CN104880404A - 一种垃圾土沉降试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾土沉降试验装置,包括:支座、加压机构、气体监测收集系统及渗滤液收集回灌系统;其中,加压机构置于试样桶的上方,以杠杆原理杠杆比的方式对千斤顶进行施压,进而使得施压后的千斤顶通过加压活塞压缩试样。同时,试样降解产生的气体通过气体监测收集系统进行收集。试样产生的渗滤液,一方面通过渗滤液收集回灌系统对所述渗滤液的成分参数进行调节,另一方面通过渗滤液回灌系统将已经调节后的所述渗滤液回灌至所述试样桶内。本发明可在线实时监测在压力和降解的不同影响因素下试样的沉降量、气体和滤液的成分,为填埋场运营提供技术支持;具有结构紧凑简单、操作方便、占地面积小的特点。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域,特别涉及一种垃圾土沉降试验装置。
背景技术
众所周知,城市生活垃圾填埋场实质是一个巨大的生物化学反应堆,该反应堆主要的输入物质为城市生活垃圾,主要的输出物质为渗滤液和填埋气体。而垃圾堆体的沉降变形是垃圾填埋场在运营过程中存在的关键环境岩土工程问题之一。
现有技术中,针对室内试验研究填埋场沉降的试样装置,通常采用直接将一试样放置一试样桶内,然后通过在试样上添加重物(如混凝土块或直接堆砝码)来对试样进行压缩、降解;然而,对于现有技术中所采用的此种试样装置而言,一方面,对于试样进行压缩、降解后气液收集监测指标还不够完善,另一方面,通过采用直接在试样上添加重物来对试样进行压缩、降解,操作麻烦且占地面积大,进而存在无法满足实际作业的需求的技术缺陷。
发明内容
本发明提供一种垃圾土沉降试验装置,解决了或部分解决了现有技术中的上述不足。
本发明提供了一种垃圾土沉降试验装置,应用于试样,所述试样置于一试样桶内,所述试样桶固定在一支座上;所述装置包括:加压机构,所述加压机构置于所述试样桶的上方,使得通过所述加压机构对所述试样桶内的所述试样进行加压,所述加压机构包括:一加压活塞,所述加压活塞与所述试样接触;一千斤顶,所述千斤顶与所述加压活塞连接;一杠杆,所述杠杆与所述千斤顶连接,使得通过调节所述杠杆上的砝码盘的砝码重量,对所述千斤顶施压,进而使得被试压后的所述千斤顶一方面向上平衡所述杠杆的压力,再一方面向下通过所述加压活塞压缩所述试样;气体监测收集系统,所述气体监测收集系统与所述试样桶相通,使得所述试样桶内的气体通过所述气体监测收集系统进行收集;渗滤液收集回灌系统,所述渗滤液回灌系统与所述试样桶相通,使得由所述试样桶中试样产生的渗滤液,一方面通过所述渗滤液回灌系统对所述渗滤液的成分参数进行检测调节,另一方面通过所述渗滤液回灌系统将所述渗滤液回灌至所述试样桶内。
可选的,还包括:温控系统,所述温控系统布置在所述试样桶的外围,使得所述试样桶内的所述试样的温度,通过所述温控系统被控制在预设温度范围内;其中,所述预设温度范围包括一温度上阈值和一温度下阈值,所述温度上阈值和所述温度下阈值之间的温度区间构成所述预设温度范围;以及,渗滤液收集回灌系统包括:螺帽,所述螺帽与所述试样桶的下方端部螺纹连接;滤液出口,所述滤液出口固定于所述螺帽上,并与所述试样桶相通;收集池,所述收集池与所述滤液出口相通,使得所述渗滤液经所述滤液出口流至所述收集池中;动力源,用于为抽取所述收集池内的所述渗滤液检测回流至所述试样桶内提供动力,使得所述渗滤液由收集池流出,并最终由所述试样桶的上方回流至所述试样桶内,所述动力源设置在所述收集池与所述试样桶上方部位之间,且所述动力源至少包括一个泵;以及,过滤机构;且,所述过滤机构包括:上过滤板,所述上过滤板置于所述加压活塞与所述试样之间;下过滤板,所述下过滤板置于所述螺帽与所述试样之间;其中,经所述渗滤液回灌系统由所述试样桶的上方回流至所述试样桶内的所述渗滤液,通过所述上过滤板均匀渗透到所述试样中,且由所述上过滤板流出的气体通过所述收集系统被收集。
