一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于实验仪器技术领域，涉及土工渗透实验装置，具体涉及一种大型 垃圾土垂直渗透系数测试仪。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市化的不断发展，城市人口的负荷越来越大，导致城市生活垃圾不断 增长，垃圾的处理已经到了刻不容缓的地步。对于城市生活垃圾的处理，国内外主要有以 下几种方式：填埋、焚烧、生物降解等。其中，填埋技术在当前城市发展中有着得天独厚的 优势。填埋法处理城市固体垃圾，填埋容量大、经济消耗量少，因此采用填埋法处理城市生 活垃圾在国内外有着广泛应用。运用填埋法处理城市生活垃圾，必须应对各种工程性质问 题，如垃圾填埋容量、填埋体边坡稳定性、渗滤液运移速率等问题。只有透彻的研究好城市 生活垃圾的工程性质，才可以有效地运用填埋法解决现存的垃圾围城等问题。在垃圾填埋 过程中，垃圾体存在多样性物质，易降解材料包括：厨余垃圾、纸张、木纤维；难降解材料包 括：塑料、骨头、橡胶等，不可降解材料包括：土石、金属、玻璃等。正是上述材料组成成分 的多样性，决定了垃圾土土力性质的特殊性，沉降差大，且渗透系数高于其他常规土样。其 中，可降解材料的存在与垃圾填埋场环境必会产生生物化学作用。可降解材料的生物化学 作用是渗滤液产生的主要原因，填埋体中含有的重金属元素通过化学作用使得渗滤液含有 剧毒成分，因此渗滤液的危害程度加重，渗流入土导致土壤重金属污染，渗流入水导致水源 污染，给人类生态环境造成严重危害。因此，必须对填埋体的渗透性质进行透彻研究。渗 透性质指介质透水能力的大小，城市固体垃圾渗透性质也就是指水透过垃圾体的能力的大 小。填埋体的渗透性质与压缩性质密切相关，填埋体的容量变大，上部荷载作用下使得下部 垃圾土紧密压实，渗透系数逐渐减小，运移速率降低。目前，对城市固体垃圾渗透性质的研 究中，大尺寸垂直渗透容器尚未出现，大尺寸渗透容器垂直渗透可以有效地解决尺寸效应 等问题。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种大型垃圾土垂直渗透系数测 试仪，实现大型垃圾土渗透性质的实验室测定，填补现有仪器对垃圾土渗透尺寸效应的研 究不足。
[0004] 本实用新型包括渗透柱、蓄水柱、滑竿、测量标尺、工作台面、注水桶、渗透柱出水 管、渗透柱进水管和蓄水柱进水管；所述的渗透柱套置在渗透柱底座内，并与渗透柱底座固 定；所述的渗透柱底座锁扣在工作台面上；所述的滑竿与测量标尺平行设置，且均固定在 支架上；所述的蓄水柱位于渗透柱上方，且锁扣在滑竿上；所述蓄水柱进水管的一端与蓄 水柱的底部连通，另一端经注水管与注水桶的底部连通；所述渗透柱的顶部设有锁扣式可 拆卸中空水盖；中空水盖的侧部与渗透柱出水管及测压管连通；所述渗透柱进水管的两端 分别连通渗透柱的底部和蓄水柱的底部。
[0005] 所述的渗透柱底座设有沿圆周均布的多个钢箍。
[0006] 所述的注水桶位于蓄水柱上方，且由支架支撑。
[0007] 所述的注水管、蓄水柱进水管、渗透柱进水管、渗透柱出水管上均设有止水阀门。
[0008] 所述的渗透柱与渗透柱进水管及渗透柱出水管的连通处均设有滤水石。
[0009] 所述的注水管、蓄水柱进水管、渗透柱进水管、渗透柱出水管均为PE管。
[0010] 所述蓄水柱的顶部连有泄水管。
[0011] 所述的泄水管设有止水阀门，泄水管为PE管。
[0012] 本实用新型的有益效果：
[0013] 本实用新型可实现大型垃圾土的垂直渗透性质测试，可应用于工程实践，也可应 用于实验室试验，应用范围广，填补了现有仪器对垃圾土渗透尺寸效应的研究不足。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的整体结构立体图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0016] 如图1所示，一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，包括渗透柱1、蓄水柱2、滑竿 2-5、测量标尺2-6、工作台面3、注水桶3-2、渗透柱出水管1-3、渗透柱进水管2-2和蓄水柱 进水管2-3 ;渗透柱1套置在渗透柱底座1-2内，并通过螺栓与渗透柱底座1-2固定；渗透柱 底座1-2设有沿圆周均布的六个钢箍1-4,对渗透柱1的放置起导向作用；渗透柱底座1-2 锁扣在工作台面3上；滑竿2-5与测量标尺2-6平行设置，且均固定在支架上；蓄水柱2位 于渗透柱1上方，且锁扣在滑竿2-5上；注水桶3-2位于蓄水柱2上方，且由支架支撑；蓄水 柱进水管2-3的一端与蓄水柱2的底部连通，另一端经注水管3-4与注水桶3-2的底部连 通；泄水管2-4与蓄水柱2的顶部连通；渗透柱1的顶部设有锁扣式可拆卸中空水盖1-1 ; 中空水盖1-1的侧部与渗透柱出水管1-3及测压管4连通；渗透柱进水管2-2的两端分别 连通渗透柱1的底部和蓄水柱2的底部；注水管3-4、蓄水柱进水管2-3、渗透柱进水管2-2、 渗透柱出水管1-3及泄水管2-4上均设有止水阀门3-3。
