Avec l'accélération de l'urbanisation, les grands projets de construction et de rénovation génèrent inévitablement d'importantes quantités de terres urbaines résiduaires. Ces terres résiduaires sont généralement classées en deux catégories selon leur utilité : les terres résiduaires de haute qualité, caractérisées par d'excellentes performances de compactage, peuvent être directement réutilisées pour le remblai des fondations de routes ou le remblayage de sites (par exemple, les sols graveleux et les sables limoneux). En revanche, les terres résiduaires de faible qualité, comme les argiles molles et les sols organiques, présentent une teneur en eau élevée et de faibles propriétés mécaniques, ce qui rend leur valorisation directe extrêmement difficile.

Malheureusement, environ 80 % des terres urbaines résiduaires sont actuellement éliminées selon des méthodes non scientifiques : le simple empilement à ciel ouvert occupe des ressources foncières précieuses, la poldérisation par enclos perturbe les écosystèmes côtiers, et les déversements illégaux représentent une grave pollution environnementale et des risques pour la sécurité géologique. L’Inspection centrale de la protection écologique et environnementale a souligné à plusieurs reprises que le déversement illégal de boues et de boues de construction – composants essentiels des terres résiduaires de mauvaise qualité – demeure un problème majeur qui entrave la protection écologique urbaine.

Les approches traditionnelles de recyclage des terres urbaines résiduaires souffrent d'inefficacités et d'inconvénients environnementaux évidents. Pour les terres résiduaires de haute qualité, leur réutilisation se limite souvent à des applications à faible valeur ajoutée, comme l'enfouissement ou le nivellement grossier des sites, ce qui ne permet pas d'exploiter pleinement leur potentiel pour des projets de construction de haute qualité. Pour les terres résiduaires de faible qualité, un prétraitement par solidification ou frittage est nécessaire avant leur réutilisation. Cependant, ces technologies se heurtent à une forte consommation d'énergie, à des émissions de carbone excessives et à une sensibilité à la variabilité des matières premières, autant de facteurs qui freinent une application industrielle à grande échelle.

Ce décalage entre la production de déchets de sol et le recyclage scientifique non seulement gaspille une ressource secondaire précieuse, mais exacerbe également la contradiction entre le développement urbain et la protection de l’environnement.

Pour relever ces défis, la technologie de cotraitement est apparue comme une solution holistique, intégrant de manière transparente l'analyse des caractéristiques des sols résiduels, la normalisation technique et l'optimisation des équipements, le mélangeur à double arbre et le tamis rotatif servant de piliers fondamentaux de ce flux de travail efficace.

1. Analyse de précision des caractéristiques essentielles des sols stériles

La première étape du co-traitement consiste à évaluer rigoureusement les propriétés des sols résiduaires. Pour les sols résiduaires à forte humidité et viscosité (variante typique de faible teneur), des tests en laboratoire et des échantillonnages sur site confirment que les déblais présentant une teneur en humidité de 30 à 60 % et un indice de plasticité ≥ 25 constituent les principaux obstacles au traitement. Lors du concassage, ces déblais ont tendance à s'agglutiner et à générer une poussière excessive, ce qui nécessite que la R&D des équipements privilégie des conceptions étanches à l'air, telles que des carters entièrement fermés, afin de limiter les émissions sans compromettre l'efficacité. Une exigence clé après le concassage est que la granulométrie soit inférieure à 20 mm afin d'assurer la compatibilité avec les processus ultérieurs de mélange et de criblage, un objectif qui repose sur une coordination étroite entre l'équipement de concassage et le crible rotatif. Cette synergie garantit que seuls les matériaux correctement granulés passent à l'étape suivante, préparant ainsi les conditions pour que le malaxeur à double arbre fonctionne à plein rendement.

2. Définition des indicateurs techniques de base pour le co-traitement

Des normes techniques claires sont essentielles pour un co-traitement efficace, et trois indicateurs clés se démarquent, tous directement liés aux performances du mélangeur à double arbre et du tamis rotatif :

Uniformité du mélange :Le mélange des terres et du produit de cure doit atteindre plus de 95 % (minimum 90 %), un objectif atteignable exclusivement grâce au malaxeur à double arbre à haute efficacité. Contrairement aux malaxeurs à arbre unique, les arbres contrarotatifs du malaxeur à double arbre génèrent d'intenses forces de cisaillement et de culbutage, assurant une dispersion homogène des particules de produit de cure, même dans les terres très visqueuses.