可选的,所述渗滤液回灌系统还包括:参数调控仪,用于检测所述渗滤液的基本成分参数,并根据检测结果调控所述渗滤液中的成分含量;所述参数调控仪至少包括:pH值调控仪,用于根据检测结果调控所述渗滤液中的pH数值;第一pH计,设置在所述滤液出口与所述收集池之间;COD在线监测仪,设置在所述第一pH计与所述收集池之间;BOD在线监测仪,设置在所述COD在线监测仪与所述收集池之间;第二pH计,设置在所述试样桶上方部位与所述收集池之间。
可选的,所述螺帽与所述滤液出口一体成型;或者,所述螺帽与所述滤液出口螺纹连接,使得二者可拆卸。
可选的,所述温控系统包括:一外围水浴,置于所述试样桶的外围部位;一加热器,置于所述外围水浴内,以加热所述外围水浴内水的温度;且,所述加热器是下述部件中的一种:若干个加热棒,所述若干个加热棒固定于所述外围水浴内,并竖直的分布在所述试样桶的外围部位,且每一个所述加热棒与所述支座相互垂直;或者,若干个加热丝,所述若干个加热丝固定于所述外围水浴内,并盘绕在所述试样桶的外围部位,且所述加热丝呈螺旋状;或者,若干个加热片,所述若干个加热片固定于所述外围水浴内,并竖直的分布在所述试样桶的外围部位,且每一个所述加热片与所述支座相互垂直;一温度传感器,所述温度传感器固定于所述外围水浴内,用于实时监测所述外围水浴中水的温度;一温控箱,分别与所述温度传感器和所述加热器连接,使得所述温控箱根据所述温度传感器所检测的所述水的温度,与所述预设温度阈值进行对比,并根据对比结果控制所述加热器是否加热。
可选的,所述杠杆包括:第一竖杆,所述第一竖杆固定于所述支座上,并与所述支座相垂直;第一横杆,所述第一横杆的一端与所述第一竖杆相铰接;第二竖杆,所述第二竖杆的一端与所述第一横杆的另一端相铰接;砝码盘,所述砝码盘设置在所述第二竖杆的另一端,以放置砝码;其中,所述第一竖杆、第一横杆、第二竖杆和所述砝码盘构成一级杠杆,且所述千斤顶与所述第一横杆相铰接,使得所述千斤顶与所述第一横杆能够实现相对转动。
可选的,所述杠杆包括:第一竖杆,所述第一竖杆固定于所述支座上,并与所述支座相垂直;第一横杆,所述第一横杆的一端与所述第一竖杆相铰接;第二竖杆,所述第二竖杆的一端与所述第一横杆的另一端相铰接;第三竖杆,所述第三竖杆的一端与所述第一横杆相铰接;第二横杆,所述第二横杆的一端与所述第三竖杆的另一端相铰接;第四竖杆,所述第四竖杆的一端与所述第二横杆的另一端相铰接,且所述第四竖杆固定于所述支座上,并与所述支座相垂直;砝码盘,所述砝码盘固定于所述第二竖杆的另一端,以放置砝码;其中,所述第一竖杆、所述第二竖杆、所述第三竖杆、所述第四竖杆、所述第一横杆、所述第二横杆和所述砝码盘构成二级杠杆,且所述千斤顶与所述第二横杆相铰接,使得所述千斤顶与所述第二横杆能够实现相对转动。
可选的,还包括:一紧固件,所述紧固件的一端与所述第一竖杆可拆卸式连接,所述紧固件的另一端与所述第四竖杆可拆卸式连接,且所述紧固件的中间部位设置有一通槽,使得所述千斤顶穿过所述通槽位于所述试样的上方。
可选的,所述气体监测收集系统包括:气体阀门;气体流量计;沼气分析仪;及气体收集装置;其中,所述试验通通过所述气体阀门与所述气体流量计连接,所述气体流量计与所述沼气分析仪连接,所述沼气分析仪与所述气体收集装置连接。
