Система утилизации отходов при проходке тоннелей щитовым методом M101 | Замкнутый цикл переработки, способствующий развитию экологически чистого строительства
2026-06-27
В связи с быстрым развитием инфраструктурных проектов, таких как городские тоннели, метро и подземные инженерные тоннели, огромные объемы строительных отходов, образующихся при прокладке тоннелей с помощью тоннелепроходческих машин (ТПМ), стали серьезной экологической проблемой в инженерных проектах. Традиционные методы утилизации отходов в основном основаны на открытых свалках, вывозе отходов за пределы строительной площадки и простом захоронении на полигонах. Эти методы не только занимают значительные земельные ресурсы, вызывают пылевое загрязнение и наносят вред почве и водной среде, но также приводят к растрате ресурсов, высоким затратам на утилизацию и значительным рискам несоблюдения требований, что серьезно препятствует экологически чистому и низкоуглеродному развитию инфраструктурных проектов.
Для решения проблем утилизации отходов в отрасли была разработана система утилизации отходов щитового тоннелестроения M101 . Строго придерживаясь основных экологических принципов безвредности, уменьшения объема и восстановления ресурсов , система интегрирует такие основные процессы, как сортировка и калибровка, химическая флокуляция, глубокое обезвоживание под высоким давлением и рециркуляция воды, создавая замкнутую систему утилизации отходов щитового тоннелестроения. Это полностью меняет традиционную экстенсивную модель утилизации отходов, обеспечивая истинное превращение отходов в ценные ресурсы, их полное использование и нулевой выброс загрязняющих веществ. Система предоставляет эффективное, соответствующее нормативным требованиям и устойчивое комплексное решение для утилизации ресурсов твердых отходов инфраструктурных объектов.
Интеллектуальная обработка на протяжении всего процесса с точным контролем на каждом этапе обеспечивает эффективное использование ресурсов.
Система утилизации отходов проходки тоннелей щитовым методом М101 имеет модульную, интегрированную интеллектуальную конструкцию, полностью автоматизированную и с замкнутым контуром управления. От подачи сырья до выпуска готовой продукции и повторного использования сточных вод каждый процесс точно контролируется, обеспечивая соответствие стандартам как эффективности утилизации, так и качества использования ресурсов.
Исходный грунт, образовавшийся в результате проходки тоннеля щитовым методом на строительной площадке, стабильно транспортируется в оборудование для приготовления суспензии с помощью экскаваторной техники. Система одновременно и автоматически пополняет технологическую воду без ручного вмешательства. Благодаря высокоэффективному механизму перемешивания внутри оборудования, твердые комки грунта полностью измельчаются, диспергируются и гомогенизируются с водой, превращая твердый грунт в стандартизированную суспензию с равномерной текучестью и стабильной концентрацией. Это полностью решает проблемы слипания грунта и неравномерной сортировки, создавая прочную основу для последующей тонкой сортировки.
После гомогенизации суспензия упорядоченно поступает на барабанный грохот. Благодаря физическому просеиванию, крупные куски гравия и грубые частицы, смешанные с суспензией, точно отделяются, что обеспечивает первую в своем роде сортировку твердых отходов. Полученный в результате просеивания крупнозернистый щебень твердый и соответствует стандартам чистоты. Он может быть непосредственно использован в качестве заполнителя при строительстве дорожного полотна и заполнении инфраструктурных объектов, эффективно заменяя природный камень, сокращая добычу минеральных ресурсов и снижая стоимость строительных материалов.
После удаления крупных частиц примесей, суспензия, содержащая песок, вытекает из нижней части барабанного сита и направляется в пескомоечную машину колесного типа для тонкой очистки и обработки. Оборудование использует двойной процесс гидравлической промывки и подъема и сортировки с помощью колесного ковша для тщательного удаления грязи и примесей, прилипших к поверхности мелкого песка, эффективно повышая чистоту и плотность песка. Очищенный мелкий песок затем подается на высокочастотное обезвоживающее сито, где высокочастотное вибрационное обезвоживание быстро снижает содержание влаги в материале, в конечном итоге получая высококачественный мелкий песчаный заполнитель с однородными характеристиками, соответствующий стандартам качества . Этот заполнитель может широко использоваться в различных областях, таких как промышленные смесительные заводы, производство строительных материалов, строительная засыпка и укрепление дорог, обеспечивая эффективную переработку и использование ресурсов мелкого песка.
Переливная вода из пескомоечного аппарата и пульпа с обезвоживающего сита собираются вместе в промежуточном резервуаре № 1, после чего под давлением подаются в гидроциклон с помощью пульпового насоса. Используя принцип центробежного осаждения, гидроциклон осуществляет вторичное высокоточное разделение оставшихся в пульпе мелких частиц песка. Высокоплотный песчаный осадок возвращается на обезвоживающее сито для дальнейшего обезвоживания и рециркуляции, что позволяет максимально увеличить степень извлечения мелкого песка, предотвратить потери запасов мелкого песка и максимально эффективно использовать ресурсы песка и гравия.
Точная очистка шлама и воды обеспечивает полную рециркуляцию и нулевой сброс производственных сточных вод.
Для обеспечения стабильной работы всей производственной линии система оснащена специальным блоком стабилизации буферного давления и очистки воды. Промежуточный резервуар для суспензии № 2, выступая в качестве основного буферного блока, централизованно собирает излишки суспензии из гидроциклона, эффективно балансируя расход и колебания концентрации суспензии по всей линии. Это полностью решает проблемы нестабильной подачи и колебаний эффективности обработки в традиционном оборудовании, обеспечивая непрерывную и стабильную работу последующего оборудования. Суспензия, хранящаяся в резервуаре, количественно и под давлением транспортируется в сгуститель с помощью шламооткачивающего насоса, поступая на стадию очистки и обработки суспензии.
