【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及巖土工程，特別涉及一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置及方法。
技術介紹
1、污泥是城市生活污水和工農(nóng)業(yè)廢水在進行凈化過程中產(chǎn)生的沉淀物，是一種危害性較大的固體廢棄物。如不加以固化處理，將會對環(huán)境造成嚴重的二次污染。污泥既是一種環(huán)境廢棄物，也是一種可以利用的資源，利用污泥固化是污泥回收利用的一項有效措施。
2、污泥固化時，通常外運固化劑利用裝置將粉料送入非污泥原位的試樣倉，固化劑與污泥接觸后，便會在短時間內(nèi)與周邊的污泥和水發(fā)生一系列的化學反應：
3、
4、現(xiàn)有技術下的污泥固化試驗裝置并不能模擬真實地層環(huán)境下污泥的固化，同時無法實現(xiàn)對不同來源污泥的固化的模擬，很大程度上只進行單一來源污泥的試驗，試驗裝置適用性程度較低。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于針對上述問題，提供了一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置及方法。該裝置和方法能模擬污泥所處實際環(huán)境及其土壤成分變化，最大程度地復現(xiàn)污泥所處真實地層環(huán)境，提高裝置的適用性。
2、本專利技術的目的可采用以下技術方案來達到：
3、一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，包括試驗倉、壓力板、觀察窗、試驗倉氣密蓋、排水管、水閥控制器、計算機和油壓控制器，所述試驗倉的外壁上開有通孔，所述試驗倉置于試驗裝置支座正上方，壓力板安裝于試驗倉內(nèi)，且試驗倉與壓力板之間的間隙由透水石排列填充；所述試驗倉的側面上設有觀察窗，所述試驗倉氣密蓋的一端與試驗倉鉸
4、作為一種優(yōu)選的方案，所述試驗倉的底部設有落水收集槽。
5、作為一種優(yōu)選的方案，所述試驗倉氣密蓋底部設有油壓千斤頂。
6、作為一種優(yōu)選的方案，所述油壓千斤頂與油壓控制器之間由由進油管和退油管連接。
7、作為一種優(yōu)選的方案，所述壓力板底部設有通孔且在板頂設有鋼制提手。
8、作為一種優(yōu)選的方案，所述試驗倉外壁采用鋼鐵材料。
9、作為一種優(yōu)選的方案，所述觀察窗采用玻璃材料。
10、作為一種優(yōu)選的方案，所述排水管設有閥門且管身采用pvc管材。
11、一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的方法，包括以下步驟：
12、s1、試驗倉通過手輪打開或關閉試驗倉氣密蓋。試驗倉內(nèi)底部需上下交錯鋪設雙層透水石，底部鋪設完成后需沿著內(nèi)壁表面繼續(xù)豎向鋪設雙層透水石。
13、s2、試驗倉底設有支座，支座旁安置落水收集槽。試驗倉底部排水管豎直向下布置，且排水管上設有閥門，有利于污泥試樣將水排出到落水收集槽內(nèi)；
14、s3、為體現(xiàn)真實地層環(huán)境，應在污泥試樣上覆蓋壓力板，壓力板中需預留孔道走水管線與傳感器連接線；壓力板四邊與試驗倉內(nèi)壁透水石接觸。根據(jù)污泥試樣所在地層環(huán)境，試驗倉氣密蓋底部油壓千斤頂裝置可對壓力板施加相應的頂部壓力；
15、s4、各傳感器連接至計算機，如土壓力盒和溫濕度傳感器，并將控制程序連接就位，連接線穿過試驗倉外壁通孔并按照要求將其接入壓力板孔道，通過壓力板底部通孔連接各傳感器。試驗倉外的管線用密封管接入；溫濕度傳感器連接壓力板中的傳感器連接線后，將三個傳感器沿污泥試樣邊長方向均勻布置在污泥試樣的中部，檢測試樣內(nèi)部環(huán)境，以便控制污泥試樣所處環(huán)境的溫濕度；
16、s5、各溫濕度傳感器周圍呈四邊形范圍布置土壓力盒。各傳感器布置完成后，壓力板可提起繼續(xù)往試驗倉內(nèi)填入污泥試樣至試驗要求高度；
17、s6、油壓控制器的進油管和退油管穿過試驗倉外壁通孔后，接入氣密蓋底部的油壓千斤頂；
18、s7、試驗倉由氣密蓋封閉后，根據(jù)污泥試樣所在真實地層環(huán)境，由水閥控制器控制試驗倉內(nèi)進水，排水管閥門控制試驗倉的排水，再由電阻絲或液氮管對污泥試樣進行升/降溫處理，溫濕度傳感器收集實時數(shù)據(jù)并在計算機上顯示；
19、s8、油壓控制器在計算機控制下向氣密蓋底的油壓千斤頂進油，油壓千斤頂此時向污泥試樣頂部覆蓋的壓力板施加壓力，壓力板將壓力傳入污泥試樣中，由土壓力盒收集污泥試樣所受壓力大小的數(shù)據(jù)；
20、s9、計算機實時監(jiān)控試驗倉內(nèi)污泥試樣的溫濕度及試樣所受土壓力大小，有利于根據(jù)實際情況要求改變試驗過程中的環(huán)境參數(shù)，如調(diào)節(jié)進水量和排水量以達到要求的含水量；
21、s10、計算機聯(lián)合油壓控制器實現(xiàn)對進油或退油量的控制，通過土壓力盒反饋的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)油壓千斤頂所施壓力的大小而使污泥試樣所受壓力發(fā)生變化，進而根據(jù)實際要求調(diào)節(jié)污泥所處土壓力環(huán)境；
22、s11、根據(jù)壓板試驗，通過觀察窗看見板周圍固化后的污泥土有明顯側向擠出即控制計算機停止加載，并由計算機繪制出荷載-沉降(q-s)曲線，并由此分析污泥試樣的固化效果。