可选的,还包括:位移计,设置在所述加压活塞上,用于监测并实时采集所述试样的压缩量,且所述位移计与计算机连接;且,所述第一pH计、所述第二pH计、所述COD在线监测仪、所述BOD在线监测仪分别与所述计算机连接;和/或,所述气体流量计、所述沼气分析仪分别与所述计算机连接。
本发明通过将加压活塞置于试样的上方与试样接触,千斤顶的下端与加压活塞连接,杠杆与千斤顶连接,使得通过调节杠杆上的砝码盘上的砝码的重量,以杠杆原理杠杆比的方式对千斤顶进行施压,进而使得施压后的千斤顶通过加压活塞压缩试样。同时,气体监测收集系统与试样桶相通,使得试样桶内的气体通过气体监测收集系统进行收集。渗滤液回灌系统与试样桶相通,使得由试样桶流出的渗滤液,一方面通过渗滤液回灌系统对所述渗滤液的成分参数进行调节,使得调节后的渗滤液中的各成分含量满足试验需求,另一方面通过渗滤液回灌系统将已经调节后的所述渗滤液回灌至所述试样桶内,最终实现试样桶内试样的加速降解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的垃圾土沉降装置的原理结构框图;
图2为本发明实施例提供的紧固件的原理结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围;其中本实施中所涉及的“和/或”关键词,表示和、或两种情况,换句话说,本发明实施例所提及的A和/或B,表示了A和B、A或B两种情况,描述了A与B所存在的三种状态,如A和/或B,表示:只包括A不包括B;只包括B不包括A;包括A与B。
请参阅图1,本发明实施例提供了一种垃圾土沉降试验装置,应用于一试样,本领域技术人员可以理解,该试样可以是垃圾土,也可以是其他需要试验模拟的检测物,如土,对于试样的种类,本发明实施例并不局限。且该试样可以置于试样桶100内,试样桶100固定在一支座600上。其中,沉降试验装置至少包括:加压机构、气体监测收集系统130和渗滤液回灌系统。
具体而言,本发明实施例中的加压机构置于试样桶100的上方,使得通过该加压机构对试样桶100内的试样进行加压。作为优选,本发明实施例中的加压机构至少包括:加压活塞110、千斤顶120和杠杆。
其中,请继续参见图1,加压活塞110置于试样的上方与试样接触。千斤顶120的下端与加压活塞110连接,杠杆与千斤顶120连接,使得通过调节杠杆上的砝码盘360上的砝码的重量,以杠杆原理的方式对千斤顶120进行施压,进而使得施压后的千斤顶120通过加压活塞110压缩试样。同时,气体监测收集系统130与试样桶100相通,使得试样桶100内试样产生的气体通过气体监测收集系统130进行收集。渗滤液回灌系统与试样桶100相通,使得由试样桶100流出的渗滤液,一方面通过渗滤液回灌系统对所述渗滤液的成分参数进行调节,使得调节后的渗滤液中的各成分含量满足试验需求,另一方面通过渗滤液回灌系统将已经调节后的所述渗滤液回灌至所述试样桶100内。
需要说明的是,本发明实施例中,气体监测收集系统130可以至少包括气体阀门、气体流量计1301、沼气分析仪1302及气体收集装置1303,其中,气体阀门和气体流量计配合使用可用于控制监测从试样桶100流出的气体的流速,并通过沼气分析仪对沼气的组分进行检测分析,已获得实验数据为分析降解程度提供依据,且上述气体流量计1301、沼气分析仪1302均与计算机连接,以实现自动监测记录。
