Abwasserlagertanks: Typen, Materialien und Auswahl für Kläranlagen
Erstellt 09.04
Abwasserlagertanks: Typen, Materialien und Auswahl für Kläranlagen
Abwasserlagertanks sind atmosphärische Behälter, deren Lebensdauer durch die Auskleidung und nicht durch die Hülle bestimmt wird. Ein glasverschmolzener Stahltank verschmilzt eine Emailschicht bei 820–930 °C mit 0,25–0,45 mm Dicke, wird mit 1500 V DC funkgeprüft und toleriert pH 1–14, was septische, saure und alkalische Abwässer abdeckt. Schmelzgebundenes Epoxidharz mit 180–280 µm eignet sich für aggressive oder wechselnde Chemie, und Edelstahl 316L eignet sich für hohe Chloridbelastung. Größe, Abdeckung und Verbindungsdesign bestimmen dann den Wartungsaufwand.
Ein Anlagenbauingenieur, der ein neues Ausgleichsbecken ausschreibt, bekommt meist gesagt, er solle es einfach halten – und genau dort beginnt das Problem, denn ein Abwasserspeichertank ist alles andere als einfach: Die Flüssigkeit ändert stündlich ihre Zusammensetzung, der Gasraum wechselt zwischen Schwefelwasserstoff und feuchter Luft, und der Tank selbst steht im aggressivsten Mikroklima der Anlage. Die Spezifikation muss vier Fragen gleichzeitig beantworten – was die Auskleidung verträgt, welcher Durchmesser und welche Höhe auf das Grundstück passen, welche Abdeckung den Tank verschließt und wie der Tank inspiziert wird, wenn er erst einmal voll mit fauliger Flüssigkeit ist. Diese Punkte im Ausschreibungsdokument richtig festzulegen, ist mehr wert als jede spätere Wertanalyse.
Auskleidungswahl: Email, Epoxidharz, Verzinkung und Edelstahl
Die Auskleidung definiert die chemische Hülle des Tanks, und die Schale ergibt sich daraus. Glasemaillierter Stahl trägt eine Emailleschicht, die bei 820–930 °C mit dem Stahl verschmolzen wird, 0,25–0,45 mm dick, ausgelegt auf über 3.450 N/cm², funkgeprüft bei 1500 V DC, glatt bei Ra unter 0,8 µm und ausgelegt für pH 1–14; dies ist die allgemeine Antwort für kommunales und industrielles Abwasser, einschließlich Faulungsausgleich und anaerobem Ablauf. Schmelzgebundenes Epoxid, als Pulver bei 180–280 µm aufgetragen und nach AWWA C550 referenziert mit Salzsprühnebel über 4000 Stunden, ist die Antwort für aggressives industrielles Wasser, sauren und alkalischen Wechsel und Küstenstandorte. Feuerverzinkung nach GB/T 13912-2020 eignet sich nur für sauberes Wasser und trockenes Schüttgut und ist nicht für saures Abwasser oder Lebensmittelkontakt geeignet. Edelstahl 304 oder 316L ist die Antwort, wenn Chlorid hoch genug ist, um Beschichtungen anzugreifen, oder wenn der Prozess eine Legierungsoberfläche erfordert, und er kostet ein Mehrfaches eines GFS-Tanks, sodass er nur dort eingesetzt werden sollte, wo die Aufgabe dies wirklich erfordert.
Dimensionierung und Geometrie für einen Abwasserzweck
Die Verweilzeit gibt das Volumen vor; der Standort gibt die Form. Ein Ausgleichs- oder Haltebecken wird anhand des Zuflussmusters und der erforderlichen Verweilzeit dimensioniert – für biologische Stufen wird die mesophile anaerobe Vergärung üblicherweise bei 35–38 °C mit einer Verweilzeit von 20–30 Tagen betrieben – und das resultierende Volumen wird dann auf Durchmesser und Höhe aufgeteilt, um es an das Grundstück und die verfügbare Höhe anzupassen. Ein großflächiges, flaches Becken eignet sich für eine Anlage mit verfügbarem Land; ein höheres Becken eignet sich für ein Werk mit begrenzter Grundfläche, erfordert jedoch einen höheren Kran und eine aufwendigere Windlastprüfung. Da ein einzelnes Becken bis zu 60.000 m³ geliefert wird, benötigen die meisten Abwasseraufgaben keine mehreren Behälter, aber eine aufgeteilte Stufung wird oft für Isolierung und Wartung gewählt. Das verschraubte Paneel mit etwa 1,2 m Breite und die verschraubte Flanschverbindung der Güteklasse 8.8 bieten dem Eigentümer eine zweite Option: das Gehäuse mit zusätzlichen Ringlagen erhöhen oder später ein paralleles Becken ohne neues Schweißen hinzufügen.
