專利名稱：反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬環(huán)境巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
污泥主要來自于工業(yè)廢水處理、自來水廠和生活污水廠等，其含水量高、有機(jī)物含量 高，可能會含有化學(xué)有毒有害物質(zhì)及生物細(xì)菌、病原菌，根據(jù)產(chǎn)生原因的不同成分有較大 的差異，如果污泥不進(jìn)行處理直接排放，將會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。目前，對污泥的處 理方法主要是填埋和焚燒。對于填埋處理，污泥進(jìn)行固化脫水能夠增加填埋高度；對于焚 燒處理，污泥進(jìn)行固化脫水后能夠提供更多的熱值。無論是采用填埋或者焚燒處理，固化 脫水都是最主要的，也是最關(guān)鍵的預(yù)處理階段。所以，研究污泥的固化脫水特性是污泥處 理的最主要問題之一。
為了研究污泥固化脫水特性，必須采用固化壓縮試驗(yàn)深入研究污泥的壓縮變形機(jī)理。 由于污泥含水量高，含有大量的有機(jī)質(zhì)成分，目前傳統(tǒng)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(jìn)行污泥固化壓縮試驗(yàn)效果差。污泥的腐蝕性也要 求儀器具有一定的抗腐蝕性，這也是傳統(tǒng)的土工壓縮儀無法滿足的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀。
本發(fā)明提出的反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀，由頂板l、壓縮容器2、壓力活塞3、 土工布4、連接管5、滲濾液收集器6、塑料排水板7、托盤8、位移計9、蠕動泵IO、千 斤頂ll、立柱12和底座13組成，其結(jié)構(gòu)如圖l和圖2所示。其中，頂板l、立柱12和底 座13組成反力架系統(tǒng)，立柱12—端通過螺栓連接底座13，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14底部的壓縮盤 15連接組成，壓縮盤15中間設(shè)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，其底部及側(cè)壁上均設(shè)有排水孔，壓縮容器2內(nèi)的頂部、底部及側(cè)壁都 鋪有土工布4，頂部的土工布4位于壓縮盤15下方；壓縮容器2中插有塑料排水板7，塑 料排水板7的數(shù)量視具體情況而定，塑料排水板7—端位于壓縮容器2底部，另一端連接 頂部的土工布4;托盤8側(cè)壁設(shè)有排水孔；連接管5—端與托盤8側(cè)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11，千斤頂11位于托盤8下方，并固
3定于底座13上方；蠕動泵10固定在立柱12上，抽水管16 —端位于壓縮盤15上方，另 一端連接蠕動泵IO，排水管17—端位于托盤8上方，另一端連接蠕動泵10;位移計9由 磁座18和測試儀表19組成，磁座18固定于立柱12上，測試儀表19固定于壓縮容器2
本發(fā)明中，立柱12為2根。
本發(fā)明中，壓縮容器2、壓力活塞3的壓縮盤15、托盤8為鋼制品，其與污泥及滲濾 液接觸的表面均經(jīng)過防腐處理，具有一定的抗腐蝕能力。
本發(fā)明中，壓縮容器2底面以上l/3部位設(shè)有鋼箍，測試儀表19固定于該鋼箍上。
本發(fā)明中，壓力活塞3的壓縮盤15直徑應(yīng)該小于壓縮容器2的內(nèi)徑，以確保壓縮試 驗(yàn)過程中，壓縮活塞3和壓縮容器2之間不要產(chǎn)生摩阻力，確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)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(fā)明的工作過程如下
在壓縮容器2的底部及側(cè)壁鋪設(shè)土工布4，在壓縮容器2中裝污泥作為試樣，在試樣 中插入塑料排水板7，在試樣的頂部鋪上土工布4;將壓力活塞3放在壓縮容器2中，讓 壓力活塞3的壓縮盤15與頂部土工布4相接觸；由于壓力活塞3是通過螺栓畫定在頂板1 上，壓力活塞3的底盤不會發(fā)生運(yùn)動，通過千斤頂ll施加荷載，托盤8和壓縮容器2就 會向上運(yùn)動，使得污泥發(fā)生壓縮變形；千斤頂ll為電動式，千斤頂ll的頂升壓力可以通 過千斤頂上的量測儀表直接確定;污泥的變形通過位移計9測試壓縮容器2上升量來計算。 得到污泥的受力大小和變形量，就可以確定污泥的壓縮變形特性和固化脫水效果。污泥壓 縮過程中產(chǎn)生的一部分滲濾液通過壓縮容器2底部及側(cè)壁的排水孔直接排到托盤8上，另 一部分滲濾液通過壓縮盤15的排水孔排到壓縮盤15上，被蠕動泵10抽取并排放到托盤8 上。滲濾液通過托盤8側(cè)壁的排水孔，經(jīng)過連接管5，匯集到滲濾液收集器6中。
本發(fā)明的有益效果-
本發(fā)明排水路徑多，尺寸大，部分部件經(jīng)過了防腐處理，解決了現(xiàn)有儀器測試污泥的 固化壓縮特性所存在的問題，能夠合理的對污泥固化壓縮特性進(jìn)行評價。