本发明实施例中,为便于合理控制试样桶100内的温度,使得试样桶100内的试样在理想的温度范围内进行试验,降解装置还包括:温控系统。其中,温控系统布置在试样桶100的外围部内,以围绕试样桶100,使得试样桶100内的所述试样的温度,通过该温控系统被控制在预设温度范围内。其中,预设温度范围可以包括一温度上阈值和一温度下阈值,使得温度上阈值和温度下阈值之间的温度区间构成所述预设温度范围。
具体来说,作为本发明实施例中温控系统的一个应用,温控系统可以包括:外围水浴,加热器,温度传感器和温控箱。其中,外围水浴置于试样桶100的外围部位,以便于围绕所述试样桶100。加热器置于外围水浴内,以加热外围水浴内水的温度。温度传感器固定于外围水浴内,用于实时监测所述外围水浴中水的温度。温控箱分别与温度传感器和加热器连接。
其中,温控箱内设置有上述预设温度范围,包括温度上阈值和温度下阈值,使得温控箱根据温度传感器所检测的水的温度,与预设温度阈值进行对比,并根据对比结果控制所述加热器是否加热。如当所检测的水的温度,大于所述温度上阈值,或者小于所述温度下阈值,则温控箱控制所述加热器进行加热;当所检测的水的温度,小于所述温度上阈值,且大于所述温度下阈值,则温控箱控制所述加热器停止加热。
当然,本发明实施例中温控系统可以包括外围水浴,加热器,温度传感器和温控箱仅仅只是温控系统的一个应用。本领域技术人员可以理解,为了达到对试验桶100内试样温度进行控制,本发明实施例还可以采用其他组成单元构成的温控系统,如由温控单片机、信号传输模块、温度传感器及热传导片等构成的温控系统,其中热传导片可以贴附在试样桶100的外壁上,温控单片机通过信号传输模块与温度传感器连接,使得由温度传感器实时监测热传导片上的温度数值,并通过信号传输模块实时传递至温控单片机。相同的,当所检测的热传导片的温度,大于所述温度上阈值,或者小于所述温度下阈值,则温控单片机控制所述热传导片进行加热;当所检测的热传导片的温度,小于所述温度上阈值,且大于所述温度下阈值,则温控单片机控制所述热传导片停止加热。换句话说,本发明实施例中的温控系统,不仅仅局限于任意某一特定的温控系统组成结构,只要所提供的温控系统,能够实现控制试样桶100内的温度在所设定的温度范围内进行试验,都属于本发明所要求保护的内容。
更进一步的,为了提高本发明实施例实际作业过程中的试验安全性能,防止温度过高或者过低而无法及时发现继而未采取对应措施而造成试验事故。本发明实施例所提供的温控系统中还设置有报警单元,该报警单元可以使具有蜂鸣报警功能的蜂鸣器,或者是具有闪亮功能的LED闪亮灯,蜂鸣器或者LED闪亮灯与上述的温控单片机或者控温箱连接,使得当所检测的热传导片或者水的温度,大于所述温度上阈值,或者小于所述温度下阈值,则蜂鸣器或者LED闪亮灯开始提示报警,此时温控单片机或者控温箱开始对应控制导热片或者热传导片加热作业。
作为优选,本发明实施例中的加热器可以是下述部件中的一种:若干个加热棒,或者若干个加热丝,或者若干个加热片。其中,当加热器是若干个加热棒时,所述若干个加热棒固定于所述外围水浴内,并竖直的分布在所述试样桶的外围部位,且每一个所述加热棒与所述支座相互垂直。当加热器是若干个加热丝时,所述若干个加热丝固定于所述外围水浴内,并盘绕在所述试样桶的外围部位,且所述加热丝呈螺旋状。或者,当加热器是若干个加热片时,所述若干个加热片固定于所述外围水浴内,并竖直的分布在所述试样桶的外围部位,且每一个所述加热片与所述支座相互垂直。同样,本领域技术人员可以理解,本发明实施例中的加热器,并不仅仅局限于上述的若干个加热棒,或者若干个加热丝,或者若干个加热片,只要能够满足实现对试样桶内100内的试样进行热传递的加热器,均属于本发明所要求的保护范围之内。
