[发明专利]污泥垃圾混合物脱水试验仪

说明书

技术领域

本发明属环境岩土工程技术领域，具体涉及一种污泥垃圾混合物固化脱水试验仪。

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，成分非常复杂，如果污泥不进行处理，直接排放，将会对环境造成严重的危害。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。但由于污泥的含水率高达80％以上，为了保证污泥的稳定燃烧，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。

降低污泥含水率的方法中应用最广的就是固化脱水的方法，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，能有效增多排水通道，提高污泥固结排水效率。为了研究污泥垃圾混合物固化脱水特性，必须采用压缩脱水试验深入研究污泥垃圾混合物的压缩变形机理。由于污泥垃圾混合物含水量高，含有大量的有机质成分，目前传统的土工压缩仪只有上下透水面可以透水，排水路径少，而且试样尺寸小，进行污泥垃圾混合物固化压缩试验效果差。污泥垃圾混合物的腐蚀性也要求仪器具有一定的抗腐蚀性，这也是传统的土工压缩仪无法满足的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种污泥垃圾混合物脱水试验仪。

本发明提出的污泥垃圾混合物脱水试验仪，由顶板1、压缩容器2、压力活塞3、土工布4、透水石5、渗滤液收集器6、塑料排水板7、托盘8、位移计9、千斤顶10、立柱11、底座12和连接管13组成，其结构如图1和图2所示。其中，顶板1、立柱11和底座12组成一个反力架系统，立柱11一端通过螺栓连接底座12，另一端通过螺栓连接顶板1；压力活塞3位于压缩容器2上方，压力活塞3由连接杆14和位于连接杆底部的压缩盘15连接组成，压缩盘15设有排水孔，连接杆14顶端通过螺栓连接顶板1；压缩容器2位于托盘8上方，压缩容器2的侧壁为双层，由内筒16和外筒17组成，内筒16的侧壁设有排水孔，外筒17的底部设有排水孔；内筒16的顶部、底部及侧壁都铺有土工布4，位于内筒16顶部的土工布4上放有透水石5，透水石5位于压缩盘15下方；内筒16中插有塑料排水板7，塑料排水板7的数量视具体情况而定，塑料排水板7下端连接位于内筒16底部的土工布4，另一端连接内筒16顶部的土工布4；托盘8侧壁设有排水孔，连接管13一端与托盘8侧壁排水孔相连，另一端连接渗滤液收集器6；托盘8通过螺栓连接千斤顶10，千斤顶10位于托盘8下方，并固定于底座12上方；位移计9由磁座18和测试仪表19组成，磁座18固定于立柱11上，测试仪表19固定于压缩容器2的外筒17一侧。

本发明中，立柱11为4根。

本发明中，压缩容器2、压力活塞3的压缩盘15、托盘8为钢制品，其与污泥垃圾混合物及渗滤液接触的表面均经过防腐处理，具有一定的抗腐蚀能力。

本发明中，压缩容器内筒16底部及侧壁铺土工布4，装试样后在顶部铺土工布4，在土工布4上放置透水石5。

本发明中，压缩容器2的侧壁为双层，由内筒16和外筒17组成，内筒16的侧壁设有排水孔，外筒17的底部设有排水孔。

本发明中，托盘8的四周比中间要高一些，方便收集从压缩容器2中排出的渗滤液。

本发明的工作过程如下：

在压缩容器内筒16的底部及侧壁铺设土工布4，在压缩容器内筒16中装污泥垃圾混合物作为试样，在试样中插入塑料排水板7，在试样的顶部铺上土工布4，在土工布4上放置透水石5；将压力活塞3放在压缩容器内筒16中，让压力活塞3的压缩盘15与顶部透水石5相接触；由于压力活塞3是通过螺栓固定在顶板1上的，压力活塞3的底盘不会发生运动，通过千斤顶10施加荷载，托盘8和压缩容器2就会向上运动，使得污泥垃圾混合物发生压缩变形；千斤顶10为电动式，千斤顶10的顶升压力可以通过千斤顶上的量测仪表直接确定；污泥垃圾混合物的变形通过位移计9测试压缩容器2上升量来计算。污泥垃圾混合物在压缩过程中产生的渗滤液通过压缩容器内筒16的底部及侧壁的排水孔直接排到压缩容器内筒16和外筒17之间的空腔中，然后通过外筒底部排水孔排放到托盘8上，渗滤液然后通过托盘8侧壁的排水孔，经过连接管13，汇集到渗滤液收集器6中。得到污泥垃圾混合物的受力大小、渗滤液排放量和压缩变形量，就可以确定污泥垃圾混合物在不同压力条件下的固化脱水效果。

本发明的有益效果：