Tanque de acero fusionado con vidrio para proyectos globales de tratamiento de aguas residuales del procesamiento de jugos
Creado 02.26
Tanque de vidrio fusionado al acero para proyectos globales de tratamiento de aguas residuales de procesamiento de jugos
Un tanque de vidrio fusionado al acero para proyectos globales de tratamiento de aguas residuales del procesamiento de jugos mantiene la superficie de contención químicamente inerte y físicamente fácil de limpiar, lo cual es importante donde el efluente transporta ácidos de frutas, azúcares, levaduras y una fuerte mezcla de limpieza in situ. El esmalte se fusiona al acero a 820–930 °C, tolera un pH de 1–14, mantiene una rugosidad superficial inferior a 0,8 µm Ra y está clasificado para treinta años o más. El resultado práctico es menos acumulación de biopelícula e incrustaciones, menos paradas por limpieza y una superficie que respalda la misma evidencia de contacto con alimentos exigida en el lado del proceso.
El lado de aguas residuales de una planta de jugos no es como el lado de agua potable de la misma planta. El efluente es cálido, rico en azúcares, ácido por la propia fruta, y cargado de pulpa y levadura después de una campaña; además, las operaciones lavan las líneas con sosa cáustica y ácido nítrico varias veces al día. El acero al carbono recubierto pierde su película ante esa alternancia, el hormigón se mancha y alberga levadura entre vertidos, y el acero inoxidable tiene un precio muy superior a lo que la función requiere para los mayores volúmenes de retención. La decisión normalmente se toma pronto, antes de que se fijen los planos del tanque. Un tanque de acero fusionado con vidrio para proyectos globales de tratamiento de aguas residuales de procesamiento de jugos proporciona una superficie inorgánica de contacto con alimentos en la envolvente sin trasladar el proyecto a un alcance soldado de fabricación personalizada.
Por qué una superficie inorgánica es adecuada para efluentes de plantas alimentarias
El espesor del esmalte y la temperatura de fusión establecen el límite de fallo. Un tanque de acero esmaltado al fuego lleva una capa vítrea cocida sobre el panel de acero a 820–930 °C, de modo que el vidrio y el metal se comportan como un solo material en lugar de un recubrimiento unido por adhesión, y no hay película orgánica que se ablande bajo un lavado caliente ni que se despegue una vez que el agua alcanza el acero detrás de ella. El esmalte está clasificado por encima de 3450 N/cm², por lo que absorbe el contacto mecánico que genera una planta alimentaria con mangueras, plataformas y equipos de limpieza, y se mantiene dimensionalmente estable a través del ciclado térmico de repetidos CIP calientes. Los modos de fallo contra los que hay que diseñar son la formación de poros por ataque localizado sostenido sobre el vidrio y el desconchado en los bordes donde se cortan los paneles, por lo que la fábrica controla el acabado de los bordes y la prueba de chispa de 1500 V CC en cada panel se convierte en la prueba documentada de que no se envió ningún defecto.
La limpieza es la especificación que más importa
La rugosidad superficial determina cuánta limpieza necesita el tanque. Por debajo de 0,8 µm Ra, el acabado de esmalte ofrece a los azúcares, la pectina y la levadura muy poco a lo que adherirse, por lo que la película biológica que agria un tanque de retención estancado se desarrolla más lentamente y la dosis de limpieza in situ puede reducirse. Esa es la misma propiedad en la que confía el lado del proceso para el contacto con alimentos, y se aplica el mismo conjunto de certificados: FDA y LFGB para materiales en contacto con alimentos en los flujos potables y de proceso, NSF/ANSI 61 y WRAS donde el tanque almacena agua para uso de la planta. Para la propia línea de aguas residuales, el argumento es de mantenimiento más que de cumplimiento: una pared lisa e inerte significa que el tanque puede vaciarse, lavarse con manguera y volver a ponerse en servicio dentro de un turno, mientras que un revestimiento rugoso parcheado necesitaría una limpieza completa y una inspección antes de ser liberado.