请再继续参见图1,本发明实施例中的渗滤液回灌系统至少可以包括:螺帽150,滤液出口160,收集池170和动力源180。
其中,螺帽150的上方部位与试样桶100的下方端部螺纹连接。滤液出口160固定于螺帽150的下方部位上,并与试样桶100相通。收集池170与滤液出口160相通,使得渗滤液经所述滤液出口流至收集池170中。动力源180用于为抽取收集池170内的渗滤液回流至试样桶100内提供动力,使得渗滤液由试样桶100的下方流出,并最终由试样桶100的上方回流至试样桶100内,且作为优选,动力源180可以至少包括一个泵。而在本发明实施例中,动力源180的数量是2个。
需要特别说的是,本发明实施例为了确保试样桶内降解的密封性,在加压活塞110和螺帽150(下堵头)上均设置有起密封作用的密封圈。
更进一步的,为了对回灌的渗滤液中的参数成分进行控制,使得回流至试样桶100内的渗滤液各参数指标满足试验要求。回灌系统还可以包括:参数调控仪。
其中,参数调控仪用于检测所述渗滤液的成分参数,并根据检测结果调控所述渗滤液中的成分含量。所述参数调控仪至少包括:pH值调控仪190,用于根据检测结果调控所述渗滤液中的pH数值;第一pH计200,设置在所述滤液出口160与所述收集池170之间;COD在线监测仪230,设置在所述第一pH计200与所述收集池170之间;BOD在线监测仪240,设置在所述COD在线监测仪230与所述收集池170之间;第二pH计210,设置在所述试样桶100的上方部位与收集池170之间,用于检测调节后的所述渗滤液中的pH数值作为优选,螺帽150与滤液出口160可以采用一体成型的方式整体铸造成型,或者螺帽150与滤液出口160采用螺纹连接的方式进行连接,使得二者之间可拆卸,这样就可以至少当螺帽150与滤液出口160有任何一个出现故障时,均可只对其中出现故障的一个部件进行维修或者更替,减少维修成本。
值得一提的是,渗滤液回灌时的渗滤液流速和总流量的控制,可通过动力源来保证,且为便于渗滤液均匀的分布在试样上,进而以助于试样的降解试验,本发明实施例所提供的降解装置还包括:用于渗滤液过滤的过滤机构。其中,所述过滤机构包括:上过滤板220和下过滤板230。
其中,上过滤板220置于所述加压活塞110与试样之间;下过滤板230置于150螺帽与试样之间。这样使得经所述渗滤液回灌系统由所述试样桶100的上方回流至所述试样桶100内的所述渗滤液,通过所述上过滤板220均匀渗透到所述试样中。
最为关键的是,本发明采用杠杆原理的方式,替换了现有技术中直接在试样上面放置施重物对试样施压压力的作用方式,以一级杠杆,二级杠杆,甚至N级杠杆的施压方式,精确的满足了实际作业过程中,针对施加压力的准确控制,利用杠杆比的优势可较少的砝码实现较大的荷载,操作简单方便,而且可有效的节约实验室面积。下面以一级杠杆和二级杠杆的连接方式为例对本发明实施例中杠杆的组成部件及连接关系做具体说明。
详细的说,当采用一级杠杆的施压方式时,一级杠杆可具体包括:第一竖杆300,第一横杆310,第二竖杆320,砝码盘360。其中,第一竖杆300固定于支座600上,并与支座600相垂直。第一横杆310的一端与第一竖杆300相铰接。第二竖杆320的一端与第一横杆310的另一端相铰接。砝码盘360固定于第二竖杆320的另一端,以放置砝码。其中,所述第一竖杆300、第一横杆310、第二竖杆320和砝码盘360构成一级杠杆,且千斤顶120与第一横杆310相铰接,使得千斤顶120与第一横杆310能够实现相对转动。
