專利名稱：大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀的制作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及環境巖土工程技術領域，尤其涉及一種大型污泥垃圾混合物壓縮 固結試驗儀。
背景技術：
污泥是城市污水處理廠污水處理的必然產物，是一種含水率高(濃縮污泥含水率約為 97%,脫水污泥含水率約為80W、呈黑色或黑褐色的流體狀物質，其體積龐大、成分復雜 且不易處理。污泥處置費用4交大，目前常用的處理方法有污泥的農用、衛生填埋、焚燒、 干化和加熱處理及最終利用等，以焚燒為核心的處理方法是最徹底的處理方法，將脫水污 泥直接送焚燒爐焚燒，可焚燒含水率為75 %~80 %的污泥，為了保證污泥的穩定燃燒，并 對污泥含水率的波動具有一定的適應性， 一般都需摻入大量的輔助燃料(煤或油)來穩定燃 燒，成本較高，且燃燒效率和熱效率低。所以，降低污泥含水率是降低污泥焚燒成本的最 關鍵核心問題。目前降低污泥含水率的方法中應用最廣的就是壓縮固結脫水的方法，由于 這種方法成本較低，操作起來方便可靠。同時，在污泥中摻入一定量的城市生活垃圾，能 有效增大排水通道，提高污泥固結排水效率。由于城市生活垃圾的成分復雜，含有大量的 有機質成分，并含有較多大尺寸顆粒，目前傳統的土工壓縮試驗儀無法進行該項壓縮固結 排水試驗，也無法反映污泥垃圾混合物真實的壓縮固結排水特性。
實用新型內容
本實用新型為了解決現有土工壓縮試驗儀，無法對摻入了城市生活垃圾的污泥進行該 項壓縮固結排水試驗，以及無法反映污泥垃圾混合物真實的壓縮固結排水特性的缺陷，提 供一種大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，它適用于各種垃圾的固結排水試驗，同時能 得出壓縮固結排水特性凄i:據。
為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案 一種大型污泥垃圾混合物壓 縮固結試驗儀，包括一個帶柱形內腔且上方開口的壓縮容器、 一個由鋼環和百分表連接組 成量力環及千斤頂。立柱一端連接底座，另一端連接主頂梁和輔助頂梁，組成一個反力架 系統；量力環一端連接主頂梁，另一端連接一壓力活塞；壓力活塞嵌入壓縮容器上方的開 口；千斤頂連接在底座上方，且千斤頂上部與壓縮容器下部同時與一托盤連接。 一位移計 通過位移計支架固定于立柱上。在托盤側壁設有排水孔， 一連接管通過排水孔與之連接， 連接管另 一端則"fe入一滲濾液收集器。所述量力環、壓力活塞、壓縮容器及千斤頂為于同一軸線上。 所述壓力活塞由連接桿和底部的壓縮盤連接組成。壓縮盤上設置有排水孔。 所述壓縮容器通體設有排水孔，壓縮容器內腔的上、下面均設有透7jC石。
壓縮容器外部設有鋼質環箍，環箍上焊接有固定條板，固定頂桿和固定條板共同作 用確保試驗過程中壓縮容器不發生傾斜。
所述壓縮容器共設三道鋼質環箍，分別設于壓縮容器底面以上部位處，頂面以下部 位處，以及壓縮容器中部。
所述立柱共設置有四根，主頂梁連接其中兩根對角立柱，輔助頂梁連接另外兩根對 角立柱。
所述壓力活塞的壓縮盤直徑應該小于壓縮容器的內徑，以確保壓縮試驗過程中，壓 縮活塞和壓縮容器之間不要產生摩阻力，確保試驗的準確性。
所述托盤的四周比中間要高一些，方便收集從壓縮容器中排出的滲濾液。 所述壓縮容器為圓柱形直管形狀，其上、下面分別指壓縮盤底面和托盤上表面部分。 本實用新型通過在壓縮容器外設置環箍增大強度，并通過其它結構改進，增設滲濾 液收集器、設置透水石，實現測試含有大尺寸顆粒的污泥垃圾混合物試樣的壓縮固結排水 性能，同時能夠合理地對污泥垃圾混合物壓縮固結排水特性進行評價。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明
