CN201275884Y - 大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪 - Google Patents
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Abstract
一种大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，用于垃圾试验，包括一带柱形内腔且上方开口的压缩容器、一由钢环和百分表组成的量力环及一千斤顶；立柱一端连接底座，另一端连接主顶梁和辅助顶梁，组成反力架系统；量力环一端连接主顶梁，另一端连接一压力活塞；压力活塞嵌入压缩容器上方的开口；千斤顶连接在底座上方，且千斤顶上部与压缩容器下部同时与一托盘连接；一位移计通过位移计支架固定于立柱上，在托盘侧壁设有排水孔，一连接管通过排水孔与之连接，连接管另一端则接入一渗滤液收集器；本实用新型克服了现有仪器无法测试含有大尺寸颗粒污泥垃圾混合物试样的压缩固结排水性的缺陷，同时能够合理地对污泥垃圾混合物的压缩固结排水特性进行评价。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及环境岩土工程技术领域，尤其涉及一种大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪。
背景技术
污泥是城市污水处理厂污水处理的必然产物，是一种含水率高(浓缩污泥含水率约为97％，脱水污泥含水率约为80％)、呈黑色或黑褐色的流体状物质，其体积庞大、成分复杂且不易处理。污泥处置费用较大，目前常用的处理方法有：污泥的农用、卫生填埋、焚烧、干化和加热处理及最终利用等，以焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧，可焚烧含水率为75％～80％的污泥，为了保证污泥的稳定燃烧，并对污泥含水率的波动具有一定的适应性，一般都需掺入大量的辅助燃料(煤或油)来稳定燃烧，成本较高，且燃烧效率和热效率低。所以，降低污泥含水率是降低污泥焚烧成本的最关键核心问题。目前降低污泥含水率的方法中应用最广的就是压缩固结脱水的方法，由于这种方法成本较低，操作起来方便可靠。同时，在污泥中掺入一定量的城市生活垃圾，能有效增大排水通道，提高污泥固结排水效率。由于城市生活垃圾的成分复杂，含有大量的有机质成分，并含有较多大尺寸颗粒，目前传统的土工压缩试验仪无法进行该项压缩固结排水试验，也无法反映污泥垃圾混合物真实的压缩固结排水特性。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有土工压缩试验仪，无法对掺入了城市生活垃圾的污泥进行该项压缩固结排水试验，以及无法反映污泥垃圾混合物真实的压缩固结排水特性的缺陷，提供一种大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，它适用于各种垃圾的固结排水试验，同时能得出压缩固结排水特性数据。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，包括一个带柱形内腔且上方开口的压缩容器、一个由钢环和百分表连接组成量力环及千斤顶。立柱一端连接底座，另一端连接主顶梁和辅助顶梁，组成一个反力架系统；量力环一端连接主顶梁，另一端连接一压力活塞；压力活塞嵌入压缩容器上方的开口；千斤顶连接在底座上方，且千斤顶上部与压缩容器下部同时与一托盘连接。一位移计通过位移计支架固定于立柱上。在托盘侧壁设有排水孔，一连接管通过排水孔与之连接，连接管另一端则接入一渗滤液收集器。
所述量力环、压力活塞、压缩容器及千斤顶为于同一轴线上。
所述压力活塞由连接杆和底部的压缩盘连接组成。压缩盘上设置有排水孔。
所述压缩容器通体设有排水孔，压缩容器内腔的上、下面均设有透水石。
压缩容器外部设有钢质环箍，环箍上焊接有固定条板，固定顶杆和固定条板共同作用确保试验过程中压缩容器不发生倾斜。
所述压缩容器共设三道钢质环箍，分别设于压缩容器底面以上部位处，顶面以下部位处，以及压缩容器中部。
所述立柱共设置有四根，主顶梁连接其中两根对角立柱，辅助顶梁连接另外两根对角立柱。
所述压力活塞的压缩盘直径应该小于压缩容器的内径，以确保压缩试验过程中，压缩活塞和压缩容器之间不要产生摩阻力，确保试验的准确性。
