Slurry Separasyon & Su Arıtma
Kazılan zemin
atık değil, kaynaktır.
Slurry destekli tünel kazısında bentonit süspansiyonu TBM ile tesis arasında sürekli döner. Separasyon, bu devreden katıyı ayırıp süspansiyonu aynaya geri veren halkadır. Doğru boyutlandırılmadığında tünelciliğin en kritik darboğazına dönüşür.
3.600+ m³/h
Slurry sirkülasyon debisi, mega TBM blok ölçeği
d₅₀ 15–20 µm
Hidrosiklon kesim noktası, ince silt yakalama
%20–28
Membran filtre presinde kalıntı nem, kuru kek
TSS < 20 mg/l
Su arıtma deşarj kalitesi, DIN EN 12255 uyumlu
Proses Akışı
Katı çıkar,
süspansiyon döner.
Aynadan gelen yüklü süspansiyon önce Trommel ön elek ve kaba eleklerden, ardından desander ve desilter hidrosiklon kademelerinden geçer. Temizlenen bentonit TBM'e geri basılır; ayrılan kolloidal şlam santrifüj veya filtre presi ile susuzlaştırılır, proses suyu arıtılarak kapalı çevrime kazandırılır.
- Birincil ayırmaTrommel elek, kaba elek, desander, desilter
- İkincil ayırmaUltra ince siklon bataryası, yoğunluk kontrolü (DRS)
- İnce işlemeDekantör santrifüj veya 16 bar membran filtre presi
- Su arıtma (WTP)Lamella tüplü tikiner, CO₂ nötralizasyonu ve kum filtresi
- Şantiye laboratuvarıSCADA kumanda merkezi, API reoloji test istasyonu
Kapalı
Bentonit devrede geri kazanılır
5 kademe
Tane boyutuna göre kademeli ayrışma
Modüler
Paralel blok eklenebilir
- Ön montajlı konteyner gövde — sahada kurulum ve devreye alma süresi minimumdur
- Kademeli modüler mimari — TBM çapına ve kazı hızına göre paralel hat eklenebilir
- Düşük frekans rezonans sönümleme ve akustik sandviç panel kaplama ile < 75 dBA kent içi şantiye uyumu
- Aşınma parçaları dışarıdan alet gerektirmeden değiştirilebilir; hat duruş süresi en aza iner
Ekipman Ailesi
Devrenin
her halkası.
ARM-SEP UT
Açık Modüler Separasyon Tesisi
Birincil ayırma — trommel ön eleme, kaba eleme, desanding ve desilting
Slurry (çamurlu denge) ve Mixshield destekli kazıda süspansiyondan katıların ilk ayrıştırıldığı ana ünite. Kaba eleme öncesinde lifli malzeme ve köklerin siklon nozullarını tıkamasını önleyen Trommel Ön Elek (Pre-scalper) koruması entegre edilebilir. Çift katlı yüksek G titreşimli elek makineleri ile kaba çakıl ve taş ayrılır; ardından 15″–20″ desander ve 4″–6″ desilter hidrosiklonları merkezkaç kuvvetiyle kumu ve silti bentonitten koparır. DIN 4127 ve ITAtech WG14 standartlarında temizlenen bentonit doğrudan TBM ayna besleme devresine geri basılır. 20ft veya 40ft ISO konteyner modüler gövdede teslim edilir.
- Slurry devresi debisi
- 100 – 1.000 m³/h (tekil) / 3.600+ m³/h (modüler blok küme)
- Trommel ön elek (pre-scalper)
- 10 – 25 mm lif, kök ve jeotekstil ayırma koruması
- Ayırma kesim eşiği (d₅₀)
- Kaba elek: > 4–8 mm | Desander: 60–80 µm | Desilter: 20–35 µm
- Elek dinamik ivmesi
- 5.0 – 7.2 G lineer ivme, modüler PU yarıklı paneller
- Hidrosiklon astarı
- Yüksek aşınma dayanımlı döküm Poliüretan (PU) / Silisyum Karbür (SiC)
- Akustik & vibrasyon yalıtımı
- Düşük frekans rezonans yalıtımı ve sandviç panel kaplama (< 75 dBA)
- Gövde & lojistik
- 20ft (<1.000 m³/h) / 40ft (>1.000 m³/h) ISO modüler konteyner
- Tasarım & emniyet normları
- ITAtech WG14, DIN 4127, opsiyonel ATEX Zone 2
Ölçeklendirme & Şantiye Yerleşimi
Tesis şantiyeye göre
küçülür ve büyür.
