Vasca per il trattamento delle acque reflue municipali per servizio di impianto e flusso continuo
Creato il 09.03
Vasca di Trattamento delle Acque Reflue Municipali per Servizio Impianto e Flusso Continuo
Un impianto municipale di trattamento delle acque reflue utilizza serbatoi per l'equalizzazione, la sedimentazione primaria, l'accumulo dei fanghi, la digestione anaerobica e lo stoccaggio dell'effluente finale, e ciascuna funzione ha un volume e una chimica differenti. I serbatoi in vetro fusosi all'acciaio coprono la maggior parte di esse: lo strato di smalto viene fuso a 820–930 °C, con uno spessore di 0,25–0,45 mm, inerte nell'intervallo di pH 1–14, testato con scintilla a 1500 V CC dopo l'assemblaggio e specificato per almeno 30 anni. Le funzioni anaerobiche operano in condizioni mesofile a 35–38 °C con un tempo di ritenzione di 20–30 giorni e producono 0,5–0,6 m³ di biogas per kg di solidi volatili aggiunti. La decisione relativa al serbatoio che più spesso si rivela sbagliata è l'acquisto di un unico recipiente generico per funzioni che si comportano in modo diverso, escludendo dal capitolato la copertura e lo sfiato.
L'impianto è in funzione, il consenso è stretto, e i serbatoi sono le voci del piano di approvvigionamento che nessuno vuole possedere. Un impianto municipale deve continuare a funzionare per tutta l'esercitazione, quindi il nuovo serbatoio di equalizzazione non può bloccare una corsia, il digestore non può perdere il suo gas, e il sedimentatore primario non può iniziare a perdere nel secondo inverno. Questo articolo illustra i compiti dei serbatoi in un impianto di depurazione municipale, la logica dimensionale per ciascuno, il caso costruttivo in smalto e bullonato per le acque reflue municipali, e l'ambito di messa in servizio e ispezione a cui un ingegnere d'impianto dovrebbe vincolare un fornitore.
I servizi e ciò di cui ciascuno necessita
Un impianto municipale è un insieme di diverse vasche che indossano la stessa parola. L'equalizzazione trattiene l'onda di piena meteorica e la portata minima notturna, quindi è dimensionata dalla curva di portata e necessita di una buona indicazione di livello e di un ingresso con deflettori per evitare il risollevamento dei solidi sedimentati. La sedimentazione primaria e secondaria sono dispositivi di separazione per gravità, dimensionati in base al tasso di sovraccarico superficiale piuttosto che al solo tempo di ritenzione, e necessitano di un meccanismo di raccolta dei fanghi e di una strategia di estrazione del letto di fanghi. Le vasche di accumulo dei fanghi necessitano di agitazione e di volume sufficiente per alimentare in modo costante il digestore o l'impianto di disidratazione. I digestori anaerobici necessitano di controllo della temperatura, miscelazione e di un sistema di copertura che mantenga un confine di gas a pochi kilopascal. L'accumulo dell'effluente finale, necessario per lo scarico o per l'acqua riutilizzata, è un semplice esercizio di volume con una forte enfasi sul rivestimento che non comprometta la qualità dell'acqua.
Dimensionare ciascuno in base al proprio compito è l'intero lavoro. L'equalizzazione prende la portata in tempo di pioggia superiore alla capacità di trattamento e la moltiplica per le ore di sovraccarico che devi assorbire. Il volume del digestore deriva dal tasso di carico dei solidi volatili in condizioni mesofile a 35–38 °C con 20–30 giorni di ritenzione. L'accumulo di fanghi deriva dalla produzione giornaliera di fanghi umidi moltiplicata per i giorni di stoccaggio richiesti dal percorso di disidratazione. Esegui i quattro calcoli separatamente e la distinta dei materiali risulta molto diversa da quella che ottieni applicando un'unica regola a tutti quanti.
Perché l'acciaio smaltato a vetro è adatto alle acque reflue municipali
La zona di sedimentazione e digestione è ciò che distrugge l'acciaio rivestito ordinario. I fanghi municipali diventano anaerobici non appena smettono di muoversi, abbassano localmente il pH e producono solfuri, ammoniaca e acidi volatili. Un interno in acciaio al carbonio verniciato in quell'ambiente cede alla linea del liquido e sotto il mantello. I pannelli in vetro fusosu acciaio sono prodotti fondendo lo smalto sull'acciaio a 820–930 °C in uno strato di 0,25–0,45 mm classificato oltre 3.450 N/cm², chimicamente inerte nell'intervallo di pH 1–14, con una superficie inferiore a Ra 0,8 µm che resiste al biofilm e all'accumulo di depositi. Questo elimina la corrosione del rivestimento dall'elenco dei guasti e lascia la delaminazione e il foro passante come le due modalità specifiche dello smalto, entrambe rilevate in fabbrica da un test a scintilla in corrente continua a 1500 V anziché scoperte successivamente da un operatore.