所述托盘的四周比中间要高一些，方便收集从压缩容器中排出的渗滤液。
所述压缩容器为圆柱形直管形状，其上、下面分别指压缩盘底面和托盘上表面部分。
本实用新型通过在压缩容器外设置环箍增大强度，并通过其它结构改进，增设渗滤液收集器、设置透水石，实现测试含有大尺寸颗粒的污泥垃圾混合物试样的压缩固结排水性能，同时能够合理地对污泥垃圾混合物压缩固结排水特性进行评价。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：
图1为本实用新型的主视图的剖视图；
图2为本实用新型的A-A剖视图；
图3为立柱、主顶梁及辅助顶梁连接状态俯视示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示本实用新型优选实施例，立柱1、主顶梁3、辅助顶梁4和底座10组成一个反力架系统，主顶梁3和辅助顶梁4共同承受千斤顶的压力，立柱1一端通过螺栓连接底座10，另一端通过螺栓连接主顶梁3和辅助顶梁4，其中共设一根主顶梁3，一根辅助顶梁4及四根立柱1，主顶梁3连接其中两根对角立柱1，辅助顶梁4连接另外两根对角立柱1。量力环2一端通过螺栓连接主顶梁3，另一端通过螺栓连接压力活塞5，压力活塞5位于压缩容器6上方，压力活塞5由连接杆19和底部的压缩盘20连接组成，压缩盘20设有排水孔；压缩容器6位于托盘8上方，压缩容器6的上、下均设有透水石7，压缩容器6通体设有排水孔；压缩容器6共设三道钢箍，固定条板18加焊在环箍17上，固定顶杆14和固定条板18共同作用确保试验过程中压缩容器6不发生倾斜；托盘8侧壁设有排水孔；千斤顶9位于托盘8下方，并固定于底座10上方；位移计11通过位移计支架15固定于立柱1上；连接管12一端连接托盘8侧壁排水孔，另一端连接渗滤液收集器13。
上述优选实施例在制造过程中，主顶梁3和辅助顶梁4均采用钢材制作，长为800毫米，宽为50毫米，高为50毫米，距离顶梁3两端100毫米中心处分别留有直径为30毫米的圆形空洞，用于固定立柱1，主顶梁3中间留有直径为20毫米的圆形空洞，用于固定量力环2；立柱1长度为1200毫米，直径为30毫米，立柱1加工有螺纹，仪器共设四根立柱1；量力环2由钢环和百分表组成，百分表精度为0.01毫米，量程为0-10毫米；压力活塞5由连接杆19和压缩盘20组成，连接杆19长度为250毫米，直径40毫米，压缩盘20直径为276毫米，厚度为20毫米，在压缩盘20上均匀分布有36个直径为2.0毫米的孔洞用于排水，连接杆19和压缩盘20焊接在一起；压缩容器6的内径为279毫米，高度为300毫米，壁厚为10毫米，压缩容器6的通体均布有直径为2毫米的排水孔，分十五层设置，每层布设十六孔，共计240孔，压缩容器6共设三道钢箍，分别设于压缩容器6底面以上1/6部位处，顶面以下1/6部位处，以及压缩容器6的中部，固定条板18加焊在环箍17上，固定顶杆14和固定条板18共同作用确保试验过程中压缩容器6不发生倾斜；透水石7的材料为塑料板，直径为276毫米、厚度为7毫米，在透水石7上均匀布满直径为0.5毫米的排水孔；托盘8内径为390毫米，壁厚为5毫米，侧壁高度为30毫米，托盘厚度为20毫米，托盘8侧壁底部留有一个直径为6.0毫米的孔洞用于排水；千斤顶9的最大伸长距离为180mm，最大油压顶升压力为200kN；底座10为钢板，长宽均为800毫米；位移计11的最大量程为200毫米，精度为0.1毫米；连接管12为直径6.0毫米的塑料管，长度为600毫米；渗滤液收集器13为最大量程1升的烧杯。
本实用新型在使用时，紧贴压缩容器6的内壁布设一层土工布，装满污泥垃圾混合物作为试样，在试样的底部及顶部各放一块透水石7，在透水石7上铺设土工布，让压力活塞5的底盘与顶部透水石7相接触，由于压力活塞5和量力环2都是固定在主顶梁3上，压力活塞5的底盘不会发生运动，摇动千斤顶9施加荷载，托盘8和压缩容器6就会向上运动，使得污泥垃圾混合物发生压缩变形并固结排水。千斤顶9的顶升压力通过量力环2的变形量来确定，量力环2的变形由装在量力环内的百分表来读取，通过刚度换算系数来确定千斤顶的顶升压力；污泥垃圾混合物的变形通过位移计11测试压缩容器6上升量来计算；污泥垃圾混合物压缩过程中产生的渗滤液是通过压缩容器5底部排水孔排到托盘8上，然后通过托盘8侧壁的排水孔，经过连接管12，汇集到渗滤液收集器13中，污泥垃圾混合物真实的压缩固结排水特性由滤液量决定。
