大型垃圾土滲透係數測量儀的製作方法

2023-11-05 05:54:42

大型垃圾土滲透係數測量儀的製作方法
【專利摘要】本發明屬巖土工程【技術領域】，具體涉及一種大型垃圾土滲透係數測量儀。由不鏽鋼實驗桶、帶手柄鐵盤、通絲外接頭、金屬過濾網、軟管、水浴溫控層、小型直流水泵、有機玻璃管、彎頭、可拆卸金屬網、固定支架網、球閥、腳支和防腐蝕塗料組成。水浴溫控層由軟管、小型直流水泵、入水排氣孔、溫控加熱棒、雙層不鏽鋼和溫水組成，通絲外接頭、金屬過濾網和軟管在不鏽鋼實驗桶上部，固定支架網由兩層金屬過濾網和固定腳架組成，通絲外接頭、金屬過濾網、有機玻璃管和彎頭組成水頭讀數管，金屬過濾網、軟管和球閥組成液體滲流收集系統位於裝置底部。本發明裝置可直接方便地測量垃圾土在不同影響因素下的滲透係數，填補了垃圾土滲透係數室內實驗測量儀器研製的空白。
【專利說明】大型垃圾土滲透係數測量儀
【技術領域】
[0001]本發明屬巖土工程【技術領域】，具體涉及一種通過常水頭滲透試驗的方法測量垃圾土體滲透係數的大型垃圾土滲透係數測量儀。
【背景技術】
[0002]隨著近年來我國經濟的迅速發展，我國垃圾產量逐年增加，大多數城市採用填埋的方式處理垃圾的情況下，垃圾填埋場多採用回灌的方式處理垃圾填埋過程中產生的有毒有害的滲濾液，這樣既能加速垃圾降解，又能有效處理垃圾滲濾液。然而，若回灌量過大可能會導致垃圾體中水位升高，引發填埋場失穩破壞；若回灌量過小則不能有效增快垃圾土的降解速率。因此，確定最佳回灌量對垃圾填埋場的運營有著重要意義。決定回灌量的重要指標是垃圾土的滲透係數。垃圾土的滲透係數受溫度、垃圾土性質、回灌液種類等因素影響，但是目前缺乏對垃圾土在不同影響下滲透係數的測量數據。確定垃圾填埋場滲濾液回灌量缺乏必要的理論依據，存在較大的盲目性和危險性。通過室內常水頭試驗可以測量垃圾土的滲透係數，進而可以確定垃圾填埋場現場的最佳回灌量，然而目前缺乏這類大型室內實驗測量裝置，使得垃圾土滲透係數難以測量。因此，亟需研製一種通過常水頭滲透試驗的方法測量垃圾土體滲透係數的大型垃圾土滲透係數測量儀。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供一種大型垃圾土滲透係數測量儀。
[0004]本發明提出的大型垃圾土滲透係數測量儀，由不鏽鋼實驗桶1、帶手柄鐵盤2、通絲外接頭3、金屬過濾網4、軟管5、水浴溫控層6、小型直流水泵7、有機玻璃管8、彎頭9、可拆卸金屬網10、固定支架網11、球閥12、腳支13和防腐蝕塗料14組成，其中，水浴溫控層6位於不鏽鋼實驗桶I外部，水浴溫控層6由軟管5、小型直流水泵7、入水排氣孔15，溫控加熱棒16，雙層不鏽鋼17和溫水18組成，不鏽鋼實驗桶I上部依次通過金屬過濾網4、通絲外接頭3和軟管5連接，雙層不鏽鋼17套於不鏽鋼實驗桶I中部及下部，雙層不鏽鋼17頂部設有入水排氣孔15，溫控加熱棒16通過入水排氣孔15插入到雙層不鏽鋼17內，雙層不鏽鋼17頂部設有小型直流水泵7，所述小型直流水泵7通過軟管連接雙層不鏽鋼17，所述雙層不鏽鋼17內壁與不鏽鋼實驗桶I外壁之間設有溫水18 ;可拆卸金屬網10由金屬過濾網和卡槽組成，金屬過濾網兩端通過卡槽固定於不鏽鋼實驗桶I內壁上，帶手柄鐵盤2位於可拆卸金屬網10上；固定支架網11由兩層金屬過濾網和固定腳架20組成，兩層金屬過濾網兩端通過固定腳架20固定於不鏽鋼實驗桶I內壁上；拆卸金屬網10和固定支架網11 一側與不鏽鋼實驗桶I連接處分別依次通過通絲外接頭3、金屬過濾網4、有機玻璃管8和彎頭9組成水頭讀數管，使用時，垃圾土樣位於拆卸金屬網10和固定支架網11，通過拆卸金屬網10和固定支架網11 一側的水頭讀數管可以讀出待測垃圾土樣上下邊界的兩個水頭值；不鏽鋼實驗桶I底部通過金屬過濾網、軟管5和球閥12組成液體滲流收集系統。
