度、垃圾土性质、回灌液种类等因素影响，但是目前缺乏对垃圾土在不同影响下渗透系数的测量数据。确定垃圾填埋场渗滤液回灌量缺乏必要的理论依据，存在较大的盲目性和危险性。通过室内常水头试验可以测量垃圾土的渗透系数，进而可以确定垃圾填埋场现场的最佳回灌量，然而目前缺乏这类大型室内实验测量装置，使得垃圾土渗透系数难以测量。因此，亟需研制一种通过常水头渗透试验的方法测量垃圾土体渗透系数的大型垃圾土渗透系数测量仪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型垃圾土渗透系数测量仪。

本发明提出的大型垃圾土渗透系数测量仪，由不锈钢实验桶1、带手柄铁盘2、通丝外接头3、金属过滤网4、软管5、水浴温控层6、小型直流水泵7、有机玻璃管8、弯头9、可拆卸金属网10、固定支架网11、球阀12、脚支13和防腐蚀涂料14组成，其中，水浴温控层6位于不锈钢实验桶1外部，水浴温控层6由软管5、小型直流水泵7、入水排气孔15，温控加热棒16，双层不锈钢17和温水18组成，不锈钢实验桶1上部依次通过金属过滤网4、通丝外接头3和软管5连接，双层不锈钢17套于不锈钢实验桶1中部及下部，双层不锈钢17顶部设有入水排气孔15，温控加热棒16通过入水排气孔15插入到双层不锈钢17内，双层不锈钢17顶部设有小型直流水泵7，所述小型直流水泵7通过软管连接双层不锈钢17，所述双层不锈钢17内壁与不锈钢实验桶1外壁之间设有温水18；可拆卸金属网10由金属过滤网和卡槽组成，金属过滤网两端通过卡槽固定于不锈钢实验桶1内壁上，带手柄铁盘2位于可拆卸金属网10上；固定支架网11由两层金属过滤网和固定脚架20组成，两层金属过滤网两端通过固定脚架20固定于不锈钢实验桶1内壁上；拆卸金属网10和固定支架网11一侧与不锈钢实验桶1连接处分别依次通过通丝外接头3、金属过滤网4、有机玻璃管8和弯头9组成水头读数管，使用时，垃圾土样位于拆卸金属网10和固定支架网11，通过拆卸金属网10和固定支架网11一侧的水头读数管可以读出待测垃圾土样上下边界的两个水头值；不锈钢实验桶1底部通过金属过滤网、软管5和球阀12组成液体渗流收集系统。

本发明中，不锈钢实验桶1底部设有桶底加厚层20，通过三根脚支13支撑。

本发明中，带手柄铁盘2铁盘直径小于不锈钢实验桶1内径。

本发明中，不锈钢实验桶1内壁、有机玻璃管8内径、通丝外接头3内壁和球阀12与不锈钢实验桶1连接处均涂刷防腐蚀涂料14。

本发明中，水浴温控层6工作时，（中）双层不锈钢层17两层间抽为真空保温，与不锈钢实验桶1焊接密封连接，温控加热棒16插入水浴温控层6中；入水排气孔15位于双层不锈钢层17顶部使温水18可以灌满水浴温控层6，加热时可以排气；小型直流水泵7与水浴温控层6由软管5连接，使水浴温控层内热水循环传热均匀。

本发明中，金属过滤网10有两个对称的缺口，便于嵌入卡槽19中。

本发明中，带手柄铁盘2可方便的控制垃圾土密实度，方便将垃圾土分层。

本发明中，不锈钢实验桶下部设置固定支架网11，两层金属过滤网4焊接连接并焊接固定于固定脚架20上，再与不锈钢实验桶1焊接连接，测量时在固定支架网11之上放置任意密度的垃圾土样22，再将可拆卸金属网10固定在垃圾土样上方，即将金属过滤网4嵌入卡槽19，卡槽19与不锈钢实验桶1焊接连接。

本发明中，共有两套水头读数管，分别位于待测垃圾土的上下边界处，水头读数管弯头9位于水浴温控层6之外，与水浴温控层6密封连接。有机玻璃管8带刻度，可以读出待测垃圾土上下边界的两个水头值。

本发明的工作过程如下：

将温水18灌满水浴温控层6后开启温控加热棒16，按实验需要调节好温度，打开小型直流水泵7。一段时间待水温稳定均匀，将待测垃圾土样22堆放在固定钢丝网11上，可以使用带手柄铁盘2控制垃圾土密实程度。堆放垃圾土高500毫米，将金属过滤网4嵌入卡槽19，之后根据实验需要，开始向不锈钢实验桶1内灌入所需液体。灌入液体的同时打开球阀12，注意计时和收集从球阀12中流出的液体，同时读出对应时间t秒下两水头读数管的水头差值h毫米，之后根据公式计算出垃圾土在该温度条件下的渗透系数。

