Tanques de Tratamento de Lixiviado Através do Trem de Reação de Equalização
Criado em 09.03
Tanques de Tratamento de Lixiviado Através do Trem de Reação de Equalização
Os tanques de tratamento de lixiviado desempenham várias funções no mesmo local: armazenamento de lixiviado bruto, equalização, dosagem química ou reação de neutralização, e armazenamento de efluente tratado ou concentrado. Cada função tem um tempo de residência diferente e uma química diferente, portanto cada uma precisa de sua própria especificação em vez de um tanque genérico. O vidro fundido ao aço atende às funções de lixiviado bruto e equalização porque o esmalte é inerte em pH 1–14; vasos de reação que necessitam de agitação ou controle de pH ainda devem ser verificados quanto ao produto químico e à temperatura específicos. Os itens de projeto que determinam a vida útil são o tratamento do espaço gasoso, a agitação que impede a sedimentação e o material da junta em cada conexão aparafusada.
Uma estação de tratamento de aterro sanitário é uma cadeia, e os tanques que a compõem comportam-se de forma diferente. O lixiviado bruto chega a uma taxa variável e com uma composição variável e tem de ser retido. A equalização mistura a variação para que o processo a jusante receba um afluente que consiga tratar. A neutralização ou precipitação química ocorre num tanque agitado e dosado. Depois, o efluente tratado e qualquer concentrado de osmose inversa precisam de ser retidos antes da descarga ou evaporação. Comprar todos estes como o mesmo vaso porque são todos "tanques de lixiviado" é um erro comum e dispendioso. Este artigo separa as funções, apresenta os itens de projeto para cada um e explica o que especificar para que a cadeia funcione sem uma falha de revestimento no terceiro ano.
Função por função: o que cada tanque realmente faz
A retenção de lixiviado bruto é um problema de armazenamento; a equalização é um problema de mistura. O tanque de retenção deve simplesmente cobrir a lacuna entre a chegada e a capacidade de tratamento na pior taxa de geração, com borda livre suficiente para atravessar um fim de semana quando a linha de tratamento estiver parada. Suas variáveis de projeto são o volume, o arranjo de entrada que evite perturbar os sólidos sedimentados e uma indicação de nível que o sistema de controle da planta possa visualizar. O tanque de equalização faz algo mais sutil: ele uniformiza a composição para que a dose de neutralização e a carga biológica a jusante deixem de oscilar. Isso significa uma retenção mais longa, frequentemente uma configuração bem misturada ou com defletores suaves, e uma saída que retire de uma zona misturada em vez do fundo, onde os sólidos se depositam.
Os tanques de reação e dosagem são os que necessitam de maior escrutínio, porque contêm um produto químico adicional que a análise original do lixiviado não incluía. Ácido ou base para correção de pH, coagulante e polímero para precipitação, e oxidante para remoção de ferro ou cor trazem cada um a sua própria questão de compatibilidade. O revestimento de esmalte cobre toda a faixa de pH 1–14 em ambas as extremidades, mas um oxidante forte ou um ácido concentrado a temperatura elevada merece uma verificação documentada de materiais em vez de uma suposição. A agitação nestes tanques não é uma conveniência: sem ela, os precipitados assentam numa camada dura no fundo e o volume efetivo diminui.
Escolhas de revestimento e o problema do espaço gasoso
O maior risco de corrosão num tanque de lixiviado não é o líquido, é o espaço livre superior. O lixiviado bruto liberta dióxido de carbono, sulfureto de hidrogénio e amoníaco para o espaço de vapor acima da linha do líquido. Os revestimentos de grau de imersão têm frequentemente um desempenho fraco nessa atmosfera húmida e portadora de sulfuretos, e o aço nu na fiada superior falha rapidamente. O vidro fundido no aço resolve completamente o lado do líquido, e a resposta prática para o lado do gás é tratar o teto e o respiradouro como especificações próprias: um sistema de teto com a margem de corrosão ou revestimento corretos, um respiradouro dimensionado para a geração de gás e, quando o teto é uma opção de membrana estanque a gás, um alívio de pressão e vácuo regulado para apenas alguns quilopascais.
A rota alternativa de revestimento é o epóxi fundido por fusão, aplicado eletrostaticamente e curado formando um filme de 180–280 µm com mais de 4000 horas de resistência à névoa salina segundo a AWWA C550, que é um filme de pó fundido e não uma tinta, e resiste bem em zonas de imersão e de salpicos. A galvanização por imersão a quente não é candidata aqui; o zinco é inadequado em serviço ácido e com alto teor de cloretos. Quando o projeto se inclina para uma carcaça soldada de aço inoxidável, o 316L é o grau habitual para serviço com presença de cloretos e as soldaduras de campo necessitam de ensaios não destrutivos antes da entrada em serviço do tanque, razão pela qual muitos projetos de lixiviados optam por uma carcaça esmaltada aparafusada.
