申請日2015.09.14

　　公開(公告)日2016.02.17

　　IPC分類號G01N1/28

　　摘要

　　本實(shí)用新型公開了一種污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，該制樣器用于靜壓制樣、擊實(shí)制樣和脫樣三個方面，主要包括千斤頂、固定支架、底座、下夾環(huán)、上夾環(huán)、對開模、護(hù)模器、傳力導(dǎo)桿、反力頂板、擊實(shí)錘。本實(shí)用新型能夠快速的制取均勻標(biāo)準(zhǔn)的試樣，操作上簡單快捷方便實(shí)用，并可為大量污泥固化處理后的物理力學(xué)特性的研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)，也可在土工試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域推廣。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，包括對開模和傳力導(dǎo)桿，所述傳力導(dǎo)桿具有與對開模內(nèi)壁相適配的工作部，其特征在于：還包括固定支架，所述固定支架的底部安裝有千斤頂，所述固定支架的頂部安裝有反力頂板。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，其特征在于：

　　所述反力頂板包括靜壓制樣裝置的反力頂板和脫樣裝置的反力頂板，所述靜壓制樣裝置的反力頂板采用實(shí)心圓板;所述脫樣裝置的反力頂板采用空心圓板;

　　所述底座包括靜壓制樣裝置的底座、擊實(shí)制樣裝置的底座和脫樣裝置的底座，所述靜壓制樣裝置的底座為雙向底座，其下部具有用于連接千斤頂?shù)陌疾郏�上部具有用于容納對開模的凹槽;所述擊實(shí)制樣裝置的底座為單向底座，底座上部具有用于容納對開模的凹槽;所述脫樣裝置的底座為雙向底座，其下部具有用于連接千斤頂?shù)陌疾�，上部具有用于連接傳力導(dǎo)桿的凹槽。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，其特征在于：所述對開模上具有上夾環(huán)和下夾環(huán)，所述靜壓制樣裝置的底座、擊實(shí)制樣裝置的底座和脫樣裝置的反力頂板上具有與下夾環(huán)相連接的螺紋孔。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，其特征在于：所述傳力導(dǎo)桿包括依次連接的工作部、桿體和連接部，所述工作部與桿體固定連接，所述連接部與桿體可拆卸的螺紋連接，桿體是帶有刻度的金屬圓桿。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，其特征在于：所述固定支架由三根在豎直方向平行分布的金屬圓桿和三層水平方向的圓板固定連接而成，三根金屬圓桿位于正三角形的三個頂點(diǎn)上。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，其特征在于：所述對開模由兩片圓心角均為180°的金屬圓弧片組成。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，其特征在于：當(dāng)用于擊實(shí)試驗(yàn)時，對開模尺寸內(nèi)徑102mm，高度116mm;當(dāng)用于滲透試驗(yàn)時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度40mm;當(dāng)用于固結(jié)試驗(yàn)時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當(dāng)用于直剪試驗(yàn)時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當(dāng)用于三軸試驗(yàn)時，對開模尺寸內(nèi)徑39.1mm，高度80mm;當(dāng)用于無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時，對開模尺寸內(nèi)徑39.1mm，高度80mm，與之相配置的不同尺寸的傳力導(dǎo)桿落高為305mm、200mm、150mm和300mm，不同質(zhì)量的擊實(shí)錘為2.5kg、48g、32g和25g。

　　說明書

　　污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及的是污水廠產(chǎn)生的脫水污泥經(jīng)固化處理后進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，能夠?qū)崿F(xiàn)固化污泥室內(nèi)試驗(yàn)的快速制樣，并達(dá)到均勻標(biāo)準(zhǔn)的制樣目的，可為大量污泥固化處理后進(jìn)行填埋處置或資源化利用物理力學(xué)性質(zhì)的研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)，也可在土工試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域推廣，屬于資源利用與環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　污泥是污水進(jìn)行脫水處理后的產(chǎn)物，主要以有機(jī)物為主，并含有大量的微生物、病原體、重金屬等。長期以來，我國污水處理界受傳統(tǒng)“重水輕泥”思想的影響，導(dǎo)致污泥安全、有效、衛(wèi)生的處理處置問題一直未得到很好的解決。根據(jù)《國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》，全國年產(chǎn)生污泥將達(dá)到6000萬噸左右。結(jié)合我國目前污泥處理處置的現(xiàn)狀，從經(jīng)濟(jì)可行的角度出發(fā)，通過固化技術(shù)將污泥轉(zhuǎn)化為可以再生利用的土材料，或作為填埋處置的預(yù)處理手段是符合我國國情的污泥處理及資源化途徑之一。

