申請日2015.09.14

　　公開(公告)日2015.11.18

　　IPC分類號G01N1/28

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器及其制樣方法，該制樣器用于靜壓制樣、擊實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、護模器、傳力導桿、反力頂板、擊實錘。該制樣方法是利用上述裝置進行靜壓制樣、擊實制樣和脫樣。本發(fā)明能夠快速的制取均勻標準的試樣，操作上簡單快捷方便實用，并可為大量污泥固化處理后的物理力學特性的研究提供試驗基礎，也可在土工試驗技術領域推廣。

　　摘要附圖

 

　　權利要求書

　　1.一種污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，包括對開模和傳力導桿，所述傳力導桿具有與對開模內(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，

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

　　當用于擊實制樣時，所述對開模安裝在底座上，所述傳力導桿上套設有擊實錘;

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

　　2.根據(jù)權利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，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桿的凹槽。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，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)權利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，其特征在于：所述傳力導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)權利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，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上。

　　6.根據(jù)權利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，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)權利要求1所述的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，其特征在于：當用于擊實試驗時，對開模尺寸內(nèi)徑102mm，高度116mm;當用于滲透試驗時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度40mm;當用于固結試驗時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當用于直剪試驗時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當用于三軸試驗時，對開模尺寸內(nèi)徑39.1mm，高度80mm;當用于無側限抗壓強度試驗時，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桿落高為305mm、200mm、150mm和300mm，不同質(zhì)量的擊實錘為2.5kg、48g、32g和25g。

　　8.一種污水廠產(chǎn)生的脫水污泥經(jīng)固化處理后進行室內(nèi)試驗的制樣方法，其特征在于：

　　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)、護模器連接固定，往護模器內(nèi)倒入所要求的固化污泥，再將其與千斤頂連接，放入傳力導桿，手動千斤頂，使之緩慢勻速抬升，并上升至傳力導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;

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

　　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，放入傳力導桿，手動千斤頂，使之緩慢勻速抬升，推出試樣。

　　說明書

　　污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器及其制樣方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及的是污水廠產(chǎn)生的脫水污泥經(jīng)固化處理后進行室內(nèi)試驗的制樣器及其制樣方法，能夠實現(xiàn)固化污泥室內(nèi)試驗的快速制樣，并達到均勻標準的制樣目的，可為大量污泥固化處理后進行填埋處置或資源化利用物理力學性質(zhì)的研究提供試驗基礎，也可在土工試驗技術領域推廣，屬于資源利用與環(huán)境保護技術領域。

　　背景技術

　　污泥是污水進行脫水處理后的產(chǎn)物，主要以有機物為主，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“十二五”規(guī)劃》，全國年產(chǎn)生污泥將達到6000萬噸左右。結合我國目前污泥處理處置的現(xiàn)狀，從經(jīng)濟可行的角度出發(fā)，通過固化技術將污泥轉化為可以再生利用的土材料，或作為填埋處置的預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處理手段都將面臨壓實、固結壓縮、滲透、強度等問題，針對這些問題需要開展固化污泥的室內(nèi)試驗(擊實試驗、滲透試驗、固結試驗、三軸試驗、無側限抗壓強度試驗、直剪試驗等)，而室內(nèi)試驗的基礎條件是制取均勻標準的試樣。目前國內(nèi)針對固化污泥室內(nèi)試驗的制樣器和制樣方法的研究鮮有報道，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用統(tǒng)一用于固化污泥室內(nèi)試驗的制樣器，可以快速的制取均勻標準的試樣，并可為大量污泥固化處理后的物理力學特性的研究提供試驗基礎，而且也為解決環(huán)境工程領域面臨的大量污泥缺少安全處置途徑的難題提供試驗技術支撐。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，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準的固化污泥試樣，促進污泥固化處理后進行填埋處置或資源化利用基礎性質(zhì)的試驗研究，提高土工試驗技術研究水平。

　　技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器，包括對開模和傳力導桿，所述傳力導桿具有與對開模內(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，所述傳力導桿安裝在反力頂板上;

　　當用于擊實制樣時，所述對開模安裝在底座上，所述傳力導桿上套設有擊實錘;

　　當用于脫樣時，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，擊實錘放置于傳力導桿不同刻度尺的位置自由落下，對應不同擊實功，制取不同擊實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，用于擊實試驗時，對開模尺寸內(nèi)徑102mm，高度116mm;當用于滲透試驗時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度40mm;當用于固結試驗時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當用于直剪試驗時，環(huán)刀尺寸內(nèi)徑61.8mm，高度20mm;當用于三軸試驗時，對開模尺寸內(nèi)徑39.1mm，高度80mm;當用于無側限抗壓強度試驗時，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桿落高為305mm、200mm、150mm和300mm，不同質(zhì)量的擊實錘為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)固化處理后進行室內(nèi)試驗的制樣方法，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)、護模器連接固定，往護模器內(nèi)倒入所要求的固化污泥，再將其與千斤頂連接，放入傳力導桿，手動千斤頂，使之緩慢勻速抬升，并上升至傳力導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;

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

　　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、護模器、傳力導桿、反力頂板、擊實錘，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行連接夾緊。

　　擊實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;傳力導桿的中間段是帶有刻度的金屬圓桿，擊實錘放置于傳力導桿不同刻度尺的位置自由落下，對應不同擊實功，制取不同擊實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用統(tǒng)一用于固化污泥室內(nèi)試驗的制樣器和制樣方法，可以快速的制取均勻標準的試樣，并可為大量污泥固化處理后的物理力學特性的研究提供試驗基礎，而且也為解決環(huán)境工程領域面臨的大量污泥缺少安全處置途徑的難題提供試驗技術支撐。

　　除了上面所述的本發(fā)明解決的技術問題、構成技術方案的技術特征以及由這些技術方案的技術特征所帶來的優(yōu)點外，本發(fā)明的污泥固化處理室內(nèi)試驗的制樣器所能解決的其他技術問題、技術方案中包含的其他技術特征以及這些技術特征帶來的優(yōu)點，將結合附圖做出進一步詳細的說明。