Система оснащена полностью автоматизированным блоком приготовления флокулянта , который может автоматически выполнять весь процесс дозирования, растворения и созревания полимерного флокулянта. Он точно и количественно добавляет флокулянт в зону реакции сгустителя с помощью винтового насоса, исключая необходимость ручного дозирования и добавления, что значительно снижает трудозатраты и обеспечивает стабильные результаты флокуляции. Внутри сгустителя флокулянт полностью смешивается и реагирует с мелкими взвешенными частицами осадка, способствуя быстрой флокуляции, агрегации, осаждению и разделению мелких комков осадка.
После отстаивания на верхней части оборудования образуется высокочистый надосадочный слой, который напрямую возвращается в резервуар с чистой водой для хранения и повторно используется в качестве технологической воды на протяжении всего процесса. На дне накапливается высококонцентрированная суспензия, которая перекачивается в фильтр-пресс для отделения ила от воды. Весь процесс водоочистки не производит вторичного загрязнения, исключая загрязнение воды и почвы, вызванное сбросом строительных сточных вод непосредственно в источнике. Это действительно замкнутая система для производственных сточных вод, обеспечивающая нулевой сброс и 100% повторное использование , соответствующая стандартам экологичного строительства и охраны окружающей среды.
Затвердевание и регенерация отходов создают новую модель для экономики замкнутого цикла твердых отходов.
Высококонцентрированная суспензия, после сгущения с помощью загустителя, перекачивается в пластинчато-рамный фильтр-пресс для глубокого обезвоживания под высоким давлением. Благодаря механической экструзии под высоким давлением, свободная и межзерновая вода в суспензии полностью удаляются, в результате чего разбавленная суспензия затвердевает, образуя стандартизированные суспензионные лепешки с высокой плотностью, низким содержанием воды и плотной текстурой. Сточные воды, образующиеся в процессе фильтрации, собираются в специальном резервуаре, очищаются до соответствия стандартам, а затем перекачиваются в резервуар с чистой водой, после чего снова включаются в систему циркуляции воды. Весь процесс не предполагает сброса сточных вод и канализации.
Затвердевшая глиняная масса не содержит вредных примесей и обладает стабильными характеристиками, что делает ее высококачественным сырьем для строительных материалов на основе природных ресурсов. Ее можно напрямую транспортировать в оборудование для производства кирпича для переработки в экологически чистый, необожженный кирпич. Готовый экологически чистый кирпич соответствует стандартам твердости, обладает высокой прочностью на сжатие и хорошей износостойкостью. Он может широко использоваться в дорожном строительстве, укреплении грунта, строительстве временных ограждений и ландшафтных проектах, успешно преобразуя отходы в высококачественные строительные материалы и полностью решая проблемы землепользования и загрязнения окружающей среды, вызванные традиционными полигонами отходов.
В нем подчеркиваются основные преимущества, способствующие экологичной и низкоуглеродной модернизации инженерных сооружений.
По сравнению с традиционными методами утилизации отходов при прокладке тоннелей щитовым методом, система утилизации отходов M101 обладает четырьмя основными преимуществами: полностью замкнутым циклом, высокой окупаемостью, нулевым загрязнением окружающей среды и интеллектуальным управлением , преодолевая отраслевые проблемы в области утилизации отходов.
Во-первых, весь процесс представляет собой замкнутый цикл использования ресурсов , обеспечивающий полное использование четырех основных продуктов: крупнозернистого камня, мелкого песка, экологически чистой глиняной массы и переработанной чистой воды. Комплексная степень использования шлака и грунта составляет почти 100%, при этом не остается твердых отходов и ресурсов.
Во-вторых, это полностью решает экологические проблемы благодаря полностью закрытой и автоматизированной системе работы, исключающей пыль, сточные воды и загрязнение почвы, вызванные сбросом, транспортировкой и захоронением строительных отходов, и полностью отвечающей требованиям экологического надзора и «зеленого» строительства.
Во-третьих, это имеет исключительное значение для снижения затрат и повышения эффективности , превращая пассивную утилизацию отходов в активное производство ресурсов. Полученные песчано-гравийные заполнители и экологически чистые кирпичи могут использоваться напрямую или продаваться за границу, что значительно снижает затраты на утилизацию строительных отходов и закупку строительных материалов.
В-четвертых, оно интеллектуальное, стабильное и простое в эксплуатации и обслуживании . Весь процесс автоматизирован, интеллектуально стабилизирован и регулируется. Оборудование совместимо с различными типами горных пород и грунтами, используемыми при прокладке тоннелей щитовым методом. Оно обладает высокой устойчивостью к колебаниям, стабильной работой и удобным обслуживанием, а также может быть адаптировано для различных крупномасштабных инфраструктурных проектов.
Система утилизации отходов щитового тоннелестроения M101, основанная на принципах экологичной переработки твердых отходов, способствует низкоуглеродной трансформации инфраструктуры. Используя передовые технологии, система создает систему замкнутой экономики, превращая отходы щитового тоннелестроения из «инженерных отходов» в «новые экологически чистые ресурсы». Она предоставляет проектам городской инфраструктуры новое низкоуглеродное, экологически безопасное, эффективное и экономичное решение для утилизации отходов, помогая отрасли достичь тройной выгоды: экологической, экономической и социальной!
