一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，属于环境岩土工程技术领域，所述的顶室、反应室、底室分别经连接法兰相连，通过橡胶垫片与紧固螺栓固定连接，所述反应室底部设有带孔板；所述顶室与气泵经连通管道连接，所述底室与甲烷瓶和二氧化碳瓶经连接通道连通，所述反应室的后侧壁上设有测温口、左侧壁上设有气压检测口、右侧壁上设有气体取样口。实现对填埋场覆盖层材料的气体减排功能进行模拟，从而对填埋场覆盖层的设计以及材料的选择进行指导。
An experimental device for simulating the environment of landfill site
【技术实现步骤摘要】
一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置
本技术是属于环境岩土工程
，具体涉及一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置。
技术介绍
甲烷是全球排放量第二大的温室气体，而垃圾场内会产生大量的甲烷气体，甲烷气体排放量占全球温室气体总排放量4%，并呈现逐年上升的趋势，而我国中小型填埋场并未设置气体收集装置，若其内部的甲烷随意排放到大气中，将会加速温室效应，而甲烷含量过高也会引起爆炸。越来越多的学者对中小型垃圾填埋场的甲烷减排方法进行了研究，认为生物覆盖屏障系统即黏土层中添加含有甲烷氧化菌的物质将具有良好的甲烷减排效果。生物覆盖屏障系统研究过程中进行现场试验边界条件很难控制，无法保持变量的统一性，无法研究出单一变量对于覆盖层甲烷运移及氧化的影响，同时无法监测覆盖层内的温度，而利用该土柱装置可以得到覆盖层内部的气体渗透系数以及各层高度的甲烷浓度，可以对不同覆盖材料对甲烷气体的氧化情况进行研究，同时可对反应过程中的温度进行监测，并可以控制单一的变量，从而可以研究某一单一变量对覆盖层内部各高度处氧化速率的影响。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种模拟垃圾填埋场覆盖层现场环境的土柱装置，该装置顶室、反应室、底室经连接法兰连接，顶室连通气泵，底室连通甲烷瓶与二氧化碳瓶，并在反应室侧壁上设置检测口，实现对填埋场覆盖层材料的气体减排功能进行模拟，从而对填埋场覆盖层的设计以及材料的选择进行指导。本技术采用的技术方案如下：一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述装置包括顶室、反应室、底室、底座、测温口、气压检测口、连接法兰、橡胶垫片、紧固螺栓、转子流量控制器、气泵、甲烷瓶、二氧化碳瓶、连接通道、气体取样口、调压阀，所述顶室、反应室、底室分别经连接法兰相连，通过橡胶垫片与紧固螺栓固定连接；所述反应室底部设有带孔板；所述顶室与气泵经连通管道连接，该连通管道上设有转子流量控制器、调压阀；所述底室与甲烷瓶和二氧化碳瓶经连接通道连通，该连接通道上设有转子流量控制器；所述反应室的后侧壁上设有测温口、左侧壁上设有气压检测口、右侧壁上设有气体取样口。所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述甲烷瓶和二氧化碳瓶共同与底室连通，所述甲烷瓶和二氧化碳瓶出口连接通道上分别设有转子流量控制器。所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述测温口、气压检测口、气体取样口，分别与温度计、气压计、气相色谱仪相连。所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述反应室为直径为20cm，高70cm的圆柱，顶室以及底室为高度为10cm、直径为20cm的圆柱。所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述测温口、气压检测口、气体取样口分别同向垂直分布，分别位于反应室高度的20cm、40cm、60cm处。所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述装置底部设有底座，述底座高度为10cm。所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，所述装置顶室中设有降雨淋喷装置。本技术的优点与效果：本技术通过供气系统模拟垃圾堆体所产生的气体，利用土样反应系统模拟气体在垃圾填埋场覆盖层内的反应，利用检测系统对试验过程中的温度、气压以及气体浓度的变化进行检测，利用此模拟装置，可以对填埋场覆盖层材料的气体减排功能进行模拟，从而对填埋场覆盖层的设计以及材料的选择进行指导。本技术可以根据实际填埋场内覆盖层的压实度及孔隙度对试验材料进行填筑，并可以模拟现场真实环境，因此可以更好的反映出覆盖层内的结构特性对于甲烷运移以及甲烷氧化的影响。附图说明图1为本试验装置的立面图；图2为顶室及反应室连接处示意图；图3为反应室及底室连接处示意图；图4为反应系统剖面图。图中，1为顶室、2为反应室、3为底室、4为底座、5为测温口、6为气压检测口、7为连接法兰、8为橡胶垫片、9为紧固螺栓、10为转子流量控制器、11为气泵、12为甲烷瓶、13为二氧化碳瓶、14为连接通道、15为气体取样口、16为调压阀。具体实施方式下面结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定本技术。