Abdeckungen und die atmosphärische Gasgrenze
Ein Abwasserbehälterdeckel ist ein Niederdrucksystem, das gleichzeitig Gas, Witterung und Zugang bewältigen muss. Wo Biogas gesammelt wird, betreibt eine Doppelmembranabdeckung den Gasraum bei einem Nenndruck von 2–3 kPa mit einer Druckentlastungsvorrichtung und einem Flammendurchschlagsicherung in der Gasleitung und ist die praktische Wahl gegenüber großen Behältern. Wo eine starre Oberfläche benötigt wird, trägt eine Aluminium-Geodätkuppel nach AWWA D108 und API 650 mit Wind- und Schneelasten aus ADM 2015 oder ASCE 7-10 Laufstege und schützt die Dachnaht vor Verkehrslasten. Beide sind atmosphärisch; kein Abwasserlagerbehälter sollte jemals ein Druckbehälter sein, und die Spezifikation einer Abdeckung als Druckgrenze ist ein Konstruktionsfehler, der sich beim ersten Gasimpuls zeigt.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Emailverschmelzung | 820–930 °C | Verschmolzenes Glas-auf-Stahl, ein Zyklus |
Emaildicke | 0,25–0,45 mm | Über 3.450 N/cm² |
Funkenprüfung | 1500 V DC | Pinhole-Erkennung vor Versand |
pH-Beständigkeit | 1–14 | Breite chemische Beständigkeit |
Oberflächenrauheit | Ra < 0,8 µm | Geringe Verschmutzung |
FBE-Beschichtung | 180–280 µm | AWWA C550, Salzsprühnebel > 4000 h |
Verzinkung | HDG nach GB/T 13912-2020 | Nur sauberes Wasser und trockene Schüttgüter |
Edelstahlsorte | 304 / 316L | 316L für chlorid- und schwefelhaltige Medien |
Mantelverbindungen | Geflanscht, EPDM-Dichtung, Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 | Nachziehbar |
Abdeckungsoption | Aluminiumkuppel AWWA D108 / API 650 oder Doppelmembran | Lasten nach ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Auslegungslebensdauer | 30 Jahre und älter | Email |
Anwendung des Tanks in einer Behandlungsanlage
Platzieren Sie den Tank dort, wo die Strömung am instabilsten und die Chemie am aggressivsten ist. Ein Lagertank direkt vor einer biologischen Stufe verschafft der gesamten Anlage Stabilität; ein Tank vor einer Rückgewinnungs- oder Neutralisationsanlage fängt den korrosiven Schwall ab, bevor er Ausrüstung erreicht, die nicht kostengünstig ersetzt werden kann. In beiden Fällen sind die Details, die im Feld zählen, dieselben: ein glattes Inneres mit einer gleichmäßigen Emailleoberfläche, ein voller Niedrigpunktauslass, damit der Tank entleert und für die Wartung leergepumpt werden kann, ein Mannloch mit intakter Dichtungsfläche und ein Deckeldurchdringungslayout, bei dem jedes Kabel, jeder Kanal und jede Leitung durch eine abgedichtete Muffe statt über eine verschraubte Naht eintritt. Diese fünf Details entscheiden darüber, ob der Tank bei der ersten Inspektion eine zehnminütige Arbeit oder eine zehntägige Stillstandszeit bedeutet.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Umfang |
Tanks für Industrieabwasser, 27 Einheiten | Xinjiang, China | GFS-Tanks | 30.469 m³ insgesamt | Lieferung und Bauaufsicht |
Tanks für kommunales Abwasser, 10 Einheiten | Sichuan, China | GFS-Tanks | 17.420 m³ gesamt | Lieferung und Bauaufsicht |
Großdurchmessiger chemischer Abwassertank | Zhejiang, China | GFS-Tank | 11.613 m³ | Lieferung und Bauüberwachung |
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 rund 300.000 emaillierte Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Das neue 150.000 m² große Produktionswerk 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 orientiert sich bei entsprechenden Anforderungen an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA.
