أكياس ترشيح الرواسب
1. فعالية عالية من حيث التكلفة:فهو يوفر الكثير من تكاليف النقل لأن حجم المواد الصلبة التي يجب التخلص منها بعد التجفيف في الموقع يتم تقليله بشكل كبير.
2. صديق للبيئة:لا ينتج عن ذلك أي تلوث ثانوي تقريبًا، ويتم احتواء الملوثات التي تم جمعها بأمان في أكياس، مما يجنب خطر تسرب المواد المجروفة أثناء النقل.
3. بناء فعال وسريع:سرعة البناء سريعة، ويمكن تنفيذ عمليات الضخ والتعبئة بشكل مستمر.
4. السلامة والاستقرار:الهيكل المتماسك المتشكل مستقر ويمكن استخدامه كجزء من هيكل دائم.
مقدمة المنتج:
أكياس ترشيح الرواسب هي نوع جديد من الهياكل المصنوعة من المواد الجيوسينثيتيكية، طُوّرت بتقنية المواد البوليمرية الاصطناعية. تُستخدم هذه الأكياس على نطاق واسع في مجالات هندسية متنوعة، مثل الري وحماية البيئة والنقل. وتعتمد فكرتها الأساسية على استخدام أقمشة جيوتكستيل خاصة عالية المتانة والنفاذية لتشكيل حاويات أنبوبية أو أكياس، ثم استخدام تقنية التعبئة الهيدروليكية لملء مواد مثل الرواسب والحمأة ومخلفات التعدين. بعد التجفيف والتصلب، تُشكّل هذه الأكياس هيكلاً ذا قوة وشكل محددين، ما يُتيح لها أداء وظائف متعددة، مثل معالجة النفايات الصلبة، وتدعيم الأساسات، والهندسة الوقائية.
التعريف: جوهر البنية والمبدأ
جوهر أكياس الجيوتكستيل هو مزيج من حاويات جيوتكستيل عالية القوة ونفاذة، ووسائط تعبئة هيدروليكية. ويمكن تقسيم تعريفها من جانبين: "التركيب الهيكلي" و"مبدأ العمل".
1. التركيب البنيوي:الجسم الرئيسي عبارة عن نسيج أرضي مركب مزدوج الطبقة أو متعدد الطبقات، مصنوع عادة من مواد مثل البولي بروبيلين (PP)، البوليستر (PET)، إلخ. يتم تحسين قوة الشد، ومقاومة التآكل، والنفاذية من خلال عمليات النسيج الخاصة، أو ثقب الإبرة، أو الطلاء؛ تم تجهيز كلا طرفي أو أجزاء الكيس الأنبوبي بمنافذ التغذية والعادم، كما يتم تعزيز بعض الأجزاء أيضًا بأضلاع أو طبقات مقاومة للتآكل للتكيف مع البيئات الهندسية المختلفة.
2. مبدأ العمل:يُضخ وسط التعبئة المُجهز، مثل خليط الطين والرمل أو الحمأة، إلى كيس الأنابيب عبر منفذ التغذية بواسطة مضخة ضغط عالٍ. يُصرّف الماء عبر مسام النسيج الأرضي، فتُحجز الجزيئات الصلبة وتترسب تدريجيًا وتتماسك داخل كيس الأنابيب. ومع ازدياد كمية التعبئة وتقدم عملية التجفيف، يتمدد كيس الأنابيب إلى الحجم المطلوب (يتراوح قطره من متر واحد إلى 20 مترًا، وطوله من مئات الأمتار)، مُشكلاً في النهاية "بنية صلبة" مستقرة تُستخدم في نقل النفايات الصلبة وحمايتها وتخزينها.
الخصائص: الخصائص الأساسية للمواد والأداء
تتحدد خصائص الأكياس المصنوعة من النسيج الأرضي من خلال خصائص موادها وتصميمها الهيكلي، ويمكن تلخيصها في أربع فئات: "قوة عالية، نفاذية عالية، قدرة عالية على التكيف، وحماية بيئية متميزة".
1. خصائص ميكانيكية ممتازة:تصل قوة الشد (القطرية والعرضية) للأقمشة الجيوتقنية المتخصصة إلى أكثر من 20 كيلو نيوتن/متر، مع مقاومة عالية للتمزق والثقب. وتتحمل هذه الأقمشة ضغطًا عاليًا أثناء عملية التعبئة وأحمال وزنها الذاتي بعد التصلب، بالإضافة إلى مقاومتها للقوى الخارجية مثل تآكل المياه وتأثير الأمواج. كما أنها لا تتلف أو تتشوه بسهولة حتى مع الاستخدام طويل الأمد.
2. التوازن بين النفاذية وكفاءة التجفيف:يتم التحكم بدقة في مسامية الأقمشة الجيوتقنية ضمن نطاق يسمح بتصريف المياه بسرعة مع الاحتفاظ بأكثر من 95% من الجسيمات الصلبة (حجم المسام المكافئ الشائع الاستخدام O90 يتراوح بين 0.05 و 0.2 ملم)، وتكون دورة التجفيف بعد التعبئة قصيرة (عادةً من عدة أيام إلى عدة أسابيع)، دون الحاجة إلى أنابيب تصريف إضافية، مما يقلل من تعقيد الأعمال الهندسية.
