專利名稱：污泥垃圾混合物脫水試驗儀的制作方法
技術領域：
本發明屬環境巖土工程技術領域，具體涉及一種污泥垃圾混合物固化脫水試驗儀。
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80%)、呈黑色或黑褐色的流體狀物質，成分非常復雜，如果污 泥不進行處理，直接排放，將會對環境造成嚴重的危害。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。但由于污泥的含水率高達80%以上，為了 保證污泥的穩定燃燒， 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。
降低污泥含水率的方法中應用最廣的就是固化脫水的方法，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，能有效增多排水通道， 提高污泥固結排水效率。為了研究污泥垃圾混合物固化脫水特性，必須采用壓縮脫水試驗 深入研究污泥垃圾混合物的壓縮變形機理。由于污泥垃圾混合物含水量高，含有大量的有 機質成分，目前傳統的土工壓縮儀只有上下透水面可以透水，排水路徑少，而且試樣尺寸 小，進行污泥垃圾混合物固化壓縮試驗效果差。污泥垃圾混合物的腐蝕性也要求儀器具有 一定的抗腐蝕性，這也是傳統的土工壓縮儀無法滿足的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種污泥垃圾混合物脫水試驗儀。
本發明提出的污泥垃圾混合物脫水試驗儀，由頂板l、壓縮容器2、壓力活塞3、 土工 布4、透水石5、滲濾液收集器6、塑料排水板7、托盤8、位移計9、千斤頂IO、立柱ll、 底座12和連接管13組成，其結構如圖1和圖2所示。其中，頂板l、立柱11和底座12 組成一個反力架系統，立柱11 一端通過螺栓連接底座12，另一端通過螺栓連接頂板l;壓 力活塞3位于壓縮容器2上方，壓力活塞3由連接桿14和位于連接桿底部的壓縮盤15連 接組成，壓縮盤15設有排水孔，連接桿14頂端通過螺栓連接頂板1;壓縮容器2位于托 盤8上方，壓縮容器2的側壁為雙層，由內筒16和外筒17組成，內筒16的側壁設有排 水孔，外筒17的底部設有排水孔；內筒16的頂部、底部及側壁都鋪有土工布4，位于內筒16頂部的土工布4上放有透水石5，透水石5位于壓縮盤15下方；內筒16中插有塑料 排水板7，塑料排水板7的數量視具體情況而定，塑料排水板7下端連接位于內筒16底部 的土工布4，另一端連接內筒16頂部的土工布4;托盤8側壁設有排水孔，連接管13 — 端與托盤8側壁排水孔相連，另一端連接滲濾液收集器6;托盤8通過螺栓連接千斤頂10， 千斤頂10位于托盤8下方，并固定于底座12上方；位移計9由磁座18和測試儀表19組 成，磁座18固定于立柱11上，測試儀表19固定于壓縮容器2的外筒17—側。 本發明中，立柱11為4根。
本發明中，壓縮容器2、壓力活塞3的壓縮盤15、托盤8為鋼制品，其與污泥垃圾混 合物及滲濾液接觸的表面均經過防腐處理，具有一定的抗腐蝕能力。
本發明中，壓縮容器內筒16底部及側壁鋪土工布4，裝試樣后在頂部鋪土工布4，在 土工布4上放置透水石5。
本發明中，壓縮容器2的側壁為雙層，由內筒16和外筒17組成，內筒16的側壁設 有排水孔，外筒17的底部設有排水孔。
本發明中，托盤8的四周比中間要高一些，方便收集從壓縮容器2中排出的滲濾液。
本發明的工作過程如下
在壓縮容器內筒16的底部及側壁鋪設土工布4，在壓縮容器內筒16中裝污泥垃圾混 合物作為試樣，在試樣中插入塑料排水板7，在試樣的頂部鋪上土工布4，在土工布4上 放置透水石5;將壓力活塞3放在壓縮容器內筒16中，讓壓力活塞3的壓縮盤15與頂部 透水石5相接觸；由于壓力活塞3是通過螺栓固定在頂板1上的，壓力活塞3的底盤不會 發生運動，通過千斤頂10施加荷載，托盤8和壓縮容器2就會向上運動，使得污泥垃圾 混合物發生壓縮變形；千斤頂10為電動式，千斤頂10的頂升壓力可以通過千斤頂上的量 測儀表直接確定；污泥垃圾混合物的變形通過位移計9測試壓縮容器2上升量來計算。污 泥垃圾混合物在壓縮過程中產生的滲濾液通過壓縮容器內筒16的底部及側壁的排水孔直 接排到壓縮容器內筒16和外筒17之間的空腔中，然后通過外筒底部排水孔排放到托盤8 上，滲濾液然后通過托盤8側壁的排水孔，經過連接管13，匯集到滲濾液收集器6中。得 到污泥垃圾混合物的受力大小、滲濾液排放量和壓縮變形量，就可以確定污泥垃圾混合物 在不同壓力條件下的固化脫水效果。
本發明的有益效果
本發明排水路徑多，尺寸大，部分部件經過了防腐處理，解決了現有儀器測試污泥垃 圾混合物的固化脫水所存在的問題，能夠合理的對污泥垃圾混合物固化脫水效果進行評 價。
圖l為本發明的主視圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖中標號1為頂板、2為壓縮容器、3為壓力活塞、4為土工布、5為脫水石、6為 滲濾液收集器、7為塑料排水板、8為托盤、9為位移計、IO為千斤頂、ll為立柱、12為 底座、13為連接管、14為連接桿、15為壓縮盤、16內筒、17外筒、18為磁座、19為測 量儀表。
