Serbatoio in acciaio rivestito di vetro per progetti globali di trattamento delle acque reflue della lavorazione dei succhi
Creato il 02.26
Serbatoio in vetro fuso su acciaio per progetti globali di trattamento delle acque reflue nella lavorazione dei succhi
Un serbatoio in vetro fusione con acciaio per progetti globali di trattamento delle acque reflue della lavorazione dei succhi mantiene la superficie di contenimento chimicamente inerte e fisicamente facile da pulire, il che è importante dove l'effluente trasporta acidi della frutta, zuccheri, lieviti e una forte miscela di pulizia sul posto. Lo smalto viene fuso all'acciaio a 820–930 °C, tollera pH 1–14, mantiene la rugosità superficiale al di sotto di 0,8 µm Ra ed è classificato per trent'anni o più. Il risultato pratico è meno biofilm e incrostazioni, meno arresti per pulizia e una superficie che supporta le stesse prove di contatto alimentare richieste sul lato di processo.
Il lato acque reflue di un impianto di succhi non è come il lato potabile dello stesso impianto. Il flusso è caldo, ricco di zuccheri, acido per via della frutta stessa e carico di polpa e lieviti dopo una campagna; in più, le operazioni lavano le linee con soda caustica e acido nitrico più volte al giorno. L'acciaio al carbonio rivestito perde il suo film a causa di questa alternanza, il calcestruzzo si macchia e ospita lieviti tra un versamento e l'altro, e l'acciaio inossidabile ha un prezzo ben superiore a quanto richiesto dal servizio per i maggiori volumi di stoccaggio. La decisione viene normalmente presa presto, prima che i disegni dei serbatoi siano congelati. Un serbatoio in vetro fusione con acciaio per i progetti globali di trattamento delle acque reflue della lavorazione dei succhi applica una superficie inorganica a contatto con gli alimenti sul mantello senza spostare il progetto su una commessa personalizzata di fabbricazione saldata.
Perché una superficie inorganica è adatta agli effluenti di uno stabilimento alimentare
Lo spessore dello smalto e la temperatura di fusione stabiliscono il limite di rottura. Un serbatoio in vetro fuso su acciaio presenta uno strato vitreo cotto sul pannello d'acciaio a 820–930 °C, per cui il vetro e il metallo si comportano come un unico materiale anziché come un rivestimento legato per adesione, e non vi è alcuna pellicola organica che si ammorbidisca sotto un lavaggio caldo o che si sollevi una volta che l'acqua raggiunge l'acciaio sottostante. Lo smalto è classificato al di sopra di 3450 N/cm², quindi assorbe il contatto meccanico che uno stabilimento alimentare genera da tubi flessibili, piattaforme e squadre di pulizia, e rimane dimensionalmente stabile attraverso i cicli termici dei ripetuti CIP a caldo. Le modalità di guasto contro cui progettare sono la formazione di fori puntiformi dovuti a un attacco localizzato prolungato sul vetro e la scheggiatura dei bordi nei punti in cui i pannelli vengono tagliati, perciò la fabbrica controlla la finitura dei bordi e la prova di scintillazione a 1500 V CC su ogni pannello diventa la prova documentata che nessun difetto è stato spedito.
La pulibilità è la specifica più importante
La rugosità superficiale determina quanta pulizia necessita il serbatoio. Al di sotto di 0,8 µm Ra la finitura smaltata offre a zuccheri, pectina e lieviti ben poco a cui ancorarsi, così il film biologico che irrancidisce un serbatoio di stoccaggio stagnante si sviluppa più lentamente e la dose di lavaggio in loco può essere ridotta. È la stessa proprietà su cui il lato di processo fa affidamento per il contatto con gli alimenti, e vale lo stesso insieme di certificazioni: FDA e LFGB per i materiali a contatto con gli alimenti nei flussi potabili e di processo, NSF/ANSI 61 e WRAS dove il serbatoio contiene acqua per uso impiantistico. Per la linea delle acque reflue stessa l'argomento è la manutenzione più che la conformità: una parete liscia e inerte significa che il serbatoio può essere svuotato, lavato con la manichetta e rimesso in servizio nell'arco di un turno, mentre un rivestimento ruvido e rattoppato richiederebbe una pulizia completa e un'ispezione prima di essere rimesso in funzione.
