CN111420962A - 一种实验室垃圾填埋模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，包括降温柜，降温柜内设置有加热箱体，加热箱体的内层和外层之间设置有放置电阻丝的水溶液，加热箱体内设置填埋区域，填埋区域与加热箱体之间隔离出渗滤液收集内腔，渗滤液收集内腔连通有滤液收集罐，加热箱体上端设置有保温盖，保温盖下部连有用于对填埋区域进行挤压的压实装置，压实装置上设置有布水装置，填埋区域内设置有温度探测器和气体收集管，气体收集管穿过保温盖后经过气体流量计后与设置在保温盖上的气体储存罐连通。本发明提供的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，能够充分模拟现实情况下的垃圾填埋状态，其进行试验得出的数据结果更加准确，优化填埋方法和评价填埋影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，属于垃圾填埋模拟实验装置技术领域。
背景技术
随着我国城市的迅速发展，垃圾产量不断增加。目前垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。城市生活垃圾填埋场垃圾分解过程中产生大量的气体和渗滤液，填埋场产生的气体既对大气产生污染，同时又是可以回收的资源，填埋场产生的渗滤液成分复杂，污染危害大需要收集分析测定组分进行工艺处理。现有的垃圾填埋柱实验，气体和渗滤液收集装置的收集管路布置系统不够完善，难以模拟现实情况垃圾填埋场产气和渗滤液的收集，气体收集装置没有充分考虑集气，渗漏、储存等的问题，渗滤液管线埋深和安装路径不够准确，存在错位、渗漏、堵塞的问题，不能模拟现实自然环境，例如地温，下雨，下雪，霜冻等情况，在进行实验研究时可能也会导致数据不够精确，不能模拟现实情况的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够充分模拟现实情况下的垃圾填埋状态，其进行试验得出的数据结果更加准确，优化填埋方法和评价填埋影响的实验室垃圾填埋模拟实验装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，包括降温柜，所述降温柜内设置有加热箱体，所述加热箱体的内层和外层之间设置有放置电阻丝的水溶液，所述加热箱体内设置填埋区域，所述填埋区域与所述加热箱体之间隔离出渗滤液收集内腔，所述渗滤液收集内腔连通有滤液收集罐，所述加热箱体上端设置有保温盖，所述保温盖下部连有用于对所述填埋区域进行挤压的压实装置，所述加热箱体外设置有用于控制所述压实装置的装置控制器，所述压实装置上设置有布水装置，所述布水装置的布水管路穿过所述保温盖后与设置在所述降温柜外面的水泵的出水口连通，所述水泵的进水口与水溶液罐连通，所述填埋区域内设置有温度探测器和气体收集管，所述气体收集管穿过所述保温盖后经过气体流量计后与设置在所述保温盖上的气体储存罐连通。
所述加热箱体上设置有用于固定所述保温盖的保温盖压力夹。
所述布水管路上设置有进水阀门。
所述气体收集管包括气体收集内管和气体收集外管，所述气体收集内管设置在所述气体收集外管内，所述气体收集外管外部设置有布满圆形镂空，所述气体收集内管与所述气体储存罐连通。
所述气体收集管为3根，分别位于所述填埋区域的中心和两侧。
所述渗滤液收集内腔与所述滤液收集罐之间设置有渗滤液管路和渗滤液备用管路。
所述压实装置包括压缩支架和压实板面，所述压实板面上布置小孔和所述气体收集管的通道。
所述布水装置包括布水主管，所述布水主管上连通设置有多个布水支管，所述布水支管上开设有布水孔，所述布水主管上开设有与所述布水管路连通的进水孔。
本发明的有益效果：本发明提供的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，模拟装置完善了垃圾填埋气体和渗滤液布置系统，克服了以往实验的很多缺点，可以模拟现实自然环境下垃圾填埋的状态，获取准确的垃圾填埋实验结果，以及对垃圾填埋场设计提供了实验模型。
附图说明
图1为本发明一种实验室垃圾填埋模拟实验装置的垃圾填埋装置主体图；