　　污泥經(jīng)固化處理后可作為土材料或作為填埋處置的預(yù)處理手段都將面臨壓實(shí)、固結(jié)壓縮、滲透、強(qiáng)度等問題，針對這些問題需要開展固化污泥的室內(nèi)試驗(yàn)(擊實(shí)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)等)，而室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)條件是制取均勻標(biāo)準(zhǔn)的試樣。目前國內(nèi)針對固化污泥室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器和制樣方法的研究鮮有報(bào)道，本發(fā)明針對該問題基于同種制樣方法研制了成套操作上簡單快捷方便實(shí)用統(tǒng)一用于固化污泥室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，可以快速的制取均勻標(biāo)準(zhǔn)的試樣，并可為大量污泥固化處理后的物理力學(xué)特性的研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)，而且也為解決環(huán)境工程領(lǐng)域面臨的大量污泥缺少安全處置途徑的難題提供試驗(yàn)技術(shù)支撐。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器及其制樣方法，使用該發(fā)明可以快速的制取均勻標(biāo)準(zhǔn)的固化污泥試樣，促進(jìn)污泥固化處理后進(jìn)行填埋處置或資源化利用基礎(chǔ)性質(zhì)的試驗(yàn)研究，提高土工試驗(yàn)技術(shù)研究水平。

　　技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器，包括對開模和傳力導(dǎo)桿，所述傳力導(dǎo)桿具有與對開模內(nèi)壁相適配的工作部，

　　還包括固定支架，所述固定支架的底部安裝有千斤頂，所述固定支架的頂部安裝有反力頂板，

　　當(dāng)用于靜壓制樣時，所述對開模安裝在底座上，所述底座安裝在千斤頂上，所述傳力導(dǎo)桿安裝在反力頂板上;

　　當(dāng)用于擊實(shí)制樣時，所述對開模安裝在底座上，所述傳力導(dǎo)桿上套設(shè)有擊實(shí)錘;

　　當(dāng)用于脫樣時，所述對開模安裝在反力頂板上，所述底座安裝在千斤頂上，所述傳力導(dǎo)桿安裝在底座上。

　　具體地，所述反力頂板包括靜壓制樣裝置的反力頂板和脫樣裝置的反力頂板，所述靜壓制樣裝置的反力頂板采用實(shí)心圓板;所述脫樣裝置的反力頂板采用空心圓板;

　　所述底座包括靜壓制樣裝置的底座、擊實(shí)制樣裝置的底座和脫樣裝置的底座，所述靜壓制樣裝置的底座為雙向底座，其下部具有用于連接千斤頂?shù)陌疾�，上部具有用于容納對開模的凹槽;所述擊實(shí)制樣裝置的底座為單向底座，底座上部具有用于容納對開模的凹槽;所述脫樣裝置的底座為雙向底座，其下部具有用于連接千斤頂?shù)陌疾郏�上部具有用于連接傳力導(dǎo)桿的凹槽。

　　具體地，所述對開模上具有上夾環(huán)和下夾環(huán)，所述靜壓制樣裝置的底座、擊實(shí)制樣裝置的底座和脫樣裝置的反力頂板上具有與下夾環(huán)相連接的螺紋孔。

　　具體地，所述傳力導(dǎo)桿包括依次連接的工作部、桿體和連接部，所述工作部與桿體固定連接，所述連接部與桿體可拆卸的螺紋連接，桿體是帶有刻度的金屬圓桿，擊實(shí)錘放置于傳力導(dǎo)桿不同刻度尺的位置自由落下，對應(yīng)不同擊實(shí)功，制取不同擊實(shí)程度的固化污泥試樣。

　　具體地，所述固定支架由三根在豎直方向平行分布的金屬圓桿和三層水平方向的圓板固定連接而成，三根金屬圓桿位于正三角形的三個頂點(diǎn)上。

　　具體地，所述對開模由兩片圓心角均為180°的金屬圓弧片組成。

　　具體地，用于擊實(shí)試驗(yàn)時，對開模尺寸內(nèi)徑102mm，高度116mm;當(dāng)用于滲透試驗(yàn)時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度40mm;當(dāng)用于固結(jié)試驗(yàn)時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當(dāng)用于直剪試驗(yàn)時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當(dāng)用于三軸試驗(yàn)時，對開模尺寸內(nèi)徑39.1mm，高度80mm;當(dāng)用于無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時，對開模尺寸內(nèi)徑39.1mm，高度80mm，與之相配置的不同尺寸的傳力導(dǎo)桿落高為305mm、200mm、150mm和300mm，不同質(zhì)量的擊實(shí)錘為2.5kg、48g、32g和25g。

