Glasfusionierter Stahltank für kommunale Abwasserbehandlungsprojekte
Erstellt 02.12
Glasfusionierter Stahltank für kommunale Abwasserbehandlungsprojekte
Ein glasverschmolzener Stahltank für kommunale Abwasserbehandlungsprojekte bietet einen korrosionsbeständigen, leicht zu inspizierenden Speicherkörper für Zulaufbauwerke, Vorklärung, Faulschlammbehälter und Regenwasserzufluss zu Kosten, die in ein Budget für öffentliche Bauvorhaben passen. Die Emailschicht wird bei 820–930 °C eingebrannt, ist inert über einen pH-Bereich von 1–14, unter 0,8 µm Ra und für dreißig Jahre oder mehr ausgelegt. Der technische Wert liegt in einem Tank, der während einer stufenweisen Erweiterung ohne Schweißunternehmen ergänzt oder erweitert werden kann und dessen werkseitige Funkenprüfprotokolle Teil der kommunalen Abnahmedokumentation werden.
Ein kommunales Klärwerk wird um einen Zufluss herum geplant, den niemand kontrolliert. Trockenwetterzufluss erreicht einen vorhersehbaren Durchschnitt, aber ein Sturm kann ihn innerhalb einer Stunde um ein Mehrfaches vervielfachen, und industrielle Einleiter innerhalb desselben Einzugsgebiets bringen ihre eigenen Schwankungen mit ein. Die Becken, die diesen Zufluss aufnehmen, müssen Schwefelwasserstoff standhalten, sie müssen während einer Anlagenabschaltung in Betrieb genommen werden, die möglicherweise nur einmal im Jahr stattfindet, und sie müssen in ein bestehendes Anlagenlayout passen, das keinen Spielraum lässt. Beton ist der historische Standard, doch Fugenleckagen und Sanierungskosten sind ein dauerhafter Posten im Instandhaltungsbudget; eine verschraubte Emailhülle bietet einen anderen Umsetzungsweg für dieselbe Aufgabe. Für ein Klärwerk, das eine stufenweise Erweiterung plant, ist ein glasverschmolzener Stahltank für kommunale Abwasserbehandlungsprojekte die Option, die installiert, erweitert und schließlich zurückgebaut statt abgerissen werden kann.
Was Abwasser mit einer Speicherhülle macht
Schmelzschichtdicke und Verschmelzungstemperatur bestimmen die Versagensgrenze. In einem mit Glas emaillierten Stahltank wird das Email bei 820–930 °C auf das Stahlblech eingebrannt, sodass Glas und Stahl einen einzigen Körper ohne organische Haftgrenzfläche bilden, die durchsickernder Flüssigkeit einen Weg bieten könnte. Das Email ist für über 3450 N/cm² ausgelegt, was den Kontakt durch Werkslaufstege, Zugangsplattformen und Wartungsausrüstung aufnimmt, und es bleibt über pH 1–14 inert, was den gesamten Bereich abdeckt, den ein kommunaler Abwasserstrom vom Faulraum bis zur alkalischen Seite nach Kalkdosierung erzeugt. Die beiden auszuschließenden Versagensarten sind Pinhole-Bildung durch lokalen Angriff und Kantenabplatzungen am Werkstattschnitt, weshalb die Kantenbearbeitung ein Fertigungsschritt ist und die 1500-V-Gleichstrom-Funkenprüfung eine Freigabeprüfung an jeder Platte — ein in der Fabrik entdeckter Fehler ist ein Aktenvermerk, ein nach der Inbetriebnahme entdeckter ist ein Arbeitsauftrag.
Dimensionierung nach dem Fließdiagramm, nicht nach dem Durchschnitt
Regenwasserzufluss, Trockenwetterzufluss und die Hydraulik der Anlage ergeben drei verschiedene Volumina. Das Einlaufbauwerk oder der Schacht wird für den Spitzenstundenzufluss bemessen, wobei die Pumpenschaltgrenze als maßgebende Randbedingung dient; der Ausgleichsbehälter vor der Behandlung benötigt das Volumen, das die industriellen Schwankungen dämpft; der Regen- oder Rückhaltebehälter benötigt das Volumen des Bemessungsregenereignisses gemäß der Definition der örtlichen Behörde; und der Gärrest- oder Schlammvorratsbehälter benötigt die tägliche Schlammproduktion multipliziert mit den Lagerungstagen zwischen den Entsorgungen. Die verschraubte Schale macht jede dieser Geometrien unkompliziert, da Platten von etwa 1,2 m Breite vor Ort zu nahezu jedem Durchmesser zusammengesetzt werden können und die Plattendicke von 3 bis 12 mm je nach Auslegung die Druckberechnung aus der Füllhöhe auf jeder Höhe abdeckt. Der Behälter bleibt drucklos, daher ist das Dach eine Abdeckung, die für Wind- und Schneelast ausgelegt ist, wobei die Entlüftung für die Verdrängung von Dampf und für etwaige im Gasraum entstehende Gase dimensioniert ist.
