一种用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置的制作方法

本实用新型应用于实验室模拟垃圾填埋实验，尤其涉及填埋能够用来反应现象的观察和相关反应产物的收集的垃圾填埋发酵装置。

背景技术：

在实验室中模拟垃圾填埋反应，目前并没有成体系的，适用于学生进行科研探索的实验装置。模拟垃圾填埋需要控制适宜的温度、湿度、酸碱度等条件，对反应生成的气体、渗滤液以及固体残渣也需要进行收集。现有的类似装置，很难同时满足以上所列述的要求。因此，基于以上需要考虑的条件，很有必要设计出一种，可以直接观察实验现象、具有保温措施以及温度检测系统、具有浆液回灌以及湿度监测系统、填埋气收集系统、渗滤液收集系统和取样口的填埋反应器装置。

技术实现要素：

为了满足实验室条件下进行模拟垃圾填埋实验，本实用新型提供了一个设计完善的、成体系的、可用于教学实验的垃圾填埋发酵装置。

本实用新型采用以下设计方案：

一种用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，包括顶盖和底盖可拆卸的罐体、用于固定罐体的底座，所述罐体为双层透明结构，罐体顶盖上设有布水孔、排气孔，罐体内上段设有布水滤网板，布水滤网板和顶盖之间填充有布水粗滤层；罐体底盖上开有渗滤液收集口，罐体内下段设有滤液粗滤层，滤液粗滤层和底盖之间设有滤网板；罐体中部竖直设有排气管，排气管侧面开有多个孔，管外包裹有滤网，排气管贯穿罐体从顶盖上的排气孔穿出；罐体内侧壁安装有温度和湿度传感器；罐体侧壁设有取样口；装置各个连接处均有密封圈，所述罐体外层壁的顶部设有保温水进水孔，底部设有保温水出水孔，用于进出保温用水。

上述的用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，其特征在于：所述的滤网包覆的排气管从罐体上端排气孔伸出后的连接口处直径小于排气管整体直径，排气管和排气孔交接处由密封圈密封，连接口处连接集气装置。

上述的用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，所述的渗滤液收集口位于罐体底盖中心处，所述底座上与渗滤液收集口对应的位置开有收集口孔，渗滤液收集口处向外突出一段圆管，圆管上套有滤液排水管，圆管能从收集口孔处伸出。

上述的用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，所述罐体内侧壁上的温度和湿度传感器至少设三个，均布于罐体的上、中、下部。

上述的用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，所述罐体侧壁中部设有的取样口，附有可拆卸的盖子，盖子与取样口交接处设有密封圈。

上述的用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，所述罐体采用有机玻璃材质，所述底座为不锈钢材料制成，底部装有万向轮。

上述的用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，所述布水粗滤层和滤液粗滤层可为石英滤板或砾石。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用双层充水保温措施，相比于其他外加保温层材料(如石棉、泡沫等)的装置，本实用新型能通过透明管壁观察内部反应现象，无需打开装置；并且用流体保温效果更佳。

2、本实用新型采用内部安装温度和湿度传感器，具有无需打开装置即可测量温度和湿度的优点；并且通过传感器可以实时监测温度和湿度变化；测量结果误差小。

3、本实用新型采用布水滤网板和布水粗滤层，用于替代布水器，具有体积小，装置结构紧密等优点，还能使布水效果更均匀。

4、本实用新型采用滤液粗滤层能够防止垃圾发酵物堵塞其下的滤网板。

5、本实验新型采用不锈钢排气管，一方面给气体流动提供空间，另一方面保证了管道具有一定的强度，同时可以耐腐蚀。

5、本实用新型采用装有万向轮的底座，方便装置的转移。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

1-连接口；2-布水孔；3-排气管；4-取样口；5-保温水出水孔；6-滤液排水管；7-底座；8-滤网板；9-滤液粗滤层；10-保温充水夹层；11-温度和湿度传感器；12-保温水进水孔；13-布水滤网板；14-布水粗滤层。

