Vrecia na odvodnenie geotextílie: Kompletný sprievodca

Vrecia na odvodnenie geotextílií: Konštrukčná metóda na odvodňovanie kalu

Vrecia na odvodnenie geotextíliesa používajú na oddelenie vody z vybagrovaného kalu kombináciou flokulácie polyméru s filtráciou geotextílií. Počas prevádzky sa vybagrovaná suspenzia mieša s PAM a čerpá sa do trubice. Voda prechádza cez geotextíliu, zatiaľ čo koncentrovaný kal zostáva vo vnútri rúrky.

Pri veľkom projekte bagrovania ovplyvňuje výsledok viac ako samotná rúra. Pred konštrukciou je potrebné zvážiť oblasť odvodnenia, drenážnu vrstvu, dávkovanie polyméru, plniaci tlak, usporiadanie rúr a postupnosť plnenia.

Dizajn vaku na odvodnenie geotextílie

Obvod geotextilnej rúrky sa bežne navrhujemedzi 8 a 30 m. Dĺžku je možné upraviť podľa dostupného miesta a množstva kalu, pričom bežný rozsah je 30–60 m.

Rúrka by nemala byť jednoducho vyrobená tak dlho, ako je to možné. Keď je trubica príliš dlhá, je ťažké udržať ju počas plnenia rovno. Akonáhle sa trubica pohne alebo kýva, jej efektívny plniaci objem sa zmenšuje a môže byť zabraté viac miesta.

Väčšia trubica pojme viac kalu, ale aj odvodnenie zvyčajne trvá dlhšie.

Plniace otvory majú bežne priemer 0,2 – 0,4 m, s dĺžkou objímky asi 0,5 – 1,0 m. Jeden plniaci otvor môže byť bežne usporiadaný každých 10–15 m.

Počet plniacich otvorov musí zodpovedať veľkosti trubice. Príliš veľa portov môže oslabiť trubicu, zatiaľ čo príliš málo portov môže spôsobiť nerovnomerné plnenie a spôsobiť deformáciu trubice počas prevádzky.

Príprava odvodňovacej oblasti

Pred inštaláciou geotextílií je potrebné odvodňovaciu plochu vyrovnať a zhutniť.

Účelom plochy nie je len podopierať naplnené trubice. Musí tiež zbierať a vypúšťať filtrát uvoľnený počas odvodňovania.

Pri odvodňovacej ploche 10 000 m² môže drenážny systém obsahovať nepriepustnú vložku, filtračnú vrstvu, perforované drenážne potrubia, drenážne kanály, zbernú vaňu a čerpadlá.

Typická štruktúra vložky pozostáva z:

Ihlou 200 g/m²-dierovaná netkaná geotextília

2 mm HDPE geomembrána

Ihlou 200 g/m²-dierovaná netkaná geotextília

Vložka sa inštaluje na zhutnenú hlinu alebo pripravený podklad.

Potom je možné nad vložku umiestniť drenážnu vrstvu z približne 5 cm triedeného štrku. V tejto vrstve sú inštalované perforované drenážne rúry na zachytávanie vody prechádzajúcej cez geotextílie.

Zachytená voda odteká do drenážnych kanálov a následne do zbernej vane na sedimentáciu alebo ďalšie čistenie pred vypustením.

Berúc do úvahy všetky faktory, geotextilné rúry pre tento projekt budú po naplnení naskladané do dvoch vrstiev; rozmery a množstvá sú nasledovné:

Poznámka:

1. Tri plniace nátrubky sú rovnomerne rozmiestnené po dĺžke tuby; každá manžeta je 0,6 m dlhá a 0,3 m v priemere.
2. Švy spájajúce hadicovú tkaninu sú prešité šiestimi radmi nití.

Ovládanie úrovne povrchu

Nosná plocha pod rúrkami si vyžaduje osobitnú pozornosť.

Nepriepustná vrstva pod drenážnym systémom môže mať sklon k drenážnemu žľabu, aby voda mohla opustiť plochu.

Horná plocha podopierajúca geotextilné rúrky by však mala zostať rovná. Ak je povrch príliš naklonený, rúrka sa môže pri plnení pohybovať alebo rolovať.

Ďalším usporiadaním je vytvorenie malého svahu z oboch strán smerom k stredu. V tomto prípade sa prvá trubica naplní v strede a nasledujúce trubice sa plnia smerom k obom stranám.

Toto usporiadanie umožňuje, aby sa rúrky počas plnenia mierne pohybovali smerom k stredu a pomáha znižovať medzery medzi susednými rúrkami.