[0005]本發明中，不鏽鋼實驗桶I底部設有桶底加厚層20，通過三根腳支13支撐。[0006]本發明中，帶手柄鐵盤2鐵盤直徑小於不鏽鋼實驗桶I內徑。
[0007]本發明中，不鏽鋼實驗桶I內壁、有機玻璃管8內徑、通絲外接頭3內壁和球閥12與不鏽鋼實驗桶I連接處均塗刷防腐蝕塗料14。
[0008]本發明中，水浴溫控層6工作時，(中)雙層不鏽鋼層17兩層間抽為真空保溫，與不鏽鋼實驗桶I焊接密封連接，溫控加熱棒16插入水浴溫控層6中；入水排氣孔15位於雙層不鏽鋼層17頂部使溫水18可以灌滿水浴溫控層6，加熱時可以排氣；小型直流水泵7與水浴溫控層6由軟管5連接，使水浴溫控層內熱水循環傳熱均勻。
[0009]本發明中，金屬過濾網10有兩個對稱的缺口，便於嵌入卡槽19中。
[0010]本發明中，帶手柄鐵盤2可方便的控制垃圾土密實度，方便將垃圾土分層。
[0011]本發明中，不鏽鋼實驗桶下部設置固定支架網11，兩層金屬過濾網4焊接連接並焊接固定於固定腳架20上，再與不鏽鋼實驗桶I焊接連接，測量時在固定支架網11之上放置任意密度的垃圾土樣22，再將可拆卸金屬網10固定在垃圾土樣上方，即將金屬過濾網4嵌入卡槽19，卡槽19與不鏽鋼實驗桶I焊接連接。
[0012]本發明中，共有兩套水頭讀數管，分別位於待測垃圾土的上下邊界處，水頭讀數管彎頭9位於水浴溫控層6之外，與水浴溫控層6密封連接。有機玻璃管8帶刻度，可以讀出待測垃圾土上下邊界的兩個水頭值。
[0013]本發明的工作過程如下:
將溫水18灌滿水浴溫控層6後開啟溫控加熱棒16，按實驗需要調節好溫度，打開小型直流水泵7。一段時間待水溫穩定均勻，將待測垃圾土樣22堆放在固定鋼絲網11上，可以使用帶手柄鐵盤2控制垃圾土密實程度。堆放垃圾土高500毫米，將金屬過濾網4嵌入卡槽19，之後根據實驗需要，開始向不鏽鋼實驗桶I內灌入所需液體。灌入液體的同時打開球閥12，注意計時和收集從球閥12中流出的液體，同時讀出對應時間t秒下兩水頭讀數管的水頭差值h毫米，之後根據公式計算出垃圾土在該溫度條件下的滲透係數。
[0014]本發明的有益效果:
本發明裝置的最大優點是可直接方便地測量垃圾土在不同影響因素下的滲透係數，填補了垃圾土滲透係數室內實驗測量儀器的空白。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的前視圖。
[0016]圖2為本發明的俯視圖。
[0017]圖中標號:1為不鏽鋼實驗桶，2為帶手柄鐵盤，3為通絲外接頭，4為金屬過濾網，5為軟管,6為水浴溫控層,7為小型直流水泵,8為有機玻璃管，9為彎頭，10為可拆卸過濾網，11為固定過濾網，12為球閥，13為腳支，14為防腐蝕塗料,15為入水排氣孔,16為溫控加熱棒，17為雙層不鏽鋼，18為溫水，19為卡槽，20為固定腳架，21為桶底加厚層，22為垃
圾土樣。
【具體實施方式】
[0018]下面通過實施例結合附圖進一步說明本發明。
[0019]實施例1:如圖1和圖2所示，不鏽鋼實驗桶I直徑400毫米，高1200毫米，厚3毫米，底部為5毫米厚桶底加厚層21。固定過濾網11材料為不鏽鋼，距桶底100毫米，直徑400毫米，厚3毫米，4個對稱位置安裝固定腳架20。固定腳架為寬20毫米的不鏽鋼片，一端焊接在固定過濾網11上，一端焊接在不鏽鋼實驗桶I上。可拆卸過濾網10材料為不鏽鋼，距桶底600毫米，直徑400毫米，厚2毫米。金屬過濾網10有兩個對稱的缺口，便於嵌入卡槽19中桶底在三個對稱位置安裝3個鐵製腳支，高200毫米。桶底中心有一直徑20毫米的孔洞，孔洞焊接內徑20毫米，長20毫米的不鏽鋼出水管，出水管與內徑20毫米的軟管5連接，接口處安裝有球閥12。不鏽鋼實驗桶I頂部附近設有直徑50毫米的孔洞，孔洞中心距桶頂端150毫米焊接內徑50毫米的不鏽鋼出水管，出水管與內徑50毫米的軟管5連接。