图2为本发明一种实验室垃圾填埋模拟实验装置的垃圾填埋装置组合图；
图3为本发明一种实验室垃圾填埋模拟实验装置中布水装置的结构示意图；
图4为本发明一种实验室垃圾填埋模拟实验装置中气体收集管的结构示意图。
图中附图标记如下：1-装置控制器；2-布水管路；3-气体收集内管；4-气体流量计；5-气体储存罐；6-气罐支撑架；7-保温盖；8-保温盖把手；9-压缩支架；10-布水装置；11-气体收集外管；12-垃圾压层；13-砾石渗滤液流出区；14-渗滤液收集内腔；15-渗滤液管路；16-渗滤液收集罐；17-渗滤液备用管路；18-电阻丝；19-温度探测器；20-保温盖压力夹；21-布水支管；22-布水主管；23-布水孔；24-进水孔；25-降温柜；26-进水阀门；27-水泵；28-水溶液罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本发明提供一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，在实验室建立模拟填埋系统，对如何在实验室更真实地模拟填埋产气过程和渗滤液产生及收集进行了探讨，研究了我国城市垃圾在填埋模拟系统中的气体以及渗滤液的收集实验。其结构包括降温柜25，降温柜25为专为垃圾填埋模拟实验配置的降温柜，空间足够容纳垃圾填埋模拟装置，降温柜内底层为抽取设置，方便垃圾填埋实验装置的进出，降温柜设置有实验装置外接线路管件的出口，线路足够长，抽取时不会影响装置。控温范围为零下30℃到零上10℃。
本发明中，垃圾填埋实验装置主体由加热箱体，气体收集系统，渗滤液收集系统组成。加热箱体设置在降温柜25内，加热箱体采用水浴加热的方式，加热箱体的内层和外层之间设置有放置电阻丝18的水溶液。
渗滤液收集系统由中心垃圾填埋区外部与加热箱体之间隔离出来的内腔与排水管路组成。加热箱体内设置填埋区域，按照填埋层与砾石渗滤层厚度为3:1设置填埋区域，渗滤区部分连接外围为网状结构，使渗滤液滤出。填埋层与砾石渗滤层之间设置垃圾压层12，砾石渗滤层作为石渗滤液流出区13。填埋区域内设置有温度探测器19。填埋区域与加热箱体之间隔离出渗滤液收集内腔14，渗滤液收集内腔14连通有滤液收集罐16，渗滤液收集内腔14与滤液收集罐16之间设置有渗滤液管路15和渗滤液备用管路17。垃圾填埋产生的渗滤液从渗滤区进入到渗滤液收集内腔14，再通过渗滤液管路15排出，并设置有渗滤液备用管路17避免堵塞。
加热箱体上端设置有保温盖7，保温盖7设置为凸形结构，上面连有保温盖把手8。加热箱体上设置有用于固定保温盖7的保温盖压力夹20。气体收集系统由三支气体收集管(气体收集内管3和气体收集外管11)和气体储存罐5组成。气体收集管分别位于填埋区域的中心和两侧。如图4所示，气体收集管包括气体收集内管3和气体收集外管11，气体收集内管3设置在气体收集外管11内，气体收集外管11材质为不锈钢，用于保护气体收集内管3，起支撑的作用。气体收集外管11外部设置有布满圆形镂空，方便气体进入。气体收集外管11固定在保温盖7及装置内，气体收集内管3穿过保温盖7后经过气体流量计4后与设置在保温盖7上的气体储存罐5连通。在保温盖7上设置有气管连接孔件，将气管固定其上，且密闭不漏气。气体储存罐5通过气罐支撑架6固定在保温盖7上与装置连接为一体。
保温盖7下部连有用于对填埋区域进行挤压的压实装置，其上方设置有布水装置10。加热箱体外设置有用于控制压实装置的装置控制器1，压实装置电路控制纳入整个垃圾填埋装置电路控制系统内，通过装置控制器1控制。压实装置包括压缩支架9和压实板面，压实板面上布置小孔和气体收集管的通道，装置控制器1控制压缩支架9的伸缩来控制压实板面的上下运动，对填埋区域进行压实。
如图3所示，压实装置上设置有布水装置，布水装置包括布水主管22，布水主管22上连通设置有多个布水支管21，布水支管21上开设有布水孔23，布水主管22上开设有与布水管路2连通的进水孔24。布水装置的布水管路2穿过保温盖7后与设置在降温柜25外面的水泵27的出水口连通，布水管路2上设置有进水阀门26，水泵27的进水口与水溶液罐28连通。