Kapasite yalnızca TBM çapına değil, jeolojik formasyonun ince şlam ve kil oranına da bağlıdır. Kaya ve çakılda Trommel ön elek ve kaba elekler yeterken, siltli-marnlı formasyonda DRS ünitesi, santrifüj ve filtre presi belirleyici olur.
- Kaya ve kırmataşTrommel ön elek + kaba elek + 15″–20″ desander, yüksek aşınma koruması
- Alüvyon ve kumDesander ve 4″–6″ desilter hidrosiklon bataryaları
- Silt ve plastik kilİnce kademe + DRS + dekantör santrifüj ve polielektrolit flokülasyonu
- Kent içi dar şantiye16 bar membran filtre presi (Kazıyıcı konveyörlü Versiyon 2 doğrudan yükleme)
- Vinçsiz tank kurulumuHidrolik Jacking sistemi ile zemin seviyesinde güvenli montaj
- Düşük frekans rezonans sönümleme ve sandviç panel kaplama ile < 75 dBA kent içi şantiye uyumu
- Ön montajlı modüller sahada vinç ihtiyacı minimize edilerek hızlı kurulur ve devreye alınır
- Nakliye maliyeti için standart ISO 20ft / 40ft konteyner ölçülerinde sevkiyat
- Proje bitiminde demonte edilip sonraki tünel projesinde %100 yeniden kullanılır
Teknik Özellikler
Kapasite ve tasarım tablosu.
| Ünite / Parametre | Kompakt Yapılandırma (Mikrotünel) | Büyük Devre Yapılandırması (Mega TBM) | Mühendislik & Tasarım Standardı |
|---|---|---|---|
| Slurry devre debisi (nominal) | 300 – 1.000 m³/h (tekil konteyner) | 1.000 – 3.600+ m³/h (modüler küme) | TBM çapı ve zemin debisine göre ölçeklenir |
| Trommel ön elek (pre-scalper) eşiği | > 10 – 25 mm lif ve kök ayrımı | > 10 – 25 mm otomatik trommel elek | Siklon nozul tıkanmalarını ve hat duruşlarını önler |
| Kaba elek ayırma eşiği (d₅₀) | > 4 – 8 mm kaba tane ayrımı | > 4 – 8 mm kaba tane ayrımı | Çift katlı lineer titreşimli elek, PU paneller |
| Desander siklon kesim noktası (d₅₀) | 60 – 80 µm (15″–20″ hidrosiklon) | 60 – 80 µm (çoklu siklon bataryası) | Kaba ve orta kum fraksiyonunu bentonitten ayırır |
| Desilter siklon kesim noktası (d₅₀) | 20 – 35 µm (4″–6″ hidrosiklon) | 20 – 35 µm (12–24'lü siklon bataryası) | İnce kum ve silt tanelerini ayıklar |
| Ultra-ince kademe / DRS (d₅₀) | 15 – 25 µm mikro-siklon | 10 – 20 µm çoklu mikro batarya | Inline Coriolis kütle akışmetreli yoğunluk regülasyonu |
| Elek dinamik ivmesi (G-force) | 5.0 – 6.5 G | 6.5 – 7.5 G | Aşınmaya dayanıklı modüler PU elek elemanları |
| Dekantör santrifüj kesim eşiği (d₅₀) | d₅₀ ≤ 2 – 5 µm (kolloidal kil) | d₅₀ ≤ 2 – 5 µm (kolloidal kil) | 530–900 mm tambur, kalıntı kek nemi %35–45 |
| Membran filtre presi kek kuruluğu | Kalıntı nem %20 – 28 (320 m² pres) | Kalıntı nem %20 – 28 (çoklu pres) | 16 bar membran sıkma, Versiyon 1 veya 2 tahliye |
| Su arıtma (WTP) deşarj TSS | TSS ≤ 20 mg/l (kum filtreli) | TSS ≤ 10 mg/l (karbon + kum filtreli) | DIN EN 12255 / Alıcı ortama doğrudan deşarj |