Agitação, sedimentação e os sólidos sedimentáveis
Um tanque de lixiviado sem agitação torna-se uma armadilha de sedimentos, e uma armadilha de sedimentos perde volume. Os sólidos do lixiviado bruto sedimentam em poucas horas. Num tanque de retenção, isso é aceitável se a entrada estiver disposta de modo que a camada sedimentada não seja perturbada e haja uma draga ou uma lavagem no fundo. Num tanque de equalização, não é aceitável, porque o objetivo principal é homogeneizar por mistura; a solução é uma agitação suave por ar ou mecânica, dimensionada para manter os sólidos móveis sem cisalhar o manto para o efluente. Um clarificador ou uma unidade de flotação por ar dissolvido a montante altera completamente o cálculo e geralmente torna os tanques a jusante menores.
Para uma rota anaeróbia na fração sedimentada — e muitos fluxos de lixiviado têm um teor de sólidos irregular que torna a digestão plausível — a faixa operacional é mesofílica a 35–38 °C com uma retenção de 20–30 dias, e o gás é rico em sulfeto de hidrogênio. O esmalte é inerte ao sulfeto no líquido, mas as caldeiras a jusante e o manuseio do gás precisam de dessulfurização com dosagem de FeCl₃ ou um leito seco de óxido de ferro. Essa é uma decisão de processo, não uma decisão de tanque, mas pertence à mesma reunião de projeto porque o espaço de gás do tanque e a linha de gás estão conectados.
Especificação Técnica
Parâmetro | Valor Típico / Faixa | Nota |
Temperatura de fusão do esmalte | 820–930 °C | vidro fundido ao aço em um ciclo |
Espessura da camada de esmalte | 0,25–0,45 mm | Teste de faísca DC de 1500 V após montagem |
Resistência à compressão da camada de esmalte | acima de 3.450 N/cm² | dimensionado para a camada de esmalte |
Resistência do esmalte ao pH | 1–14 | cobre lixiviado bruto ácido e tratado alcalino |
Rugosidade da superfície interior | Ra < 0,8 µm | reduz a aderência de depósitos na parede |
Vida útil de projeto | pelo menos 30 anos | sob o serviço químico especificado |
Largura do painel | cerca de 1,2 m | painel parafusado, enviado plano para o local |
Grau do parafuso | parafusos de grau 8.8 | conexão com inibição de corrosão |
Junta | EPDM, verificar em relação ao pH e à temperatura | item de envelhecimento na lista de inspeção |
Alternativa FBE | 180–280 µm, acima de 4000 h de névoa salina | Rota de revestimento AWWA C550 |
Classe de pressão | atmosférica a baixa pressão | telhado, respiro e alívio definem o limite |
Agitação | mecânico ou gás, combinado com a taxa de sedimentação | previne a perda de volume por sedimentos |
Especificar a cadeia e o que entregar ao empreiteiro
Uma especificação viável lista cada tanque separadamente com o seu serviço, volume, tempo de retenção, requisito de agitação, disposição de entrada e saída, e a análise do fluido com a variação esperada. Para cada tanque, nomeia o revestimento e a junta, o tipo de teto e ventilação com a configuração de alívio, a instrumentação de nível e o acesso para inspeção. Indica o protocolo de ensaio: o ensaio de faísca de 1500 V CC no casco montado para esmalte, a detecção de falhas para epóxi, e o ensaio hidrostático ou de nível acordado antes da entrega. E nomeia a referência de projeto aplicável, onde essa é a AWWA D103-09 ou AWWA C550 para o lado da água e do revestimento e a NFPA onde se aplica o manuseamento de fogo ou gás.
Quando um projeto se enquadra em uma classe de serviço sem entrega diretamente comparável registrada, descrevemos o que é entregue em funções adjacentes para águas residuais municipais e industriais, com a faixa de capacidade verificada pela especificação do projeto. Essa é uma afirmação mais útil do que um projeto que soa plausível e nunca aconteceu, e deve ser tratada como tal ao comparar licitantes.
