Serbatoi di stoccaggio fanghi GFS: Stoccaggio senza sedimentazione, condizioni settiche o odori

Un serbatoio di stoccaggio fanghi si trova tra due processi che non funzionano mai alla stessa velocità. L'impianto di trattamento produce fanghi continuamente o a lotti, e l'impianto di disidratazione o digestione li accetta secondo la propria pianificazione, con i propri tempi di inattività e, occasionalmente, senza preavviso. Da qualche parte nel mezzo deve esserci un recipiente che assorbe la discrepanza - e il fallimento di quel recipiente non è una perdita, ma un odore, un'ostruzione dello scarico o un serbatoio mezzo pieno di materiale che è diventato settico e non può più essere pompato.

Progettati da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel), i serbatoi di stoccaggio fanghi in acciaio vetrificato sono costruiti per quel compito intermedio: una superficie che resiste ai vapori contenenti solfuri sopra il liquido e all'abrasione del materiale inerte sottostante, con le disposizioni di miscelazione, scarico e accesso progettate come parte del serbatoio anziché imbullonate in seguito.

1. Cosa fa effettivamente un serbatoio di stoccaggio fanghi?

Un serbatoio di stoccaggio fanghi è un buffer, non un magazzino. Il suo compito è accettare fanghi con il 2-8% di solidi secchi dai chiarificatori primari, dalle unità DAF o da un digestore, conservarli per ore o pochi giorni, mantenerli sufficientemente omogenei da poterli pompare e consegnarli al processo successivo su richiesta. I fattori di progettazione sono quindi il tempo di ritenzione idraulica misurato in ore, la potenza di miscelazione di circa 5-15 W/m3 per il liquame misto e maggiore per fanghi più densi, e uno scarico che non crei ponti o imbuti. Un serbatoio dimensionato solo per volume senza controllare la miscelazione e il comportamento dello scarico stratificherà entro un giorno.

• Buffer, non stoccaggio: Lo stoccaggio è misurato in ore o pochi giorni; i fanghi che rimangono per settimane diventano settici, generano idrogeno solforato e perdono la disidratabilità.
• Il contenuto di solidi determina tutto: Al 2-4% di solidi secchi il materiale si comporta ancora come un liquido; sopra il 6-8% di solidi secchi diventa tissotropico e richiede una diversa geometria di miscelazione e scarico.
• La miscelazione è un compito, non un accessorio: La miscelazione intermittente a 5-15 W/m3 mantiene i solidi in sospensione; la miscelazione continua a bassa velocità previene la formazione di schiuma in superficie.
• Lo scarico determina il volume utilizzabile: Uno scarico da 300 mm che crea un ponte sopra un cono da 2 m lascia una grande parte del volume nominale permanentemente non disponibile.
• La gestione dei gas è obbligatoria: Anche poche ore di stoccaggio possono produrre abbastanza H2S da rendere lo spazio di vapore pericoloso e offensivo, quindi deve essere ventilato, trattato o coperto.

2. Perché lo stoccaggio di fanghi è diverso dallo stoccaggio di acqua?

Il fango è un materiale trifase: acqua, solidi e gas, e ciascuna di queste fasi attacca il serbatoio in modo diverso. L'acqua carica la lamiera idrostaticamente. I solidi si depositano, abrasano e si consolidano in uno strato che può superare 1,5 tonnellate per metro cubo. Il gas generato dall'attività biologica in corso si raccoglie nello spazio di vapore a concentrazioni di idrogeno solforato che raggiungono regolarmente 50-500 ppm e, nei fanghi settici, diverse volte tanto. Un rivestimento scelto solo per il servizio di immersione supererà un test dell'acqua e fallirà nello spazio di vapore, che è dove la maggior parte dei serbatoi di stoccaggio si corrode per prima.

• Lo spazio di vapore si corrode per primo: La linea del liquido e la fascia appena sopra vedono insieme ossigeno, condensa e H2S: la combinazione più aggressiva nel serbatoio.
• Il materiale inerte abrasa il fondo: Il fango primario trasporta materiale inerte fine; a 0,5-2 m/s in un vortice indotto dalla miscelazione lucida i rivestimenti e le saldature nei corsi inferiori.
• La schiuma diventa strutturale: La schiuma galleggiante secca può superare i 200 kg su un passaggio o un elemento del tetto ed è una causa comune di strutture di accesso deformate.
• La pulizia danneggia più del servizio: Il lavaggio ad alta pressione sopra circa 150 bar e i raschi metallici distruggono più rivestimenti che anni di normale funzionamento.
• La temperatura accelera tutto: Il fango digerito che arriva a 35-38 gradi Celsius aumenta sia la corrosione che la generazione di gas nel serbatoio di stoccaggio.