本发明的具体实验步骤为：先确定垃圾进料组分，可选择多种垃圾种类配比来进行实验。对料体进行混合、称重。确定好垃圾组分后开始进料。进料时拉起保温盖把手，装入料体。进料垃圾填埋区按照填埋层与砾石渗滤层厚度为3:1设置填埋区域，最底面先填入垃圾，其上设置砾石渗滤层，砾石渗滤层为填埋区的网状结构，再按比例装入垃圾物料，通过装置控制器控制压实装置将物料压实，压实板设置与周围设置贯通，通过三支气体收集管和布水溶液。打开保温盖时，气体内管与外管分离，盖上保温盖上，将气体内管放入保温盖上的气管接口，并有螺丝栓紧。打开阀门，水溶液从方形罐中通过小型水泵进入布水装置，然后进入垃圾填埋系统。溶液根据该地区年降水量设置流量。气体收集系统和渗滤液收集系统处于开放状态，实验开始进行。
实验每日记录气体流量、渗滤液量、装置各填埋深度温度和室温；定期记录垃圾填埋物料的沉降量；定期收集气体进行甲烷、二氧化碳、氧气含量分析；定期收集渗滤液，测定渗滤液量，总挥发性有机酸，pH值，COD和BOD值，重金属等其它环境指标。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：包括降温柜(25)，所述降温柜(25)内设置有加热箱体，所述加热箱体的内层和外层之间设置有放置电阻丝(18)的水溶液，所述加热箱体内设置填埋区域，所述填埋区域与所述加热箱体之间隔离出渗滤液收集内腔(14)，所述渗滤液收集内腔(14)连通有滤液收集罐(16)，所述加热箱体上端设置有保温盖(7)，所述保温盖(7)下部连有用于对所述填埋区域进行挤压的压实装置，所述加热箱体外设置有用于控制所述压实装置的装置控制器(1)，所述压实装置上设置有布水装置，所述布水装置的布水管路(2)穿过所述保温盖(7)后与设置在所述降温柜(25)外面的水泵(27)的出水口连通，所述水泵(27)的进水口与水溶液罐(28)连通，所述填埋区域内设置有温度探测器(19)和气体收集管，所述气体收集管穿过所述保温盖(7)后经过气体流量计(4)后与设置在所述保温盖(7)上的气体储存罐(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述加热箱体上设置有用于固定所述保温盖(7)的保温盖压力夹(20)。
3.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述布水管路(2)上设置有进水阀门(26)。
4.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述气体收集管包括气体收集内管(3)和气体收集外管(11)，所述气体收集内管(3)设置在所述气体收集外管(11)内，所述气体收集外管(11)外部设置有布满圆形镂空，所述气体收集内管(3)与所述气体储存罐(5)连通。
5.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述气体收集管为3根，分别位于所述填埋区域的中心和两侧。
6.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述渗滤液收集内腔(14)与所述滤液收集罐(16)之间设置有渗滤液管路(15)和渗滤液备用管路(17)。
7.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述压实装置包括压缩支架(9)和压实板面，所述压实板面上布置小孔和所述气体收集管的通道。
8.根据权利要求1所述的一种实验室垃圾填埋模拟实验装置，其特征在于：所述布水装置包括布水主管(22)，所述布水主管(22)上连通设置有多个布水支管(21)，所述布水支管(21)上开设有布水孔(23)，所述布水主管(22)上开设有与所述布水管路(2)连通的进水孔(24)。
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| CN112404089B (zh) * | 2020-11-24 | 2023-10-03 | 毅康科技有限公司 | 一种危险废物的安全填埋处置及应急系统 |
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