Zbiornik ze szkła stapianego ze stalą do globalnych projektów oczyszczania ścieków z przetwórstwa soków
Szklano-stalowy zbiornik z emalią stapianą ze stalą, przeznaczony do globalnych projektów oczyszczania ścieków z przetwórstwa soków, utrzymuje powierzchnię zbiornika chemicznie obojętną i fizycznie łatwą do czyszczenia, co ma znaczenie, gdy ścieki zawierają kwasy owocowe, cukry, drożdże oraz silną mieszaninę do czyszczenia w miejscu (CIP). Emalia jest stapiana ze stalą w temperaturze 820–930 °C, jest odporna na pH 1–14, utrzymuje chropowatość powierzchni poniżej 0,8 µm Ra i ma trwałość trzydziestu lat lub więcej. Praktycznym efektem jest mniejsze gromadzenie się biofilmu i osadów, mniej przestojów związanych z czyszczeniem oraz powierzchnia, która spełnia te same wymagania dotyczące kontaktu z żywnością, jakie są wymagane po stronie procesowej.
Strona ściekowa zakładu produkującego soki nie przypomina strony pitnej tego samego zakładu. Strumień jest ciepły, bogaty w cukry, kwaśny ze względu na sam owoc i obciążony miąższem oraz drożdżami po kampanii; do tego obsługa płucze linie ługiem i kwasem azotowym kilka razy dziennie. Powlekana stal węglowa traci swoją powłokę przy takiej naprzemienności, beton plami się i kryje drożdże między zrzutami, a stal nierdzewna jest wyceniana znacznie powyżej tego, czego wymaga zadanie przy większych objętościach retencyjnych. Decyzja jest zwykle podejmowana wcześnie, zanim rysunki zbiorników zostaną zatwierdzone. Zbiornik ze szkła stapianego ze stalą do globalnych projektów oczyszczania ścieków z przetwórstwa soków zapewnia nieorganiczną powierzchnię mającą kontakt z żywnością na płaszczu, bez przenoszenia projektu na zakres spawany na zamówienie.
Dlaczego nieorganiczna powierzchnia pasuje do ścieków z zakładu spożywczego
Grubość szkliwa i temperatura stapiania wyznaczają granicę awarii. Zbiornik ze szkła stapianego ze stalą ma warstwę szklistą wypalaną na panelu stalowym w temperaturze 820–930 °C, dzięki czemu szkło i metal zachowują się jak jeden materiał, a nie powłoka związana przez adhezję, i nie ma organicznej warstwy, która miękłaby pod wpływem gorącego mycia lub odspajałaby się, gdy woda dotrze do stali za nią. Szkliwo ma wytrzymałość powyżej 3450 N/cm², dzięki czemu absorbuje kontakt mechaniczny generowany w zakładzie spożywczym przez węże, pomosty i ekipy sprzątające, i pozostaje wymiarowo stabilne podczas cykli termicznych powtarzanego gorącego CIP. Tryby awarii, przed którymi należy projektować zabezpieczenia, to powstawanie mikroporów w wyniku długotrwałego miejscowego ataku na szkło oraz wykruszanie krawędzi w miejscach cięcia paneli, dlatego fabryka kontroluje wykończenie krawędzi, a test iskrowy przy 1500 V DC na każdym panelu staje się udokumentowanym dowodem, że żaden defekt nie został wysłany.
Łatwość czyszczenia to najważniejsza specyfikacja
Chropowatość powierzchni decyduje o tym, ile czyszczenia wymaga zbiornik. Poniżej 0,8 µm Ra wykończenie emaliowe daje cukrom, pektynom i drożdżom bardzo niewiele punktów zaczepienia, dzięki czemu biofilm biologiczny, który powoduje kwaśnienie zastoinowego zbiornika, rozwija się wolniej, a dawka czyszczenia w miejscu (CIP) może zostać zmniejszona. To ta sama właściwość, na której opiera się strona procesowa w przypadku kontaktu z żywnością, i obowiązuje ten sam zestaw certyfikatów: FDA i LFGB dla materiałów mających kontakt z żywnością w strumieniach wody pitnej i procesowej, NSF/ANSI 61 i WRAS tam, gdzie zbiornik przechowuje wodę do użytku zakładowego. W przypadku samego ciągu ściekowego argumentem jest konserwacja, a nie zgodność z przepisami: gładka, obojętna ściana oznacza, że zbiornik można opróżnić, spłukać wężem i przywrócić do eksploatacji w ciągu jednej zmiany, podczas gdy chropowata, naprawiana wykładzina wymagałaby pełnego opróżnienia i inspekcji przed ponownym dopuszczeniem do użytku.