一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，由顶室1、反应室2、底室3、底座4、测温口5、气压检测口6、连接法兰7、橡胶垫片8、紧固螺栓9、转子流量控制器10、气泵11、甲烷瓶12、二氧化碳瓶13、连接通道14、气体取样口15、调压阀16，顶室1与气泵11相连通，并在连通管道上设置型转子流量控制器10、调压阀16；其中，转子流量控制器型号为LZB-3WB型转子流量控制器，气泵型号为ACO-9720型气泵，调压阀型号为AR2000型调压阀。顶室1、反应室2、底室3分别经连接法兰7相连，通过橡胶垫片8与紧固螺栓9相连；其中反应室下端为具有孔洞的有机玻璃板，其孔径为0.5cm，以防止填埋物下落。甲烷瓶12、二氧化碳瓶13共同与底室3通过连接通道14连通，并在连接通道14设转子流量控制器10；反应室2的后部设置有测温口5、左侧设置气压检测口6、右侧设置气体取样口15，其高度位于反应室20cm、40cm、60cm处。一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，由供气系统、土样反应系统以及检测系统组成；供气系统包括气泵11、二氧化碳气瓶12、甲烷气瓶13、转子流量控制器10和调压阀16，气泵11通过转子流量控制器10和调压阀16后与顶室1相连，二氧化碳气瓶12以及甲烷气瓶13通过连接通道14与底室3相连。通过底室3将甲烷与二氧化碳气体通入反应室2；土样反应系统为整套装置的核心装置，包括顶室、反应室以及底室，其中顶室1、反应室2以及底室3通过连接法兰7橡胶垫片8紧固螺栓9相连。土样填筑入反应室2，由底室3通入的甲烷及二氧化碳以及顶室1所通入的空气模拟填埋场现场的气体流动情况，其中通入反应系统内气体的流速以及各层顶室1以及底室3的气压由转子流量控制器和调压阀10控制；检测系统包括测温口5、气压检测口6以及气体取样口15，分别与温度计、气压计与气相色谱仪相连接使用。气压检测口6也可与电子气压计相连。整体装置通过底座4固定。供气系统可以通过控制气压及流量模拟填埋体所产生填埋气的实际情况。反应室2为直径为20cm，高70cm的圆柱，并在两侧以及后部在高度为20cm、40cm、60cm处设置检测口；顶室1以及底室3为高度为10cm、直径为20cm的圆柱，在底室下方设置有10cm高度的底座4。检测系统确定土柱内不同高度处的气压变化，检测在反应进行时温度的变化情况，通过气体取样口15取出气体，并将气体送入气相色谱仪中，可以进行气体浓度的检测，从而确定不同材料在不同高度处的甲烷气体氧化速率以及二氧化碳生成速率。一种模拟填埋场现场试验方法，步骤包括：（1）打开顶室与反应室之间的螺栓，将制备好的材料装入反应室，拧紧螺栓；（2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，其特征在于：所述装置包括顶室（1）、反应室（2）、底室（3）、底座（4）、测温口（5）、气压检测口（6）、连接法兰（7）、橡胶垫片（8）、紧固螺栓（9）、转子流量控制器（10）、气泵（11）、甲烷瓶（12）、二氧化碳瓶（13）、连接通道（14）、气体取样口（15）、调压阀（16），所述顶室（1）、反应室（2）、底室（3）分别经连接法兰（7）相连，通过橡胶垫片（8）与紧固螺栓（9）固定连接，所述反应室（2）底部设有带孔板；所述顶室（1）与气泵（11）经连接通道（14）连接，该连接通道（14）上设有转子流量控制器（10）、调压阀（16）；所述底室（3）与甲烷瓶（12）和二氧化碳瓶（13）经连接通道（14）连通，该连接通道（14）上设有转子流量控制器（10）；所述反应室（2）的后侧壁上设有测温口（5）、左侧壁上设有气压检测口（6）、右侧壁上设有气体取样口（15）。/n
【技术特征摘要】
1.一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，其特征在于：所述装置包括顶室（1）、反应室（2）、底室（3）、底座（4）、测温口（5）、气压检测口（6）、连接法兰（7）、橡胶垫片（8）、紧固螺栓（9）、转子流量控制器（10）、气泵（11）、甲烷瓶（12）、二氧化碳瓶（13）、连接通道（14）、气体取样口（15）、调压阀（16），所述顶室（1）、反应室（2）、底室（3）分别经连接法兰（7）相连，通过橡胶垫片（8）与紧固螺栓（9）固定连接，所述反应室（2）底部设有带孔板；所述顶室（1）与气泵（11）经连接通道（14）连接，该连接通道（14）上设有转子流量控制器（10）、调压阀（16）；所述底室（3）与甲烷瓶（12）和二氧化碳瓶（13）经连接通道（14）连通，该连接通道（14）上设有转子流量控制器（10）；所述反应室（2）的后侧壁上设有测温口（5）、左侧壁上设有气压检测口（6）、右侧壁上设有气体取样口（15）。
2.根据权利要求1所述的一种模拟垃圾填埋场现场环境的试验装置，其特征在于：所述甲烷瓶（12）和二氧化碳瓶（13）共同与底室（3）连通，所述甲烷瓶（12）和二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵俭斌，尹海云，张志强，王凯威，赵晨曦，王一成，徐勤飞，
申请(专利权)人：吉林建筑科技学院，
类型：新型
国别省市：吉林;22
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