23、作為一種優(yōu)選的方案，所述步驟s1中，在將電阻絲和液氮管鋪設完后，電阻絲需通過試驗倉外壁通孔接電線，液氮管由不銹鋼波紋管穿過試樣倉外壁通孔并將管口留置于其上。
24、作為一種優(yōu)選的方案，所述步驟s4中，密封管為耐老化耐高低溫的橡膠管，試驗中各管線穿過試驗倉外壁通孔均外包密封管。
25、實施本專利技術，具有如下有益效果：
26、1、通過對壓力板施加頂部壓力，可以有效模擬真實地層中污泥所受土壓力，在室內(nèi)實現(xiàn)對原位污泥的試驗分析；試驗倉內(nèi)部對試樣倉氣密蓋、試驗倉的觀察窗、管線口即通孔等進行密封處理，降低了外界環(huán)境對試驗倉內(nèi)污泥的影響。
27、2、可根據(jù)實際工程改變污泥試樣所處環(huán)境條件，如相應地對試樣進行加熱，使其處于高溫環(huán)境中，或通過液氮管注入液氮，模擬處于低溫時試樣的周圍環(huán)境，有利于進一步分析復雜多變的真實環(huán)境情況與污泥固化效果之間的聯(lián)系。
28、3、試驗倉設置的進水管和排水管可以使污泥試樣處于水環(huán)境下或不同含水率條件下，使試驗過程更貼近實際環(huán)境，從而使試驗結果更具可靠性。試驗倉開蓋后利用提手提起壓力板，便于更換不同來源的污泥，不局限于對單一來源污泥進行試驗分析，提高試驗裝置的適用性，進而提高其經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術保護點】
1.一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，包括試驗倉、壓力板、觀察窗、試驗倉氣密蓋、排水管、水閥控制器、計算機和油壓控制器，所述試驗倉的外壁上開有通孔，所述試驗倉置于試驗裝置支座正上方，壓力板安裝于試驗倉內(nèi)，且試驗倉與壓力板之間的間隙由透水石排列填充；所述試驗倉的側面上設有觀察窗，所述試驗倉氣密蓋的一端與試驗倉鉸接，試驗倉氣密蓋的另一端為無約束端；所述試驗倉氣密蓋頂面與手輪連接；所述排水管置于試驗倉底部，且排水管與試驗倉連接部位上鋪設透水石；所述水閥控制器一端連接水源，水閥控制器的另一端連接水管，且該水管通過試驗倉外壁的通孔與試驗倉連接；所述計算機連接控制油壓控制器和試驗倉內(nèi)溫濕度傳感器和土壓力盒；所述油壓控制器與試驗倉內(nèi)的油壓千斤頂連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，其特征在于，所述試驗倉的底部設有落水收集槽。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，其特征在于，所述試驗倉氣密蓋底部設有油壓千斤頂。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固
5.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，其特征在于，所述壓力板底部設有通孔且在板頂設有鋼制提手。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，其特征在于，所述試驗倉外壁采用鋼鐵材料。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，所述觀察窗采用玻璃材料。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，所述排水管設有閥門且管身采用PVC管材。
9.基于權利要求1至8任一項所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權利要求9所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的方法，其特征在于，
11.根據(jù)權利要求9所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的方法，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，包括試驗倉、壓力板、觀察窗、試驗倉氣密蓋、排水管、水閥控制器、計算機和油壓控制器，所述試驗倉的外壁上開有通孔，所述試驗倉置于試驗裝置支座正上方，壓力板安裝于試驗倉內(nèi)，且試驗倉與壓力板之間的間隙由透水石排列填充；所述試驗倉的側面上設有觀察窗，所述試驗倉氣密蓋的一端與試驗倉鉸接，試驗倉氣密蓋的另一端為無約束端；所述試驗倉氣密蓋頂面與手輪連接；所述排水管置于試驗倉底部，且排水管與試驗倉連接部位上鋪設透水石；所述水閥控制器一端連接水源，水閥控制器的另一端連接水管，且該水管通過試驗倉外壁的通孔與試驗倉連接；所述計算機連接控制油壓控制器和試驗倉內(nèi)溫濕度傳感器和土壓力盒；所述油壓控制器與試驗倉內(nèi)的油壓千斤頂連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，其特征在于，所述試驗倉的底部設有落水收集槽。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬真實地層中不同來源污泥的固化效果的裝置，其特征在于，所述試驗倉氣密蓋底部設有油壓千斤頂。
4.根據(jù)權利要...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳梓康，梁仕華，馮德鑾，
申請(專利權)人：廣東工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。