圖1為本實用新型的主-見圖的剖4見圖； 圖2為本實用新型的A-A剖視圖； 圖3為立柱、主頂梁及輔助頂梁連接狀態俯視示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3所示本實用新型優選實施例，立柱l、主頂梁3、輔助頂梁4和底 座10組成一個反力架系統，主頂梁3和輔助頂梁4共同承受千斤頂的壓力，立柱l一端 通過螺栓連接底座10，另 一端通過螺栓連接主頂梁3和輔助頂梁4,其中共設一根主頂梁 3, —根輔助頂梁4及四根立柱1，主頂梁3連接其中兩根對角立柱1，輔助頂梁4連接另 外兩根對角立柱1。量力環2 —端通過螺栓連接主頂梁3，另一端通過螺栓連接壓力活塞5, 壓力活塞5位于壓縮容器6上方，壓力活塞5由連接桿19和底部的壓縮盤20連接組成， 壓縮盤20設有排水孔；壓縮容器6位于托盤8上方，壓縮容器6的上、下均設有透水石7, 壓縮容器6通體設有排水孔；壓縮容器6共設三道鋼箍，固定條板18加焊在環箍17上， 固定頂桿14和固定條板18共同作用確保試驗過程中壓縮容器6不發生傾斜；托盤8側壁 設有排水孔；千斤頂9位于托盤8下方，并固定于底座10上方；位移計11通過位移計支 架15固定于立柱1上；連接管12 —端連接托盤8側壁排水孔，另一端連接滲濾液收集器 13。
4上述優選實施例在制造過程中，主頂梁3和輔助頂梁4均采用鋼材制作，長為800毫 米，寬為50毫米，高為50毫米，距離頂梁3兩端100毫米中心處分別留有直徑為30毫 米的圓形空洞，用于固定立柱l,主頂梁3中間留有直徑為20毫米的圓形空洞，用于固定 量力環2;立柱1長度為1200毫米，直徑為30毫米，立柱1加工有螺紋，儀器共設四根 立柱1;量力環2由鋼環和百分表組成，百分表精度為0. 01毫米，量程為(TlO毫米；壓 力活塞5由連接桿19和壓縮盤20組成，連接桿19長度為250毫米，直徑40毫米，壓縮 盤20直徑為276毫米，厚度為20毫米，在壓縮盤20上均勻分布有36個直徑為2. 0毫米 的孔洞用于排水，連接桿19和壓縮盤20焊接在一起；壓縮容器6的內徑為279毫米，高 度為300毫米，壁厚為10毫米，壓縮容器6的通體均布有直徑為2毫米的排水孔，分十 五層設置，每層布設十六孔，共計240孔，壓縮容器6共設三道鋼箍，分別設于壓縮容器 6底面以上l/6部位處，頂面以下l/6部位處，以及壓縮容器6的中部，固定條板18加焊 在環箍17上，固定頂桿14和固定條板18共同作用確保試驗過程中壓縮容器6不發生傾 斜；透水石7的材料為塑料板，直徑為276毫米、厚度為7毫米，在透水石7上均勾布滿 直徑為0. 5毫米的排水孔；托盤8內徑為390毫米，壁厚為5毫米，側壁高度為30毫米， 托盤厚度為20毫米，托盤8側壁底部留有一個直徑為6. 0毫米的孔洞用于排水；千斤頂9 的最大伸長距離為180mm,最大油壓頂升壓力為200kN;底座10為鋼;f反，長寬均為800毫 米；位移計11的最大量程為200毫米，精度為0. 1毫米；連接管12為直徑6. 0毫米的塑 料管，長度為600毫米；滲濾液收集器13為最大量程1升的燒杯。
本實用新型在使用時，緊貼壓縮容器6的內壁布設一層土工布，裝滿污泥垃圾混合物 作為試樣，在試樣的底部及頂部各放一塊透水石7,在透水石7上鋪設土工布，讓壓力活 塞5的底盤與頂部透水石7相接觸，由于壓力活塞5和量力環2都是固定在主頂梁3上， 壓力活塞5的底盤不會發生運動，搖動千斤頂9施加荷載，托盤8和壓縮容器6就會向上 運動，使得污泥垃圾混合物發生壓縮變形并固結排水。千斤頂9的頂升壓力通過量力環2 的變形量來確定，量力環2的變形由裝在量力環內的百分表來讀取，通過剛度換算系數來 確定千斤頂的頂升壓力；污泥垃圾混合物的變形通過位移計11測試壓縮容器6上升量來 計算；污泥垃圾混合物壓縮過程中產生的滲濾液是通過壓縮容器5底部排水孔排到托盤8 上，然后通過托盤8側壁的排水孔，經過連接管12,匯集到滲濾液收集器13中，污泥垃 圾混合物真實的壓縮固結排水特性由濾液量決定。
本實用新型立柱1數量也可以設置三根或大于四根；壓縮容器6柱形直管形狀可以替 換為柱形槽或其它形狀管/槽等
上述僅為本實用新型優選實施例，凡在此原理上做的簡單結構調整或構建等效替換，， 均當屬落入本實用新型保護范圍。
