專(zhuān)利名稱(chēng)：溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，屬于測(cè)試儀器設(shè)備類(lèi)。
背景技術(shù)：
垃圾滲濾液和垃圾填埋氣體是伴隨垃圾填埋場(chǎng)投入運(yùn)營(yíng)后產(chǎn)生的兩種主要有害物 質(zhì)。垃圾在填埋過(guò)程中由于壓實(shí)、發(fā)酵和降水淋溶作用，會(huì)產(chǎn)生一種髙濃度的有機(jī)廢水 一滲濾液。由于其濃度高、流動(dòng)緩慢，且滲漏持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，因此，它的泄露對(duì)填埋場(chǎng)周 圍的土壤、地表水和地下水造成嚴(yán)重污染。填埋氣體則是垃圾中的有機(jī)物在多介質(zhì)環(huán)境 水分、溫度等作用條件下分解而生成的富含甲烷的生物氣，其成分主要為CH4和C02, 其中大約含甲烷55%， 二氧化碳40%和少量的氧、氮、 一氧化碳和硫化氫等，這些氣體 在填埋場(chǎng)內(nèi)累積,并向外釋放,對(duì)周?chē)h(huán)境及人類(lèi)生命造成危害，其中甲烷會(huì)在大氣中氧 化生成二氧化碳-溫室氣體，其溫室效應(yīng)比CO2大20倍，對(duì)大氣變暖起著重要作用。 抑制全球變暖，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，使用清潔與可再生能源性質(zhì)的新型能源是關(guān)鍵。
垃圾滲濾液和填埋氣體在通過(guò)孔隙介質(zhì)(土壤)向外界遷移和釋放的過(guò)程中，必然 要受到周?chē)沫h(huán)境溫度、水分變化的影響。垃圾一經(jīng)填埋，就伴隨著垃圾的微生物降解 消耗內(nèi)部氧氣產(chǎn)生大量的熱量，填埋場(chǎng)內(nèi)部溫度升高，不但影響巖土、流體的物理性質(zhì)， 而且對(duì)巖土的應(yīng)力分布和流體的傳輸過(guò)程也有重要的作用。同時(shí)流體作為一種環(huán)境因素 對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)和熱對(duì)流傳輸具有重要的影響；另一方面，巖土的熱物理特性對(duì) 流體的滲流和熱傳導(dǎo)起著重要的控制作用。因此，為了控制和減少填埋氣體和滲濾液無(wú) 組織的釋放、減輕其對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，最大限度的回收填埋氣體中的能源氣體以及降 低滲濾液的排放濃度，就必須對(duì)填埋氣體和滲濾液的傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)特性進(jìn)行定量化測(cè)試， 須以試驗(yàn)的手段對(duì)填埋污染物的傳輸過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究。然而，目前國(guó)內(nèi)外已研發(fā)的相 關(guān)試驗(yàn)設(shè)備，主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題
(1) 設(shè)備均無(wú)法控制多個(gè)溫度作用的試驗(yàn)系統(tǒng)模擬，而只能針對(duì)某一固定溫度進(jìn) 行試驗(yàn)?zāi)M。
(2) 在試驗(yàn)過(guò)程控制和數(shù)據(jù)采集上，以前的設(shè)備多是利用手工搡作和記錄，有些
設(shè)備使用了計(jì)算機(jī)輔助記錄數(shù)據(jù)，但無(wú)法對(duì)試驗(yàn)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、操控和監(jiān)測(cè)， 易造成人力資源的浪費(fèi)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)于離散，對(duì)試驗(yàn)精度帶來(lái)不利影響。
(3)設(shè)備實(shí)驗(yàn)功能單一，而且無(wú)法對(duì)儀器進(jìn)行合理置換，造成了設(shè)備的可拓展性 和靈活性不髙。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上存在問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，操作使用方便的溫 控式垃圾體沉降測(cè)定裝置。
本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置包括氣體流量 計(jì)、百分表、溫度計(jì)、溫控裝置、裝載容器等，裝載容器由形成夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)容器和外 容器構(gòu)成，內(nèi)容器和外容器底部封閉，內(nèi)容器的上部設(shè)有蓋板，蓋板與內(nèi)容器密封連接， 蓋板上設(shè)有氣體收集器和注水孔，溫度計(jì)設(shè)置在內(nèi)容器的內(nèi)壁上，百分表設(shè)置在蓋板上， 在內(nèi)容器內(nèi)，設(shè)有沉降板和隔離板，隔離板下方設(shè)有反濾層，在內(nèi)容器底部設(shè)有滲濾液 收集器，在裝載容器上還設(shè)有溫控裝置。氣體收集器由儲(chǔ)氣室、氣體流量計(jì)、壓力表、 沉降管和排氣管構(gòu)成，氣體流量計(jì)和壓力表設(shè)在儲(chǔ)氣室上方，氣體流量計(jì)和壓力表管道 連接，管道的一端與儲(chǔ)氣室連通，沉降管的上端設(shè)置在儲(chǔ)氣室內(nèi)，沉降管的下端活動(dòng)穿 過(guò)內(nèi)容器的蓋板，固定連接設(shè)在內(nèi)容器內(nèi)的沉降板上，沉降管的下端套裝在排氣管上。 百分表連接在沉降管上端，其連接處活動(dòng)可調(diào)。排氣管的管壁上開(kāi)有均勻分布的微孔。 溫控裝置由溫控儀、溫度傳感器、加熱，溫度傳感器和加熱分別設(shè)置在外容器內(nèi)。