详细的说,当采用二级杠杆的施压方式时,二级杠杆可具体包括:第一竖杆300,第一横杆310,第二竖杆320,第三竖杆330,第四竖杆340,第二横杆350和砝码盘360。其中,第一竖杆300固定于支座600上,并与支座600相垂直。第一横杆310的一端与第一竖杆300相铰接。第二竖杆320的一端与第一横杆310的另一端相铰接。第三竖杆330的一端与第一横杆310相铰接。第二横杆350的一端与第三竖杆330的另一端相铰接。第四竖杆340的一端与第二横杆350的另一端相铰接,且第四竖杆340固定于支座600上,并与支座600相垂直;砝码盘360固定于所述第二竖杆320的另一端,以放置砝码。其中,所述第一竖杆、所述第二竖杆、所述第三竖杆、所述第四竖杆、所述第一横杆、所述第二横杆和所述砝码盘构成二级杠杆,且所述千斤顶与所述第二横杆相铰接,使得所述千斤顶与所述第二横杆能够实现相对转动。
其中,紧固件800可使第一竖杆300和第四竖杆340形成整体,增大第一竖杆300和第四竖杆340的刚度,避免因其高度过高而第一竖杆300和第四竖杆340发生倾斜,通槽810里设置的两根拉条可增大紧固件800的拉力,避免砝码太多荷载过大而使通槽810变形。
值得一体的是,对于二级杠杆而言,为便于第一竖杆300和第四竖杆340能够稳定的直立在支座600,以防止压弯损坏,优选的,请参阅图2,本发明实施例还包括一个中心部位呈环状结构的紧固件800,该紧固件的一端与第一竖杆300可拆卸式连接,紧固件的另一端与第四竖杆340可拆卸式连接,且紧固件的中间部位设置有一通槽810(圆环状),使得千斤顶120穿过通槽位并位于所述试样的上方。
其中,当本发明实施例采用一级杠杆或者二级杠杆对试样进行施压时,为保证第一横杆310和/或第二横杆350的平衡,本发明实施例中的千斤顶120可由一充气式千斤顶和一螺旋式千斤顶通过螺纹连接的方式改装而成,使得充气式千斤顶的上端与第一横杆310或者第二横杆350连接,充气式千斤顶的下端与螺旋式千斤顶螺纹连接,一方面通过充气式千斤顶顶压第一横杆310或者第二横杆350快速调平衡回位至水平位置,另一方面通过拧旋螺旋式千斤顶对第一横杆310或者第二横杆350的水平状态进行微调,以保证第一横杆310或者第二横杆350处于平衡状态。
换句话说,构成本发明实施例中千斤顶200的组成原件充气式千斤顶是用于对一级杠杆或者二级杠杆的平衡进行快速调节(粗调),构成本发明实施例中千斤顶200的组成原件螺旋式千斤顶是用于对一级杠杆或者二级杠杆的平衡进行二次调节(细调或者微调)。同时一级杠杆或者二级杠杆的平衡可用水平尺来确定;气压千斤顶压力的大小,可根据所施加的砝码进行换算,通过阀门控制气压,比砝码的压力小一点,剩下的通过螺旋千斤顶的微调来进一步的平衡补充。
更一步的,本发明实施例中,在加压活塞110或者千斤顶120处还设置有一位移计(位移检测仪),用于实时监测试样的压缩量/位移。针对位移检测仪监测位移的方式,已为现有技术,此处不再赘述。
本发明是实施例提供的沉降试验装置,可精确控制试验中的压力和温度等外界因素;可在线实时监测压力和降解的不同影响因素下试样的沉降量,可为填埋场容量及场地在利用提供技术支持;通过试验过程中气体产生速率、组分浓度、产量等指标可为填埋气体资源化利用提供数据参考;通过渗滤液的相关指标在线实时监测和调节回灌可加速试样的降解;通过气体和渗滤液监测的指标可获得试验的降解程度,对填埋场的实际运营有一定的借鉴意义。本发明可为填埋场沉降的理论研究和实际工程提供帮助且设计合理、结构紧凑简单、操作方便、占地面积小。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种垃圾土沉降试验装置,应用于试样,所述试样置于一试样桶内,所述试样桶固定在一支座上;其特征在于,所述装置包括:
