[发明专利]一种生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪

说明书

技术领域

本发明属于室内实验设备领域，尤其涉及一种生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪。

背景技术

生物反应器填埋场中垃圾体的组成成分多变，结构不稳定，其压缩变形常常在填埋后就会立即发生，通常在填埋完成后一两个月内发展较快，并且在很长一段时间内难以稳定。从垃圾体的压缩机理和沉降过程可知，在垃圾体的主压缩阶段中，生活垃圾的初始孔隙比较大，荷载刚作用在垃圾试样上时，各层垃圾体发生了很大变形，主要是形成骨架的一些较大颗粒之间压弯、扭转以及各颗粒之间相互滑动等，从而导致了内部孔隙相应发生减少后引起的沉降。而且从沉降速率上可以看出，主压缩沉降阶段持续时间相对于整个沉降过程而言是非常短暂的。

生物反应器填埋场主压缩沉降试验可以通过现场试验和室内试验来完成。现场试验与室内试验相比，尽管具有很多优点，但是本身存在着周期长、耗费资金大、初始条件以及外界因素无法主动控制等不足；室内试验是在对填埋场总体的垃圾体配比进行了解后，对各种组分采用性质相近的材料代替并按总体配比配制试样进行试验的试验方法。它具有成本低，初始条件可控性好及试验成果的可重复性高等优点，是填埋场进行规律性研究的新试验途径。

目前室内试验存在的一个主要不足是试验设备较小，容易产生侧向摩擦，使得垃圾填埋体不能充分沉降，不能满足不同的实验要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪，旨在解决现有的室内试验设备较小，容易产生侧向摩擦，使得垃圾填埋体不能充分沉降，不能满足不同的实验要求的问题。

本发明是这样实现的，一种生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪主体为一透明有机玻璃桶，桶体分为可拆卸的三部分，桶与桶之间利用钢箍连接，并进行加固，钢箍内设置胶皮密封，生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪底部与最下侧桶为一体，并铺设一圆形底板；在所述的生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪上部装有厚度为5mm的有机玻璃砝码托盘，托盘中央通过螺丝连接直径为15mm的轴心承压板竖杆，构成试验中的轴心承压板，有机玻璃砝码托盘圆周边缘同时钻有气体溢出孔。

进一步，所述的生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪的上侧两部分桶高度均为600mm，桶内径300mm，桶壁厚12mm，最下侧桶高500mm，桶壁厚18mm。

进一步，所述的生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪可根据试验需要采用不同桶组合的形式，分别进行1100mm、1700mm高度的垃圾主压缩沉降试验。

进一步，所述的圆形底板为有机玻璃圆形底板，厚度为20mm，底板圆周边缘处钻有用于渗滤液的溢出与收集的滤液溢出孔，在桶底还安装有渗滤液外排开关阀和渗滤液排出口。

进一步，所述的生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪底部加厚有机玻璃桶厚度为18mm，大于上部管壁厚度，底座、管壁主体通过螺栓连接在一起，各连接件之间用橡胶垫片密封。

进一步，在实验过程中的加载方式采用砝码式加载，砝码为预制铸铁圆盘，直径均为100mm，并在砝码中心设置直径为20mm的圆孔，保证顺利通过轴心竖向杆，在加载过程中不产生竖向偏心，砝码分别设有0.5kg、1g、1.5kg、2kg、2.5kg、3.5kg、4kg、5kg、6kg九个不同级别，试验加载过程中稳定标准为每级压力下固结24h。

本发明的生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪，采用有机玻璃桶，试验者可直观的观察垃圾体的主压缩情况，同时可以减少垃圾体与侧壁之间的摩擦，结构简单，试验数据准确，能够精确模拟填埋场沉降环境；具有可拆卸性，使用方便；在较大的荷载施加范围内可使仪器功能不仅限于进行填埋场稳定过程模拟试验，还可对垃圾试样进行主压缩性质的研究，改进后可作为次压缩沉降试验仪使用。

附图说明

图1为生物反应器填埋场主压缩沉降的试验仪结构示意图；

图2为底板平面图；

图3为竖向轴心承压板结构示意图；

图中：1、轴心承压板；2、有机玻璃桶；3、砾石；4、钢箍；5、垃圾试样；6、螺栓；7、加厚有机玻璃桶；8、渗滤液排出口；9、开关阀；10、滤液溢出孔；11、气体溢出孔；12、轴心承压板竖杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。