Dimensionamento, ventilazione e controllo degli odori per un impianto a campagne
I picchi di portata determinano il volume; il calendario della campagna determina la disposizione. Lo scarico del succo è fortemente ciclico: una linea di spremitura può funzionare a pieno regime per dieci ore e poi fermarsi per un turno, e il serbatoio di compensazione deve assorbire il picco affinché il trattamento biologico non venga sovraccaricato. Poiché i pannelli sono larghi circa 1,2 m e il mantello è assemblato come un cilindro, il diametro e l'altezza vengono scelti in base alla portata oraria di picco e al tempo di permanenza richiesto, con un franco per lo strato di schiuma che una corrente ricca di zuccheri forma sempre. Il serbatoio è a pressione atmosferica, quindi il tetto è una copertura dimensionata per il carico del vento e della neve con uno sfiato dimensionato per lo spostamento del vapore, e dove la corrente è settica il percorso di sfiato è convogliato a un'unità di controllo degli odori anziché essere scaricato al serbatoio. Negli impianti multi-stagione un secondo serbatoio in parallelo è di solito più economico che ricostruirne uno, e il giunto bullonato significa che può essere aggiunto senza un permesso di taglio e saldatura in sito.
Specifica tecnica
Parametro | Valore / Intervallo tipico | Nota |
Temperatura di fusione dello smalto | 820–930 °C | vetro fuso su acciaio in una singola cottura |
Spessore dello strato di smalto | 0,25–0,45 mm | misurazione del rilascio per pannello |
Resistenza dello smalto | ≥ 3450 N/cm² | classificazione di flessione e compressione |
Prova delle scintille | 1500 V CC | rilevamento dei difetti prima della spedizione |
Finitura superficiale | Ra < 0,8 µm | pulibilità per contatto alimentare, basso ancoraggio del biofilm |
Vita utile di progetto | ≥ 30 anni | entro l'intervallo specificato di pH e temperatura |
resistenza al pH | 1–14 | acidi della frutta mediante CIP caustico e nitrico |
Giunto | bulloni di grado 8.8, guarnizione EPDM | ispezionabile, riutilizzabile, coppia registrata |
Applicazione del serbatoio smaltato lungo la linea del succo
La posizione dei serbatoi nel treno di trattamento definisce ciò che ciascuno deve fare. Il serbatoio di equalizzazione a monte del trattamento necessita di volume e di una superficie calma con uno scarico fanghi; il serbatoio di regolazione del pH necessita di un pacchetto aggressivo di dosaggio e miscelazione e di uno sfiato che gestisca i vapori derivanti dall'aggiunta di acido; il serbatoio di alimentazione biologico o della laguna necessita di un ingresso che non eroda la biomassa sedimentata. Nei siti di lavorazione dei succhi, lo schema che funziona bene è un insieme di serbatoi cilindrici smaltati su un unico anello di fondazione, ciascuno con un passo d'uomo, un'uscita con bocchelli e una copertura, installati dopo che le fondazioni sono state sigillate con malta e messi in servizio entro la finestra di montaggio. Se lo stesso sito necessita anche di un recipiente di processo o di prodotto, l'argomentazione sui materiali rimane valida, ma il dimensionamento deriva dal bilancio di prodotto piuttosto che dalla portata delle acque reflue e deve essere specificato separatamente.
Caso di progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Serie acque reflue industriali | Xinjiang, Cina | Serbatoio GFS | 30.469 m³ in 27 serbatoi | fornitura + supervisione dell'installazione |
Serie acque reflue di birreria | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 14.655 m³ | fornitura + assistenza al montaggio |
Serie acque reflue di allevamento | Yunnan, Cina | Serbatoio GFS | 11.603 m³ in 7 serbatoi | fornitura + supporto alla messa in servizio |
Serie acque reflue municipali | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 17.420 m³ in 10 serbatoi | fornitura + supervisione dell'installazione |
Capacità ingegneristica di Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-smaltato-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre in acciaio smaltato all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e fornisce i suoi serbatoi a oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i serbatoi singoli vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione opera secondo ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e la progettazione fa riferimento ad AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per gli effluenti dell'industria alimentare e delle bevande, l'applicazione prevede una parete inerte liscia che sopporta la chimica CIP dell'impianto senza degradarsi, supportata dalla certificazione per il contatto con gli alimenti e l'acqua potabile che l'audit richiederà, e da un registro della prova delle scintille conservato come parte del fascicolo di accettazione dell'impianto.
