[发明专利]一种进行淋溶试验的可循环淋溶装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种进行淋溶试验的可循环淋溶装置，可以进行固体，尤其是煤矸石、粉煤灰、尾矿、废弃矿产、脉石、工业固体废弃物、城市固体废弃物等固体废弃物的淋溶试验，属于固体废弃物处理与资源化利用领域。

背景技术

随着国民经济的持续稳定发展，我国采矿业高速发展，煤炭、金属、非金属矿物的开采量持续增长，相应排放出大量的煤矸石、尾矿和废弃矿产；煤炭的大量燃烧利用，也产生了许多粉煤灰。另一方面，城市化进程加快，排放出越来越多的生活垃圾。所有这些，都使固体废弃物的排放量越来越大。许多煤矸石、尾矿、废弃矿产都直接堆存，或者简单处置后堆存或者充填。不仅占用大片土地，影响生态景观，而且受雨水或者地下水等介质淋溶后可能对水体、地下水造成严重危害，急需要进行影响评价。

目前，尽管已有煤矸石等尾矿的淋溶试验装置，但是大都是进行人工注水操作，淋溶水量和水位都存在一定的不确定性，而且大多只能进行单次淋溶，不能进行重复循环试验，不仅操作繁琐，而且往往因为注水规律性不强，很难对尾矿和矸石中组分的淋溶和浸出状况做出客观准确的评价，极大影响了试验的准确性以及结果的客观性和重复性。显然，十分有必要开发可循环淋溶装置，进行固体废弃物的淋溶试验。为此，本发明公开了一种进行固体废弃物淋溶试验的可循环淋溶装置，基于水流径向流动时，细颗粒物大都沉积在装样器底部，因此可长时间使用不易堵塞，优于传统淋溶装置中淋溶时采用下部出水的方案。而且，因为储水器上方设置有补水箱并与水位传感器连接，可以根据水位变化适时通过补水管向储水器中补水，从而避免因为蒸发等原因导致水位下降，始终保证淋溶装置中水位和水量处于较稳定状态，保证可以进行较长时间的淋溶试验。而且，装样器的进水通过喷淋方式进行，完全可以做到整体均匀进水，使淋溶试验更加接近实际。

发明内容

本发明公开了一种进行淋溶试验的可循环淋溶装置，可以进行固体，尤其是煤矸石、粉煤灰、尾矿、废弃矿产、脉石、工业固体废弃物、城市固体废弃物等在水介质条件下淋溶时，固体废弃物中可溶组分的淋溶状况，以及可能对水体、地下水、土壤造成的危害。其中，固体废弃物中可溶组分的淋溶状况以及对水体的危害，可以通过在淋溶过程中不同时段取淋溶液进行分析检测得出。

该淋溶装置由装样器(1)与储水器(2)通过排水管3相连接，其中装样器(1)中安装有隔板(4)和隔板(5)。隔板(4)与装样器(1)相对的两侧密封连接，且与装样器(1)的底面留有一定的空隙。隔板(5)与装样器(1)的底面相连接，且高度低于装样器(1)的高度。在隔板(4)和(5)之间设置有过滤组件(6)。潜水泵(7)置于储水器(2)之中，潜水泵(7)直接接于注水管(8)，同时喷淋器(9)也与注水管(8)相连接；喷淋器(9)与注水管(8)之间装有水量调节阀(10)。在储水器(2)上方安装有补水箱(12)，其中与补水箱(12)相连接的有水位传感器(13)和补水管(14)。同时，在储水器(2)的顶部设有取样口(15)。其中，装样器(1)、储水器(2)、注水管(8)、补水箱(12)和补水管(14)等通过固定夹套(16)固定在支架(11)之上。

为保证淋溶样品的代表性，必须使样品量保持适当。为此，本发明采取的技术方案是，淋溶装置中设置有轻质透明材料制成的装样器(1)和储水器(2)，其容积为5～60L，装样器可以盛装粒度小于50mm的样品5～45kg。装样器和储水器的外形可以是长方体、正方体、圆柱体和其他进样和取样方便的多种形状。

为了保证进样和取样方便，本发明采取的技术方案是，装样器(1)与储水器(2)的顶盖可以灵活拆装。二者均为轻质透明材料制成，装样器中设置有液位计，可以及时显示水位变化，以便及时补水。装样器(1)靠近隔板(5)一侧的外壁距离底板20～70mm处设置有一直径为10～60mm的孔。

排水管(3)的外径为10～60mm，注水管(8)的外径为15～60mm，补水管(14)的外径5～35mm，管壁厚度为2～10mm，材质为PVC等适合做管材的轻质材料。

为了使淋溶装置中的淋溶液径向流动，本发明采取的技术方案是，装样器(1)的安装位置略高于储水器(2)的位置，且两容器保持在同一中心线上。在装样器(1)中设有隔板(4)和隔板(5)。隔板(4)与装样器(1)底板的距离为10～60mm，距离装样器(1)安装排水管(3)一侧的外壁距离为20～120mm；隔板(5)与装样器的底板相连接，距离装样器(1)安装排水管(3)一侧的外壁距离为10～50mm，隔板高度不超过装样器外壁的高度，为50～150mm。