Schwefelwasserstoff, Abdeckungen und Entlüftung
Geruch ist ein Abdeckungs- und Entlüftungsproblem, und es ist in den Vorschriften der Gemeinde festgelegt. Abwasser erzeugt Schwefelwasserstoff, wo immer die Flüssigkeit septisch und warm ist, und das Gas greift blanken Stahl aggressiv an, während die Beschwerde des Betreibers an derselben Stelle landet. Die Emailleoberfläche toleriert die reduzierten Bedingungen gut, und unter 0,8 µm Ra hält sie weniger von dem Biofilm, in dem sulfidbildende Bakterien sitzen. Die Abdeckung mit einer korrekt dimensionierten Entlüftung ermöglicht es der Anlage, den Kopfraum zu einem Biofilter oder chemischen Wäscher zu leiten; ein Dach, das einfach abgedichtet und undefiniert gelassen wird, ist die übliche Ursache eines Geruchsproblems, das später eine Nachrüstung erfordert. Wo die Anlage eine anaerobe Stufe betreibt, gehören der mesophile Temperaturbereich und die Gasdruckgrenze zum Faulbehälter und seinem Abdeckungssystem, das bei nur wenigen Kilopascal arbeitet, aber die Lagertanks in derselben Anlage bleiben durchgehend atmosphärisch.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Emaille-Schmelztemperatur | 820–930 °C | Glas in einem Brand mit Stahl verbunden |
Emailleschichtdicke | 0,25–0,45 mm | gemessen pro Produktionsplatte |
Emaillefestigkeit | ≥ 3450 N/cm² | Biege- und Druckfestigkeitsbewertung |
Fehlstellenerkennung | 1500 V DC Funkentest | Werksfreigabeprüfung pro Platte |
Oberflächenbeschaffenheit | Ra < 0,8 µm | reduziert Biofilm und Ablagerungen an der benetzten Wand |
Auslegungslebensdauer | ≥ 30 Jahre | innerhalb der festgelegten kommunalen Aufgabe |
pH-Beständigkeit | 1–14 | Vorklärung bis kalkdosierter Ablauf |
Befestigungselemente | Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8, EPDM-Dichtung | wiederverwendbar, Drehmoment bei der Montage geprüft |
Wo die Tanks in einem kommunalen Werk stehen
Stufenweise Erweiterungen sind der Punkt, an dem sich das verschraubte Platten-System bezahlt macht. Ein Klärwerk, das über zwei oder drei Investitionsprogramme hinweg vergrößert wird, kann jetzt die ersten Emailletanks installieren und bei steigendem Durchfluss eine parallele Einheit oder zusätzliche Ringe ergänzen, wobei der Ringbalken für die zusätzliche Last geprüft wird. Das Einlaufbauwerk und der Siebschacht mit Abdeckung und Geruchsbehandlung befinden sich am Zulauf; die Primär- oder Ausgleichsbecken liegen in der Mitte der Anlage mit Zulaufverteilung und Schlammabzug; die Regenrückhaltebecken befinden sich am Auslauf mit dem Ablaufsteuerbauwerk; und die Schlamm- oder Gärrestlagerbehälter liegen nahe der Eindickungs- und Entsorgungsseite mit dem Auslass für absetzbare Feststoffe. Die Platten werden flach geliefert, sodass das Klärwerk auch in Phasen beliefert werden kann, einen Tank pro Stillstand errichtet und jede Einheit in Betrieb nimmt, sobald ihre Verfahrenslinie in Betrieb genommen wird – ganz ohne Schweißgenehmigung vor Ort.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Umfang |
Kommunale Abwasserreihe | Sichuan, China | GFS-Tank | 17.420 m³ in 10 Tanks | Lieferung + Montageüberwachung |
Industrieabwasserreihe | Xinjiang, China | GFS-Tank | 30.469 m³ in 27 Tanks | Lieferung + Montageüberwachung |
Abwasserspeicherreihe | Zhejiang, China | GFS-Tank | 11.613 m³ (φ24,45 m × 19,8 m) | Lieferung + Montageunterstützung |
Deponiesickerwasserreihe | Peking, China | GFS-Tank | 9.682 m³ (φ16,23 m × 23,4 m × 2) | Lieferung + Inbetriebnahmeunterstützung |
Center Enamel Engineering-Kompetenz
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) entwirft und fertigt seit 2008 verschraubte Lagertanks. Als erster Hersteller von glasverschmolzenen Stahltanks (GFS) in China verfügt das Unternehmen über nahezu 200 emailbezogene Patente, produziert jährlich etwa 300.000 emailbeschichtete Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Der neue Produktionsstandort mit 150.000 m² wurde hinzugefügt, um die Produktionskapazität zu erhöhen, und einzelne Tanks werden bis zu 60.000 m³ geliefert. Die Fertigung erfolgt unter ISO 9001 und ISO 45001, mit Produktzertifizierungen einschließlich NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI und EUROCODE, und die Auslegung erfolgt in Anlehnung an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA, wo die Anwendung dies erfordert.
