O Tanque de Armazenamento Correto para Armazenamento de Águas Residuais: Um Guia de Seleção para Engenheiros
Criado em 05.15
O Tanque de Armazenamento Ideal para Armazenamento de Águas Residuais: Um Guia de Seleção para Engenheiros
O tanque de armazenamento adequado para armazenamento de águas residuais é decidido primeiro pela química e depois pela capacidade. Os tanques de aço fundido com vidro suportam uma faixa de pH de 1–14 com uma camada de esmalte cozida a 820–930 °C e testada por faísca a 1500 V DC, pelo que são adequados para efluentes sépticos, industriais e agressivos. O epóxi fundido por fusão é adequado para regimes alternados ácidos ou alcalinos com espessura de película de 180–280 µm, e o aço inoxidável é reservado para serviço com alto teor de cloretos ou de alta pureza. Uma vez fixado o revestimento, o diâmetro, o tipo de cobertura, o sistema de juntas e o intervalo de inspeção determinam o custo do ciclo de vida.
Um engenheiro de compras de EPC que abre um concurso para armazenamento de águas residuais normalmente tem quatro tanques para especificar e três produtos na lista restrita, e a especificação tem de sobreviver a um exercício de engenharia de valor seis meses mais tarde sem se desfazer na junta. As águas residuais são o serviço de armazenamento menos tolerante na indústria da água, porque o fluido muda de composição ao longo do dia, o espaço gasoso alterna entre sulfureto de hidrogénio e ar húmido, e o tanque está situado num ambiente de local corrosivo. A resposta certa não é um único produto; é um sistema de revestimento, uma casca estrutural e uma cobertura escolhidos em conjunto e depois documentados de uma forma que sobreviva à primeira paragem da instalação.
Química em primeiro lugar: compatibilização do revestimento com o fluxo de águas residuais
A decisão do revestimento vem antes da decisão do diâmetro, porque o revestimento define o envelope de material para todo o resto. Um tanque de aço vitrificado carrega uma camada de esmalte de 0,25–0,45 mm de espessura, fundida ao aço a 820–930 °C e classificada acima de 3.450 N/cm², com tolerância de pH de 1–14; isso cobre efluente doméstico séptico, águas residuais de processamento de alimentos com ácidos orgânicos e a maioria dos fluxos industriais cujo pH é mantido em uma faixa controlada. Um tanque de epóxi curado por fusão traz um envelope diferente: um pó aplicado a 180–280 µm, curado a alta temperatura, referenciado à AWWA C550, com desempenho em névoa salina acima de 4000 horas; é uma resposta forte onde o fluxo oscila entre ácido e alcalino, onde o tanque fica ao ar livre em um local marinho, ou onde um reparo de revestimento é mais prático do que a troca de um painel. O aço inoxidável 304 ou 316L é a terceira rota, escolhida quando o cloreto é alto o suficiente para atacar revestimentos, ou quando o processo realmente precisa de uma barreira de liga, como em efluente industrial com alto teor de cloreto com um loop de recuperação.
Geometria, capacidade e o diâmetro que se ajusta ao local
O volume define a forma, e a forma define o custo civil. O diâmetro e a altura de um tanque parafusado são variáveis livres dentro do razoável: um tanque raso de grande diâmetro é adequado para uma estação de tratamento com terreno disponível e restrição de altura livre, enquanto um tanque mais alto e estreito é adequado para um local com área reduzida. Como um único tanque é fornecido até 60.000 m³, a maioria das funções de águas residuais é um único vaso em vez de uma bateria, mas onde o fluxo deve ser dividido para escalonamento, equalização ou serviço de fonte alternativa, vários tanques menores em paralelo são mais fáceis de isolar e manter. A largura do painel de cerca de 1,2 m e a junta flangeada parafusada de grau 8.8 com gaxeta EPDM significam que o casco pode ser elevado por anéis adicionais posteriormente, o que costuma ser o aumento de capacidade mais barato disponível para uma estação.
Coberturas, espaço de gás e o limite atmosférico
Um tanque de águas residuais é um vaso atmosférico, e a sua cobertura é onde a recolha de odores e gases se ganha ou se perde. Onde o biogás é recolhido, a cobertura, o dispositivo de alívio de pressão e o corta-chamas operam a uma pressão de gás de apenas alguns quilopascais, pelo que a cobertura é um limite de baixa pressão, não um vaso de pressão. Uma cúpula geodésica rígida de alumínio, referenciada às normas AWWA D108 e API 650, com cargas de vento e neve segundo a ADM 2015 ou ASCE 7-10, proporciona uma superfície dura e transitável e uma vedação durável. Uma cobertura de duas membranas é mais leve e mais barata e é a solução prática sobre um tanque de grandes dimensões ou um tanque em operação onde uma cobertura rígida teria de ser erguida por fases. O erro é colocar uma membrana estanque a gás num tanque cujo gás é ventilado, ou um tanque aberto sob uma cúpula onde o gás não tem para onde ir; qualquer um destes detalhes manifesta-se como uma reclamação de odores ou uma cobertura que tem de ser aberta para alívio.