Prístupové cesty by mali byť ponechané aj okolo oblasti odvodňovania. Priechod široký asi 1,0 m vo všeobecnosti postačuje na to, aby pracovníci mohli ovládať ventily, kontrolovať rúry a vykonávať opravy.

Kvalita a technické požiadavky na geotextilné rúry

Príprava a pridanie PAM

PAM alebo polyakrylamid sa bežne používa na úpravu vybagrovanej suspenzie pred jej vstupom do geotextilnej rúrky.

Typ PAM závisí od kalu. Aniónový PAM a katiónový PAM sa bežne používajú pre rôzne typy odpadových vôd a kalov.

Polymér by sa nemal vyberať len podľa všeobecnej tabuľky dávkovania. Kal z rôznych riek, jazier, priemyselných procesov alebo bagrovísk sa môže správať veľmi odlišne.

Pred úplným-plnením vodného kameňa by sa mal vykonať test flokulácie v malom rozsahu.

Príprava roztoku PAM

Dávkovací systém môže obsahovať dve polymérové ​​nádrže, mixér a dávkovacie čerpadlo.

Do prípravnej nádrže sa najskôr pridá voda. Mixér sa spustí pred pridaním PAM.

Ako referenčnú hodnotu možno použiť rýchlosť miešania približne 100–300 ot./min. Prášok PAM by sa mal pridávať pomaly pozdĺž vírenia namiesto toho, aby sa do nádrže nasypal naraz.

Ak sa do vody dostane príliš veľa suchého PAM naraz, prášok môže vytvárať hrudky, ktoré sa ťažko rozpúšťajú.

Po pridaní PAM pokračuje miešanie normálne dlhšie ako 30 minút.

Aniónový roztok PAM sa môže pripraviť s koncentráciou približne 0,1 % ako počiatočná referencia. Katiónový PAM možno pripraviť v množstve približne 0,1–0,5 %, v závislosti od spracovávaného materiálu.

Pripravený roztok by sa nemal skladovať príliš dlho. Aniónový roztok PAM sa zvyčajne použije do 36 hodín, zatiaľ čo katiónový roztok PAM by sa mal normálne použiť do 24 hodín.

Dávkovanie PAM

Pri niektorých aplikáciách možno ako východiskovú referenciu použiť dávku približne 1–2 ppm, ale skutočnú dávku je potrebné určiť z testovania.

Operátor by sa mal pozrieť na veľkosť vločiek, správanie sa usadzovania a čírosť filtrátu.

Ak sú vločky príliš malé a voda zostáva zakalená, môže byť potrebné upraviť dávkovanie alebo podmienky miešania. Ak sa použije nadmerné množstvo polyméru, náklady na spracovanie sa zvýšia bez toho, aby sa nevyhnutne zlepšil výsledok odvodnenia.

Z tohto dôvodu by sa dávkovanie malo upravovať počas uvádzania do prevádzky a nie pevne stanovené pred testovaním kalu.

Rozloženie geotextilných rúrok

Rúry sú umiestnené podľa tvaru odvodňovacej plochy.

Susedné rúrky by mali byť umiestnené tesne vedľa seba. V prípade, že si to usporiadanie staveniska vyžaduje, je možné použiť presah približne 30 cm.

Existujú dve bežné rozloženia: postupné umiestnenie a rozmiestnené umiestnenie.

Striedavé umiestnenie môže poskytnúť dobrú stabilitu, ale umiestnenie a zaistenie rúr si vyžaduje viac času. Pri mnohých projektoch sa postupné umiestňovanie ľahšie ovláda.

Keď sú rúrky naskladané do niekoľkých vrstiev, horné rúrky by mali byť normálne kratšie ako spodné rúrky.

Prvá trubica je obzvlášť dôležitá.

Ak sa prvá trubica počas plnenia pohne, jej poloha ovplyvní každú trubicu nainštalovanú vedľa nej. Pred začatím plnenia by sa preto hadica mala upevniť pomocou -naťahovacieho lana alebo iného vhodného obmedzovača.

Bagrovanie a preprava kalu

Na bagrovanie pod vodou sa môže použiť sací bager s frézou na odstránenie sedimentu z rieky alebo vodného útvaru.

Vybagrovaná kaša sa dopravuje potrubím do systému zberu kalu.

Je možné použiť dvoj{0}}stupňové usporiadanie nádrže. Prvá nádrž prijíma vybagrovaný kal, zatiaľ čo druhá nádrž poskytuje skladovanie pred spracovaním.

