本發(fā)明屬于涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固體廢棄物固結(jié)降解裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國城市人口越來越多，所產(chǎn)生的城市垃圾也不斷增多。垃圾處理問題越來越急迫。城市固體廢棄物衛(wèi)生填埋場是我國一種重要且主要的垃圾處理方式，而城市固體廢棄物變形是填埋場設(shè)計的重要參數(shù),有效而準(zhǔn)確的測定城市固體廢棄物的力學(xué)變形指標(biāo)也變得越來越重要。

但是，城市固體廢棄物與一般的土體存在較大差異，城市固體廢棄物的構(gòu)成復(fù)雜、顆粒不均勻、含有大量的有機質(zhì)，城市固體廢棄物的變形與降解關(guān)系密切，所以需要對城市固體廢棄物進行固結(jié)、降解試驗。而常規(guī)的降解裝置容量小，適用于顆粒較小、成分簡單均勻的土體，對城市固體廢棄物不適用。

因此，如何設(shè)計一種適用于固體廢棄物降解的裝置，是我們需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種固體廢棄物固結(jié)降解裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中降解裝置不適用于城市固體廢棄物的問題。本發(fā)明既可以對城市固體廢棄物進行壓縮和降解試驗，又能測定城市固體廢棄物的變形值，從而獲得城市固體廢棄物的壓縮性質(zhì)和有機物的降解指標(biāo)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種固體廢棄物固結(jié)降解裝置，包括底座，底座的上部至少連接有兩根支撐柱，支撐柱的上部連接有可沿支撐柱上下移動及固定的上支撐板，上支撐板的下端面與加壓保壓裝置連接。

支撐柱的下部連接有下支撐板，下支撐板的上部連接有外筒，外筒的底部與玻璃管連通，玻璃管穿出下支撐板，玻璃管通過三通閥與玻璃管液位計連接；外筒的上部套設(shè)有內(nèi)筒，內(nèi)筒設(shè)置在加壓保壓裝置的下部，內(nèi)筒的底部開有圓孔，內(nèi)筒的側(cè)部通過氣閥開關(guān)與排氣管連接，排氣管與氣體收集瓶連接。

優(yōu)選地，內(nèi)筒的頂面安裝有反光板，加壓保壓裝置的側(cè)面安裝有激光測距儀。

優(yōu)選地，加壓保壓裝置包括電控裝置，電控裝置通過轉(zhuǎn)換器與油泵連接，油泵分別通過進油管和回油管與儲油室連接，進油管上設(shè)有第一開關(guān)，回油管上設(shè)有第二開關(guān)，儲油室與加載活塞連接，加載活塞設(shè)置在內(nèi)筒的上部。

進一步優(yōu)選地，電控裝置設(shè)有用于顯示油泵油壓大小的顯示屏。

優(yōu)選地，還包括電磁加熱裝置，電磁加熱裝置包括設(shè)置在外筒外表面的保溫層，保溫層的外部依次設(shè)有電磁加熱線圈和隔熱層。

電磁加熱裝置還包括設(shè)置在外筒內(nèi)的熱敏電阻和熱敏電阻外罩，熱敏電阻固定在熱敏電阻外罩的頂端，電磁加熱線圈和熱敏電阻分別與電磁加熱控制器連接。

優(yōu)選地，外筒的底部由下到上依次裝有第一透水石、細沙、第二透水石、試樣、第三透水石。

優(yōu)選地，在外筒與內(nèi)筒的間隙處設(shè)有帶孔的橡膠蓋，橡膠蓋與內(nèi)筒的接觸部位涂有凡士林。

優(yōu)選地，底座的長寬高分別為50cm x 30cm x 2cm；支撐柱為直徑4cm的圓柱；上支撐板的長寬高分別為50cm x 50cm x 2cm；下支撐板的長寬高分別為50cm x 20cm x 2cm，下支撐板距底座12cm；外筒的外徑為8.9cm，壁厚為2.6mm，高度為90.0cm；內(nèi)筒的外徑為8.0cm，壁厚為2.6mm。

優(yōu)選地，支撐柱的上部帶有螺紋，上支撐板通過調(diào)節(jié)螺母沿支撐柱上下移動及固定。

優(yōu)選地，下支撐板的中間開設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的內(nèi)環(huán)直經(jīng)為84mm，外環(huán)直徑為92mm，深度為15mm；內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的底部放置有耐腐蝕的橡膠條；外筒通過螺紋連接固定在下支撐板上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的城市加壓型城市固體廢棄物固結(jié)降解裝置，通過加壓保壓裝置對內(nèi)筒施壓，內(nèi)筒將壓力傳遞給外筒內(nèi)的試樣。同時，通過設(shè)置玻璃管和玻璃管液位計，以及氣體收集瓶，可以收集并量測試驗中由于固結(jié)所產(chǎn)生的滲濾液和氣體。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的優(yōu)點，能有效降低城市固體廢棄物成分復(fù)雜所帶來的試驗誤差，也可收集并量測試驗中由于降解所產(chǎn)生的滲濾液和氣體。