Wymiarowanie, odpowietrzanie i kontrola zapachów dla zakładu kampanijnego
Szczyty przepływu decydują o objętości; kalendarz kampanii decyduje o układzie. Zrzut soku jest silnie cykliczny: linia prasowania może pracować na pełnych obrotach przez dziesięć godzin, a potem stać przez jedną zmianę, a zbiornik wyrównawczy musi pochłonąć szczyt, aby oczyszczanie biologiczne nie zostało przeciążone. Ponieważ panele mają około 1,2 m szerokości, a płaszcz jest montowany jako cylinder, średnica i wysokość są dobierane na podstawie szczytowego przepływu godzinowego i wymaganego czasu zatrzymania, z wolną przestrzenią na warstwę piany, którą zawsze tworzy strumień bogaty w cukier. Zbiornik jest atmosferyczny, więc dach jest pokrywą zwymiarowaną na obciążenie wiatrem i śniegiem, z odpowietrznikiem zwymiarowanym na wypieranie par, a tam gdzie strumień jest zgorzkniały, droga odpowietrzania jest prowadzona do jednostki kontroli zapachu, zamiast być odprowadzana przy zbiorniku. W zakładach wielosezonowych drugi równoległy zbiornik jest zwykle tańszy niż przebudowa jednego, a połączenie śrubowe oznacza, że można go dodać bez pozwolenia na cięcie i spawanie na miejscu.
Specyfikacja techniczna
Parametr | Typowa wartość / zakres | Uwaga |
Temperatura topnienia emalii | 820–930 °C | szkło stapiane ze stalą w jednym wypale |
Grubość warstwy emalii | 0,25–0,45 mm | pomiar uwalniania na panel |
Wytrzymałość emalii | ≥ 3450 N/cm² | ocena zginania i ściskania |
Test iskrowy | 1500 V DC | wykrywanie wad przed wysyłką |
Wykończenie powierzchni | Ra < 0,8 µm | czystość w kontakcie z żywnością, niska przyczepność biofilmu |
Trwałość projektowa | ≥ 30 lat | w określonym zakresie pH i temperatury |
odporność na pH | 1–14 | kwasy owocowe przez CIP kaustyczny i azotowy |
Złącze | Śruby klasy 8.8, uszczelka EPDM | możliwy do inspekcji, wielokrotnego użytku, moment dokręcenia rejestrowany |
Zastosowanie zbiornika emaliowanego w ciągu soku
To, gdzie zbiorniki są umieszczone w ciągu technologicznym, określa zadania każdego z nich. Zbiornik wyrównawczy przed obróbką wymaga odpowiedniej pojemności i spokojnej powierzchni z odprowadzeniem osadu; zbiornik korekty pH wymaga intensywnego dozowania i mieszania oraz odpowietrzenia odprowadzającego pary powstające przy dodawaniu kwasu; zbiornik zasilający instalację biologiczną lub lagunę wymaga wlotu, który nie wymywa osiadłej biomasy. W zakładach przetwarzających soki dobrze sprawdza się układ cylindrycznych zbiorników emaliowanych na jednym pierścieniu fundamentowym, każdy z włazem, króćcem wylotowym i dachem, instalowanych po zacementowaniu fundamentów i uruchamianych w oknie montażowym. Jeśli ten sam zakład potrzebuje również zbiornika procesowego lub produktowego, argument dotyczący materiału nadal obowiązuje, ale dobór wielkości wynika z bilansu produktu, a nie z przepływu ścieków, i należy go określić osobno.
Studium przypadku
Projekt | Lokalizacja | Produkt | Pojemność | Zakres |
Seria dla ścieków przemysłowych | Xinjiang, Chiny | Zbiornik GFS | 30 469 m³ w 27 zbiornikach | dostawa + nadzór nad instalacją |
Seria dla ścieków browarniczych | Syczuan, Chiny | Zbiornik GFS | 14 655 m³ | dostawa + pomoc przy montażu |
Seria dla ścieków hodowlanych | Yunnan, Chiny | Zbiornik GFS | 11 603 m³ w 7 zbiornikach | dostawa + wsparcie przy rozruchu |
Seria ścieków komunalnych | Syczuan, Chiny | Zbiornik GFS | 17 420 m³ w 10 zbiornikach | dostawa + nadzór instalacji |
Zdolność inżynieryjna Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i wytwarza zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze szkła stapianego ze stalą (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt pokrytych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, AWWA C550 i NFPA, gdy zastosowanie tego wymaga.
W przypadku ścieków z przemysłu spożywczego i napojów zastosowanie stanowi gładka, obojętna ściana, która przyjmuje własną chemię CIP zakładu bez degradacji, wspierana certyfikacją kontaktu z żywnością i wody pitnej, której będzie wymagał audyt, oraz zapisem testu iskrowego przechowywanym jako część dokumentacji odbioru zakładu.