由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置利用溫控裝置 可以時(shí)時(shí)監(jiān)控溫度，可以測(cè)定在不同溫度下垃圾體滲透系數(shù)的變化，解決了溫度不易控 制的問(wèn)題。通過(guò)滲濾液收集器收集滲濾液，自動(dòng)采集儀采集流量，濃度，ph值，避免了 采用手工操作和記錄造成試驗(yàn)精度降低，誤差加大，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的數(shù)據(jù)采集。本實(shí)用 新型的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置的氣體收集器可以自動(dòng)計(jì)量氣體流量，并時(shí)時(shí)監(jiān)控， 提高了精度，節(jié)省了人力；本實(shí)用新型的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置的沉降檢測(cè)儀使用 了數(shù)顯百分表，提高了精度，降低了誤差。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)研究沉降率與孔隙率之間的變化 關(guān)系以及填埋氣體的傳輸規(guī)律不僅可以定量來(lái)分析垃圾滲濾液和填埋氣體產(chǎn)出狀況，同 時(shí)為污染的控制和填埋氣體資源化開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述 見(jiàn)附圖
溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，測(cè)定裝置包括氣體流量計(jì)l、百分表2、溫度計(jì)5、溫 控裝置14、裝載容器、沉降板3、隔離板15、排氣管6、沉降管10及滲濾液收集器16 等。裝載容器由形成夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)容器13和外容器4構(gòu)成，內(nèi)容器13和外容器4底部 呈封閉狀，內(nèi)容器13與外容器4的夾層用于放置加溫的媒介物。內(nèi)容器13的上部設(shè)有 蓋板12,蓋板12與內(nèi)容器13密封連接，蓋板12上設(shè)有氣體收集器和降雨控制器，氣 體收集器由儲(chǔ)氣室9、氣體流量計(jì)l、壓力表2、沉降管10和排氣管6構(gòu)成，氣體流量 計(jì)1和壓力表2設(shè)在儲(chǔ)氣室9上方，氣體流量計(jì)1和壓力表2管道連接，管道的一端與 儲(chǔ)氣室9連通，儲(chǔ)氣室9與蓋板12密閉連接。氣體流量計(jì)l用于測(cè)定氣體流量，壓力 表2用于測(cè)定氣體氣壓。降雨控制器是由儲(chǔ)水器18、可控式流量計(jì)17和針孔式傘形降 雨器11組成，針孔式傘形降雨器11的下端貫通內(nèi)容器13的蓋板12，設(shè)置在內(nèi)容器13 內(nèi)，其端部設(shè)置傘形降雨噴頭，針孔式傘形降雨器11的上端通過(guò)管道連接可控式流量 計(jì)17的一端，可控式流量計(jì)17的另一端通過(guò)管道連接到儲(chǔ)水器18,降雨控制器用于模 擬降雨和滲濾液回灌。溫度計(jì)6設(shè)置在內(nèi)容器13的內(nèi)壁上，用于測(cè)定垃圾體的溫度。 百分表2設(shè)置在蓋板12上，用于測(cè)定垃圾體的沉降變化，百分表2連接在沉降管10上 端，其連接處活動(dòng)可調(diào)。在內(nèi)容器13內(nèi)，設(shè)有沉降板3和隔離板15，沉降板3、隔離 板15和內(nèi)容器13之間滑動(dòng)配合，在沉降板3與隔離板15之間裝載垃圾體，隔離板15 上開(kāi)有均勻排列的微孔，微孔的作用在于方便滲濾液的流出，隔離板15下方設(shè)有反濾 層7,反濾層7根據(jù)不同的裝填物而設(shè)定。沉降管10的上端設(shè)置在儲(chǔ)氣室9內(nèi)，沉降管 10的下端穿過(guò)內(nèi)容器13的蓋板12，固定連接設(shè)在內(nèi)容器13內(nèi)的沉降板3上，沉降管 10和蓋板12之間滑動(dòng)配合，沉降板3上開(kāi)有均勾排列的滲透孔，滲透孔的作用是減輕 沉降板3的自重以及方便水分進(jìn)入垃圾體，同時(shí)方便氣體的排出。沉降管IO的下端套 裝在排氣管6上。排氣管6固定在垃圾體內(nèi)，與沉降管IO不發(fā)生接觸，排氣管6的管 壁上開(kāi)有均句分布的微孔。百分表2連接在沉降管IO上端，其連接處活動(dòng)可調(diào)。溫控 裝置14由溫控儀、溫度傳感器、電熱管，溫度傳感器和電熱管分別設(shè)置在外容器內(nèi)。 溫控儀分別與溫度傳感器和交流器連接，交流器與電熱管相連。在內(nèi)容器13底部設(shè)有 滲濾液收集器16，外接自動(dòng)釆集儀數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可測(cè)定滲濾液流量及成份分析。