加压机构,所述加压机构置于所述试样桶的上方,使得通过所述加压机构对所述试样桶内的所述试样进行加压,所述加压机构包括:
一加压活塞,所述加压活塞与所述试样接触;
一千斤顶,所述千斤顶与所述加压活塞连接;
一杠杆,所述杠杆与所述千斤顶连接,使得通过调节所述杠杆上砝码盘的砝码重量,对所述千斤顶施压,进而使得被试压后的所述千斤顶一方面向上平衡所述杠杆的压力,另一方面向下通过所述加压活塞压缩所述试样;
气体监测收集系统,所述气体监测收集系统与所述试样桶相通,使得所述试样桶内的气体通过所述气体监测收集系统进行收集;
渗滤液收集回灌系统,所述渗滤液回灌系统与所述试样桶相通,使得由所述试样桶中试样产生的渗滤液,一方面通过所述渗滤液回灌系统对所述渗滤液的成分参数进行检测调节,另一方面通过所述渗滤液回灌系统将所述渗滤液回灌至所述试样桶内。
2.如权利要求1所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于还包括:
温控系统,所述温控系统布置在所述试样桶的外围,使得所述试样桶内的所述试样的温度,通过所述温控系统被控制在预设温度范围内;其中,所述预设温度范围包括一温度上阈值和一温度下阈值,所述温度上阈值和所述温度下阈值之间的温度区间构成所述预设温度范围;
以及,
渗滤液收集回灌系统包括:螺帽,所述螺帽与所述试样桶的下方端部螺纹连接;滤液出口,所述滤液出口固定于所述螺帽上,并与所述试样桶相通;收集池,所述收集池与所述滤液出口相通,使得所述渗滤液经所述滤液出口流至所述收集池中;动力源,用于为抽取所述收集池内的所述渗滤液检测回流至所述试样桶内提供动力,使得所述渗滤液由所述收集池流出,并最终由所述试样桶的上方回流至所述试样桶内,所述动力源设置在所述收集池与所述试样桶上方部位之间,且所述动力源至少包括一个泵;
以及,
过滤机构;且,所述过滤机构包括:上过滤板,所述上过滤板置于所述加压活塞与所述试样之间;下过滤板,所述下过滤板置于所述螺帽与所述试样之间;其中,经所述渗滤液回灌系统由所述试样桶的上方回流至所述试样桶内的所述渗滤液,通过所述上过滤板均匀渗透到所述试样中,且由所述上过滤板流出的气体通过所述收集系统被收集。
3.如权利要求2所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,所述渗滤液回灌系统还包括:
参数调控仪,用于检测所述渗滤液的基本成分参数,并根据检测结果调控所述渗滤液中的成分含量;所述参数调控仪至少包括:
pH值调控仪,用于根据检测结果调控所述渗滤液中的pH数值;
第一pH计,设置在所述滤液出口与所述收集池之间;
COD在线监测仪,设置在所述第一pH计与所述收集池之间;
BOD在线监测仪,设置在所述COD在线监测仪与所述收集池之间;
第二pH计,设置在所述试样桶上方部位与所述收集池之间。
4.如权利要求3所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,
所述螺帽与所述滤液出口一体成型;
或者,
所述螺帽与所述滤液出口螺纹连接,使得二者可拆卸。
5.如权利要求4所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,所述温控系统包括:
一外围水浴,置于所述试样桶的外围部位;一加热器,置于所述外围水浴内,以加热所述外围水浴内水的温度;且,