Często zadawane pytania
P1: Czy wykończenie emaliowane nadal liczy się jako klasa spożywcza po stronie ścieków?
A1: Tak. Poniżej 0,8 µm Ra oraz z dowodami na materiał dopuszczony do kontaktu z żywnością zgodnie z FDA i LFGB, ten sam panel, który zawiera wodę procesową, może zawierać stronę odpływową. W przypadku usług związanych z wodą pitną, certyfikatami, o które należy wyraźnie poprosić, są NSF/ANSI 61 i WRAS.
P2: Czy gorące czyszczenie alkaliczne uszkodzi emalię?
O2: Nie. Emalia jest obojętna w zakresie pH 1–14 i nie mięknie pod wpływem temperatury. Należy określić w specyfikacji szczytową temperaturę cieczy i pary, ponieważ te wartości decydują o wyborze uszczelki i odpowietrznika, a nie emalii.
P3: Jak często trzeba czyścić zbiornik ścieków soku?
O3: Przy wyłączeniu procesu lub w trakcie przezbrojenia kampanii, a nie w krótkich odstępach czasu, ponieważ gładka obojętna ściana zatrzymuje znacznie mniej drożdży i pektyn niż naprawiana organiczna wykładzina. Interwał kontroli obejmuje wizualne sprawdzenie powierzchni oraz ponowne sprawdzenie momentu dokręcenia śrub po pierwszym roku.
P4: Jak postępuje się z pianą w strumieniu bogatym w cukier?
O4: Z wolną przestrzenią zwymiarowaną dla warstwy piany i odpowietrzeniem zwymiarowanym dla wypierania par, oba na podstawie danych procesowych. Tam, gdzie piana przedostaje się dalej, dodaje się dach z deflektorem i dedykowaną linią powrotną, zamiast po prostu powiększać odpowietrzenie.
P5: Czy możemy dodać drugi zbiornik na następny sezon?
O5: Tak. Panele skręcane o szerokości około 1,2 m pozwalają na równoległy zbiornik na tym samym kolektorze lub dodatkowe pierścienie na istniejącym płaszczu, pod warunkiem sprawdzenia pierścienia nośnego pod kątem dodatkowego obciążenia. Jest to zwykle szybsze niż wymiana zbiornika spawanego.
P6: A co z zapachem ze strumienia gnilnego?
A6: Zbiornik pozostaje pod ciśnieniem atmosferycznym i odpowietrzony; ścieżka odpowietrzenia jest poprowadzona do zakładowej jednostki kontroli zapachów. Utrzymywanie gładkiej powierzchni i opróżnianie zbiornika między kampaniami zmniejsza warunki gnilne, które w pierwszej kolejności powodują powstawanie nieprzyjemnego zapachu.
Q7: Jakie dokumenty dostarczacie do audytu?
A7: Certyfikaty młyna panelowego, zapisy dotyczące grubości emalii i testu iskrowego, zapisy dotyczące klasy śrub i momentu dokręcania, certyfikacja materiałów do kontaktu z żywnością, rysunki montażowe oraz instrukcja obsługi z harmonogramem przeglądów.
Ścieki sokowe to ciepły, kwaśny strumień bogaty w cukry, atakowany jednocześnie ze wszystkich stron przez chemię, środki czyszczące i biologię, a powierzchnia szkliwa na stali jest jedynym materiałem nośnym, który opiera się wszystkim trzem bez programu naprawczego. Sekwencja inżynieryjna jest niezmienna w pozostałej części zakładu: zmierzyć przepływ szczytowy, zarejestrować chemię i temperaturę CIP, ustalić czas przebywania, a następnie dobrać średnicę i wysokość. Zbiornik ze szkliwa stapianego ze stalą do globalnych projektów oczyszczania ścieków z przetwórstwa soków przetrwa znacznie dłużej niż powłoka nakładana w trzydziestoletnim okresie projektowym i może być rozbudowany lub powielony wraz z rozwojem kampanii. Prześlij profil przepływu, środki czyszczące, temperatury szczytowe i ograniczenia działki, a wybór zamieni się w terminowy harmonogram i pakiet dokumentów.
Porozmawiaj z inżynierem
Prześlij dobowy i szczytowy przepływ godzinowy, ładunek kwasów owocowych i cukrów, chemikalia CIP wraz ze stężeniami i temperaturami, dostępną działkę, kalendarz kampanii oraz datę rozruchu. Zespół inżynieryjny zwróci średnicę i wysokość, harmonogram paneli i śrub, rekomendację uszczelki i odpowietrzenia, obciążenie fundamentu, listę dokumentów dotyczących kontaktu z żywnością i wodą oraz plan montażu. Jeśli inny materiał płaszcza lepiej odpowiada warunkom pracy, ta opcja jest podana obok rozwiązania emaliowanego wraz z uzasadnieniem.