3. مقاومة عالية للظروف الجوية والتآكل:تتميز المواد الرئيسية (PP، PET) بمقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية ومقاومة للشيخوخة، ويكون الأداء مستقرًا في نطاق درجة الحرارة من -30 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية؛ كما أنها مقاومة للأحماض والقلويات ورذاذ الملح، ويمكن استخدامها لفترة طويلة في البيئات المسببة للتآكل مثل مياه البحر ومياه الصرف الصناعي ومخلفات التعدين، مع عمر خدمة يصل إلى 10-20 عامًا.
4. شكل وحجم مرنان:يمكن تخصيص قطر (1-20 متر) وطول (10-500 متر) وشكل (دائري، بيضاوي، مستطيل) كيس الأنابيب وفقًا لاحتياجات المشروع، أو يمكن تشكيل الهيكل ذي المساحة الكبيرة عن طريق وصل أكياس أنابيب متعددة للتكيف مع قيود المساحة في المواقع المختلفة (مثل الأنهار الضيقة، والمسطحات الطينية غير المنتظمة).
5. حماية بيئية متميزة:يمكن استخدام النفايات الصلبة مثل تربة النفايات الهندسية، وطمي الأنهار، وحمأة محطات معالجة مياه الصرف الصحي، ومخلفات التعدين، وما إلى ذلك، كوسيلة للحشو، لتحقيق "معالجة النفايات بالنفايات" وتقليل كمية النفايات الصلبة في مكبات النفايات؛ وفي الوقت نفسه، يمكن إعادة تدوير النسيج الأرضي نفسه وإعادة استخدامه، ولا يوجد تلوث كيميائي أثناء عملية البناء، وهو ما يتماشى مع مفهوم الهندسة الخضراء.
معايير المنتج:
مشروع |
وحدة |
CWGD50S |
CWGD90/120 |
CWGD90S |
CWGD100S |
CWGD120S-B |
CWGD120S-C |
CWGD130S |
CWGD200S-C |
|
قوة الشد - شعاعي |
كيلو نيوتن / م |
55 |
90 |
90 |
100 |
130 |
130 |
130 |
220 |
|
قوة الشد - اللحمة |
50 |
120 |
90 |
100 |
120 |
120 |
130 |
210 |
||
استطالة الإجهاد الشعاعي |
% |
16±1 |
12±1 |
9±1 |
10±1 |
10±1 |
10±1 |
10±1 |
12±1 |
|
الاستطالة الممتدة-اللحمة |
10±1 |
8±1 |
8±1 |
8±1 |
8±1 |
8±1 |
8±1 |
8±1 |
||
قوة الكسر عند استطالة بنسبة 2% |
اتجاه الالتواء |
كيلو نيوتن / م |
15/5 |
14/40 |
30/30 |
30/30 |
20/40 |
22/40 |
20/45 |
15 |
قوة الكسر عند استطالة 5% |
اتجاه الالتواء |
كيلو نيوتن / م |
14/33 |
38/90 |
75/75 |
75/75 |
80/100 |
84/40 |
80/110 |
90 |
نسبة الكتلة إلى المساحة |
جم/م² |
285 |
440 |
390 |
430 |
540 |
540 |
560 |
850 |
|
قوة الشد المشتركة |
كيلو نيوتن / م |
35 |
90 |
60 |
70 |
100 |
100 |
110 |
170 |
|
قوة الانفجار الساكنة (CBR) |
كن |
5 |
10 |
10 |
13 |
15 |
15 |
16 |
22 |
|
ثقب ديناميكي |
مم |
10 |
8 |
12 |
12 |
10 |
10 |
11 |
8 |
|
الفتحة المكافئة (0g0) |
مم |
0.9 |
0.48 |
0.52 |
0.45 |
0.4 |
0.3 |
0.43 |
0.4 |
|
النفاذية (Q50) |
لتر/م²/ثانية |
200 |
40 |
20 |
15 |
12 |
6.5 |
15 |
15 |
|
مقاومة للأشعة فوق البنفسجية (معدل تخزين قوي لمدة 500 ساعة) |
% |
90 |
90 |
85 |
85 |
85 |
85 |
85 |
85 |
|
تطبيقات المنتج:
1. هندسة إدارة المياه ومكافحة الفيضانات
تجريف مجرى النهر والتخلص من الحمأة:يتم حقن الحمأة الناتجة عن تجريف قناة النهر (بمحتوى رطوبة يتراوح بين 80٪ -95٪) في كيس الأنابيب الجيوتقنية، وتتشكل كعكة الطين الصلبة (بمحتوى رطوبة يتراوح بين 40٪ -60٪) بعد التجفيف، والتي يمكن استخدامها لتقوية ضفاف الأنهار أو استصلاح الأراضي (مثل مشروع التجريف في حوض بحيرة تايهو في مقاطعة جيانغسو).