3. Cosa rende l'acciaio vetrificato adatto a questo compito?

L'acciaio vetrificato è una lamiera d'acciaio con un rivestimento di smalto vetroso fuso a 820-930 gradi Celsius fino a uno spessore finito di 0,25-0,45 mm, che fornisce una superficie valutata a circa 6,0 Mohs con un'adesione di circa 3450 N/cm2 e testata a 1500 V su tutta la superficie. È inerte ai vapori contenenti solfuri che corrodono i rivestimenti organici, abbastanza duro da tollerare il materiale inerte e la pulizia controllata, e abbastanza liscio da far sì che il fango consolidato si rilasci dalla parete anziché aderirvi. La limitazione da dichiarare chiaramente: flussi caustici caldi concentrati e contenenti fluoruri attaccano la fase vetrosa e devono essere verificati prima di specificare l'acciaio vetrificato.

• Fuso, non verniciato: Il rivestimento viene fuso sull'acciaio a 820-930 gradi Celsius, quindi non può sbeccarsi o sfogliarsi come un rivestimento applicato a liquido.
• Verificato prima della spedizione: Spessore 0,25-0,45 mm, test di difetti a 1500 V su tutta la superficie, adesione circa 3450 N/cm2 e durezza 6,0 Mohs sono elementi di accettazione misurabili.
• La levigatezza facilita la pulizia: Una superficie vetrosa rilascia il fango consolidato, il che riduce i tempi di pulizia e diminuisce la pressione e lo sfregamento che danneggiano i rivestimenti.
• L'assemblaggio imbullonato evita saldature in cantiere: Piastre finite in fabbrica unite con bulloni di grado 8.8 significano nessuna saldatura in cantiere attraverso il rivestimento e nessuna rilamatura sul campo.
• Dove è necessario verificare: Flussi caustici caldi ad alto pH e contenenti fluoruri attaccano la fase vetrosa; confermare la chimica prima di specificare anziché dopo.

Garanzia di ingegneria e supporto al progetto

Ogni serbatoio fornito da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è ingegnerizzato secondo AWWA D103-09 e EN 1090 con verifica agli elementi finiti dei carichi di guscio, tetto e ugelli, fuso a 820-930°C sotto controllo ISO 9001 e ISO 45001, testato per difetti a 1500 V su cento percento della superficie e assemblato con bulloni di grado 8.8 e sigillante certificato dal produttore. I serbatoi di stoccaggio sono forniti con tipo di miscelatore e potenza adattati all'intervallo di solidi effettivo, geometria dello scarico e del cono dimensionata in base alla reologia dei fanghi misurata, ventilazione dello spazio di vapore e disposizioni per H2S, e accesso per il metodo di pulizia che l'impianto utilizzerà effettivamente.

Il serbatoio di stoccaggio è l'unico recipiente in una linea fanghi in cui non fare nulla per dodici ore è un fallimento di progettazione. Dimensionarlo per la ritenzione, quindi verificare la miscelazione e lo scarico prima di approvare il volume.

Domande frequenti (FAQ)

Quanto tempo possono essere conservati i fanghi prima che diventino un problema?

Per fanghi primari non digeriti, lo stoccaggio oltre circa 24-48 ore senza miscelazione o raffreddamento rischia la setticità: la produzione di gas aumenta, il pH diminuisce e la disidratabilità ne risente. I fanghi digeriti sono più stabili ma stratificano comunque. Se l'impianto necessita realmente di una capacità di buffer di più giorni, il serbatoio dovrebbe essere specificato con miscelazione lenta continua e raccolta di gas anziché come recipiente passivo.

Un serbatoio di stoccaggio necessita di un tetto?

Per il controllo degli odori, sì nella maggior parte delle giurisdizioni, e per la sicurezza se lo spazio di vapore può accumulare idrogeno solforato. Un coperchio piatto o a cupola con uno sfiato convogliato a un'unità di trattamento è standard. Dove è presente un coperchio, lo spazio di vapore diventa la zona critica per la corrosione e il rivestimento, i sigillanti e qualsiasi struttura interna in acciaio devono essere selezionati per esso.

Quale rivestimento dovrebbe essere utilizzato sopra la linea del liquido?

Lo spazio di vapore necessita della stessa superficie inerte della zona di immersione, non di una vernice atmosferica più economica. Su un serbatoio in acciaio vetrificato le lamiere vengono rivestite prima dell'assemblaggio, quindi lo spazio di vapore ha lo stesso rivestimento fuso. La specifica del sigillante e dei fissaggi diventa quindi l'anello debole e dovrebbe avere una propria dichiarazione di resistenza chimica.

Un serbatoio di stoccaggio fanghi GFS può essere personalizzato per i nostri fanghi e il nostro sito?

Sì. Capacità, diametro e altezza, fondo conico o piatto, tipo e potenza del miscelatore, dimensioni e numero dello scarico, disposizioni anti-vortice o anti-sedimentazione, coperchio e ventilazione, grado di rivestimento per la chimica misurata e accesso per il metodo di pulizia previsto sono tutti configurati in base alle caratteristiche dei fanghi e al sito.