不鏽鋼實驗桶I同一豎直位置設有直徑10毫米的兩個孔洞，其中一個中心距底部110毫米，另一個中心距底部590毫米，兩個孔洞焊接內徑10毫米，長20毫米的不鏽鋼出水管，出水管與內徑10毫米的有機玻璃管連接，上方的有機玻璃管8長40毫米，下方的有機玻璃管8長110暈米,都與內徑10暈米的彎頭9相連接,彎頭9另一邊都與內徑10暈米的有機玻璃管8連接，內部一根標刻度100-1200毫米，外方一根標刻度600-1200毫米。水浴控制層6由軟管5、小型直流水泵7、入水排氣孔15，溫控加熱棒16，雙層不鏽鋼17和溫水18組成。水浴控制層6外壁為高1000毫米直徑420毫米的圓筒上下兩端焊接內徑400毫米外徑420毫米的雙層不鏽鋼圓環，整個焊接在不鏽鋼實驗桶I外側，將不鏽鋼試驗桶I包裹。水浴控制層6外壁上部對稱位置留有內徑20毫米的孔洞，分別嵌入軟管5 —頭插入水中，另一頭接在小型直流水泵7上形成一個水循環系統。在上部另一處留有直徑30毫米的孔洞，位於軟管5放置口的連線中垂線上，用於放入溫控加熱棒16。兩孔洞兩線相應位置留有空洞便於有機玻璃管穿出，接口處用凡士林密封。
【權利要求】
1.一種大型垃圾土滲透係數測量儀，由不鏽鋼實驗桶(I)、帶手柄鐵盤(2)、通絲外接頭(3)、金屬過濾網(4)、軟管(5)、水浴溫控層(6)、小型直流水泵(7)、有機玻璃管(8)、彎頭(9)、可拆卸金屬網(10)、固定支架網(11)、球閥(12)、腳支(13)和防腐蝕塗料(14)組成，其特徵在於，水浴溫控層(6)位於不鏽鋼實驗桶(I)外部，水浴溫控層(6)由軟管(5)、小型直流水泵(7)、入水排氣孔(15)，溫控加熱棒(16)，雙層不鏽鋼(17)和溫水(18)組成，不鏽鋼實驗桶(I)上部依次通過金屬過濾網(4)、通絲外接頭(3)和軟管(5)連接，雙層不鏽鋼(17)套於不鏽鋼實驗桶(I)中部及下部，雙層不鏽鋼(17)頂部設有入水排氣孔(15)，溫控加熱棒(16)通過入水排氣孔((15))插入到雙層不鏽鋼(17)內，雙層不鏽鋼(17)頂部設有小型直流水泵(7)，所述小型直流水泵(7)通過軟管連接雙層不鏽鋼(17)，所述雙層不鏽鋼(17)內壁與不鏽鋼實驗桶⑴外壁之間設有溫水(18);可拆卸金屬網(10)由金屬過濾網和卡槽組成，金屬過濾網兩端通過卡槽固定於不鏽鋼實驗桶(I)內壁上，帶手柄鐵盤(2)位於可拆卸金屬網(10)上；固定支架網(11)由兩層金屬過濾網和固定腳架(20)組成，兩層金屬過濾網兩端通過固定腳架(20)固定於不鏽鋼實驗桶(I)內壁上；拆卸金屬網(10)和固定支架網(11) 一側與不鏽鋼實驗桶(I)連接處分別依次通過通絲外接頭(3)、金屬過濾網(4)、有機玻璃管(8)和彎頭(9)組成水頭讀數管，使用時，垃圾土樣位於拆卸金屬網(10)和固定支架網(11)，通過拆卸金屬網(10)和固定支架網(11) 一側的水頭讀數管可以讀出待測垃圾土樣上下邊界的兩個水頭值；不鏽鋼實驗桶(I)底部通過金屬過濾網、軟管(5)和球閥(12)組成液體滲流收集系統。
2.根據權利要求1所述的大型垃圾土滲透係數測量儀，其特徵在於不鏽鋼實驗桶(I)底部設有桶底加厚層(20)，通過三根腳支(13)支撐。
3.根據權利要求1所述的大型垃圾土滲透係數測量儀，其特徵在於帶手柄鐵盤(2)鐵盤直徑小於不鏽鋼實驗桶(I)內徑。
4.根據權利要求1所述的大型垃圾土滲透係數測量儀，其特徵在於不鏽鋼實驗桶(I)內壁、有機玻璃管(8)內徑、通絲外接頭(3)內壁和球閥(12)與不鏽鋼實驗桶(I)連接處均塗刷防腐蝕塗料(14)。
【文檔編號】G01N15/08GK104034642SQ201410239215
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】馮世進, 高可為, 陳逸昕, 李垚 申請人:同濟大學