Medzi dve nádrže je možné nainštalovať sito na odstránenie plávajúcich nečistôt, kameňov a iných veľkých materiálov.

Tento krok je dôležitý, pretože veľké cudzie materiály môžu neskôr v procese zablokovať čerpadlo, ventily alebo plniace otvory.

Spracovaná kaša sa potom čerpá smerom ku geotextilným rúram.

Plnenie geotextilnej trubice

Na prenos upraveného kalu do rúrky sa používa kalové čerpadlo.

Napríklad pre vhodný projekt možno použiť čerpadlovú jednotku s výkonom 22 kW, ale skutočné čerpadlo by sa malo vybrať podľa čerpacej vzdialenosti, výškového rozdielu, priemeru potrubia a požadovaného prietoku.

Hlavné potrubie je rozdelené na odbočné potrubia. Každá odbočka by mala mať svoj vlastný ventil.

Plniaci tlak musí byť riadený podľa trubice a čerpacieho systému. Pri niektorých aplikáciách možno ako referenčnú hodnotu použiť približne 0,05 MPa, ale skutočný prevádzkový tlak by sa mal potvrdiť počas uvádzania do prevádzky.

PAM môže byť vstrekovaný do kalového potrubia cez statický mixér.

Tlak vstrekovania polyméru musí prekonať tlak v kalovom potrubí. Ako referenčný bod pre dávkovanie možno použiť tlakový rozdiel približne 0,01–0,02 MPa.

Počas plnenia by pracovníci mali skúmavku nepretržite sledovať.

Počas operácie by sa mala kontrolovať výška trubice, tvar trubice, poloha ventilu a stav povrchu.

Keď trubica dosiahne maximálnu výšku plnenia, plnenie sa musí zastaviť.

Maximálna výška plnenia cca 2,3 m môže byť použitá ako projektová referencia.

Prečo by malo plnenie začínať od stredu

Pri veľkej odvodňovacej ploche môže plnenie rúrok z jednej strany na druhú sťažiť umiestnenie rúrok.

Začínajúc od stredu dáva prvej trubici pevnú referenčnú polohu.

Po naplnení stredovej trubice je možné naplniť ďalšie trubice smerom na obe strany.

To je užitočné najmä vtedy, keď má nosná drenážna vrstva mierny sklon smerom k stredu. Susedné rúrky sa môžu postupne pohybovať smerom k sebe namiesto toho, aby zanechávali veľké medzery.

Cieľ je jednoduchý: udržať tuby stabilné, znížiť nevyužitý priestor a zabrániť nadmernému pohybu počas plnenia.

Plnenie jedného-portu a viacerých{1}portov

Rúrka môže byť naplnená cez jeden port alebo cez niekoľko portov súčasne.

Pri plnení jedným-portom musí operátor po naplnení jednej sekcie zatvoriť ventil, odpojiť odbočnú rúrku a presunúť ju do iného plniaceho otvoru.

Táto metóda má praktický problém.

Po zatvorení ventilu môže odbočka obsahovať ešte veľké množstvo kalu a vody. Potrubie sa stáva ťažkým a ťažko sa pohybuje. Pri výmene spojenia môže tiež unikať kal.

Viacnásobné{0}}plnenie portov zabraňuje mnohým opakovaným pohybom potrubia.

Niekoľko plniacich otvorov na tej istej trubici je pripojených k samostatným odbočkám. Ventily sa potom používajú na reguláciu prietoku.

Činnosť ventilu sa stáva zložitejšou, ale kaša sa môže dostať do rôznych častí trubice súčasne. To vo všeobecnosti poskytuje lepšiu kontrolu nad tvarom náplne a znižuje potrebu opakovaného presúvania rúr naplnených kalom-.

Pre projekty, kde je možné správne spravovať rozloženie potrubia a ventilový systém, je praktické plnenie s viacerými otvormi{0}} praktickým spôsobom nepretržitého plnenia.

Ovládanie cyklu plnenia

Geotextilná trubica by sa nemala nepretržite plniť, kým sa úplne nezaplní.

Keď trubica dosiahne maximálnu výšku plnenia, čerpanie sa zastaví.

Rúrka sa potom nechá uvoľniť vodu a usadiť sa.

Keď voda opúšťa trubicu, objem kalu klesá a výška trubice klesá. Potom môže začať ďalší cyklus plnenia.

V závislosti od vlastností kalu a požiadaviek na spracovanie môže byť potrebných približne 7–8 cyklov plnenia.

Skutočný počet by sa mal určiť skôr na základe správania sa rúry počas výstavby, než by sa mal stanoviť iba z teoretických výpočtov.