Für die Abwasserspeicherung bedeutet das eine Fabrik, die den Emailletank, den epoxidbeschichteten Tank oder den Edelstahltank liefern kann, mit Abdeckung, Dichtung, Stutzen und Inspektionspaket als ein einheitlicher Leistungsumfang.
Häufig gestellte Fragen
F1: Was ist der am häufigsten verwendete Typ von Abwasserspeichertanks?
A1: Ein glasemaillierter, verschraubter Stahltank für kommunale und die meisten industriellen Abwässer, da die Emailleauskleidung den pH-Bereich abdeckt und die Schraubverbindungen bei einem Stillstand nachgezogen werden können. Epoxidbeschichtete und geschweißte Edelstahltanks folgen dort, wo die Chemie oder die Anforderungen der Gemeinde darauf hinweisen.
F2: Wie dimensioniere ich einen Abwasserspeichertank?
A2: Beginnen Sie mit der Aufenthaltsanforderung der Prozessstufe – eine anaerobe Stufe dauert typischerweise 20–30 Tage bei 35–38 °C, ein Ausgleichsbehälter wird anhand der Zuflussschwankungen plus einer Sicherheitsmarge dimensioniert – und teilen Sie dann das Volumen zwischen Durchmesser und Höhe auf, um es an das Grundstück und den Kran anzupassen.
Q3: Kann ein Abwassertank später vergrößert werden?
A3: Ein geschraubter Tank kann das. Zusätzliche Ringlagen erhöhen den Mantel, weitere Paneele erweitern die Grundfläche oder ein zweiter Tank läuft parallel, alles ohne den vollständigen baulichen Ersatz, den ein geschweißter Tank benötigen würde.
Q4: Wie sollte ein Abwassertank verschlossen werden?
A4: Mit einer dem Ziel entsprechenden Abdeckung. Eine Zweimembranabdeckung mit Druckentlastungsvorrichtung und Flammensperre, wenn Biogas gesammelt wird; eine Aluminiumkuppel nach AWWA D108 und API 650, wenn eine starre begehbare Oberfläche erforderlich ist; eine offene Schale mit einem Schutzbau, wenn nur der Witterungsschutz erforderlich ist.
Q5: Was ist die Abnahmeprüfung an einem neuen Abwassertank?
A5: Emailplatten werden vor dem Versand einer Funkenprüfung bei 1500 V DC unterzogen, die Schraubverbindungen werden mit Drehmoment angezogen und auf Dichtheit geprüft, und der montierte Tank wird auf Betriebsniveau gefüllt und auf Leckagen inspiziert, mit einem Nachziehen nach der ersten Füllung.
Q6: Lohnt sich Edelstahl für Abwasser?
A6: Nur für hohe Chlorid-, hohe Reinheits- oder hochstandardige Lebensmittel- und Pharmaanwendungen, wo die Legierungsbarriere wirklich erforderlich ist. Für die meisten kommunalen und industriellen Abwässer bietet eine Email- oder Epoxidbeschichtung den gleichen Service zu einem Bruchteil der Materialkosten.
Ein Abwasserspeichertank ist ein Auskleidungsproblem in den Kleidern eines Behälters. Legen Sie das Email, Epoxid oder die Legierung entsprechend der gemessenen Chemie fest, dimensionieren Sie den Tank nach dem Rückhaltebedarf und dem Baufeld, verschließen Sie ihn mit einem Deckel, der für Gas und Witterung bei Atmosphärendruck ausgelegt ist, und schreiben Sie das Nachanzugsmoment und das Inspektionsintervall in das Betriebshandbuch. Senden Sie die Analyse, den Durchfluss und die Standortbelastung an einen Ingenieur, und Sie erhalten eine Tanksystemempfehlung mit beigefügtem Verbindungsumfang, Deckel und Abnahmeprüfungsumfang.
Mit einem Ingenieur sprechen
Senden Sie uns die Abwasseranalyse einschließlich pH-Bereich und Chloriden, Temperatur, erforderlicher Aufenthaltszeit und Kapazität, Grundstücksabmessungen und Höhenbegrenzung, ob Biogas- oder Geruchskontrolle gilt, sowie die Wind- und Schneedaten des Standorts. Wir liefern Ihnen eine Empfehlung zum Tanktyp mit Dimensionierung, Abdeckung, Verbindungs- und Prüfanforderungen sowie das Zeichnungs- und Spezifikationspaket für Ihre Unterlagen.
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