所述加热器是下述部件中的一种:
若干个加热棒,所述若干个加热棒固定于所述外围水浴内,并竖直的分布在所述试样桶的外围部位,且每一个所述加热棒与所述支座相互垂直;或者,
若干个加热丝,所述若干个加热丝固定于所述外围水浴内,并盘绕在所述试样桶的外围部位,且所述加热丝呈螺旋状;或者,
若干个加热片,所述若干个加热片固定于所述外围水浴内,并竖直的分布在所述试样桶的外围部位,且每一个所述加热片与所述支座相互垂直;
一温度传感器,所述温度传感器固定于所述外围水浴内,用于实时监测所述外围水浴中水的温度;
一温控箱,分别与所述温度传感器和所述加热器连接,使得所述温控箱根据所述温度传感器所检测的所述水的温度,与所述预设温度阈值进行对比,并根据对比结果控制所述加热器是否加热。
6.如权利要求5所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,所述杠杆包括:
第一竖杆,所述第一竖杆固定于所述支座上,并与所述支座相垂直;
第一横杆,所述第一横杆的一端与所述第一竖杆相铰接;
第二竖杆,所述第二竖杆的一端与所述第一横杆的另一端相铰接;
砝码盘,所述砝码盘设置在所述第二竖杆的另一端,以放置砝码;
其中,所述第一竖杆、第一横杆、第二竖杆和所述砝码盘构成一级杠杆,且所述千斤顶与所述第一横杆相铰接,使得所述千斤顶与所述第一横杆能够实现相对转动。
7.如权利要求5所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,所述杠杆包括:
第一竖杆,所述第一竖杆固定于所述支座上,并与所述支座相垂直;
第一横杆,所述第一横杆的一端与所述第一竖杆相铰接;
第二竖杆,所述第二竖杆的一端与所述第一横杆的另一端相铰接;
第三竖杆,所述第三竖杆的一端与所述第一横杆相铰接;
第二横杆,所述第二横杆的一端与所述第三竖杆的另一端相铰接;
第四竖杆,所述第四竖杆的一端与所述第二横杆的另一端相铰接,且所述第四竖杆固定于所述支座上,并与所述支座相垂直;
砝码盘,所述砝码盘固定于所述第二竖杆的另一端,以放置砝码;
其中,所述第一竖杆、所述第二竖杆、所述第三竖杆、所述第四竖杆、所述第一横杆、所述第二横杆和所述砝码盘构成二级杠杆,且所述千斤顶与所述第二横杆相铰接,使得所述千斤顶与所述第二横杆能够实现相对转动。
8.如权利要求6或7所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,还包括:
一紧固件,所述紧固件的一端与所述第一竖杆可拆卸式连接,所述紧固件的另一端与所述第四竖杆可拆卸式连接,且所述紧固件的中间部位设置有一通槽,使得所述千斤顶穿过所述通槽位于所述试样的上方。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述气体监测收集系统包括:
气体阀门;
气体流量计;
沼气分析仪;及
气体收集装置;
其中,所述试样桶通过所述气体阀门与所述气体流量计连接,所述气体流量计与所述沼气分析仪连接,所述沼气分析仪与所述气体收集装置连接。
10.如权利要求9所述的垃圾土沉降试验装置,其特征在于,还包括:
位移计,设置在所述加压活塞上,用于监测并实时采集所述试样的压缩量,且所述位移计与计算机连接;且,所述第一pH计、所述第二pH计、所述COD在线监测仪、所述BOD在线监测仪分别与所述计算机连接;
和/或,
所述气体流量计、所述沼气分析仪分别与所述计算机连接。
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