[实用新型]温控式垃圾体沉降测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温控式垃圾体沉降测定装置，属于测试仪器设备类。

背景技术

垃圾渗滤液和垃圾填埋气体是伴随垃圾填埋场投入运营后产生的两种主要有害物质。垃圾在填埋过程中由于压实、发酵和降水淋溶作用，会产生一种高浓度的有机废水-渗滤液。由于其浓度高、流动缓慢，且渗漏持续时间长，因此，它的泄露对填埋场周围的土壤、地表水和地下水造成严重污染。填埋气体则是垃圾中的有机物在多介质环境水分、温度等作用条件下分解而生成的富含甲烷的生物气，其成分主要为CH₄和CO₂，其中大约含甲烷55％，二氧化碳40％和少量的氧、氮、一氧化碳和硫化氢等，这些气体在填埋场内累积，并向外释放，对周围环境及人类生命造成危害，其中甲烷会在大气中氧化生成二氧化碳-温室气体，其温室效应比CO₂大20倍，对大气变暖起着重要作用。抑制全球变暖，保护生态环境，使用清洁与可再生能源性质的新型能源是关键。

垃圾渗滤液和填埋气体在通过孔隙介质(土壤)向外界迁移和释放的过程中，必然要受到周围的环境温度、水分变化的影响。垃圾一经填埋，就伴随着垃圾的微生物降解消耗内部氧气产生大量的热量，填埋场内部温度升高，不但影响岩土、流体的物理性质，而且对岩土的应力分布和流体的传输过程也有重要的作用。同时流体作为一种环境因素对岩土的物理力学性质和热对流传输具有重要的影响；另一方面，岩土的热物理特性对流体的渗流和热传导起着重要的控制作用。因此，为了控制和减少填埋气体和渗滤液无组织的释放、减轻其对生态环境的污染，最大限度的回收填埋气体中的能源气体以及降低渗滤液的排放浓度，就必须对填埋气体和渗滤液的传输的动态特性进行定量化测试，须以试验的手段对填埋污染物的传输过程进行监测研究。然而，目前国内外已研发的相关试验设备，主要存在以下几个方面的问题：

(1)设备均无法控制多个温度作用的试验系统模拟，而只能针对某一固定温度进行试验模拟。

(2)在试验过程控制和数据采集上，以前的设备多是利用手工操作和记录，有些设备使用了计算机辅助记录数据，但无法对试验进程进行实时跟踪、操控和监测，易造成人力资源的浪费和试验数据的过于离散，对试验精度带来不利影响。

(3)设备实验功能单一，而且无法对仪器进行合理置换，造成了设备的可拓展性和灵活性不高。

发明内容

针对以上存在问题，本实用新型的目的在于提供一种结构合理，操作使用方便的温控式垃圾体沉降测定装置。

本实用新型是采用以下技术方案实现的：温控式垃圾体沉降测定装置包括气体流量计、百分表、温度计、温控装置、装载容器等，装载容器由形成夹层结构的内容器和外容器构成，内容器和外容器底部封闭，内容器的上部设有盖板，盖板与内容器密封连接，盖板上设有气体收集器和注水孔，温度计设置在内容器的内壁上，百分表设置在盖板上，在内容器内，设有沉降板和隔离板，隔离板下方设有反滤层，在内容器底部设有渗滤液收集器，在装载容器上还设有温控装置。气体收集器由储气室、气体流量计、压力表、沉降管和排气管构成，气体流量计和压力表设在储气室上方，气体流量计和压力表管道连接，管道的一端与储气室连通，沉降管的上端设置在储气室内，沉降管的下端活动穿过内容器的盖板，固定连接设在内容器内的沉降板上，沉降管的下端套装在排气管上。百分表连接在沉降管上端，其连接处活动可调。排气管的管壁上开有均匀分布的微孔。温控装置由温控仪、温度传感器、加热，温度传感器和加热分别设置在外容器内。

由于采用了以上技术方案，本实用新型的温控式垃圾体沉降测定装置利用温控装置可以时时监控温度，可以测定在不同温度下垃圾体渗透系数的变化，解决了温度不易控制的问题。通过渗滤液收集器收集渗滤液，自动采集仪采集流量，浓度，ph值，避免了采用手工操作和记录造成试验精度降低，误差加大，实现了全过程的数据采集。本实用新型的温控式垃圾体沉降测定装置的气体收集器可以自动计量气体流量，并时时监控，提高了精度，节省了人力；本实用新型的温控式垃圾体沉降测定装置的沉降检测仪使用了数显百分表，提高了精度，降低了误差。通过本实验研究沉降率与孔隙率之间的变化关系以及填埋气体的传输规律不仅可以定量来分析垃圾渗滤液和填埋气体产出状况，同时为污染的控制和填埋气体资源化开发提供基础数据。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

见附图

温控式垃圾体沉降测定装置，测定装置包括气体流量计1、百分表2、温度计5、温控装置14、装载容器、沉降板3、隔离板15、排气管6、沉降管10及渗滤液收集器16等。装载容器由形成夹层结构的内容器13和外容器4构成，内容器13和外容器4底部呈封闭状，内容器13与外容器4的夹层用于放置加温的媒介物。内容器13的上部设有盖板12，盖板12与内容器13密封连接，盖板12上设有气体收集器和降雨控制器，气体收集器由储气室9、气体流量计1、压力表2、沉降管10和排气管6构成，气体流量计1和压力表2设在储气室9上方，气体流量计1和压力表2管道连接，管道的一端与储气室9连通，储气室9与盖板12密闭连接。气体流量计1用于测定气体流量，压力表2用于测定气体气压。降雨控制器是由储水器18、可控式流量计17和针孔式伞形降雨器11组成，针孔式伞形降雨器11的下端贯通内容器13的盖板12，设置在内容器13内，其端部设置伞形降雨喷头，针孔式伞形降雨器11的上端通过管道连接可控式流量计17的一端，可控式流量计17的另一端通过管道连接到储水器18，降雨控制器用于模拟降雨和渗滤液回灌。温度计6设置在内容器13的内壁上，用于测定垃圾体的温度。百分表2设置在盖板12上，用于测定垃圾体的沉降变化，百分表2连接在沉降管10上端，其连接处活动可调。在内容器13内，设有沉降板3和隔离板15，沉降板3、隔离板15和内容器13之间滑动配合，在沉降板3与隔离板15之间装载垃圾体，隔离板15上开有均匀排列的微孔，微孔的作用在于方便渗滤液的流出，隔离板15下方设有反滤层7，反滤层7根据不同的装填物而设定。沉降管10的上端设置在储气室9内，沉降管10的下端穿过内容器13的盖板12，固定连接设在内容器13内的沉降板3上，沉降管10和盖板12之间滑动配合，沉降板3上开有均匀排列的渗透孔，渗透孔的作用是减轻沉降板3的自重以及方便水分进入垃圾体，同时方便气体的排出。沉降管10的下端套装在排气管6上。排气管6固定在垃圾体内，与沉降管10不发生接触，排气管6的管壁上开有均匀分布的微孔。百分表2连接在沉降管10上端，其连接处活动可调。温控装置14由温控仪、温度传感器、电热管，温度传感器和电热管分别设置在外容器内。温控仪分别与温度传感器和交流器连接，交流器与电热管相连。在内容器13底部设有渗滤液收集器16，外接自动采集仪数据分析系统，可测定渗滤液流量及成份分析。