申请日2016.03.08
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号G01N1/28; G01N1/36
摘要
本发明涉及一种污泥固化试验样品制作装置，属于环境岩土工程技术领域。所述污泥固化试验样品制作装置由储存系统、制样系统和智能控制台架系统组成。采用在活塞腔内设置橡胶袋，并在橡胶袋上设置可控制的进料与出料口，保证制样过程中没有水份蒸发以及臭味弥漫;采用真空抽气和活塞挤压的方式，保证初始原料均一无空气，制样迅速;采用的注样枪头结合计算机控制的动力压缩活塞和装有感应器的承载台，保证制样过程固化污泥密实填满模具环刀。该制作装置有效解决了制样用料多，耗时长，样品易受扰动，易形成孔洞无法保证试样同一性，试样制作慢，制作过程气味大，试样重现度低的问题。
权利要求书
1.一种污泥固化试验样品制作装置，其特征在于：所述制作装置由储存系统、制样系统和智能控制台架系统组成，其中，储存系统由活塞腔(4)、橡胶袋(5)和活塞杆(6)构成，制样系统由注样枪头(9)、环刀模具(10)、钢质护筒(11)、透水石(12)、玻璃珠(13)和底座(14)构成，智能控制台架系统由支架(7)、承载台(16)和计算机(20)构成;
活塞腔(4)内设有橡胶袋(5)，橡胶袋(5)位于活塞杆(6)前端，活塞腔(4)上端设有进料仓(1)，进料仓(1)下端与橡胶袋(5)密封连接，进料仓(1)与橡胶袋(5)连接处分别设置有第一控制阀门(2)和抽气阀门(3)，抽气阀门(3)位于控制阀门(2)的下方，活塞腔(4)下端设有出料管，出料管上端与橡胶袋(5)密封连接，钢质护筒(11)活动的置于底座(14)上方，钢质护筒(11)内套装有制样环刀模具(10)，制样环刀模具(10)内套装有注样枪头(9)，注样枪头(9)内设置有进料通道(17)、橡胶片(18)和回流通道(19)，橡胶片(18)上端固定在进料通道(17)与回流通道(19)连通处上方，制样环刀模具(10)与底座(14)之间设置有透水石(12)，透水石(12)下方设有玻璃珠(13)，玻璃珠(13)位于底座(14)上方，底座(14)上开有排气孔(15);
储存系统固定设置在支架(7)上端，承载台(16)设置在支架(7)下端，承载台(16)两端通过齿轮与支架(7)啮合，底座(14)置于承载台(16)上方，底座(14)与承载台(16)之间设置有应力感应器，应力感应器、承载台(16)、活塞杆(6)分别与计算机(20)连接，注样枪头(9)的进料通道(17)的上端与出料管的下端密封连接，出料管上设有第二控制阀门(8)。
说明书
一种污泥固化试验样品制作装置
技术领域
本发明涉及一种污泥固化试验样品制作装置，属于环境岩土工程技术领域。
背景技术
随着城市污水处理率和处理量的不断提高，市政污泥的处理处置问题日益严重。污泥卫生填埋由于投资少、容量大、处理快等优点，目前仍是我国污泥处理最为常用的方法。但是经过污水处理厂脱水处理后的污泥，其含水率仍然高达75%以上，无法达到直接填埋处置的强度要求，须对污泥进行固化处理。
污泥由于高含水率和高有机质的特点，呈现果冻状，具有流动性、粘塑性，与固化剂搅拌后，在固化初期流动性减弱，粘塑性增强，无法像土工试验规范中通过压实的方法制样。
目前还没有专门的固化污泥制样装置，可借鉴土工试验的相关方法及装置制作固化污泥样品，主要有两种方法：(1)切取法：在大容器中将污泥整体固化后，再将环刀顶进整体固化体切取试样，此法简单易行且制样迅速，但用料多，浪费多，取样过程对试样扰动大，破坏了固化后试样的结构;(2)模具法：将与固化剂搅拌好后的污泥倒入模具中进行养护定型，然后到达一定养护时间后取出，这种方法用料少，但装填过程耗时长，整个空间臭味弥漫，在将搅拌好后的泥浆倒入模具中时容易混入气泡且不易排出，试样与试样的差异性较大，无法保证试样的同一性。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在与提供一种节约原材料、快速、力学行为更接近固化污泥真实情况，试样密实无气泡，高同一性，高重现性的固化污泥试样制备装置。
为了实现上述目的，其技术解决方案为：
一种污泥固化试验样品制作装置，所述制作装置由储存系统、制样系统和智能控制台架系统组成，其中，储存系统由活塞腔、橡胶袋和活塞杆构成，制样系统由注样枪头、环刀模具、钢质护筒、透水石、玻璃珠和底座构成，智能控制台架系统由支架、承载台和计算机构成。
活塞腔内设有橡胶袋，橡胶袋位于活塞杆前端，活塞腔上端设有进料仓，进料仓下端与橡胶袋密封连接，进料仓与橡胶袋连接处分别设置有第一控制阀门和抽气阀门，抽气阀门位于控制阀门的下方，活塞腔下端设有出料管，出料管上端与橡胶袋密封连接，钢质护筒活动的置于底座上方，钢质护筒内套装有制样环刀模具，制样环刀模具内套装有注样枪头，注样枪头内设置有进料通道、橡胶片和回流通道，橡胶片上端固定在进料通道与回流通道连通处上方，制样环刀模具与底座之间设置有透水石，透水石下方设有玻璃珠，玻璃珠位于底座上方，底座上开有排气孔。
储存系统固定设置在支架上端，承载台设置在支架下端，承载台两端通过齿轮与支架啮合，底座置于承载台上方，底座与承载台之间设置有应力感应器，应力感应器、承载台、活塞杆分别与计算机连接，注样枪头的进料通道的上端与出料管的下端密封连接，出料管上设有第二控制阀门。
由于采用了以上技术方案，本发明的一种污泥固化试验样品制作装置，采用在活塞腔内设置橡胶袋，并在橡胶袋上设置可控制的进料与出料口，保证制样过程中没有水份蒸发以及臭味弥漫;采用真空抽气和活塞挤压的方式，保证初始原料均一无空气，制样迅速;采用的注样枪头结合计算机控制的动力压缩活塞和装有感应器的承载台，保证制样过程固化污泥密实填满模具环刀;电脑控制活塞杆将试样挤压进注样枪头，进入环刀试样底部，并向环刀四周扩散，继续挤压时，过多的试样逐渐填满环刀底部，持续挤压时，试样会通过回流通道进入进料通道中形成闭合回路，进而导致底座对承载台的应力增大，应力感应器实时将数据传输到计算机，当应力增大到一定值(50kPa)时，计算机控制承载台缓慢下降，同时控制活塞杆的压缩速度，如此下降达到一定高度(模具高度)即停止压缩和下降，取出试样用塑料薄膜包装密封好，一个试样制作完成。
本发明提供的室内固化污泥样品的制作装置，解决了现行室内固化污泥制备装置中，用料多，耗时长，臭味弥漫，样品易受扰动，易形成孔洞不易密实无法保证试样同一性，试样重现度低的问题。可以节省用料并降低环境中臭味的同时，快速稳定的制作出密实均一的试样，同时保证试样间差异性小，试样重现度高，对同样性质的固化污泥进行相关试验，有利于实验数据的稳定获取，为污泥固化处理处置提供可靠精确必要的数据。