Einleitung: Bewältigung der „Schlammherausforderung“ bei grabenlosen Projekten — Der Durchbruchsansatz von Black Rhino
Bei grabenlosen Projekten wie der Verlegung städtischer Untergrundleitungen oder beim Queren von Öhl- und Gasleitungen hat das Horizontal-Richtbohrverfahren (HDD) aufgrund seiner geringen Auswirkungen auf den Oberflächenverkehr, die Vegetation und Gebäude eine zentrale Bautechnikmethode werden. Allerdings stellt die große Menge an sandhaltigem Abraumschlamm, die während HDD-Arbeiten entsteht, seit langem eine große Herausforderung für die Branche dar. Die direkte Entsorgung führt nicht nur zu schwerwiegender Boden- und Wasserbelastung und verstößt gegen Umweltvorschriften, sondern verursacht auch einen erheblichen Verschleiß an Bohrspülungsmaterialien und erhöht dadurch die Projektkosten deutlich.
Vor diesem Hintergrund hat Black Rhino Industrial, das eng im Bereich der grabenlosen Ausrüstung tätig ist, das HDD-Schlammrecyclingsystem entwickelt. Mit seiner äußerst effizienten Reinigungs- und Recyclingtechnologie bietet das System sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile. Es ist zu einem unverzichtbaren Gerät im grabenlosen Bau geworden und liefert eine professionelle Lösung für langjährige Probleme der Branche.
I. Kernelement des Arbeitsprinzips: Die „Transformationsreise“ von Abfluss-Suspension zu sauberem Bohrfluid
Die Kernlogik des HDD-Schlammrecyclingsystems von Black Rhino Industrial basiert auf einer eigenständig optimierten mehrstufigen Fest-Flüssig-Trenntechnologie. Durch die schrittweise Reinigung der sandhaltigen Rücklauf-Suspension, die während des Bohrens entsteht, stellt das System präzise die Eigenschaften des Bohrfluids – wie Suspension, Schmierung und Ausspülung der Bohrspäne – wieder her und ermöglicht letztendlich ein effizientes Recycling und die Wiederverwendung. Der vollständige Arbeitsablauf besteht aus drei Schlüsselphasen:
1. Grobpartikel-Vorbehandlung.
Die während des Bohrens entstehende Abfallschlammflüssigkeit strömt zunächst in eine Sedimentationsgrube zur vorläufigen Absetzung und wird dann mittels einer speziell angefertigten Hochdruck-Schlammpumpe von Black Rhino in einen speziellen Shale Shaker gepumpt. Der Shaker verfügt über eine vibrationsgleichmäßige Zwei-Motor-Konstruktion und ein verschleißfestes Grobgeflecht, wodurch Kies, große Bohrspäne und andere grobe Partikel größer als 0,5 mm schnell entfernt werden. Dies verhindert Verstopfungen in nachgeschalteten Anlagen und schafft die Grundlage für eine tiefe Reinigung. Der behandelte Schlamm fließt anschließend in einen Großbehälter mit korrosionsbeständiger Beschichtung, der eine längere Nutzungsdauer ermöglicht.
2. Feinpartikel-Tiefenseparation.
Die Aufschlämmung aus dem Vorratstank wird durch eine hochwirksame Sandpumpe von Black Rhino unter Druck gesetzt und über eine kundenspezifische Leitung tangential in den Hydrozyklon eines Desanders eingespeist. Der mittels Strömungsdynamik optimierte Hydrozyklon nutzt die durch Hochgeschwindigkeitsrotation erzeugte Zentrifugalkraft, um präzise feine Partikel im Größenbereich von 0,074–0,5 mm zu entfernen. Das abgetrennte Material wird über die Unterlaufdüse auf das Fein sieb des Schüttelsiebs ausgegeben, wo es entwässert wird und trockene Feststoffe mit einer Restfeuchte unter 30 % bildet, die sich einfach entsorgen lassen. Die entsandete Aufschlämmung läuft oben über den Überlauf in den Zwischentank, wodurch eine Trennleistung erreicht wird, die um mehr als 15 % höher liegt als bei herkömmlichen Anlagen.