Rapport d'agent de durcissement :Le dosage doit être contrôlé avec précision à 5 % ± 0,5 % du poids des déchets de sol, à l'aide de balances électroniques de haute précision et de débitmètres intégrés au système d'alimentation, essentiels pour optimiser l'efficacité de la réaction du mélangeur à double arbre.

Criblage post-traitement :Après le mélange, le matériau traité doit passer à travers un tamis rotatif pour éliminer les grumeaux non broyés ou les impuretés. La taille de maille réglable et la rotation continue du tamis rotatif garantissent que seul le matériau qualifié de 20 mm est réutilisé pour des applications telles que la fabrication de briques ou la construction de routes, évitant ainsi les défauts de qualité qui pourraient résulter d'un tamisage de mauvaise qualité.

3. Équipement spécialisé pour sols à forte humidité et viscosité

Le traitement efficace de ce type de sol difficile repose sur une gamme d'équipements spécialement conçus, avec le mélangeur à double arbre et le tamis rotatif en son centre :

Étape de broyage :Un concasseur à lames de cisaillement décalées décompose les gros morceaux, coupant efficacement les agglomérats collants pour éviter le colmatage, assurant ainsi une alimentation régulière pour le mélangeur à double arbre suivant.

Étape de mélange :Le matériau concassé est immédiatement acheminé vers le malaxeur à deux arbres, où le durcisseur pré-dosé (distribué par le système d'alimentation automatique) est ajouté. Les deux arbres du malaxeur à deux arbres permettent un mélange rapide et uniforme, réduisant le temps de mélange de 30 % par rapport aux modèles à arbre unique et minimisant le gaspillage de durcisseur grâce à une réaction complète avec le sol. Cette étape est cruciale, car les performances du malaxeur à deux arbres influencent directement la qualité du produit final.

Étape de sélection :Le matériau mélangé est introduit dans un crible rotatif, dont la conception inclinée et la régulation de vitesse variable permettent une séparation efficace des fines qualifiées des résidus non broyés. Ces derniers sont redirigés vers le concasseur pour être retraités, optimisant ainsi l'utilisation des ressources, grâce aux capacités de classification fiables du crible rotatif.

Contrôle de la poussière et surveillance intelligente :Un système de ventilation à dépression au-dessus du concasseur et du crible rotatif collecte les poussières conformément aux normes environnementales. Parallèlement, des capteurs sur le malaxeur à double arbre et le crible rotatif surveillent les données en temps réel, notamment l'uniformité du mélange, le dosage du durcisseur et le débit des mailles du crible rotatif. En cas d'écart (par exemple, mélange irrégulier ou résidus excessifs), le système de contrôle automatique ajuste instantanément la vitesse de rotation du malaxeur à double arbre ou la taille des mailles du crible rotatif, garantissant ainsi une qualité de traitement constante. Ainsi, le malaxeur à double arbre et le crible rotatif améliorent non seulement l'efficacité opérationnelle, mais permettent également une surveillance intelligente, essentielle à un traitement moderne et écologique des terres résiduaires.

Les terres de déchets urbains, autrefois considérées comme un fardeau, peuvent être transformées en une ressource précieuse grâce à la technologie de co-traitement. Le malaxeur à double arbre et le crible rotatif, équipements clés de ce processus, répondent aux principaux problèmes liés au traitement des terres de déchets de mauvaise qualité : le malaxeur à double arbre assure un mélange efficace et uniforme, tandis que le crible rotatif garantit la qualité du post-traitement. En intégrant ces équipements à des systèmes de contrôle intelligents, le recyclage des terres de déchets urbains peut offrir à la fois des avantages environnementaux (réduction de la pollution et de l'occupation du sol) et une valeur économique (économies sur l'approvisionnement en matières premières), ouvrant ainsi la voie à un développement urbain durable.