本发明的有益效果：

本发明装置的最大优点是可直接方便地测量垃圾土在不同影响因素下的渗透系数，填补了垃圾土渗透系数室内实验测量仪器的空白。

附图说明

图1为本发明的前视图。

图2为本发明的俯视图。

图中标号：1为不锈钢实验桶，2为带手柄铁盘，3为通丝外接头，4为金属过滤网，5为软管，6为水浴温控层，7为小型直流水泵，8为有机玻璃管，9为弯头，10为可拆卸过滤网，11为固定过滤网，12为球阀，13为脚支，14为防腐蚀涂料，15为入水排气孔，16为温控加热棒，17为双层不锈钢，18为温水，19为卡槽，20为固定脚架，21为桶底加厚层，22为垃圾土样。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：如图1和图2所示，不锈钢实验桶1直径400毫米，高1200毫米，厚3毫米，底部为5毫米厚桶底加厚层21。固定过滤网11材料为不锈钢，距桶底100毫米，直径400毫米，厚3毫米，4个对称位置安装固定脚架20。固定脚架为宽20毫米的不锈钢片，一端焊接在固定过滤网11上，一端焊接在不锈钢实验桶1上。可拆卸过滤网10材料为不锈钢，距桶底600毫米，直径400毫米，厚2毫米。金属过滤网10有两个对称的缺口，便于嵌入卡槽19中桶底在三个对称位置安装3个铁制脚支，高200毫米。桶底中心有一直径20毫米的孔洞，孔洞焊接内径20毫米，长20毫米的不锈钢出水管，出水管与内径20毫米的软管5连接，接口处安装有球阀12。不锈钢实验桶1顶部附近设有直径50毫米的孔洞，孔洞中心距桶顶端150毫米焊接内径50毫米的不锈钢出水管，出水管与内径50毫米的软管5连接。不锈钢实验桶1同一竖直位置设有直径10毫米的两个孔洞，其中一个中心距底部110毫米，另一个中心距底部590毫米，两个孔洞焊接内径10毫米，长20毫米的不锈钢出水管，出水管与内径10毫米的有机玻璃管连接，上方的有机玻璃管8长40毫米，下方的有机玻璃管8长110毫米，都与内径10毫米的弯头9相连接，弯头9另一边都与内径10毫米的有机玻璃管8连接，内部一根标刻度100-1200毫米，外方一根标刻度600-1200毫米。水浴控制层6由软管5、小型直流水泵7、入水排气孔15，温控加热棒16，双层不锈钢17和温水18组成。水浴控制层6外壁为高1000毫米直径420毫米的圆筒上下两端焊接内径400毫米外径420毫米的双层不锈钢圆环，整个焊接在不锈钢实验桶1外侧，将不锈钢试验桶1包裹。水浴控制层6外壁上部对称位置留有内径20毫米的孔洞，分别嵌入软管5一头插入水中，另一头接在小型直流水泵7上形成一个水循环系统。在上部另一处留有直径30毫米的孔洞，位于软管5放置口的连线中垂线上，用于放入温控加热棒16。两孔洞两线相应位置留有空洞便于有机玻璃管穿出，接口处用凡士林密封。

Claims (4)

1.一种大型垃圾土渗透系数测量仪，由不锈钢实验桶(1)、带手柄铁盘(2)、通丝外接头(3)、第一金属过滤网(4)、水浴温控层(6)、小型直流水泵(7)、有机玻璃管(8)、弯头(9)、可拆卸金属网(10)、固定支架网(11)、球阀(12)、脚支(13)和防腐蚀涂料(14)组成，其特征在于，水浴温控层(6)位于不锈钢实验桶(1)外部，水浴温控层(6)上设有第一软管、小型直流水泵(7)、入水排气孔(15)，温控加热棒(16)，双层不锈钢(17)和温水(18)，水浴温控层(6)和小型直流水泵(7)通过第二软管连接，不锈钢实验桶(1)上部依次通过第一金属过滤网(4)、通丝外接头(3)和第一软管连接，双层不锈钢(17)套于不锈钢实验桶(1)中部及下部，双层不锈钢(17)顶部设有入水排气孔(15)，温控加热棒(16)通过入水排气孔(15)插入到双层不锈钢(17)内，双层不锈钢(17)顶部设有小型直流水泵(7)，所述小型直流水泵(7)通过软管连接双层不锈钢(17)，所述双层不锈钢(17)内壁与不锈钢实验桶(1)外壁之间设有温水(18)；可拆卸金属网(10)由第二金属过滤网和卡槽组成，第二金属过滤网两端通过卡槽固定于不锈钢实验桶(1)内壁上，带手柄铁盘(2)位于可拆卸金属网(10)上；固定支架网(11)由两层第三金属过滤网和固定脚架(20)组成，两层第三金属过滤网两端通过固定脚架(20)固定于不锈钢实验桶(1)内壁上；拆卸金属网(10)和固定支架网(11)一侧与不锈钢实验桶(1)连接处分别依次通过通丝外接头(3)、第一金属过滤网(4)、有机玻璃管(8)和弯头(9)组成水头读数管，使用时，垃圾土样位于拆卸金属网(10)和固定支架网(11)，通过拆卸金属网(10)和固定支架网(11)一侧的水头读数管可以读出待测垃圾土样上下边界的两个水头值；不锈钢实验桶(1)底部通过金属过滤网、第三软管和球阀(12)组成液体渗流收集系统。

2.根据权利要求1所述的大型垃圾土渗透系数测量仪，其特征在于不锈钢实验桶(1)底部设有桶底加厚层(20)，通过三根脚支(13)支撑。

3.根据权利要求1所述的大型垃圾土渗透系数测量仪，其特征在于带手柄铁盘(2)铁盘直径小于不锈钢实验桶(1)内径。

4.根据权利要求1所述的大型垃圾土渗透系数测量仪，其特征在于不锈钢实验桶(1)内壁、有机玻璃管(8)内径、通丝外接头(3)内壁和球阀(12)与不锈钢实验桶(1)连接处均涂刷防腐蚀涂料(14)。