具体实施方式

一种用于实验室模拟垃圾填埋发酵装置，包括顶盖和底盖可拆卸的罐体、用于固定罐体的底座7，所述罐体为双层透明结构，具有保温充水夹层10，罐体顶盖上设有布水孔2、排气孔，罐体内上段设有布水滤网板13，布水滤网板13和顶盖之间设有布水粗滤层14；罐体底盖上开有渗滤液收集口，罐体内下段设有滤液粗滤层9，滤液粗滤层9和底盖之间设有滤网板8；罐体中部竖直设有排气管3，排气管3侧面开有多个孔，管外包裹有滤网，滤网上端延伸到布水粗滤层内，滤网下端延伸到滤液粗滤层内，排气管3贯穿罐体从顶盖上的排气孔穿出；罐体内侧壁安装有温度和湿度传感器11；罐体侧壁设有取样口4；装置各个连接处均有密封圈，防止装置漏气、漏水；所述罐体外层壁的顶部设有保温水进水孔12，底部设有保温水出水孔5，用于进出保温用水。所述排气管3可为不锈钢材质也可为玻璃材质。所述排气管3伸出排气孔的部分可根据不同的集气设备添加不同的固定装置或者压力阀。实现顶盖和底盖可拆卸的连接方式可为螺纹连接，也可为螺栓连接，连接处设有密封圈密封。

优选地，所述的滤网包覆的排气管3从罐体上端排气孔伸出后的连接口1处直径小于排气管整体直径，排气管3和排气孔交接处由密封圈密封，连接口处连接集气装置，所述集气装置可为气袋等。

优选地，所述的渗滤液收集口位于罐体底盖中心处，所述底座7上与渗滤液收集口对应的位置开有收集口孔，渗滤液收集口处向外突出一段圆管，圆管上套有滤液排水管6，圆管能从收集口孔处伸出，滤液排水管与圆管相接的部分用胶水粘接，以防脱落。

优选地，所述罐体内侧壁上的温度和湿度传感器11至少设三个，均布于罐体的上、中、下部。

优选地，所述罐体侧壁中部设有的取样口4，附有可拆卸的盖子，盖子与取样口4交接处设有密封圈。

优选地，所述罐体采用有机玻璃材质，所述底座7为铁架底座，也可为不锈钢底座，底座底部装有万向轮。

可选地，所述布水粗滤层和滤液粗滤层可为石英滤板或砾石。

所述的双层罐体，保温充水夹层10中可充入保温用水，水从外层的上下两个出口分别进出，在夹层中形成流动的水层，上下两个出口用管子连接抽水泵等其他动力装置。

所述的温度和湿度传感器，均匀的分布在罐子的上中下三个位置，传感器探头在罐体内部，所连接的引线伸出罐体连接到温度和湿度测量仪器。为了使引线能伸出罐体，可在顶盖开引线孔，引线从引线孔穿出，引线孔和引线的相接处用密封圈密封。

本实用新型工作原理如下：

在垃圾填埋实验时，拧上并密封上底盖，打开顶盖投入实验材料，密封好装置，保温用水用水泵充入保温充水夹层10，通过温度和湿度传感器11实时监测装置内部温度及湿度，产生的气体通过排气管3收入集气装置，产生的浆液通过滤液排水管6排出收集，并通过布水孔2回灌到罐内，由于材质选用透明材质，可直接观察内部反应情况，适时从取样口取出材料样品进行其他方面的测定，底座装有万向轮便于在装置遭遇突发情况时进行转移。

与现有的类似功能装置相比，本实用新型具有以下特点：

1、本实用新型采用双层充水保温措施，相比于其他外加保温层材料(如石棉、泡沫等)的装置，本实用新型能通过透明管壁观察内部反应现象，无需打开装置；并且用流体保温效果更佳。

2、本实用新型采用内部安装温度和湿度传感器，具有无需打开装置即可测量温度和湿度的优点；并且通过传感器可以实时监测温度和湿度变化；测量结果误差小。

3、本实用新型采用布水滤网板和布水填充层，用于替代了布水器，具有体积小，装置结构紧密等优点，还能使布水更均匀。

4、本实验新型采用不锈钢排气管，一方面给气体流动提供空间，另一方面保证了管道具有一定的强度，同时可以耐腐蚀。

5、本实用新型采用装有万向轮的底座，方便装置的转移。