3. Optimierung und Rezirkulation der Bohrflüssigkeit.
Wenn eine hohe Reinheit der Bohrflüssigkeit erforderlich ist, kann die Suspension im Zwischentank durch den Desilter von Black Rhino weiterverarbeitet werden. Ausgestattet mit ultrafeinen Trennfiltern entfernt das Gerät Tonpartikel und Kolloide und reduziert den Sandgehalt der Suspension auf unter 0,5 %. Die gereinigte Bohrflüssigkeit wird anschließend an das intelligente Mischsystem von Black Rhino geleitet, das automatisch Bentonit und chemische Additive nach Bedarf hinzufügt. Die mengenvariable Mischung sorgt für genaue Dosierung und gleichmäßige Durchmischung. Die optimierte Bohrflüssigkeit wird dann zur HDD-Anlage zurückgepumpt, um das Bohren fortzusetzen. Dieser geschlossene Kreislauf minimiert den Ressourcenverbrauch und gewährleistet die kontinuierliche Wiederverwendung der Bohrflüssigkeit.
II. Kernkomponenten: Das koordinierte „Reinigungsteam“ von Black Rhino Industrial
Ein komplettes HDD-Schlammrecyclingsystem von Black Rhino Industrial ist eine integrierte Anordnung unabhängig entwickelter Funktionsmodule, die jeweils strengen Prüfungen unterzogen und für hohe Trenneffizienz sowie stabile Leistung optimiert wurden:
Geräte zur Feststoffabscheidung:
Der Reinigungskern des Systems umfasst den kundenspezifischen Schieferrüttler, den hochwirksamen Entsandungsapparat und den präzisen Feinteilentsandungsapparat. Der Rüttler verfügt über modulare Siebe für einen einfachen Austausch, während Entsandungs- und Feinteilentsandungsapparat die proprietäre Hydrozyklontechnologie von Black Rhino nutzen, um eine genaue Trennung feiner Partikel zu gewährleisten.
Antriebs- und Fördergeräte:
Kundenspezifische Schlamm- und Sandschlämpepumpen liefern starke, stabile Leistung für die Schlammförderung. Mit einstellbarer Förderhöhe und Durchflussmenge entsprechend dem Projektvolumen sowie Pumpengehäusen aus verschleißfestem Speziallegierungsmaterial widerstehen sie einem langfristigen Betrieb mit schlammhaltigem Medium mit hohem Sandanteil und gewährleisten einen effizienten Durchfluss zwischen allen Systemkomponenten.
Misch- und Lagereinheiten:
Großvolumige Lagertanks und Zwischentanks bieten Puffer- und vorübergehende Haltekapazität für Suspensionen. Ausgestattet mit Füllstandssensoren ermöglichen sie eine Echtzeitüberwachung. Das intelligente Mischsystem verwendet ein SPS-Steuermodul, um die Zugabe von Additiven basierend auf den Eigenschaften der Suspension automatisch anzupassen und gewährleistet so eine gleichbleibende Leistung der Bohrflüssigkeit unter wechselnden geologischen Bedingungen.
Hilfesysteme:
Das elektrische Steuersystem verfügt über explosionsgeschützte, staubdichte und regendichte Konstruktion und erfüllt die Schutzklasse IP54, wodurch ein sicherer Betrieb in rauen Außenbereichen gewährleistet ist. Die modulare Behälterkonstruktion besteht aus leichten, hochfesten Platten, verfügt über bequeme Zugangsöffnungen und Ablassventile und reduziert so den Wartungsaufwand erheblich sowie verbessert die Betriebseffizienz.
III. Wichtige Vorteile: Umweltschutz und hohe Effizienz vereint
Das HDD-Schlammrecyclingsystem von Black Rhino Industrial ist aufgrund seiner hervorragenden Vorteile im Bereich Umweltschutz, Kosteneinsparung und Baueffizienz zu einer unverzichtbaren Ausrüstung im grabenlosen Tiefbau geworden – perfekt auf die praktischen Anforderungen von Projekten abgestimmt.
Umweltvorteile
Das System reduziert die Entsorgung von Abfallschlamm um mehr als 90 % und verhindert bereits an der Quelle Boden- und Grundwasserverschmutzung, wodurch die nationalen und lokalen Umweltauflagen vollständig erfüllt werden. Die getrockneten Bohrspäne können zentral transportiert und recycelt werden, was einer erneuten Verschmutzung vorbeugt und das Engagement von Black Rhino für „grüne Engineering-Ausrüstung“ widerspiegelt.
Wirtschaftliche Vorteile
Durch die Wiederverwertung von Bentonit, Polymeren und anderen Bohrspülmitteln sowie eine hohe Reinigungsleistung reduziert das System die Kosten für den Neukauf von Bohrspülungen um 60–80 %. Geringere Abgabe von Schlammabfällen vermeidet zudem hohe Entsorgungsgebühren. Praxisergebnisse zeigen, dass sich ein System typischerweise innerhalb von 3–6 Monaten amortisiert und die Gesamtkosten des Projekts erheblich senkt.
