[實用新型]溫控式垃圾體沉降測定裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720084777.6
• 申請日: 2007-05-18
• 公開（公告）號: CN201060185Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 薛強;楊勇;劉勇;李先旺;趙穎;劉磊;王永波;王惠蕓;周小軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種溫控式垃圾體沉降測定裝置，屬于測試儀器設備類。

背景技術

垃圾滲濾液和垃圾填埋氣體是伴隨垃圾填埋場投入運營后產(chǎn)生的兩種主要有害物質。垃圾在填埋過程中由于壓實、發(fā)酵和降水淋溶作用，會產(chǎn)生一種高濃度的有機廢水-滲濾液。由于其濃度高、流動緩慢，且滲漏持續(xù)時間長，因此，它的泄露對填埋場周圍的土壤、地表水和地下水造成嚴重污染。填埋氣體則是垃圾中的有機物在多介質環(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CO₂，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，這些氣體在填埋場內累積，并向外釋放，對周圍環(huán)境及人類生命造成危害，其中甲烷會在大氣中氧化生成二氧化碳-溫室氣體，其溫室效應比CO₂大20倍，對大氣變暖起著重要作用。抑制全球變暖，保護生態(tài)環(huán)境，使用清潔與可再生能源性質的新型能源是關鍵。

垃圾滲濾液和填埋氣體在通過孔隙介質(土壤)向外界遷移和釋放的過程中，必然要受到周圍的環(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部氧氣產(chǎn)生大量的熱量，填埋場內部溫度升高，不但影響巖土、流體的物理性質，而且對巖土的應力分布和流體的傳輸過程也有重要的作用。同時流體作為一種環(huán)境因素對巖土的物理力學性質和熱對流傳輸具有重要的影響；另一方面，巖土的熱物理特性對流體的滲流和熱傳導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組織的釋放、減輕其對生態(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，就必須對填埋氣體和滲濾液的傳輸?shù)膭討B(tài)特性進行定量化測試，須以試驗的手段對填埋污染物的傳輸過程進行監(jiān)測研究。然而，目前國內外已研發(fā)的相關試驗設備，主要存在以下幾個方面的問題：

(1)設備均無法控制多個溫度作用的試驗系統(tǒng)模擬，而只能針對某一固定溫度進行試驗模擬。

(2)在試驗過程控制和數(shù)據(jù)采集上，以前的設備多是利用手工操作和記錄，有些設備使用了計算機輔助記錄數(shù)據(jù)，但無法對試驗進程進行實時跟蹤、操控和監(jiān)測，易造成人力資源的浪費和試驗數(shù)據(jù)的過于離散，對試驗精度帶來不利影響。

(3)設備實驗功能單一，而且無法對儀器進行合理置換，造成了設備的可拓展性和靈活性不高。

發(fā)明內容

針對以上存在問題，本實用新型的目的在于提供一種結構合理，操作使用方便的溫控式垃圾體沉降測定裝置。

本實用新型是采用以下技術方案實現(xiàn)的：溫控式垃圾體沉降測定裝置包括氣體流量計、百分表、溫度計、溫控裝置、裝載容器等，裝載容器由形成夾層結構的內容器和外容器構成，內容器和外容器底部封閉，內容器的上部設有蓋板，蓋板與內容器密封連接，蓋板上設有氣體收集器和注水孔，溫度計設置在內容器的內壁上，百分表設置在蓋板上，在內容器內，設有沉降板和隔離板，隔離板下方設有反濾層，在內容器底部設有滲濾液收集器，在裝載容器上還設有溫控裝置。氣體收集器由儲氣室、氣體流量計、壓力表、沉降管和排氣管構成，氣體流量計和壓力表設在儲氣室上方，氣體流量計和壓力表管道連接，管道的一端與儲氣室連通，沉降管的上端設置在儲氣室內，沉降管的下端活動穿過內容器的蓋板，固定連接設在內容器內的沉降板上，沉降管的下端套裝在排氣管上。百分表連接在沉降管上端，其連接處活動可調。排氣管的管壁上開有均勻分布的微孔。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置在外容器內。

由于采用了以上技術方案，本實用新型的溫控式垃圾體沉降測定裝置利用溫控裝置可以時時監(jiān)控溫度，可以測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題。通過滲濾液收集器收集滲濾液，自動采集儀采集流量，濃度，ph值，避免了采用手工操作和記錄造成試驗精度降低，誤差加大，實現(xiàn)了全過程的數(shù)據(jù)采集。本實用新型的溫控式垃圾體沉降測定裝置的氣體收集器可以自動計量氣體流量，并時時監(jiān)控，提高了精度，節(jié)省了人力；本實用新型的溫控式垃圾體沉降測定裝置的沉降檢測儀使用了數(shù)顯百分表，提高了精度，降低了誤差。通過本實驗研究沉降率與孔隙率之間的變化關系以及填埋氣體的傳輸規(guī)律不僅可以定量來分析垃圾滲濾液和填埋氣體產(chǎn)出狀況，同時為污染的控制和填埋氣體資源化開發(fā)提供基礎數(shù)據(jù)。

附圖說明

附圖是本實用新型的結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：

見附圖

溫控式垃圾體沉降測定裝置，測定裝置包括氣體流量計1、百分表2、溫度計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構的內容器13和外容器4構成，內容器13和外容器4底部呈封閉狀，內容器13與外容器4的夾層用于放置加溫的媒介物。內容器13的上部設有蓋板12，蓋板12與內容器13密封連接，蓋板12上設有氣體收集器和降雨控制器，氣體收集器由儲氣室9、氣體流量計1、壓力表2、沉降管10和排氣管6構成，氣體流量計1和壓力表2設在儲氣室9上方，氣體流量計1和壓力表2管道連接，管道的一端與儲氣室9連通，儲氣室9與蓋板12密閉連接。氣體流量計1用于測定氣體流量，壓力表2用于測定氣體氣壓。降雨控制器是由儲水器18、可控式流量計17和針孔式傘形降雨器11組成，針孔式傘形降雨器11的下端貫通內容器13的蓋板12，設置在內容器13內，其端部設置傘形降雨噴頭，針孔式傘形降雨器11的上端通過管道連接可控式流量計17的一端，可控式流量計17的另一端通過管道連接到儲水器18，降雨控制器用于模擬降雨和滲濾液回灌。溫度計6設置在內容器13的內壁上，用于測定垃圾體的溫度。百分表2設置在蓋板12上，用于測定垃圾體的沉降變化，百分表2連接在沉降管10上端，其連接處活動可調。在內容器13內，設有沉降板3和隔離板15，沉降板3、隔離板15和內容器13之間滑動配合，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下方設有反濾層7，反濾層7根據(jù)不同的裝填物而設定。沉降管10的上端設置在儲氣室9內，沉降管10的下端穿過內容器13的蓋板12，固定連接設在內容器13內的沉降板3上，沉降管10和蓋板12之間滑動配合，沉降板3上開有均勻排列的滲透孔，滲透孔的作用是減輕沉降板3的自重以及方便水分進入垃圾體，同時方便氣體的排出。沉降管10的下端套裝在排氣管6上。排氣管6固定在垃圾體內，與沉降管10不發(fā)生接觸，排氣管6的管壁上開有均勻分布的微孔。百分表2連接在沉降管10上端，其連接處活動可調。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置在外容器內。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。在內容器13底部設有滲濾液收集器16，外接自動采集儀數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可測定滲濾液流量及成份分析。