Il formato bullonato è importante per un impianto municipale per ragioni di programmazione e manutenzione. I pannelli, larghi circa 1,2 m, vengono spediti piatti attraverso un cantiere attivo, così la vasca può essere costruita all'interno di un impianto in funzione senza una grande piazzola per la gru o la chiusura di una strada. I giunti sono guarniti con EPDM e bulloni di grado 8.8, sono ispezionabili e un singolo pannello può essere sostituito e il mantello ritestato senza mettere fuori servizio la vasca, se il regime di esercizio lo consente. Pannelli aggiuntivi possono aumentare l'altezza in seguito, il che è importante quando un impianto è autorizzato per una portata che arriverà tra cinque anni.
Digestione anaerobica e il confine del gas
La digestione è un processo a bassa pressione e il tetto è il recipiente in pressione. Un digestore funziona a pressione prossima a quella atmosferica, con lo spazio di testa mantenuto a solo pochi kilopascal da un tetto a doppia membrana o in tessuto di vetro, con un dispositivo di scarico e un arrestatore di fiamma sulla linea del gas. Specificarlo come recipiente in pressione aggiunge costo e non aggiunge nulla; specificare un tetto aperto fa perdere il gas. La membrana interna sopporta una pressione nominale di circa 2–3 kPa e l'intero assemblaggio deve essere verificato rispetto ai carichi di vento e neve del sito, ricavati da ADM 2015 o ASCE 7-10 qualora venga utilizzato un tetto rigido.
I numeri di processo che contano per il dimensionamento: mesofilo 35–38 °C, tempo di ritenzione idraulica di 20–30 giorni per fanghi municipali convenzionali, una resa di biogas di 0,5–0,6 m³ per kg di solidi volatili introdotti con circa il 60 percento di metano, e un sistema di agitazione che impedisca la formazione dello strato di schiuma e la sedimentazione della sabbia. Il gas necessita di desolforazione con dosaggio di FeCl₃ o con un letto a ossido di ferro a secco prima di raggiungere una caldaia o un gruppo elettrogeno. L'H₂S attacca l'acciaio a valle del serbatoio, e attacca la parte inferiore della copertura del serbatoio stesso se la copertura non è protetta, motivo per cui la copertura e lo sfiato rientrano nella fornitura anziché in un pacchetto separato.
Specifica Tecnica
Parametro | Valore Tipico / Intervallo | Nota |
Temperatura del digestore | 35–38 °C mesofilo | 50–55 °C termofilo se il calore è disponibile |
Tempo di ritenzione idraulica | 20–30 giorni | fanghi municipali convenzionali |
Resa di biogas | 0,5–0,6 m³ per kg di SV aggiunti | verificare in base alla caratterizzazione dei fanghi del sito |
Pressione dello spazio di testa | alcuni kPa, membrana interna ~2–3 kPa | dispositivo di sicurezza e arrestatore di fiamma |
Temperatura di fusione dello smalto | 820–930 °C | un ciclo di fusione termica |
Spessore dello strato di smalto | 0,25–0,45 mm | Prova di scintilla a 1500 V CC dopo l'assemblaggio |
Resistenza dello smalto al pH | 1–14 | inerte attraverso il mantello anaerobico |
Rugosità della superficie interna | Ra < 0,8 µm | resiste al biofilm sulle pareti di sedimentazione |
Larghezza del pannello | circa 1,2 m | spedito piatto, assemblaggio modulare bullonato |
Grado del bullone | bulloni di grado 8.8 | connessione inibita alla corrosione |
Caso di carico del tetto | ADM 2015 / ASCE 7-10 | vento e neve per il sito |
Vita utile di progetto | almeno 30 anni | nell'ambito del servizio fognario specificato |
La messa in servizio e l'ispezione che protegge l'asset
La messa in servizio di un serbatoio bullonato è una sequenza breve se è stata pianificata: verificare l'assestamento dell'anello di fondazione e la rotondità del primo corso, serrare i bulloni al valore specificato, ispezionare la sede della guarnizione su ogni giunto verticale e orizzontale, eseguire la prova a scintilla sullo smalto assemblato a 1500 V CC, quindi riempire e verificare il comportamento del livello. I due elementi più spesso trascurati sono il riserraggio dopo il primo riempimento, quando la guarnizione si assesta sulla sua sede, e il controllo della coppia sui bulloni del cordolo del tetto dopo il primo evento ventoso. Entrambi sono interventi di mezza giornata che prevengono il stillicidio stagionale che le squadre di manutenzione comunale imparano ad attribuire all'età avanzata del serbatoio.
L'ispezione operativa è quindi leggera: rivestimento esterno e teste dei bulloni, la guarnizione sul passo d'uomo e su qualsiasi giunto aperto, lo sfiato e la sua linea del gas a valle, lo strumento di livello e la zona di decantazione che dovrebbe essere lavata secondo un programma definito. Dove l'impianto dispone di un digestore anaerobico, aggiungere allo stesso ciclo annuale l'ispezione della membrana del tetto, il controllo del set point di sicurezza e il controllo del dispositivo antifiamma della linea del gas.