Especificação Técnica
Parâmetro | Valor típico / Faixa | Nota |
Temperatura de fusão do esmalte | 820–930 °C | Vidro fundido ao aço em um único ciclo |
Espessura do esmalte | 0,25–0,45 mm | Classificado acima de 3.450 N/cm² |
Teste de faísca | 1500 V DC | Detecção de pinhole antes do envio |
Faixa de pH | 1–14 | Ampla tolerância química |
Rugosidade interior | Ra < 0,8 µm | Reduz a adesão de lodo |
Espessura do filme FBE | 180–280 µm | Referência AWWA C550, névoa salina > 4000 h |
Junta | Flangeado, junta de EPDM, parafusos classe 8.8 | Construção parafusada reapertável |
Cobertura | Cúpula de alumínio AWWA D108 / API 650, ou duas membranas | Cargas ADM 2015 / ASCE 7-10 |
Vida útil de projeto | 30 anos ou mais | Casco esmaltado |
Seleção para a operação real da planta
A seleção deve ser testada em função de como o tanque será operado em um dia ruim, e não na média do dia de projeto. Um tanque que recebe cargas de pico de um processo em batelada precisa de um detalhe de circulação ou mistura para que a alta concentração de curto prazo nunca fique estagnada contra uma área do fundo. Um tanque que é enchido e esvaziado duas vezes por dia precisa de um projeto de juntas e ancoragens que tolere o ciclo de nível e o movimento térmico que o acompanha. Um tanque em uma planta com um circuito de recuperação de cromo ou cloreto precisa da questão do cloreto respondida explicitamente, e é por isso que uma opção em aço inoxidável ou esmaltado com uma margem de corrosão documentada geralmente supera um casco de aço carbono revestido. E um tanque que deve ser esvaziado para manutenção precisa de um plano de acesso, esgotamento e espaço confinado escrito no conjunto de desenhos, porque essa é a parada que o proprietário realmente lembra.
Estudo de Caso
Projeto | Localização | Produto | Capacidade | Escopo |
Tanques de águas residuais industriais, 27 unidades | Xinjiang, China | Tanques GFS | 30.469 m³ no total | fornecimento e supervisão de construção |
Tanques de esgoto municipal, 10 unidades | Sichuan, China | Tanques GFS | 17.420 m³ no total | fornecimento e supervisão de construção |
Tanque de águas residuais químicas de grande diâmetro | Zhejiang, China | Tanque GFS | 11.613 m³ | fornecimento e supervisão de construção |
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 armazenamento de águas residuais, essa capacidade significa que um único fornecedor pode responder a toda a questão de seleção: revestimento de esmalte ou epóxi, casca aparafusada ou soldada, cobertura de cúpula ou membrana, e os detalhes de juntas, torque e inspeção que mantêm o tanque estanque durante a primeira década da planta.
Perguntas Frequentes
P1: Qual é o erro mais comum na seleção de tanques de águas residuais?
R1: Especificar a casca antes da química. Um tanque adequado para efluente municipal neutro frequentemente é inadequado para um fluxo com dosagem alternada de ácido e álcali, e a diferença se manifesta como falha do revestimento ou do esmalte em poucos anos, em vez de um problema estrutural.
P2: Um único tanque pode lidar com fases ácidas e alcalinas?
A2: Sim, um revestimento de esmalte tolera pH 1–14, portanto lida com fases alternadas no mesmo tanque; um revestimento epóxi fundido também possui uma ampla faixa de pH e é frequentemente escolhido quando o tanque está ao ar livre, em local marinho ou onde reparos são mais práticos do que a substituição de painéis.
Q3: Preciso de uma cobertura em um tanque de armazenamento de águas residuais?
A3: Apenas se a planta tiver objetivo de controle de odores, coleta de gases ou exclusão de intempéries. Se o biogás for coletado, a cobertura passa a fazer parte do sistema de gás com um dispositivo de alívio de pressão e corta-chamas; caso contrário, uma cobertura simples ou abrigo frequentemente oferece o mesmo benefício por uma fração do custo.
Q4: Posso aumentar a capacidade de um tanque de águas residuais existente?
A4: Sim, em um tanque parafusado. Anéis extras podem ser adicionados para elevar a parede, painéis adicionais ampliam a área de implantação, ou um tanque paralelo pode ser instalado, tudo sem o custo de uma nova fundação de uma substituição soldada.
P5: Como um tanque de águas residuais é testado antes da entrega?
R5: Os painéis esmaltados são testados por centelhamento a 1500 V CC, as juntas são verificadas quanto ao assentamento da guarnição e ao torque dos parafusos, e o tanque montado é enchido e verificado quanto a vazamentos no nível de projeto. A condição dos parafusos e guarnições é então reverificada após o primeiro enchimento e após o primeiro inverno.
P6: Qual nível de líquido deve ser mantido em um tanque de retenção?
A6: O mais alto que o processo permitir, porque um tanque mais profundo reduz a relação superfície-volume e encurta o tempo de residência que o gás tem para percorrer; os problemas vêm de níveis muito baixos que expõem a faixa de junção e de níveis muito altos que não deixam borda livre para espuma ou oscilação.
O tanque de armazenamento adequado para armazenamento de águas residuais é um revestimento compatível com a química, um casco dimensionado para o local e uma cobertura escolhida em função do objetivo de gás ou odor. Acertar o revestimento torna as questões estruturais simples; errar significa que nenhuma espessura de parede compensa. Envie a análise de águas residuais, a faixa de variação de pH, a temperatura, a capacidade e o carregamento do local para um engenheiro e você receberá uma nota de seleção com o revestimento, a junta e a cobertura especificados.
Fale com um Engenheiro
Envie a caracterização do seu efluente, a variação de pH e temperatura, a capacidade necessária e os limites de área ocupada, o teor de cloretos e se o biogás ou o controle de odores estão no escopo. Retornaremos uma configuração de tanque com requisitos de revestimento, cobertura, juntas e teste de estanqueidade, além do conjunto de desenhos e especificações para a sua licitação.
WhatsApp