都市下水処理プロジェクト向けガラス融着鋼タンク
作成日 02.12
都市下水処理プロジェクト向けガラス融着鋼タンク
上下水道処理プロジェクト向けのガラス融着鋼タンクは、耐食性に優れ、点検が容易な貯蔵躯体を、公共事業の予算に合うコストで、前処理設備、一次沈殿、消化液貯留、雨水流入量のために提供します。琺瑯層は820～930 °Cで融着され、pH 1～14で不活性であり、表面粗さは0.8 µm Ra未満で、30年以上の耐久性が評価されています。工学的な価値は、段階的な改修の際に溶接業者を必要とせずに増設や延長が可能であり、工場でのスパークテスト記録が自治体の検収ファイルの一部となるタンクにあります。
地方公共事業は、誰も制御できない流れを中心に設計されている。乾燥時の流入量は予測可能な平均値で到達するが、暴風雨は1時間以内にそれを数倍に増やし、同じ集水域内の産業顧客が独自の変動を加える。この流れを保持するタンクは、硫化水素に耐えなければならず、年に一度しか発生しない可能性のある工場停止時に試運転されなければならず、余裕のない既存のプラントレイアウト内に収まらなければならない。コンクリートは歴史的なデフォルトであるが、継手の漏れと改修コストはメンテナンス予算の恒久的な項目である。ボルト締めホーロー外殻は、同じ任務に対して異なる納入経路を提供する。段階的なアップグレードを計画している工場にとって、地方公共下水処理プロジェクト用のガラス融着鋼タンクは、解体ではなく設置、拡張、そして最終的には撤去が可能な選択肢である。
下水が貯留殻に与える影響
ホーローの厚さと融着温度が破損境界を決める。ガラス融着鋼タンクでは、ガラス質ホーローは820～930 °Cで鋼板に焼き付けられるため、ガラスと鋼は一体となり、浸透する液体が到達する有機結合線は存在しない。ホーローは3450 N/cm²以上に定格されており、プラントの歩廊、アクセスプラットフォーム、保守機器からの接触に耐え、pH 1～14にわたって不活性を保ち、下水処理場の腐敗槽から石灰注入後のアルカリ側まで、自治体の水流が生み出す全範囲をカバーする。設計上排除すべき2つの破損モードは、局所攻撃によるピンホール形成と、工場切断部のエッジ欠けである。そのためエッジ仕上げは製造工程であり、1500 V DCスパークテストは全パネルに対する出荷検査である——工場で発見されたピンホールは手直し項目であり、試運転後に発見されたものは現場作業項目である。
平均値ではなく流量図からサイジング
Storm flow、乾天流量、およびワークスの水理は、3つの異なる容量を設定する。ヘッドワークまたは湿井は、ポンプのサイクル制限を支配的制約として、ピーク時間流量に合わせてサイズ決定される。処理前の均等化タンクには、産業負荷変動を減衰させる容量が必要である。ストームタンクまたは貯留タンクには、地方自治体によって定義された設計暴風雨イベントの容量が必要である。そして、消化液タンクまたは汚泥貯留タンクには、日々の汚泥発生量に処分間の貯蔵日数を乗じた容量が必要である。ボルト締めシェルは、これらの各形状を容易にする。なぜなら、幅約1.2 mのパネルを現場でほぼ任意の直径に組み立てることができ、設計による3～12 mmのパネル厚が各高さでの水頭からの圧力計算をカバーするからである。タンクは大気圧のままであり、したがって屋根は風荷重および雪荷重に対して設計されたカバーであり、ベントは蒸気置換およびヘッドスペース内で発生する可能性のあるガスに対してサイズ決定される。
硫化水素、カバー、ベント