Dimensionamiento, ventilación y control de olores para una planta de campaña
Los picos de caudal deciden el volumen; el calendario de campaña decide la disposición. La descarga de jugo es fuertemente cíclica: una línea de prensado puede funcionar a pleno rendimiento durante diez horas y luego parar un turno, y el tanque de compensación tiene que absorber el pico para que el tratamiento biológico no se vea desbordado. Dado que los paneles tienen aproximadamente 1,2 m de ancho y la envolvente se ensambla como un cilindro, el diámetro y la altura se eligen a partir del caudal máximo horario y del tiempo de residencia requerido, con un resguardo para la capa de espuma que siempre forma una corriente rica en azúcar. El tanque es atmosférico, por lo que el techo es una cubierta dimensionada para la carga de viento y nieve con un respiradero dimensionado para el desplazamiento de vapores, y cuando la corriente es séptica la vía de ventilación se lleva a una unidad de control de olores en lugar de descargarse en el tanque. En plantas de varias temporadas, un segundo tanque en paralelo suele ser más económico que reconstruir uno, y la junta atornillada significa que se puede añadir sin un permiso de corte y soldadura en obra.
Especificación técnica
Parámetro | Valor típico / Rango | Nota |
Temperatura de fusión del esmalte | 820–930 °C | vidrio fusionado al acero en una sola cocción |
Espesor de la capa de esmalte | 0,25–0,45 mm | medición de liberación por panel |
Resistencia del esmalte | ≥ 3450 N/cm² | clasificación de flexión y compresión |
Prueba de chispa | 1500 V CC | detección de vacaciones antes del envío |
Acabado superficial | Ra < 0,8 µm | limpieza para contacto con alimentos, baja adherencia de biopelícula |
Vida útil de diseño | ≥ 30 años | dentro del rango especificado de pH y temperatura |
resistencia al pH | 1–14 | ácidos de frutas mediante CIP cáustico y nítrico |
Junta | pernos de grado 8.8, junta de EPDM | inspeccionable, reutilizable, torque registrado |
Aplicación del tanque esmaltado en toda la línea de jugo
Donde se ubican los tanques en el tren define lo que cada uno tiene que hacer. El tanque de equalización antes del tratamiento necesita volumen y una superficie en reposo con una extracción de lodos; el tanque de ajuste de pH necesita un paquete agresivo de dosificación y mezcla y una ventilación que maneje el vapor de la adición de ácido; el tanque de alimentación biológica o de laguna necesita una entrada que no erosione la biomasa sedimentada. En los sitios de jugo, el patrón que funciona bien es un conjunto de tanques cilíndricos de esmalte sobre una viga anular, cada uno con una boca de hombre, una salida con boquillas y un techo, instalados después de que las fundaciones sean lechadeadas y puestos en marcha dentro de la ventana de montaje. Si el mismo sitio también necesita un recipiente de proceso o de producto, el argumento del material sigue siendo válido, pero el dimensionamiento proviene del balance de producto en lugar del flujo de aguas residuales y debe especificarse por separado.
Caso de proyecto
Proyecto | Ubicación | Producto | Capacidad | Alcance |
Serie de aguas residuales industriales | Xinjiang, China | Tanque GFS | 30.469 m³ en 27 tanques | suministro + supervisión de instalación |
Serie de aguas residuales de cervecería | Sichuan, China | Tanque GFS | 14.655 m³ | suministro + asistencia de montaje |
Serie de aguas residuales de cría | Yunnan, China | Tanque GFS | 11.603 m³ en 7 tanques | suministro + soporte de puesta en marcha |
Serie de aguas residuales municipales | Sichuan, China | Tanque GFS | 17.420 m³ en 10 tanques | suministro + supervisión de instalación |
Capacidad de ingeniería de Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) ha diseñado y fabricado tanques de almacenamiento atornillados desde 2008. Como el primer fabricante de tanques de vidrio fundido al acero (GFS) en China, la empresa posee cerca de 200 patentes relacionadas con el esmalte, produce aproximadamente 300.000 placas de acero recubiertas de esmalte al año, ha completado más de 30.000 proyectos instalados y suministra sus tanques a más de 100 países. La nueva base de producción de 150.000 m² se añadió para aumentar la capacidad de producción, y se suministran tanques individuales de hasta 60.000 m³. La fabricación opera bajo ISO 9001 e ISO 45001, con certificación de producto que incluye NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI y EUROCODE, y diseño referenciado a AWWA D103-09, AWWA C550 y NFPA donde la aplicación lo requiera.