| Bentonit hazırlama kapasitesi | 30 – 60 m³/h yüksek kesmeli | 60 – 120 m³/h sürekli hat | API Spec 13A / DIN 4127 reoloji kontrolü |
| Depolama tankı montaj teknolojisi | Hidrolik Jacking montaj yöntemi | Hidrolik Jacking montaj yöntemi | Kule vinçsiz zemin seviyesinde kademeli montaj |
| Şantiye reoloji laboratuvarı | Mobil API reoloji test kiti | Entegre 20ft SCADA & laboratuvar | Marsh Funnel, Çamur Terazisi, Düşük Basınçlı Pres |
| Tasarım & Emniyet Standartları | ITAtech WG14, DIN 4127, CE | ITAtech WG14, DIN 4127, Ops. ATEX Zone 2 | Metanlı tüneller için ex-proof elektrik donanımı |
Değerler tasarım zarfıdır. Nihai kapasite; TBM çapı ve anlık ilerleme hızı, formasyonun tane boyutu dağılımı (PSD) ve ince malzeme oranı, bentonit reolojisi ve sahadaki bertaraf koşullarına göre proje bazında hesaplanır. Slurry devresi debisi, TBM besleme ve dönüş çamur pompaları hidrolik kayıp hesaplarıyla birlikte boyutlandırılır.
Kapsam & Donanım
- ARM-SEP Modüler separasyon tesisi ve ince kademe
- Trommel ön elek (pre-scalper) lif ve kök ayırıcı ünite
- Santrifüj veya 16 bar membran filtre presi ile susuzlaştırma
- Su arıtma tesisi (WTP) ve CO₂ ile nötralizasyon
- Otomatik bentonit hazırlama ünitesi ve 80–100 m³ dik silo
- Cıvatalı depolama tankları (Hidrolik Jacking montajlı) ve konveyörler
Saha & Reoloji Mühendisliği
- ARM-LAB Şantiye SCADA kumanda merkezi ve reoloji laboratuvarı
- Marsh Funnel, Çamur Terazisi (Mud Balance) ve API Düşük Basınçlı Pres testleri
- Şantiye 3D yerleşim planı ve hidrolik boru hattı hesabı
- Saha montaj süpervizyonu ve 4.5 bar devreye alma testleri
- Kritik aşınma parçaları ve konsinye yedek parça yönetimi
İşletme & Otomasyon
- Manuel ve tam otomatik SCADA / PLC çalışma modu
- Inline debi, yoğunluk (Coriolis) ve tank seviye telemetrisi
- TBM operatör kabinine anlık slurry telemetrisi entegrasyonu
- Düşük frekans rezonans yalıtımı ve akustik sönümleme
- Proje bazlı kiralama ve revizyonlu geri alım seçenekleri
Sık Sorulan Sorular
Teknik detaylar ve saha operasyonları.
TBM çapı ve kazı hızına göre separasyon tesisi debisi (m³/h) nasıl hesaplanır?
Slurry tesisinin debi ihtiyacı; TBM ayna çapı, hedeflenen anlık maksimum penetrasyon hızı (mm/dk), zeminin gevşeme (kabarma) faktörü ve boru hattındaki optimum katı taşıma konsantrasyonuna (%15–20 hacimsel katı) göre boyutlandırılır. Formülsel olarak kazılan teorik katı hacminin yaklaşık 4 ila 6 katı kadar slurry sirkülasyon debisi gereklidir. Örneğin Ø 6.5 m bir metro Mixshield TBM'i için nominal 1.000–1.400 m³/h debi gerekirken; Ø 12–15 m mega karayolu tünellerinde 2.500–3.600+ m³/h kapasiteli kademeli blok tesisler kurulur.