Caso Progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Serbatoi per acque reflue municipali, 10 unità | Cina, Sichuan | Serbatoi GFS | 17.420 m³ totali | fornitura e assemblaggio in sito |
Serbatoi per acque reflue industriali, 27 unità | Cina, Xinjiang | Serbatoi GFS | 30.469 m³ totali | fornitura e supervisione |
Serbatoi per acque reflue di birreria | Cina, Sichuan | Serbatoi GFS | 14.655 m³ | fornitura di serbatoio bullonato e copertura |
Sezione anaerobica per acque reflue del processo dei fagioli | Cina, Hebei | Serbatoi digestore GFS | sezione del processo anaerobico | fornitura del serbatoio più integrazione del processo |
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-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre d'acciaio smaltate all'anno, ha completato oltre 30.000 progetti installati e fornisce i propri serbatoi in oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione è conforme alle norme 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 progettazione riferita ad AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per il servizio municipale questo copre ogni funzione della lista da un unico fornitore: equalizzazione, sedimentazione, stoccaggio dei fanghi e digestione anaerobica, con il tetto del digestore, la membrana e il confine di rilievo forniti insieme al guscio anziché installati successivamente.
Domande frequenti
D1: Un serbatoio GFS può servire più funzioni in un impianto?
R1: Da considerare solo dove la chimica è identica e i volumi possono condividere un controllo di livello. Equalizzazione, digestione e stoccaggio finale differiscono abbastanza che serbatoi separati sono normalmente la risposta ingegneristica migliore.
D2: Perché lo smalto è meglio della vernice per un digestore?
A2: Perché il letto di fanghi diventa anaerobico e acido e lo smalto è inerte su un intervallo di pH 1–14. Elimina la corrosione del rivestimento come modalità di guasto e lascia la guarnizione, i bulloni e il tetto come elementi di manutenzione.
D3: Un digestore è un recipiente in pressione?
A3: No. È un serbatoio quasi atmosferico con un tetto flessibile che sopporta alcuni kilopascal. Il confine di pressione è la membrana del tetto, il dispositivo di sfogo e l'arrestatore di fiamma sulla linea del gas.
D4: Come si dimensiona il volume del digestore?
A4: Dal tasso di carico dei solidi volatili e dal tempo di ritenzione desiderato: mesofilo 35–38 °C con 20–30 giorni di ritenzione è la banda standard per i fanghi municipali, fornendo il volume utile, quindi aggiungendo il franco per schiuma e spazio per il gas.
D5: Quanto gas dovrebbe produrre un digestore?
A5: Prevedere 0,5–0,6 m³ di biogas per chilogrammo di solidi volatili aggiunti, con circa il 60 percento di metano, e confermare con un test di laboratorio sul fango del sito piuttosto che con un dato di letteratura.
Q6: Qual è l'intervallo di ispezione su un serbatoio GFS municipale?
A6: Un controllo della coppia di serraggio e delle guarnizioni alla messa in servizio e dopo il primo riempimento, una revisione annuale dell'esterno e del tetto, un'ispezione dei giunti ogni volta che si apre un pannello e un nuovo test delle scintille dopo qualsiasi sostituzione di pannello.
Q7: L'impianto può aggiungere capacità in seguito?
A7: Sì. I serbatoi bullonati possono essere sopraelevati con pannelli aggiuntivi o affiancati a una nuova unità, e specificare la trave anulare per il caso più grande durante il primo impianto è un'assicurazione a basso costo.
Uno schema di vasca di trattamento delle acque reflue municipali funziona quando ogni servizio è dimensionato in base al proprio processo e il guscio, il tetto e lo sfiato sono specificati insieme. L'acciaio smaltato a vetro risponde alla questione della corrosione nei servizi di equalizzazione, sedimentazione, fanghi e digestione, e il formato bullonato mantiene l'impianto in funzione mentre la vasca viene eretta. Ottenere correttamente il tempo di ritenzione, il confine del gas e il programma di ispezione in fase di aggiudicazione e la vasca sopravviverà al consenso che ha guidato il progetto.
Inviaci la curva di portata, la produzione di fanghi, il percorso di digestione e il grafico, e ti restituiremo un dimensionamento per singola funzione, l'elenco dei serbatoi e il pacchetto di documentazione tecnica.
Parla con un ingegnere
Esamineremo i flussi del tuo impianto e i dati sui fanghi prima di consigliare un elenco di serbatoi. Condividi la portata di progetto, il picco in caso di maltempo, i solidi volatili e se la digestione è inclusa nell'ambito, e riceverai un dimensionamento scritto, la proposta di rivestimento e copertura e i disegni per la revisione. Prima l'ingegneria, nessuna pressione all'acquisto.
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