臭気はカバーとベントの問題であり、自治体の条件に明記されている。汚水は液体が腐敗し温暖な場所で硫化水素を発生させ、そのガスは裸の鋼材を激しく侵食し、オペレーターの苦情も同じ場所に届く。ホーロー表面は還元状態に十分耐え、0.8 µm Ra以下では硫化物生成細菌が生息するバイオフィルムの保持が少なくなる。適切なサイズのベントを備えたカバーにより、施設はヘッドスペースをバイオフィルターや化学スクラバーへ導くことができる。単に密閉され未定義のままにされた屋根は、後にレトロフィットを要する臭気問題の通常の原因である。施設が嫌気段階を運用している場合、中温域とガス圧境界は消化槽とそのカバーシステムに属し、これはわずか数キロパスカルで動作するが、同じ施設内の貯蔵タンクは終始大気圧のままである。
技術仕様
パラメータ | 標準値／範囲 | 備考 |
ホーロー融着温度 | 820～930 °C | 1回の焼成でガラスを鋼に結合 |
ホーロー層厚 | 0.25～0.45 mm | 生産パネルごとに測定 |
ホーロー強度 | ≥ 3450 N/cm² | 曲げおよび圧縮定格 |
ホリデー検出 | 1500 V DCスパークテスト | パネルごとの工場出荷検査 |
表面仕上げ | Ra < 0.8 µm | 濡れた壁面におけるバイオフィルムとスケーリングを低減します |
設計寿命 | ≥ 30年 | 指定された自治体の使用条件下において |
耐pH性 | 1～14 | 浄化槽ヘッドワークスから石灰添加処理水まで |
ファスナー | 8.8グレードのボルト、EPDMガスケット | 再利用可能、組み立て時にトルクチェック済み |
自治体工事におけるタンクの設置場所
段階的なアップグレードは、ボルト締めパネルシステムが真価を発揮する場面です。2つか3つの資本計画にわたって拡張される処理場では、まず最初のホーロータンクを設置し、流量が増加したときに並列ユニットや追加段を増設できます。その際、リングビームは追加荷重に対して検討されます。ヘッドワークとスクリーニング湿井は入口に位置し、カバーと臭気処理を備えます。一次タンクまたは均等化タンクはプラント中央部に位置し、流入分配と汚泥引き抜きを備えます。雨水貯留タンクは放流口に位置し、流出制御構造を備えます。汚泥タンクまたは消化液貯留タンクは濃縮・処分側の近くに位置し、沈降性固形物出口を備えます。パネルは平らな状態で出荷されるため、処理場は段階的に受け取ることもでき、各停止期間ごとに1基のタンクを建て、各ユニットをそのプロセス系列の試運転に合わせて供用開始でき、現場での溶接許可は一切不要です。
プロジェクト事例
プロジェクト | 場所 | 製品 | 容量 | スコープ |
都市下水シリーズ | 中国・四川 | GFSタンク | 10基で17,420 m³ | 供給＋設置監督 |
産業廃水シリーズ | 中国・新疆 | GFSタンク | 27基で30,469 m³ | 供給＋設置監督 |
下水貯留シリーズ | 中国・浙江 | GFSタンク | 11,613 m³（φ24.45 m × 19.8 m） | 供給＋組立支援 |
埋立地浸出水シリーズ | 中国、北京 | GFSタンク | 9,682 m³（φ16.23 m × 23.4 m × 2） | 供給＋試運転支援 |
Center Enamelのエンジニアリング能力
センターエナメル（石家荘正中科技有限公司）は、2008年からボルト締め貯蔵タンクの設計と製造を行っています。中国初のガラス融着鋼（GFS）タンクメーカーとして、同社は約200件のエナメル関連特許を保有し、年間約30万枚のエナメルコーティング鋼板を生産し、30,000件以上の設置プロジェクトを完了し、100カ国以上にタンクを供給しています。生産能力を高めるために新たに150,000 m²の生産拠点が追加され、単一タンクは最大60,000 m³まで供給可能です。製造はISO 9001およびISO 45001の下で運用され、製品認証にはNSF/ANSI 61、WRAS、FDA、LFGB、CE（EN 1090）、ISO 28765、FM、BSCI、EUROCODEが含まれ、用途に応じてAWWA D103-09、AWWA C550、NFPAを参考に設計されています。