Hangi zemin koşullarında dekantör santrifüj, ne zaman membran filtre presi tercih edilmelidir?
Dekantör santrifüj sürekli (kesintisiz) çalışan bir ünitedir; TBM kazısına paralel 7/24 hatta kalabilir, kompakt alan kaplar ve %35–45 kalıntı nem oranında çamur üretir. Membran filtre presi ise parti (batch) usulü çalışır ancak 16 bar yüksek membran sıkma basıncı sayesinde kek kalıntı nemini %20–28 seviyesine kadar düşürür. Şehir içi dar şantiyelerde betonarme toplama havuzu yapmadan Kazıyıcı Zincirli Konveyör ile doğrudan kamyona yükleme yapılabilir. Şehir içi nakliye ve döküm tonaj maliyeti çok yüksekse filtre presi ilk yatırımını hızla amorti eder. İnce killi formasyonlarda santrifüj ve filtre presi hibrit olarak kullanılır.
Süspansiyonun TBM aynasındaki reolojisi ve yoğunluğu nasıl kararlı tutulur?
Tünel ilerledikçe zeminden süspansiyona sürekli ince silt ve kil taneleri karışır; bu durum bentonitin yoğunluğunu ve Marsh viskozitesini tehlikeli biçimde yükseltir (TBM kafa yapışması ve ayna basınç dalgalanması riski). ARM Yoğunluk Regülasyon Sistemi (DRS); inline Coriolis kütle akışmetreleri ile yoğunluğu anlık ölçer ve kritik eşik aşıldığında yoğunlaşmış çamuru otomatik vanalarla santrifüj/pres hattına transfer eder. Şantiye laboratuvarında Çamur Terazisi (Mud Balance) ve Marsh Funnel ile doğrulanarak devrenin yoğunluğu 1.10–1.25 kg/l aralığında sabitlenir.
Trommel ön elek (pre-scalper) sistemi hidrosiklonları nasıl korur?
Tünel aynasından süspansiyonla taşınan lifli jeotekstil parçaları, ağaç kökleri ve uzun plastik atıklar hidrosiklon nozullarına ulaştığında anında tıkanmaya yol açar. Tıkanan siklon alt akış veremez ve kaba kumu aktif devreye geri kaçırır. ARM tesislerinde kaba eleme öncesine veya hidrosiklon girişine yerleştirilen Trommel Ön Elek (Pre-scalper), döner yapısıyla lifli atıkları sürekli yakalayıp hattan uzaklaştırarak siklonların 7/24 tıkanmasız çalışmasını garanti eder.
Depolama tanklarında hidrolik jacking montaj sisteminin avantajı nedir?
Geleneksel tank montajında yüksek tonajlı kule vinçler ve yüksekte tehlikeli montaj çalışmaları gerekir. ARM-TS cıvatalı çelik proses tanklarında uygulanan Hidrolik Jacking Montaj Sistemi sayesinde tüm paneller ve çatı zemin seviyesinde monte edilir. Ardından hidrolik itme-kaldırma silindirleriyle tank halka halka yukarı sürülür. Dar şantiyelerde vinç ihtiyacını ortadan kaldırır, rüzgâr kaynaklı montaj duruşlarını sıfırlar ve iş güvenliğini en üst seviyeye taşır.
Şantiye kontrol kabini ve reoloji laboratuvarı (ARM-LAB) operasyon için neden zorunludur?
TBM kazısında ayna stabilitesini sağlayan tek bariyer bentonit süspansiyonudur. Çamurun viskozitesindeki veya su kaybındaki ufak bir bozulma ayna göçmesine yol açabilir. ARM-LAB; çift SCADA operatör konsolu ile tüm tesisi yönetirken, entegre reoloji laboratuvarında Marsh Funnel Viskozimetresi, Çamur Yoğunluk Terazisi (Mud Balance), API Düşük Basınçlı Filtre Presi (100 psi su kaybı ve kek kalınlığı) ve Kum İçeriği Tayin Seti ile çamurun kalitesini her vardiyada sahada doğrudan test eder.