Für kommunale Anlagen zeigt sich die Kompetenz in einer Dimensionierungsübung anhand des Fließschemas, einem auf die Geruchsgenehmigung abgestimmten Abdeckungs- und Entlüftungsdesign, einer phasenweisen Plattenlieferung, die zum Stilllegungskalender der Anlage passt, und einem Werksprüfprotokollsatz, der für eine Abnahmedokumentation einer öffentlichen Behörde geeignet ist.
Häufig gestellte Fragen
F1: Kann ein GFS-Tank als Nassschacht oder Zulauftank dienen?
A1: Ja, für die atmosphärische Aufgabe. Die Dimensionierung ergibt sich aus dem Spitzenzufluss und der Pumpenschaltgrenze, die Abdeckung ist für die Geruchsgenehmigung ausgelegt, und die Zulauf- und Ablaufpositionen sind so festgelegt, dass die Pumpen niemals gegen ein abgesetztes Feststoffbett laufen.
F2: Wie wird der Regenwasserspeicher dimensioniert?
A2: Aus dem von der örtlichen Behörde festgelegten Bemessungsregenereignis, nicht aus dem mittleren Zufluss. Dieses Volumen plus der Freibord für die Schaumschicht, die ein Faulstrom erzeugt, bestimmt Durchmesser und Höhe des Rückhaltebeckens.
F3: Nimmt das Dach Schnee- und Windlast auf?
A3: Ja. Das Dach ist eine Abdeckung, die für die Wind- und Schneelast des Standorts ausgelegt ist, mit einer Belüftung, die für Dampfverdrängung und Gasbildung dimensioniert ist. Druckbeaufschlagung gehört nicht zum Umfang; der Behälter ist atmosphärisch.
F4: Kann die Anlage in einem späteren Programm Kapazität hinzufügen?
A4: Ja, was der Hauptgrund ist, warum kommunale Kunden verschraubte Behälter wählen. Zusätzliche Ringe oder ein paralleler Tank können hinzugefügt werden, und der bestehende Ringbalken wird zuerst für die zusätzliche Last verifiziert. Der alte Tank kann auch demontiert und an anderer Stelle wiederverwendet werden.
F5: Wie ist die Schwefelwasserstoff-Leistung?
A5: Das Email verträgt die reduzierten, sulfidhaltigen Bedingungen gut im pH-Bereich 1–14, und die glatte Oberfläche hält weniger Biofilm. Entschwefelung ist eine Frage der nachgeschalteten Gasbehandlung und nicht der Tankmaterialien.
F6: Welche Dokumente benötigt eine Kommune für die Abnahme?
A6: Panel-Mühlenzertifikate, Emaildicken- und 1500 V DC Funkentestaufzeichnungen, Schraubengüte- und Drehmomentaufzeichnungen, externe Beschichtungsinspektion, Fundament- und Verankerungszeichnungen, Montagezeichnungen und ein Betriebs- und Wartungshandbuch mit dem Inspektionsintervall.
Q7: Was ist das empfohlene Inspektionsregime?
A7: Eine visuelle interne Kontrolle bei jeder Betriebsabschaltung, Schraubendrehmomentkontrolle nach der ersten Befüllung und nach dem ersten Jahr, jährliche Kontrolle der externen Oberfläche und der Ringraumdrainage sowie ein erneuter Funkentest, wann immer ein Panel entfernt und wieder eingebaut wird.
Die kommunale Abwasserspeicherung belohnt einen Behälter, der unter einer schwankenden, sulfidhaltigen Belastung chemisch inert ist, kostengünstig genug für ein Investitionsprogramm und flexibel genug, um über mehrere Ausbaustufen erweitert zu werden. Das emaillierte Verbundpaneel erfüllt alle drei Anforderungen: dreißigjährige Auslegungslebensdauer, Werksnachweis über Funkentest und ein verschraubtes System, das Behälter für Behälter ergänzt werden kann. Erfassen Sie das Fließschema, die Spitzen- und Regenwassermengen, die Schlammproduktion und die Geruchsgenehmigung, und die Dimensionierung ergibt sich daraus. Ein glasverschmolzener Stahltank für kommunale Abwasserbehandlungsprojekte ist die Wahl mit geringerem Lebenszyklusaufwand für die Speicher- und Halteaufgaben in einer modernisierten Anlage, und die Entscheidung sollte in der Machbarkeitsphase getroffen werden und nicht am Gate des Detailentwurfs.
Mit einem Ingenieur sprechen
Senden Sie das Fließschema mit Spitzen- und Durchschnittsdurchfluss, das für die Auslegung verwendete Regenereignis, die Schlammproduktion und Lagerdauer, den Schwefelwasserstoff- und pH-Bereich, die Standortgrenzen und das verfügbare Grundstück sowie die Termine des Investitionsprogramms. Das Engineering-Team wird eine Behälterliste mit Durchmesser und Höhe, einen Platten- und Schraubenplan, eine Empfehlung für Abdeckung und Entlüftung, die Fundamentlast, die Liste der Abnahmedokumente und einen phasenweisen Errichtungsplan zurückgeben, der zu Ihren Stillstandsfenstern passt. Falls ein anderes Mantelmaterial besser geeignet ist, wird diese Alternative neben der Emaille-Option mit der Begründung angegeben.
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