具體實施例方式
下面通過實施例結合附圖進一步描述本發明。
實施例l，頂板l采用鋼材制作，長為1200毫米，寬為1000毫米，高為20毫米，距 離頂板兩邊各100毫米的四個轉角處分別留有直徑為20毫米的圓形孔洞，用于固定立柱 ll，頂板1中心也留有直徑為25毫米的圓形孔洞，用于固定連接桿14;立柱11長度為1600 毫米，直徑為20毫米，立柱ll兩端加工有螺紋，儀器四周共有四根立柱ll;壓力活塞3 由連接桿14和壓縮盤15組成，連接桿14長度為250毫米，直徑25毫米，壓縮盤15直 徑為590毫米，厚度為20毫米，在壓縮盤15上均勻分布有40個直徑為2毫米的豎向孔 洞用于排水，連接桿14和壓縮盤15焊接在一起；壓縮容器2的側壁為雙層，由內筒16 和外筒17組成，內筒16壁厚為15毫米，內筒16的內徑為600毫米，外筒17壁厚為10 毫米，外筒的內徑為700毫米，內筒16和外筒17的高度都為1000毫米，內筒16的底部 及側壁都均勻分布有直徑2毫米的排水孔，相鄰排水孔的距離為20毫米；在壓縮容器內 筒16中均勻插入3塊塑料排水板7，塑料排水板7的長度為IOOO毫米，寬度100毫米， 厚度為IO毫米；土工布4的厚度均為1.5毫米，鋪設時應該緊貼壓縮容器內筒16;透水 石5的材料為塑料板，直徑為590毫米，厚度為15毫米，在透水石上均勻布滿直徑為2 毫米的排水孔；千斤頂10的最大伸長距離為300mm，最大油壓頂升壓力為100kN;底座 12為槽鋼，長為1200毫米，寬為1000毫米，翼緣高度為40毫米，寬度為20毫米，腹板 厚度為15毫米；位移計9的最大量程為300毫米，精度為0.1毫米；托盤8外徑為850毫 米，托盤8厚度為20毫米，托盤8側壁高度為IOO毫米，側壁厚為10毫米，托盤8側壁 底部留有一個直徑為2毫米的孔洞用于排水；連接管13為直徑2毫米的塑料管，長度為 550毫米；滲濾液收集器6為最大量程2升的量筒。將上述部件按圖1~圖2所示方式連接， 本領域的技術人員均能順利實施。
權利要求
1、一種污泥垃圾混合物脫水試驗儀，由頂板(1)、壓縮容器(2)、壓力活塞(3)、土工布(4)、透水石(5)、滲濾液收集器(6)、塑料排水板(7)、托盤(8)、位移計(9)、千斤頂(10)、立柱(11)、底座(12)和連接管(13)組成，其特征在于頂板(1)、立柱(11)和底座(12)組成一個反力架系統，立柱(11)一端通過螺栓連接底座(12)，另一端通過螺栓連接頂板(1)；壓力活塞(3)位于壓縮容器(2)上方，壓力活塞(3)由連接桿(14)和位于連接桿(14)底部的壓縮盤(15)連接組成，壓縮盤(15)設有排水孔，連接桿(14)頂端通過螺栓連接頂板(1)；壓縮容器(2)位于托盤(8)上方，壓縮容器(2)的側壁為雙層，由內筒(16)和外筒(17)組成，內筒(16)的側壁設有排水孔，外筒(17)的底部設有排水孔；內筒(16)的頂部、底部及側壁都鋪有土工布(4)，位于內筒(16)頂部的土工布(4)上放有透水石(5)，透水石(5)位于壓縮盤(15)下方；內筒(16)中插有塑料排水板(7)，塑料排水板(7)下端連接位于內筒(16)底部的土工布(4)，另一端連接內筒(16)頂部的土工布(4)；托盤(8)側壁設有排水孔，連接管(13)一端與托盤(8)側壁排水孔相連，另一端連接滲濾液收集器(6)；托盤(8)通過螺栓連接千斤頂(10)，千斤頂(10)位于托盤(8)下方，并固定于底座(12)上方；位移計(9)由磁座(18)和測試儀表(19)組成，磁座(18)固定于立柱(11)上，測試儀表(19)固定于壓縮容器(2)的外筒(17)一側。
2、 根據權利要求1所述的污泥垃圾混合物脫水試驗儀，其特征在于立柱(11)為4根。
3、 根據權利要求1所述的污泥垃圾混合物脫水試驗儀，其特征在于托盤(8)的四周比 中間高一些。
全文摘要
本發明屬環境巖土工程技術領域，具體涉及一種污泥垃圾混合物脫水試驗儀。由頂板、壓縮容器、壓力活塞、土工布、透水石、連接管、滲濾液收集器、塑料排水板、托盤、位移計、千斤頂、立柱、底座組成，頂板、立柱和底座組成一個反力架系統，壓力活塞位于壓縮容器上方，壓縮容器位于托盤上方，壓縮容器的側壁為雙層，由內筒和外筒組成，內筒側壁上設有排水孔，在內筒中鋪有土工布，內筒中插有塑料排水板；托盤側壁設有排水孔；千斤頂位于托盤與底座之間；位移計由磁座和測試儀表組成；連接管一端連接托盤側壁排水孔，另一端連接滲濾液收集器。本發明排水路徑多，尺寸大，部分部件經過了防腐處理，解決了現有儀器測試污泥垃圾混合物的固化脫水所存在的問題，能夠合理的對污泥垃圾混合物固化脫水效果進行評價。
文檔編號B30B9/02GK101607453SQ200910054559
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月9日 優先權日2009年7月9日
發明者馮世進, 楊德志, 熊巨華, 斌 胡, 高麗亞, 高廣運 申請人:同濟大學