Применение фильтр-пресса для обработки шлама в тоннельных щитах

Применение фильтр-пресса для обработки шлама в тоннельных щитах

В последние годы все более широкое распространение получает технология строительства щитовых тоннелей. В системе циркуляции при проходке щитовых тоннелей с водогрязевым балансом образуется большое количество отработанной пульпы, которую трудно решить с помощью традиционных методов сепарации воды и грязи.

Органичное сочетание трех методов обработки "щитовой тоннельной отбракованной пульпы вместо бентонита для одновременной цементации + обработка шлама на фильтр-прессе + пескомойка для просеивания навоза" может эффективно решить эту проблему. В данной статье речь пойдет о применении фильтр-пресса для обработки осадка.

Введение в тоннельный щитовой шлам

По мере ускорения процесса урбанизации в Китае обостряются проблемы загруженности наземного транспорта. Строительство метрополитенов стало для крупных городов основным способом решения проблем городского движения. Щитовой метод строительства является одним из основных методов строительства тоннелей городского метрополитена и широко применяется.
При строительстве щита водо-грязевого баланса образуется отработанный шлам с высоким удельным весом и высокой вязкостью, который содержит вспомогательные шламообразующие добавки, такие как карбонат натрия и бентонит, а также другие химические вещества. При неправильной утилизации они могут легко привести к загрязнению окружающей среды и другим опасностям.

Технологический процесс применения фильтр-пресса для обработки тоннельного щитового шлама

Шлакосодержащий шлам, образующийся при проходке тоннеля водогрязевым щитом, по шламопроводу поступает в оборудование для разделения грунтового шлама и шлака. Часть шлама модулируется и вновь поступает в грунтовый бункер для выравнивания давления воды и грунта на забой тоннеля, а часть через фильтр-пресс превращается в фильтрационный кек и чистую воду. Одновременно отбросы проходят вторичную сортировку и песчано-гравийные испытания для получения песка, который может быть использован в качестве строительных материалов, а сточные воды, образующиеся при промывке песка, проходят через фильтр-пресс и становятся экологически чистыми.

Фактическая эффективность фильтр-пресса при очистке тоннельного щитового шлама

Имеется 2 комплекта фильтр-прессовых установок; каждый комплект включает 8 установок XMYG200/1250U объемом 3,82 м³ и общей массой 10 т. Установка оснащена резервуаром для хранения отработанного шлама объемом 300 м³ и оборудована 3 питательными насосами фильтр-пресса; мощность каждого питательного насоса составляет 45 кВт, максимальный расход - 150 м³/ч.

Согласно статистическим данным о фактической производительности проекта, разовый цикл фильтрации фильтр-пресса составляет 120 минут, время строительства щита - 3 смены и 24 часа работы, объем фильтр-пресса - 3,82 м³, влажность фильтровального кека - 70%, влажность шлама - 97%. Каждый фильтр-пресс может перерабатывать 366,7 м³ отработанного осадка в сутки. Согласно 4-кольцевому показателю суточной выемки одного щита, максимальный суточный объем сточного шлама, который необходимо переработать, составляет 1648 м³, а общая суточная производительность переработки 2 комплектов фильтр-прессов достигает 5867,2 м³. Фильтр-прессовая обработка в значительной степени удовлетворяет требованиям, предъявляемым к щиту для обеспечения водно-грязевого баланса в глинистых грунтах. Требования к строительству котлована. Процесс работы фильтр-пресса занимает 20 минут на затирку, 46 минут на поддержание давления, 8 минут на сброс давления, 36 минут на выгрузку фильтровальной крошки и 10 минут на возврат.

Заключение

Сделан вывод, что установка фильтр-прессов позволяет превратить весь отработанный шлам в фильтровальную лепешку и чистую воду, а также промыть и отделить песок и гравий, содержащиеся в навозе, что значительно сокращает объем вывозимого шлама и навоза и снижает затраты на проходку щитов. Расходы на цементацию могут быть синхронизированы, а чистая вода после фильтрации может быть использована для промывки песка и строительства щита, что снижает расходы на воду в проекте.
В то же время данная технология строительства с использованием фильтр-пресса позволяет решить проблему отвода сточных вод и шлама. Технология отработана и проста в эксплуатации, что обеспечивает эффективность строительства проходческих щитов с водогрязевым балансом.