權利要求1、一種大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，包括一個帶柱形內腔且上方開口的壓縮容器(6)、一個由鋼環和百分表連接組成量力環(2)及千斤頂(9)，其特征在于立柱(1)一端連接底座(10)，另一端連接主頂梁(3)和輔助頂梁(4)，組成一個反力架系統；量力環(2)一端連接主頂梁(3)，另一端連接一壓力活塞(5)；壓力活塞(5)嵌入壓縮容器(6)上方的開口；千斤頂(9)連接在底座(10)上方，且千斤頂(9)上部與壓縮容器(6)下部同時與一托盤(8)連接；一位移計(11)通過位移計支架(15)固定于立柱(1)上；托盤(8)側壁設有排水孔，一連接管(12)通過排水孔與之連接，連接管另一端則接入一滲濾液收集器(13)。
2、 根據權利要求1所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 量力環(2)、壓力活塞(5)、壓縮容器(6)及千斤頂(9)為于同一軸線上。
3、 根據權利要求1所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 壓力活塞(5 )由連接桿(19 )和底部的壓縮盤(20 )連接組成，壓縮盤(20 )上設置有 排水孔。
4、 根據權利要求1所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 壓縮容器(6)通體設有排水孔，壓縮容器內腔的上、下面均設置有透水石(7);壓縮容 器(6 )外部設有鋼質環箍(17 )，環箍上焊接有固定條》反(18 )。
5、 根據權利要求1所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 立柱(1)共設置有四根，主頂梁(3 )連接其中兩根對角立柱(1 ),輔助頂梁(4 )連接 另外兩根對角立柱(l)。
6、 根據權利要求1所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 托盤(8)的四周比中間要略高，形成凹陷。
7、 根據權利要求3所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 壓力活塞(5)的壓縮盤(20)直徑應該小于壓縮容器(6)的內徑的。
8、 根據權利要求4所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 壓縮容器(6)外部共設三道鋼質環箍(17)，分別設于壓縮容器(6)底面以上1/6部位 處，頂面以下l/6部位處，以及壓縮容器(6)中部。
9、 根據權利要求4所述的大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，其特征在于所述 壓縮容器(6)為圓柱形直管形狀，其上、下面分別指壓縮盤(20)底面和托盤(8)上表 面部分。
專利摘要一種大型污泥垃圾混合物壓縮固結試驗儀，用于垃圾試驗，包括一帶柱形內腔且上方開口的壓縮容器、一由鋼環和百分表組成的量力環及一千斤頂；立柱一端連接底座，另一端連接主頂梁和輔助頂梁，組成反力架系統；量力環一端連接主頂梁，另一端連接一壓力活塞；壓力活塞嵌入壓縮容器上方的開口；千斤頂連接在底座上方，且千斤頂上部與壓縮容器下部同時與一托盤連接；一位移計通過位移計支架固定于立柱上，在托盤側壁設有排水孔，一連接管通過排水孔與之連接，連接管另一端則接入一滲濾液收集器；本實用新型克服了現有儀器無法測試含有大尺寸顆粒污泥垃圾混合物試樣的壓縮固結排水性的缺陷，同時能夠合理地對污泥垃圾混合物的壓縮固結排水特性進行評價。
文檔編號B30B9/06GK201275884SQ20082014677
公開日2009年7月22日 申請日期2008年8月22日 優先權日2008年8月22日
發明者何占坤, 馮世進, 露 劉, 劉曉峰, 張云月, 王海濤, 羅智宇, 郭繼濤, 陽 陳 申請人:光大環保科技發展(北京)有限公司