Estudo de Caso do Projeto
Projeto | Localização | Produto | Capacidade | Escopo |
Tanques de lixiviado, duas unidades | China, Pequim | Tanques GFS | 9.682 m³ | φ16,23 × 23,4 m, fornecimento e supervisão |
Tanque de lixiviado soldado | China, Hebei | tanque de aço soldado | serviço de lixiviado | fornecimento e soldagem em campo |
Tanque de águas residuais químicas | China, Zhejiang | Tanque GFS | 11.613 m³ | φ24,45 × 19,8 m, fornecimento |
Tanques químicos de epóxi, 11 unidades | China, Guangxi | tanques de epóxi com revestimento por fusão | 4.771 m³ no total | fornecimento e supervisão |
Capacidade de Engenharia da Center Enamel
A Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projeta e fabrica tanques de armazenamento parafusados desde 2008. Como o primeiro fabricante de tanques de vidro fundido ao aço (GFS) da China, a empresa possui cerca de 200 patentes relacionadas a esmalte, produz aproximadamente 300.000 placas de aço revestidas com esmalte por ano, concluiu mais de 30.000 projetos instalados e fornece seus tanques para mais de 100 países. A nova base de produção de 150.000 m² foi adicionada para aumentar a capacidade de produção, e tanques individuais são fornecidos com capacidade de até 60.000 m³. A fabricação opera sob as normas ISO 9001 e ISO 45001, com certificação de produtos incluindo NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI e EUROCODE, e o design é referenciado nas normas AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA onde a aplicação exigir.
Para o tratamento de lixiviado, o escopo relevante são os cascos de contenção e equalização em vidro fundido ao aço, a configuração de teto e ventilação para um espaço superior contendo sulfeto, e a interface para um trem de digestão anaeróbia ou precipitação, onde a química da reação deve ser verificada em relação ao revestimento antes de o vaso ser encomendado.
Perguntas Frequentes
P1: Qual serviço de lixiviado deve receber um tanque de aço vitrificado?
R1: Armazenamento bruto e equalização, que constituem a maior parte da cadeia, porque o esmalte é inerte em pH 1–14. Os vasos de reação necessitam de uma verificação documentada em relação ao produto químico específico adicionado, e o armazenamento de efluente tratado ou concentrado está normalmente dentro do mesmo envelope.
P2: Um tanque de lixiviado precisa de agitação?
A2: Em um tanque de equalização sim, ou o tanque se torna um clarificador e perde volume. Em um tanque de retenção de efluentes brutos, uma camada sedimentada é aceitável se a entrada não a perturbar e houver um ponto de descarga no fundo.
Q3: Como você lida com o sulfeto de hidrogênio no espaço livre?
A3: Tratando o telhado e o respiro como uma especificação separada do revestimento interno: sobrespessura de corrosão ou revestimento no aço do telhado, um respiro dimensionado para a geração de gás, e uma membrana de telhado estanque a gás com alívio de pressão e vácuo onde o local exigir confinamento.
Q4: Os tanques podem ser parafusados em vez de soldados?
A4: Sim, e num aterro sanitário é frequentemente a melhor opção porque os painéis são transportados em transporte padrão para um terreno remoto, não há revestimento de campo do interior, e as juntas aparafusadas são inspecionáveis nos anos seguintes.
Q5: Que material de vedação é adequado para lixiviado?
A5: O EPDM é comum para serviços de água e águas residuais, mas a vedação deve ser verificada em relação ao pH específico, temperatura e qualquer dosagem química, porque a vedação envelhece em serviço mesmo onde o revestimento não o faz.
Q6: Uma rota anaeróbia é realista para sólidos de lixiviado?
A6: Onde o fluxo transporta uma fração orgânica digerível, um digestor mesofílico a 35–38 °C com uma retenção de 20–30 dias é a abordagem padrão, com dessulfurização do gás antes de chegar a qualquer caldeira ou gerador.
Q7: O que deve constar no programa de inspeção?
A7: Torque dos parafusos e condição da junta nas conexões verticais, revestimento externo, aparência do esmalte na linha de líquido, o medidor de nível, o respiro e um reteste de faísca após qualquer painel que tenha sido aberto.
Os tanques de tratamento de lixiviado só são especificados corretamente uma função de cada vez. Retenha, equalize, reaja e retenha o produto, cada um com seu próprio volume, química e requisito de agitação, e com o teto, respiro e junta escolhidos junto com o revestimento, e não depois dele. Faça isso e a cadeia funciona; pule e a primeira falha de revestimento será no tanque que ninguém especificou em detalhe.
Envie-nos o trem de tratamento, a análise do lixiviado com sua variação, a vazão e a retenção que você precisa em cada etapa, e retornaremos uma especificação tanque por tanque, a seleção de revestimento e vedação e o pacote de arquivos técnicos.
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