自治体工事の場合、この能力は、フロー図に対するサイジング検討、臭気同意条件に合わせたカバーおよびベント設計、工事停止カレンダーに適合する段階的なパネル納入、および公共機関の承認ファイルに適した工場試験記録セットとして具体化されます。
よくある質問
Q1：GFSタンクは湿式井戸またはヘッドワークタンクとして使用できますか？
A1: はい、大気圧条件下での使用を前提としています。サイズはピーク流量とポンプのサイクル制限から決定され、カバーは臭気規制に適合するように設計され、入口と出口の位置はポンプが沈降した固形物層に逆らって運転しないように設定されています。
Q2: 雨水貯留容量はどのようにして決定されますか？
A2: 平均流量ではなく、地方自治体が指定する設計暴風雨イベントに基づいて決定されます。その容量に、浄化槽排水が生み出す泡層用の余裕高を加えたものが、貯留タンクの直径と高さを決定します。
Q3: 屋根は積雪荷重と風荷重に耐えられますか？
A3: はい。屋根は現場の風荷重と積雪荷重に耐えるように設計されたカバーであり、ベントは蒸気の排出とガス発生に対応したサイズになっています。圧力保持は範囲外です。本槽は大気圧仕様です。
Q4: 後のプログラムで設備に容量を追加できますか？
A4: はい、これが自治体の顧客がボルト締めシェルを選ぶ主な理由です。追加のコースや並列タンクを追加でき、既存のリングビームがまず追加荷重に対して検証されます。古いタンクは解体して他の場所で再利用することもできます。
Q5: 硫化水素の性能はどうですか？
A5: ホーローはpH 1～14の範囲内で還元性の硫化物含有条件に十分耐え、滑らかな表面はバイオフィルムを保持しにくいです。脱硫はタンク材料の問題ではなく、下流のガス処理の問題です。
Q6: 自治体が受け入れに必要な書類は何ですか？
A6: パネルのミル証明書、エナメル厚さおよび1500 V DCスパークテスト記録、ボルトグレードおよびトルク記録、外部コーティング検査、基礎およびアンカレッジ図面、組立図面、ならびに検査間隔を含む操作および保守マニュアル。
Q7: 推奨される検査体制は何ですか？
A7: 各工事停止時の目視内部チェック、初回充填後および初年度後のボルトトルクチェック、外部仕上げおよび環状部排水の年次チェック、パネルを取り外して再取り付けするたびのスパーク再テスト。
都市下水貯留には、変動する硫化物含有負荷の下で化学的に不活性であり、資本計画に十分安価で、複数回の更新段階にわたって拡張できる柔軟性を備えたシェルが求められる。溶融ホーローパネルはこの三つすべてを満たす。三十年の設計寿命、工場でのスパークテストの証拠、そしてタンクごとに追加できるボルト締めシステムである。フロー図、ピーク流量と雨水流量、汚泥発生量、臭気同意を記録すれば、容量算定は自ずと導かれる。都市下水処理プロジェクト向けのガラス溶融鋼タンクは、近代化された処理場における貯留および保持業務にとってライフサイクルコストの低い選択であり、その決定は詳細設計の段階ではなく実現可能性調査の段階で行うべきである。
エンジニアに相談
ピーク流量と平均流量を含むフローダイアグラム、設計に使用する暴風雨イベント、汚泥発生量と貯留日数、硫化水素とpH範囲、敷地境界と利用可能な区画、および資本計画の日程を送付してください。エンジニアリングチームは、直径と高さを含むタンクリスト、パネルとボルトのスケジュール、カバーとベントの推奨事項、基礎荷重、受入文書リスト、およびお客様の停止期間に適合する段階的組立計画を返送します。別のシェル材料の方が適している場合は、その代替案をエナメルオプションと並べて理由とともに記載します。
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