تعزيز السدود ومنع التسرب:ضع أكياس النسيج الأرضي على الجانب العلوي من السد لتشكيل "جدار مضاد للتسرب" لمقاومة تآكل الأمواج وأضرار التسرب؛ ويمكن أيضًا ملء أكياس الأنابيب داخل السد لتعزيز القدرة الإجمالية للسد على التحمل (مثل مشروع تقوية سد النهر الأصفر السفلي).
سد مؤقت لحجز المياه:خلال موسم الفيضانات أو عمليات الإنقاذ الطارئة، يُنشأ سد مؤقت لحجز المياه عن طريق ملئه بسرعة بأكياس التربة لمنع فيضان المياه. وبالمقارنة مع أكياس الرمل، يتميز هذا السد بكفاءة أعلى في حجز المياه وثبات أقوى.
2. هندسة حماية البيئة ومعالجة النفايات الصلبة
التخلص من الحمأة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي:يتم حقن الحمأة المتبقية الناتجة عن محطة معالجة مياه الصرف الصحي في كيس أنبوبي، وتجفيفها لتحقيق تقليل الحمأة (تقليل الحجم بأكثر من 60٪)، وأخيرًا يتم تنفيذ عملية دفن النفايات الصحية أو استخدام الموارد (مثل مشروع التخلص من الحمأة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي في شنغهاي).
معالجة مخلفات التعدين:يتم حقن مخلفات الخامات المعدنية وغير المعدنية في أكياس من النسيج الأرضي، وتجفيفها لتشكيل سدود المخلفات، وتقليل مساحة برك المخلفات، وخفض خطر تسرب المخلفات (مثل مشروع معالجة مخلفات منجم النحاس في جيانغشي).
نظام منع التسرب في مكب النفايات:ضع أكياسًا من النسيج الأرضي في قاع مكب النفايات لتشكيل "طبقة مركبة مضادة للتسرب" لمنع تسرب العصارة وتلويث المياه الجوفية. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تعمل هذه الأكياس كغطاء مؤقت لمكب النفايات.
3. هندسة النقل والموانئ
تعزيز أساس التربة الناعمة:في بناء أساسات التربة الرخوة مثل الطرق السريعة وممرات المطارات، يتم ملء أكياس النسيج الأرضي بالرواسب ووضعها على سطح الأساس لتوزيع الحمل العلوي وتقليل هبوط الأساس من خلال قدرة تحمل الأكياس (مثل معالجة أساسات التربة الرخوة للطرق السريعة الساحلية في تشجيانغ).
حماية الموانئ والممرات المائية:في هندسة حماية الشواطئ لمحطات الموانئ، تُستخدم الأكياس المصنوعة من النسيج الأرضي بدلاً من الجابيونات التقليدية لتشكيل "حماية الأكياس" لمقاومة اصطدامات السفن والتآكل المدّي؛ ويمكن استخدامها أيضًا للتخلص من الرواسب بعد تجريف القناة (مثل مشروع قناة ميناء يانتيان في شنتشن).
4. مشروع الترميم البيئي
ترميم المسطحات الطينية الساحلية:في المناطق الساحلية المتدهورة ذات المسطحات الطينية، تُملأ أكياس الأنابيب المصنوعة من النسيج الأرضي لتشكيل "سد رملي اصطناعي" لمنع تآكل مياه البحر. وفي الوقت نفسه، يمكن زراعة الفراغات بين أكياس الأنابيب بأشجار المانغروف وغيرها من النباتات المقاومة للملوحة لتعزيز إعادة تأهيل المسطحات الطينية بيئياً (كما هو الحال في مشروع إعادة تأهيل منطقة شيامن الساحلية في فوجيان).
تجريف وترميم البحيرات والخزانات:حقن الطمي الغني بالمغذيات من البحيرات والخزانات في أكياس الأنابيب، وإزالته بعد التجفيف، مما يقلل من محتوى النيتروجين والفوسفور في المسطحات المائية، ويحسن جودة المياه؛ يمكن أيضًا استخدام أكياس الأنابيب لبناء جزر اصطناعية وتوفير موائل للحيوانات والنباتات المائية (مثل مشروع تجريف بحيرة ديانتشي في يونان وإعادة تأهيلها البيئي).
باعتبارها نوعًا جديدًا من المواد الجيوسينثيتيكية التي تتميز بالكفاءة والاقتصادية والملاءمة البيئية، فإن أكياس الجيوتكستيل تتمتع بقيمة أساسية تتمثل في تحويل النفايات الصلبة المتنقلة إلى هياكل وظيفية، مما لا يحل مشكلة التخلص من النفايات الصلبة في الهندسة فحسب، بل يلبي أيضًا الاحتياجات الهندسية للحماية والتدعيم وإعادة التأهيل البيئي، وما إلى ذلك. ومع تقدم تكنولوجيا المواد البوليمرية وتزايد الطلب على حماية البيئة، ستتمتع أكياس الجيوتكستيل بآفاق تطبيق أوسع في مشاريع الري وحماية البيئة وهندسة النقل في المستقبل.