Po naplnení by mali byť plniace rukávy zviazané geotextilnými popruhmi alebo lanom.

Drôt by sa nemal používať, pretože môže prerezať alebo poškodiť geotextíliu.

Ak sa nájde poškodená oblasť, plnenie by sa malo zastaviť a oblasť okamžite opraviť.

Rozstup stehov by nemal presiahnuť 5 mm.

Viacvrstvové plnenie rúrok-

Keď je oblasť staveniska obmedzená, geotextílie môžu byť stohované vo viacerých vrstvách.

Spodné rúrky musia najskôr dokončiť svoju požadovanú fázu plnenia a odvodnenia.

Horná rúrka sa potom umiestni medzi dve spodné rúrky.

Toto usporiadanie je dôležité, pretože spodné rúrky poskytujú oporu pre hornú rúrku.

Medzi dvoma spodnými rúrkami bude normálne medzera v tvare V-. Keď je horná trubica naplnená, časť hornej trubice môže klesnúť do tejto medzery.

To vytvára lokálnu deformáciu a môže zvýšiť tlak v tejto oblasti.

Pred naplnením hornej trubice je možné do medzery v tvare V- vložiť flexibilný výplňový materiál. Účelom je poskytnúť rovnomernejší nosný povrch.

Je potrebné skontrolovať aj stav spodných rúrok.

Ak nie sú spodné rúrky rovnomerne usporiadané, alebo ak sa kal v nich dostatočne neodvodnil, horná rúrka sa môže pri plnení zdeformovať.

To môže znížiť efektívny objem hornej rúry a vytvoriť lokálne napätie na geotextílii.

V prípade viacvrstvových systémov by sa preto mali spodné rúrky pred inštaláciou ďalšej vrstvy skontrolovať z hľadiska ich tvaru, stavu kontaktu, stability a obsahu vlhkosti.

Konečný obsah vlhkosti v kalu približne 50 % sa môže použiť ako referencia na posúdenie, či stupeň odvodnenia v podstate pokročil do požadovaného stavu.

Konečná výška a objem kalu

Po dokončení cyklov plnenia trubica naďalej stráca vodu a usadzuje sa.

Konečná výška vysušenia môže byť v niektorých projektoch približne 80 % maximálnej výšky plnenia.

Táto hodnota sa môže použiť na predbežný odhad konečného objemu kalu.

Pri projektových výpočtoch by sa však namiesto spoliehania sa len na 80 % referenčnú hodnotu mali použiť skutočné rozmery rúr a namerané sadanie.

Konečná likvidácia

Spôsob zneškodňovania závisí od konečnej vlhkosti, zloženia kalu, environmentálnych požiadaviek a podmienok na mieste.

Ak odvodnený kal môže zostať na mieste, naplnené geotextílie môžu byť po dosiahnutí požadovaného stavu zasypané zeminou.

Naplnené rúrky môžu zostať súčasťou stabilizovanej výplňovej štruktúry.

Ak je potrebné kal odstrániť, geotextíliu je možné po odvodnení otvoriť stavebným zariadením.

Kal a narezaný geotextilný materiál sa potom môžu prepraviť do schváleného zariadenia na zneškodňovanie alebo spracovanie.

Čo je potrebné skontrolovať pred výstavbou

Projekt odvodnenia geotextílie by sa mal kontrolovať od začiatku a nečakať na vyriešenie problémov do fázy plnenia.

Pred výstavbou potvrďte:

• Typ kalu a koncentrácia pevných látok
• Celkový objem kalu
• Požadovaný konečný obsah vlhkosti
• K dispozícii odvodňovacia plocha
• Obvod a dĺžka trubice
• Počet a poloha plniacich otvorov
• Typ PAM a dávkovanie
• Kapacita čerpadla a plniaci tlak
• Drenážny a zberný systém filtrátu
• Spôsob upevnenia rúrok
• Postupnosť plnenia
• Požiadavky na viac{0}}vrstvenie
• Konečný spôsob likvidácie

Najdôležitejším bodom je, že geotextília, polymérny systém, čerpací systém a drenážna oblasť musia byť navrhnuté spoločne.

Rúrka s vhodnými filtračnými vlastnosťami môže stále fungovať zle, ak je dávkovanie polyméru nesprávne, drenážna vrstva je zablokovaná, plniaci tlak nie je kontrolovaný alebo je rúrka umiestnená na nestabilnom povrchu.

Z tohto dôvodu je testovanie v teréne pred-plným plnením dôležitou súčasťou stavebného procesu.