進一步地，通過激光測距儀測得與反光板的距離，從而確定加壓保壓裝置底部與內(nèi)筒頂面的距離。加載時，加壓保壓裝置與內(nèi)筒接觸，將激光測距儀示數(shù)歸零，所測得的距離就是廢棄物的變形量。

進一步地，通過在內(nèi)、外筒的間隙處設(shè)置橡膠蓋等，使裝置整體密閉，可開展長期降解實驗。

進一步地，通過安裝了電磁加熱裝置，可在固結(jié)過程中控溫。不僅能夠進行常規(guī)壓縮試驗，也可進行城市固體廢棄物有機質(zhì)長期降解試驗。亦能廣泛應(yīng)用與城市固體廢棄物相似的復(fù)雜大顆粒土類，進行室內(nèi)試驗和研究。

進一步地，本發(fā)明的外筒容量大且裝樣量可控制，可有效降低城市固體廢棄物因成分復(fù)雜所帶來的誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的固體廢棄物固結(jié)降解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的加壓保壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的電磁加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為使用本發(fā)明的固體廢棄物固結(jié)降解裝置的固結(jié)降解實驗圖。

其中，1為底座，2為支撐柱，3為三通閥，4為下支撐板，5為環(huán)形凹槽，6為電磁加熱裝置，61為熱敏電阻，62為熱敏電阻外罩，63為保溫層，64為電磁加熱控制器，65為電磁加熱線圈，66為隔熱層，7為玻璃管液位計，8為圓孔，9為外筒，10為橡膠蓋，11為內(nèi)筒，12為氣體收集瓶，13為排氣管，14為氣閥開關(guān)，15為反光板，16為激光測距儀，17為加壓保壓裝置，171為加載活塞，172為儲油室，173為回油管，174為進油管，175為第二開關(guān)，176為轉(zhuǎn)換器，177為電控裝置，178為油泵，18為上支撐板，19為調(diào)節(jié)螺母。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：

一種固體廢棄物固結(jié)降解裝置，包括底座1，底座1的上部至少連接有兩根支撐柱2，支撐柱2的上部連接有可沿支撐柱2上下移動及固定的上支撐板18，上支撐板18的下端面與加壓保壓裝置17連接。

支撐柱2的下部連接有下支撐板4，下支撐板4的上部連接有外筒9，外筒9的底部與玻璃管連通，玻璃管穿出下支撐板4，玻璃管通過三通閥3與玻璃管液位計7連接；外筒9的上部套設(shè)有內(nèi)筒11，內(nèi)筒11設(shè)置在加壓保壓裝置17的下部，內(nèi)筒11的主要作用是承受加載裝置所施加的荷載，并將其傳遞到試樣上。

內(nèi)筒11的底部開有圓孔8，內(nèi)筒11的側(cè)部通過氣閥開關(guān)14與排氣管13連接，排氣管13與氣體收集瓶12連接。

具體地，外筒9下端開有1.5cm直徑的小孔，其底部安裝耐腐蝕的玻璃管，耐腐蝕的玻璃管通過三通閥3與HG5玻璃管液位計連接，當(dāng)需要時也可打開三通閥3門使?jié)B濾液流出，內(nèi)筒11頂部開有排氣管13，排氣管13通過氣閥開關(guān)14連接氣體收集瓶12，進行氣體收集。

優(yōu)選地，內(nèi)筒11的頂面安裝有反光板15，加壓保壓裝置17的側(cè)面安裝有激光測距儀16。激光測距儀16測得與反光板15的距離確定加壓保壓裝置17底部與內(nèi)筒11頂面的距離。加載時，加壓保壓裝置17與內(nèi)筒11接觸，將激光測距儀16示數(shù)歸零，所測得的距離就是廢棄物的變形量。

如圖2所示，優(yōu)選地，加壓保壓裝置17包括電控裝置177，電控裝置177通過轉(zhuǎn)換器176與油泵178連接，油泵178分別通過進油管174和回油管173與儲油室172連接，進油管174上設(shè)有第一開關(guān)，回油管173上設(shè)有第二開關(guān)175，儲油室172與加載活塞171連接，加載活塞171設(shè)置在內(nèi)筒11的上部。進一步優(yōu)選地，電控裝置177設(shè)有用于顯示油泵178油壓大小的顯示屏。