Para efluentes de alimentos y bebidas, la aplicación es una pared inerte lisa que soporta la química CIP de la propia planta sin degradarse, respaldada por la certificación de contacto con alimentos y agua potable que la auditoría solicitará, y por un registro de prueba de chispa conservado como parte del expediente de aceptación de la planta.
Preguntas frecuentes
P1: ¿El acabado de esmalte sigue contando como apto para alimentos en el lado de aguas residuales?
A1: Sí. Por debajo de 0,8 µm Ra y con evidencia de material de contacto alimentario FDA y LFGB, el mismo panel que contiene el agua de proceso puede contener el lado del efluente. Para servicio de agua potable, NSF/ANSI 61 y WRAS son los certificados que se deben solicitar explícitamente.
Q2: ¿La limpieza cáustica en caliente dañará el esmalte?
A2: No. El esmalte es inerte en un rango de pH 1–14 y no se ablanda térmicamente. Establezca la temperatura máxima del líquido y del vapor en la especificación, porque esos valores determinan la junta y el venteo, no el esmalte.
Q3: ¿Con qué frecuencia necesita limpieza un tanque de efluente de jugo?
A3: En la parada del proceso o en el cambio de campaña, en lugar de en un intervalo corto, porque una pared lisa e inerte retiene mucho menos levadura y pectina que un revestimiento orgánico parcheado. El intervalo de inspección incluye una revisión visual de la superficie y una reverificación del torque de los pernos después del primer año.
P4: ¿Cómo se maneja la espuma en una corriente rica en azúcar?
R4: Con un espacio libre dimensionado para la capa de espuma y una ventilación dimensionada para el desplazamiento de vapor, ambos tomados de los datos del proceso. Cuando la espuma arrastra, se añade un techo con una pantalla deflectora y una línea de retorno dedicada en lugar de simplemente agrandar la ventilación.
P5: ¿Podemos añadir un segundo tanque para la próxima temporada?
R5: Sí. Los paneles atornillados de aproximadamente 1,2 m de ancho permiten un tanque paralelo en el mismo cabezal o cursos adicionales en el casco existente, siempre que se verifique el anillo de soporte para la carga adicional. Normalmente eso es más rápido que reemplazar un tanque soldado.
P6: ¿Qué pasa con el olor de una corriente séptica?
A6: El tanque permanece a presión atmosférica y ventilado; la ruta de ventilación se dirige a la unidad de control de olores del sitio. Mantener la superficie lisa y el tanque drenado entre campañas reduce la condición séptica que produce el olor en primer lugar.
Q7: ¿Qué documentos proporciona para auditoría?
A7: Certificados de molino de paneles, registros de espesor de esmalte y prueba de chispa, registros de grado y torque de pernos, certificación de material para uso en contacto con alimentos, planos de ensamblaje y un manual de operación con el programa de intervalos de inspección.
El efluente de jugo es una corriente cálida, ácida y cargada de azúcar que es atacada desde todas las direcciones a la vez por la química, por los agentes de limpieza y por la biología, y la superficie de esmalte a acero es el único material que resiste los tres sin un programa de reparación. La secuencia de ingeniería no cambia en el resto de la planta: medir el caudal máximo, registrar la química y la temperatura del CIP, establecer el tiempo de residencia, luego dimensionar el diámetro y la altura. Un tanque de vidrio fusionado al acero para proyectos globales de tratamiento de aguas residuales del procesamiento de jugos superará ampliamente a un revestimiento aplicado a lo largo de la vida de diseño de treinta años, y puede ampliarse o duplicarse a medida que crece la campaña. Envíe el perfil de caudal, los productos químicos de limpieza, las temperaturas máximas y los límites del terreno, y la selección se convierte en un cronograma con fechas y un paquete de documentos.
Hable con un ingeniero
Envíe el caudal diario y el caudal máximo por hora, la carga de ácidos de frutas y azúcar, los productos químicos de CIP con concentraciones y temperaturas, la parcela disponible, el calendario de campaña y la fecha de puesta en marcha. El equipo de ingeniería devolverá un diámetro y una altura, un listado de paneles y pernos, una recomendación de juntas y venteo, la carga sobre la cimentación, una lista de documentos de contacto con alimentos y contacto con agua y un plan de montaje. Si un material de envolvente diferente se adapta mejor al servicio, esa opción se indica junto con la solución de esmalte y su motivo.
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