[0017] 该大型垃圾土垂直渗透系数测试仪的工作原理：
[0018] 1、单个城市固体垃圾试样渗透性质试验：
[0019] 将城市固体垃圾试样放入渗透柱1中密实至所需干密度，渗透柱出水管1-3放置 平稳，打开渗透柱进水管2-2上的止水阀门，控制水流稳定地从蓄水柱2通过渗透柱进水管 2-2进入渗透柱内，等待渗透柱1中试样饱和且各水管水流稳定，无气泡产生。稳定出水时 开始计时，每间隔时间t记录一次渗透柱出水管1-3的出水量Q，记录五次，取平均值A Q ; 根据达西渗透定律公式，可计算出在不同水力梯度下城市固体垃圾试样的渗透系数为：
[0021] 式中，1为渗透柱1的长度；A为渗透柱1的横截面面积；Δ h = 蓄水柱 2中的水相对工作台面3的水位高度；112为测压管4中的水相对工作台面3的水位高度。
[0022] 2、城市固体垃圾试样渗透性质对比试验：
[0023] 将等量的不同城市固体垃圾试样分别放入渗透柱1中进行渗透性质对比试验，计 算出各个城市固体垃圾试样的渗透系数后便可得知各个城市固体垃圾试样渗透性质的区 别。
【主权项】
1. 一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，包括渗透柱、蓄水柱、滑竿、测量标尺、工作台 面、注水桶、渗透柱出水管、渗透柱进水管和蓄水柱进水管，其特征在于：所述的渗透柱套置 在渗透柱底座内，并与渗透柱底座固定；所述的渗透柱底座锁扣在工作台面上；所述的滑 竿与测量标尺平行设置，且均固定在支架上；所述的蓄水柱位于渗透柱上方，且锁扣在滑竿 上；所述蓄水柱进水管的一端与蓄水柱的底部连通，另一端经注水管与注水桶的底部连通； 所述渗透柱的顶部设有锁扣式可拆卸中空水盖；中空水盖的侧部与渗透柱出水管及测压管 连通；所述渗透柱进水管的两端分别连通渗透柱的底部和蓄水柱的底部。2. 根据权利要求1所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述的 渗透柱底座设有沿圆周均布的多个钢箍。3. 根据权利要求1所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述的 注水桶位于蓄水柱上方，且由支架支撑。4. 根据权利要求1所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述的 注水管、蓄水柱进水管、渗透柱进水管、渗透柱出水管上均设有止水阀门。5. 根据权利要求1所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述的 渗透柱与渗透柱进水管及渗透柱出水管的连通处均设有滤水石。6. 根据权利要求1所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述的 注水管、蓄水柱进水管、渗透柱进水管、渗透柱出水管均为PE管。7. 根据权利要求1所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述蓄 水柱的顶部连有泄水管。8. 根据权利要求7所述的一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪，其特征在于：所述的 泄水管设有止水阀门，泄水管为PE管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型垃圾土垂直渗透系数测试仪。目前，尚未出现大尺寸垂直渗透容器，大尺寸渗透容器垂直渗透可以有效地解决尺寸效应等问题。本实用新型的渗透柱套置在渗透柱底座内；渗透柱底座锁扣在工作台面上；滑竿与测量标尺平行设置，且均固定在支架上；蓄水柱位于渗透柱上方，且锁扣在滑竿上；蓄水柱进水管的一端与蓄水柱的底部连通，另一端经注水管与注水桶的底部连通；渗透柱的顶部设有锁扣式可拆卸中空水盖；中空水盖的侧部与渗透柱出水管及测压管连通；渗透柱进水管的两端分别连通渗透柱的底部和蓄水柱的底部。本实用新型可实现大型垃圾土的垂直渗透性质测试，填补现有仪器对垃圾土渗透尺寸效应的研究不足。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN204964343
【申请号】CN201520717366
【发明人】张振营, 章凌峰, 丁正坤, 吴大志, 王樱峰
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月16日