在這里，電控裝置177通過轉(zhuǎn)換器176對油泵178和第一開關(guān)和第二開關(guān)175進行控制，電控裝置177的顯示屏反映了油泵178的油壓大小。油泵178向儲油室172增壓來實現(xiàn)加載活塞171對內(nèi)筒11的加壓，壓力滿足實驗要求時進入保壓模式。實驗結(jié)束時，儲油室172的油流向油泵178進行卸壓。加壓保壓裝置17是一個為加載活塞171提供自動加壓、并具有恒定保持壓力效能的裝置，它可以對樣品的工作壓力進行精確而均衡的加壓，達到目標(biāo)壓力后則自動開啟保持壓力的功能，使活加載活塞171長時間持續(xù)保持恒壓狀態(tài)，不再需要人工值守，而且也會對異常狀況進行報警，避免了手工操作導(dǎo)致的壓力不均衡和人工值守帶來的人力浪費。

如圖3所示，優(yōu)選地，為了加快對筒中廢棄物的固結(jié)降解，采用電磁加熱裝置6對外筒9溫度調(diào)節(jié)，滿足不同試驗要求。電磁加熱裝置6包括設(shè)置在外筒9外表面的保溫層63，保溫層63的外部依次設(shè)有電磁加熱線圈65和隔熱層66。電磁加熱裝置6還包括設(shè)置在外筒9內(nèi)的熱敏電阻61和熱敏電阻外罩62，熱敏電阻61固定在熱敏電阻外罩62的頂端，電磁加熱線圈65和熱敏電阻61分別與電磁加熱控制器64連接。

在這里，熱敏電阻外罩62為弧形，熱敏電阻61固定在熱敏電阻外罩62頂端，電磁加熱控制器64控制外筒9內(nèi)部的溫度以滿足實驗要求。電磁加熱裝置6是利用電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)換為熱能的裝置。電磁加熱控制器64將220V，50Hz的交流電整流變成直流電，再將直流電轉(zhuǎn)換成頻率為20-40KHz的高頻高壓電，高速變化的高頻高壓電流流過電磁加熱線圈65會產(chǎn)生高速變化的交變磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁力線通過外筒9時會在外筒9內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流，使外筒9本身自行高速發(fā)熱，從而加熱外筒9內(nèi)的東西。

優(yōu)選地，外筒9的底部由下到上依次裝有第一透水石、細沙、第二透水石、試樣、第三透水石。在外筒9與內(nèi)筒11的間隙處設(shè)有帶孔的橡膠蓋10，橡膠蓋10與內(nèi)筒11的接觸部位涂有凡士林。在長期試驗過程中，通過在外筒9頂端設(shè)有帶孔的橡膠蓋10對內(nèi)、外筒9進行密封，保持了試樣濕度并防止了有機質(zhì)降解所產(chǎn)生的異味揮發(fā)。

具體地，本發(fā)明提供的固體廢棄物固結(jié)降解裝置進行試驗時，在固體廢棄物試樣裝入外筒9之前，先在外筒9底部放置透水石以免細沙堵塞底部孔洞。在其頂面鋪一層細沙并夯實，用以過濾試驗中產(chǎn)生的滲濾液。細沙上放透水石，其直徑為7.98cm，厚為1.0cm，試樣面積50cm²。透水石上放置試樣，試樣容量可根據(jù)試驗的具體要求進行調(diào)整，試樣上端再放置一塊透水石，同時在試樣內(nèi)筒11外壁上涂適量凡士林，以減少與橡膠蓋10的摩擦，最后將內(nèi)筒11插入外筒9內(nèi)與試樣接觸即可開始加載試驗。

優(yōu)選地，底座1的長寬高分別為50cm x 30cm x 2cm；支撐柱2為直徑4cm的圓柱；上支撐板18的長寬高分別為50cm x 50cm x 2cm；下支撐板4的長寬高分別為50cm x 20cm x 2cm，下支撐板4距底座12cm；外筒9的外徑為8.9cm，壁厚為2.6mm，高度為90.0cm；內(nèi)筒11的外徑為8.0cm，壁厚為2.6mm。

優(yōu)選地，支撐柱2的上部帶有螺紋，上支撐板18通過調(diào)節(jié)螺母19沿支撐柱2上下移動及固定，加壓保壓裝置17可在上支撐板18固定后對內(nèi)筒11進行加壓。

優(yōu)選地，下支撐板4的中間開設(shè)有環(huán)形凹槽5，環(huán)形凹槽5的內(nèi)環(huán)直經(jīng)為84mm，外環(huán)直徑為92mm，深度為15mm；內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的底部放置有耐腐蝕的橡膠條；外筒9底部的內(nèi)壁刻有螺紋，外筒9通過螺紋連接固定在下鋼板上。

優(yōu)選地，底座1為鋼板，支撐柱2為不銹鋼鋼柱，上支撐板18和下支撐板4分別為上鋼板和下鋼板。