Vorteile für die Bautätigkeitenffizienz
Das integrierte, kompakte Design benötigt 20 % weniger Platz als herkömmliche Anlagen – ideal für beengte Baustellen in städtischen Gebieten. Für Installation und Demontage sind lediglich 4–6 Arbeiter erforderlich, wobei der Standortwechsel innerhalb von 24 Stunden abgeschlossen ist. Eine stabile Bohrflüssigkeit verringert den Bohrwerkzeugverschleiß um 30 % und senkt das Risiko von Rohrstecken oder Bohrlochkollaps, wodurch ein kontinuierlicher Bohrfortschritt gewährleistet und Projektzeiten verkürzt werden.
Hohe Anpassbarkeit
Black Rhino Industrial bietet flexible Konfigurationen basierend auf Geologie (Sand, Lehm, Gestein), Bohrdurchmesser und Aufbereitungsanforderungen. Die Anlagen können für Kapazitäten von 50 m³/h bis 2.000 m³/h angepasst werden und ermöglichen so eine echte „Eine Projekt, eine Lösung“-Lösung.
IV. Anwendungsszenarien: Ein vielseitiges „Reinigungswerkzeug“ in verschiedenen Branchen
Das HDD-Schlammrecyclingsystem von Black Rhino Industrial ist nicht mehr auf HDD-Projekte beschränkt. Mit stabiler Leistung und hoher Anpassungsfähigkeit hat es sich in mehrere Bereiche des bohrflüssigkeitsabhängigen Bauwesens etabliert und ist zur bevorzugten Lösung vieler technischer Bauunternehmen geworden:
Kernanwendungen:
Ideal für den Querungsbau von städtischen Gas-, Wasser- und Abwasserleitungen, bei denen die Störung der Anwohner minimal gehalten werden muss. Bei Fernleitungsquerschlägen für Öl und Gas über Flüsse oder Eisenbahnen sorgt die hohe Reinigungsleistung für einen stabilen Betrieb unter rauen Bedingungen. Für die Verlegung von Telekommunikations- und Stromkabeln eignet sich die kompakte Bauweise besonders für enge Baustellen entlang von Straßenrändern.
Erweiterte Anwendungen:
Geeignet für Schildvortrieb mit Schlammstabilisierung, zur effizienten Reinigung von TBM-Schlamm; für Bohrmaßnahmen bei Wasserkraftprojekten, U-Bahn-Bau und Gründungspfahlherstellung, um eine optimale Schlammleistung sicherzustellen; sowie für Großdurchmesser-Brückenfundamente und Schächte, bei denen die Schlammrückgewinnung die Kosten erheblich senkt. Das System wurde bereits bei mehreren großtechnischen Projekten auf nationaler Ebene erfolgreich eingesetzt und erhält hervorragendes Feedback.
Ob beim Ausbau der unterirdischen Infrastruktur in dicht besiedelten Städten oder beim langstreckigen Leitungsbau in abgelegenen Regionen – das HDD-Schlammrückgewinnungssystem von Black Rhino Industrial bietet zuverlässige, effiziente und stabile Leistung und ist damit ein vertrauenswürdiger Partner im Bereich des grabenlosen Bauens.
Da das Umweltbewusstsein zunimmt und die Anforderungen zur Kosteneinsparung bei Ingenieurprojekten weiter steigen, hat sich das HDD-Schlammrecyclingsystem von Black Rhino Industrial von einer „optionalen Einrichtung“ zu einer „Pflichtkomponente“ entwickelt und ist damit ein wichtiger Maßstab zur Bewertung der technischen Leistungsfähigkeit im Grabenlosbau geworden. Das System löst nicht nur langjährige Probleme wie Schlammverschmutzung und Materialverschwendung, sondern vereint durch technologische Innovationen und kundenspezifische Dienstleistungen Umwelt- und Wirtschaftsvorteile und treibt so die grüne und nachhaltige Entwicklung des Tiefbaus entscheidend voran.
Auch in Zukunft wird Black Rhino Industrial die Forschung und Entwicklung im Bereich der grabenlosen Ausrüstung vorantreiben, wobei intelligente und modulare Technologien integriert werden, um die Verarbeitungseffizienz weiter zu steigern, den Energieverbrauch zu senken und die Bedienung zu vereinfachen. Indem das Unternehmen kontinuierlich eine Vielzahl von Unterbauprojekten unterstützt, verfolgt es das Ziel, zur Entwicklung umweltfreundlicherer und hoch effizienter moderner Infrastruktursysteme beizutragen und einen größeren Mehrwert für die Weiterentwicklung der grabenlosen Industrie zu schaffen.
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