　　本發(fā)明同時提出一種污水廠產(chǎn)生的脫水污泥經(jīng)固化處理后進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的制樣方法，具體操作如下：

　　靜壓制樣時，先將靜壓制樣裝置的底座、對開模、下夾環(huán)、上夾環(huán)、護(hù)模器連接固定，往護(hù)模器內(nèi)倒入所要求的固化污泥，再將其與千斤頂連接，放入傳力導(dǎo)桿，手動千斤頂，使之緩慢勻速抬升，并上升至傳力導(dǎo)桿刻度尺指定的位置，停止上升，手動千斤頂，使之緩慢勻速下降，并取出;

　　擊實(shí)制樣時，先將擊實(shí)制樣裝置的底座、對開模、下夾環(huán)、上夾環(huán)、護(hù)模器連接固定，往護(hù)模器內(nèi)逐份倒入所要求的固化污泥，放入傳力導(dǎo)桿，再將擊實(shí)錘在傳力導(dǎo)桿指定的位置自由落下，錘擊傳力導(dǎo)桿的底端，分層擊實(shí)固化污泥;

　　脫樣時，將反力頂板、對開模、下夾環(huán)、上夾環(huán)連接固定，脫樣裝置的底座與千斤頂連接，放入傳力導(dǎo)桿，手動千斤頂，使之緩慢勻速抬升，推出試樣。

　　使用時，制樣器是指靜壓制樣裝置、擊實(shí)制樣裝置和脫樣裝置三個方面，主要包括千斤頂、固定支架、底座、下夾環(huán)、上夾環(huán)、對開模、護(hù)模器、傳力導(dǎo)桿、反力頂板、擊實(shí)錘，其中靜壓制樣裝置的底座下部與千斤頂?shù)捻敳肯噙B接，底座上部設(shè)置對開模，并通過下夾環(huán)將其兩者固定連接，上夾環(huán)將對開模夾緊;脫樣裝置的反力頂板下部設(shè)置對開模，通過下夾環(huán)將其兩者固定，上夾環(huán)將對開模夾緊，底座上部與傳力導(dǎo)桿相連接，下部與千斤頂相連接。

　　靜壓制樣裝置的底座為雙向底座，底座下部中間位置為圓形固定凹槽，底座上部中間位置也為圓形固定凹槽，并且底座上部兩邊均有螺紋型圓孔。對開模是由兩片圓心角均為180°的金屬圓弧片組成。下夾環(huán)為帶孔的圓環(huán)型，采用下夾環(huán)利用螺絲可把靜壓制樣裝置的底座與對開模連接固定起;上夾環(huán)為對開環(huán)，通過螺絲可以把對開模進(jìn)行連接夾緊。

　　擊實(shí)制樣裝置的底座為單向底座，底座上部中間位置為圓形固定凹槽，并且底座上部兩邊均有螺紋型圓孔。傳力導(dǎo)桿的一端是螺紋連接，可以拆卸;另一端是固定連接，不可拆卸;傳力導(dǎo)桿的中間段是帶有刻度的金屬圓桿，擊實(shí)錘放置于傳力導(dǎo)桿不同刻度尺的位置自由落下，對應(yīng)不同擊實(shí)功，制取不同擊實(shí)程度的固化污泥試樣。

　　脫樣裝置的底座為雙向底座，底座下部和上部中間位置均為圓形固定凹槽。脫樣裝置的反力頂板采用空心圓板，并且下部兩邊均有螺紋型圓孔。

　　有益效果：本發(fā)明針對固化污泥制樣的問題研制了成套操作上簡單快捷方便實(shí)用統(tǒng)一用于固化污泥室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器和制樣方法，可以快速的制取均勻標(biāo)準(zhǔn)的試樣，并可為大量污泥固化處理后的物理力學(xué)特性的研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)，而且也為解決環(huán)境工程領(lǐng)域面臨的大量污泥缺少安全處置途徑的難題提供試驗(yàn)技術(shù)支撐。

　　除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的污泥固化處理室內(nèi)試驗(yàn)的制樣器所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明。