圖l為本發(fā)明的主視圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖中標(biāo)號1頂板、2為壓縮容器、3為壓力活塞、4為土工布、5為連接管、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為蠕動泵、ll為千斤頂、12為 立柱、13為底座、14為連接桿、15為壓縮盤、16為抽水管、17為排水管、18為磁座、19為測量儀表。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)施例l，頂板l采用鋼材制作，長為800毫米，寬為500亳米，厚度為20毫米，距 離頂板兩端100毫米中心處分別留有直徑為20毫米的圓形空洞，用于固定立柱12，頂板 1中間也留有直徑為25毫米的圓形空洞，用于固定連接桿14;立柱12長度為1400毫米， 直徑為20毫米，立柱12兩端加工有螺紋，儀器兩側(cè)各有一根立柱12;壓力活塞3由連接 桿14和壓縮盤15組成，連接桿14長度為300毫米，直徑為25毫米，壓縮盤15直徑為 390毫米，厚度為20毫米，在壓縮盤15上均勻分布有20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的外徑為430毫米，高度為600毫 米，壁厚為15毫米，壓縮容器2底部及周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50毫米，壓縮容器2底面以上l/3部位設(shè)有一道鋼箍；在壓縮容器2中均勻 插入2塊塑料排水板7，塑料排水板7的長度為600毫米，寬度100毫米，厚度為10毫米； 土工布4的厚度為1.5亳米，鋪設(shè)時應(yīng)該緊貼壓縮容器2;千斤頂8的最大伸長距離為300 毫米，最大油壓頂升壓力為100kN;底座9為槽鋼，長為800毫米，寬為500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200毫米， 精度為0.1毫米；蠕動泵10安裝在立柱12上，抽水管16位于壓縮盤15上方，直徑為8 毫米，長度為200毫米，排水管17位于托盤8上方，直徑為8毫米，長度為650毫米； 托盤8外徑為500毫米，壁厚為10毫米，側(cè)壁高度為100毫米，托盤8厚度為10毫米， 托盤8側(cè)壁底部留有一個直徑為2毫米的孔洞用于排水;連接管5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(lǐng)域的技術(shù)人員均能順利實(shí)施。
權(quán)利要求
1、一種反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀，由頂板(1)、壓縮容器(2)、壓力活塞(3)、土工布(4)、連接管(5)、滲濾液收集器(6)、塑料排水板(7)、托盤(8)、位移計(9)、蠕動泵(10)、千斤頂(11)、立柱(12)和底座(13)組成，其特征在于頂板(1)、立柱(12)和底座(13)組成反力架系統(tǒng)，立柱(12)一端通過螺栓連接底座(13)，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)中間設(shè)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，其底部及側(cè)壁上均設(shè)有排水孔，壓縮容器(2)內(nèi)的頂部、底部及側(cè)壁都鋪有土工布(4)，頂部的土工布(4)位于壓縮盤(15)下方；壓縮容器(2)中插有塑料排水板(7)，塑料排水板(7)一端位于壓縮容器(2)底部，另一端連接頂部的土工布(4)；托盤(8)側(cè)壁設(shè)有排水孔；連接管(5)一端與托盤(8)側(cè)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(11)，千斤頂(11)位于托盤(8)下方，并固定于底座(13)上方；蠕動泵(10)固定在立柱(12)上，抽水管(16)一端位于壓縮盤(15)上方，另一端連接蠕動泵(10)，排水管(17)一端位于托盤(8)上方，另一端連接蠕動泵(10)；位移計(9)由磁座(18)和測試儀表(19)組成，磁座(18)固定于立柱(12)上，測試儀表(19)固定于壓縮容器(2)一側(cè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀，其特征在于立柱(12) 為2根。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀，其特征在于壓縮容器(2) 底面以上1/3部位設(shè)有鋼箍，測試儀表(19)固定于該鋼箍上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀，其特征在于壓力活塞(3) 的壓縮盤(15)直徑應(yīng)該小于壓縮容器(2)的內(nèi)徑。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀，其特征在于托盤(8)的 四周比中間高一些。
全文摘要
本發(fā)明屬環(huán)境巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反力式大尺寸污泥固化壓縮試驗(yàn)儀。由頂板、壓縮容器、壓力活塞、土工布、連接管、滲濾液收集器、塑料排水板、托盤、位移計、蠕動泵、千斤頂、立柱和底座組成，壓力活塞位于壓縮容器上方，壓縮容器位于托盤上方，壓縮容器內(nèi)鋪有土工布，位于頂部的土工布位于壓縮盤下方，壓縮容器中插有塑料排水板；托盤側(cè)壁設(shè)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；蠕動泵安裝在立柱上，抽水管位于壓縮盤上方，排水管位于托盤上方；連接管一端連接托盤側(cè)壁排水孔，另一端連接滲濾液收集器。本發(fā)明排水路徑多，尺寸大，部分部件經(jīng)過了防腐處理，解決了現(xiàn)有儀器測試污泥的固化壓縮特性所存在的問題，能夠合理的對污泥固化壓縮特性進(jìn)行評價。
文檔編號G01N3/08GK101587048SQ200910053788
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者馮世進(jìn), 楊德志, 熊巨華, 高麗亞, 高廣運(yùn) 申請人:同濟(jì)大學(xué)