權(quán)利要求1、溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，測(cè)定裝置包括氣體流量計(jì)(1)、百分表(2)、溫度計(jì)(5)、溫控裝置(14)、裝載容器等，其特征在于裝載容器由形成夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)容器(13)和外容器(4)構(gòu)成，內(nèi)容器(13)和外容器(4)底部封閉，內(nèi)容器(13)的上部設(shè)有蓋板(12)，蓋板(12)與內(nèi)容器(13)密封連接，蓋板(12)上設(shè)有氣體收集器和降雨控制器，溫度計(jì)(5)設(shè)置在內(nèi)容器(13)的內(nèi)壁上，百分表(2)設(shè)置在蓋板(12)上，在內(nèi)容器(13)內(nèi)，設(shè)有沉降板(3)和隔離板(15)，隔離板(15)下方設(shè)有反濾層(7)，在內(nèi)容器(13)底部設(shè)有滲濾液收集器(16)，在裝載容器上還設(shè)有溫控裝置(14)。
2、 如權(quán)利要求1所述的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，其特征在于氣體收集器由 儲(chǔ)氣室(9)、氣體流量計(jì)(1)、壓力表(8)、沉降管(10)和排氣管(6)構(gòu)成，氣體 流量計(jì)(1)和壓力表(8)設(shè)在儲(chǔ)氣室(9)上方，氣體流量計(jì)(1)和壓力表(8)管 道連接，管道的一端與儲(chǔ)氣室(9)連通，沉降管(10)的上端設(shè)置在儲(chǔ)氣室(9)內(nèi)， 沉降管(10)的下端活動(dòng)穿過(guò)內(nèi)容器(13)的蓋板(12),固定連接設(shè)在內(nèi)容器(13) 內(nèi)的沉降板(3)上，沉降管(10)的下端套裝在排氣管(6)上。
3、 如權(quán)利要求1和2所述的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，其特征在于百分表(2) 連接在沉降管(10)上端，其連接處活動(dòng)可調(diào)。
4、 如權(quán)利要求1和2所述的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，其特征在于排氣管(6) 的管壁上開(kāi)有均勻分布的微孔。
5、 如權(quán)利要求l所述的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，其特征在于溫控裝置(14) 由溫控儀、溫度傳感器、電熱管，溫度傳感器和電熱管分別設(shè)置在外容器內(nèi)。
6、 如權(quán)利要求1所述的溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置，其特征在于降雨控制器是 由儲(chǔ)水器(18)、可控式流量計(jì)(17)和針孔式傘形降雨器(11)組成，針孔式傘形降 雨器(11)的下端貫通內(nèi)容器(13)的蓋板(12),設(shè)置在內(nèi)容器(13)內(nèi)，其端部設(shè) 置傘形降雨噴頭，針孔式傘形降雨器(11)的上端通過(guò)管道連接可控式流量計(jì)(17)的 一端，可控式流量計(jì)(17)的另 一端通過(guò)管道連接到儲(chǔ)水器(18)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種溫控式垃圾體沉降測(cè)定裝置。它由裝載容器、溫控裝置、氣體收集器以及滲濾液收集器組成。本試驗(yàn)裝置可以測(cè)定在垃圾自重作用下垃圾體沉降率與孔隙率之間的變化關(guān)系，通過(guò)溫控裝置對(duì)垃圾體溫度進(jìn)行控制，測(cè)定在不同溫度下垃圾體滲透系數(shù)的變化規(guī)律。通過(guò)滲濾液收集器收集滲濾液，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集，避免了采用手工操作和記錄造成試驗(yàn)精度降低，誤差加大。通過(guò)滲濾液回灌，測(cè)定回灌條件下垃圾體沉降速率變化特征。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，操作方便，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，縮短了試驗(yàn)周期，測(cè)試數(shù)據(jù)精度高，自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)快。
文檔編號(hào)G01N33/00GK201060185SQ20072008477
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者勇 劉, 磊 劉, 周小軍, 李先旺, 勇 楊, 王惠蕓, 王永波, 強(qiáng) 薛, 穎 趙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所