Domande frequenti
D1: La finitura smaltata è ancora considerata idonea al contatto alimentare sul lato delle acque reflue?
A1: Sì. Al di sotto di 0,8 µm Ra e con prove di materiale per contatto alimentare FDA e LFGB, lo stesso pannello che contiene l'acqua di processo può contenere il lato effluente. Per il servizio di acqua potabile NSF/ANSI 61 e WRAS sono i certificati da richiedere esplicitamente.
D2: La pulizia caustica a caldo danneggerà lo smalto?
R2: No. Lo smalto è inerte in un intervallo di pH 1–14 e non si ammorbidisce termicamente. Impostare la temperatura di picco del liquido e del vapore nelle specifiche, perché quei valori determinano la guarnizione e lo sfiato, non lo smalto.
D3: Con quale frequenza deve essere pulito un serbatoio di effluente di succo?
R3: All'arresto del processo o al cambio di campagna piuttosto che a intervalli brevi, perché una parete liscia e inerte trattiene molto meno lievito e pectina rispetto a un rivestimento organico rattoppato. L'intervallo di ispezione include un controllo visivo della superficie e una ricontrollo della coppia dei bulloni dopo il primo anno.
D4: Come viene gestita la schiuma su un flusso ricco di zucchero?
R4: Con uno spazio libero dimensionato per lo strato di schiuma e uno sfiato dimensionato per lo spostamento del vapore, entrambi ricavati dai dati di processo. Dove la schiuma tracima, viene aggiunto un tetto con uno schermo deflettore e una linea di ritorno dedicata invece di limitarsi ad ampliare lo sfiato.
D5: Possiamo aggiungere un secondo serbatoio per la prossima stagione?
R5: Sì. Pannelli imbullonati larghi circa 1,2 m consentono un serbatoio parallelo sullo stesso collettore o corsi aggiuntivi sul mantello esistente, a condizione che la trave anulare sia verificata per il carico aggiuntivo. Normalmente è più rapido che sostituire un serbatoio saldato.
D6: E per quanto riguarda l'odore da un flusso settico?
A6: Il serbatoio rimane a pressione atmosferica e ventilato; il percorso di sfiato è indirizzato all'unità di controllo degli odori del sito. Mantenere la superficie liscia e il serbatoio drenato tra le campagne riduce la condizione settica che produce l'odore in primo luogo.
Q7: Quali documenti fornite per l'audit?
A7: Certificati di collaudo del pannello, spessore dello smalto e registrazioni dei test di scintillamento, grado dei bulloni e registrazioni della coppia di serraggio, certificazione dei materiali per uso a contatto con alimenti, disegni di assemblaggio e un manuale operativo con il programma degli intervalli di ispezione.
Il refluo del succo è un flusso caldo, acido e carico di zuccheri, attaccato contemporaneamente da ogni direzione dalla chimica, dai detergenti e dalla biologia, e la superficie smalto-acciaio è l'unico materiale che resiste a tutti e tre senza un programma di riparazione. La sequenza ingegneristica è invariata altrove nello stabilimento: misurare la portata di picco, registrare la chimica e la temperatura del CIP, impostare il tempo di permanenza, quindi dimensionare diametro e altezza. Un serbatoio in vetro fuso su acciaio per i progetti globali di trattamento delle acque reflue della lavorazione dei succhi supererà di gran lunga un rivestimento applicato nell'arco della vita utile di progetto di trent'anni, e potrà essere ampliato o duplicato con la crescita della campagna. Inviate il profilo di portata, i prodotti chimici di pulizia, le temperature di picco e i limiti del sito, e la selezione si trasformerà in un programma datato e in un pacchetto documentale.
Parla con un Ingegnere
Inviare la portata giornaliera e quella di punta oraria, il carico di acidi della frutta e zuccheri, i prodotti chimici per il CIP con concentrazioni e temperature, il lotto disponibile, il calendario della campagna e la data di messa in servizio. Il team di ingegneria restituirà un diametro e un'altezza, il programma dei pannelli e dei bulloni, la raccomandazione per guarnizioni e sfiati, il carico sulla fondazione, un elenco di documenti per il contatto con alimenti e acqua e un piano di montaggio. Se un materiale diverso per il mantello si adatta meglio all'impiego, tale opzione viene indicata accanto alla soluzione in smalto con la relativa motivazione.
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