本实用新型立柱1数量也可以设置三根或大于四根；压缩容器6柱形直管形状可以替换为柱形槽或其它形状管/槽等
上述仅为本实用新型优选实施例，凡在此原理上做的简单结构调整或构建等效替换，，均当属落入本实用新型保护范围。
Claims (9)
1、一种大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，包括一个带柱形内腔且上方开口的压缩容器(6)、一个由钢环和百分表连接组成量力环(2)及千斤顶(9)，其特征在于：立柱(1)一端连接底座(10)，另一端连接主顶梁(3)和辅助顶梁(4)，组成一个反力架系统；量力环(2)一端连接主顶梁(3)，另一端连接一压力活塞(5)；压力活塞(5)嵌入压缩容器(6)上方的开口；千斤顶(9)连接在底座(10)上方，且千斤顶(9)上部与压缩容器(6)下部同时与一托盘(8)连接；一位移计(11)通过位移计支架(15)固定于立柱(1)上；托盘(8)侧壁设有排水孔，一连接管(12)通过排水孔与之连接，连接管另一端则接入一渗滤液收集器(13)。
2、根据权利要求1所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述量力环(2)、压力活塞(5)、压缩容器(6)及千斤顶(9)为于同一轴线上。
3、根据权利要求1所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述压力活塞(5)由连接杆(19)和底部的压缩盘(20)连接组成，压缩盘(20)上设置有排水孔。
4、根据权利要求1所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述压缩容器(6)通体设有排水孔，压缩容器内腔的上、下面均设置有透水石(7)；压缩容器(6)外部设有钢质环箍(17)，环箍上焊接有固定条板(18)。
5、根据权利要求1所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述立柱(1)共设置有四根，主顶梁(3)连接其中两根对角立柱(1)，辅助顶梁(4)连接另外两根对角立柱(1)。
6、根据权利要求1所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述托盘(8)的四周比中间要略高，形成凹陷。
7、根据权利要求3所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述压力活塞(5)的压缩盘(20)直径应该小于压缩容器(6)的内径的。
8、根据权利要求4所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述压缩容器(6)外部共设三道钢质环箍(17)，分别设于压缩容器(6)底面以上1/6部位处，顶面以下1/6部位处，以及压缩容器(6)中部。
9、根据权利要求4所述的大型污泥垃圾混合物压缩固结试验仪，其特征在于：所述压缩容器(6)为圆柱形直管形状，其上、下面分别指压缩盘(20)底面和托盘(8)上表面部分。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735544A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-17 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 非饱和土长期固结试验保湿方法 |
| CN106018265A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-10-12 | 广西大学 | 一种设有排水装置的固结仪 |
| CN106862238A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-20 | 长安大学 | 一种固体废弃物固结降解装置 |
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2008
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