Kosztowo efektywne zbiorniki ze stali śrubowanej jako reaktor EGSB i zbiorniki ścieków

• Doskonałość beztlenowa o wysokiej wydajności:Reaktory z ekspandowanym granulowanym złożem osadu (EGSB) to najlepszy wybór do wysokowydajnego oczyszczania ścieków organicznych, wymagających wysokich zbiorników przypominających wieże i charakteryzujących się precyzyjnymi parametrami hydraulicznymi.

• Zaleta stali skręcanej:Prefabrykowane, skręcane zbiorniki stalowe – głównie ze szkła stopionego ze stalą (GFS) – stanowią opłacalną alternatywę dla betonu i stali spawanej, zmniejszając nakłady inwestycyjne nawet o 30% do 40% i skracając czas budowy na miejscu do dni zamiast miesięcy.

• Optymalizacja strukturalna:Zaprojektowane tak, aby z łatwością wytrzymywały wysokie ciśnienia hydrostatyczne związane z wysokimi współczynnikami kształtu wieży EGSB, przy użyciu płyt o zmiennej grubości, dopasowanej do gradientu ciśnienia.

• Kluczowe standardy:W pełni zgodny ze światowymi normami komunalnymi i przemysłowymi, w tym AWWA D103-09, ISO 28765 i regionalnymi normami sejsmicznymi.

TheRozszerzone ziarniste złoże osadu (EGSB)Reaktor stanowi główny krok ewolucyjny w wysokowydajnym beztlenowym oczyszczaniu ścieków. Jest szeroko stosowany w gałęziach przemysłu o dużym obciążeniu strumieniami organicznymi, takich jak browary, papiernie i celulozownie, fabryki skrobi i zakłady przetwórstwa chemicznego.

W przeciwieństwie do swojego poprzednika, reaktora UASB (ang. Upflow Anaerobic Sludge Blanket), reaktor EGSB charakteryzuje się znacznie wyższym współczynnikiem kształtu (stosunek wysokości do średnicy zazwyczaj > 3:1 lub nawet 5:1) i wykorzystuje wysoką recyrkulację hydrauliczną. Taka konstrukcja umożliwia znacznie zwiększenie prędkości przepływu w górę, rozprężenie ziarnistego złoża osadu i utrzymanie biomasy w stanie upłynnionym. Fluidyzacja maksymalizuje kontakt ścieków z biomasą, umożliwiając systemowi obsługę współczynników obciążenia organicznego (OLR) dochodzących do20 do 35 kg ChZT/m³·dzień.

Hydrauliczna prędkość przepływu w górę jest matematycznie zdefiniowana jako:

Aby utrzymać wysoki poziom $v_{up}$ wymagany do fluidyzacji złoża (zwykle4 do 10 m/h), zbiornik reaktora musi być zoptymalizowany konstrukcyjnie jako wysoka, pionowa wieża.

Zaprojektowanie wysokiego reaktora EGSB wiąże się z wyjątkowymi wyzwaniami konstrukcyjnymi. Wraz ze wzrostem wysokości wieży ciśnienie hydrostatyczne działające na dolne ściany rośnie liniowo.

Ciśnienie hydrostatyczne na dowolnej wysokości $z$ od dna zbiornika wyraża się jako:

Ze względu na ten liniowy gradient ciśnienia dno reaktora wymaga ciężkiego podparcia konstrukcyjnego, podczas gdy górne pierścienie mogą być wykonane z cieńszych materiałów.

• Stopniowana grubość płyty:Produkcja stali skręcanej umożliwia inżynierom różnicowanie grubości poszczególnych pierścieni. Dolne pierścienie mogą być wykonane z grubych płyt stalowych o dużej wytrzymałości na rozciąganie, aby wytrzymać maksymalne ciśnienie $P(0)$, podczas gdy górne płyty są coraz cieńsze. Minimalizuje to straty materiału i obniża całkowitą masę zbiornika.

• Brak spawania na miejscu:Tradycyjne spawane wieże stalowe wymagają wykwalifikowanych spawaczy terenowych, radiograficznych badań spoin (prześwietlenia rentgenowskiego) oraz piaskowania i powlekania na miejscu. Zbiorniki skręcane śrubami są w pełni produkowane, wstępnie powlekane i testowane w kontrolowanym środowisku fabrycznym, a następnie łączone ze sobą na miejscu za pomocą specjalistycznych podnośników.

• Minimalny rozmiar witryny:Ponieważ zakłady EGSB są często integrowane z istniejącymi obiektami przemysłowymi, gdzie jest mało miejsca, metoda przeciskania od góry do dołu stosowana do montażu stalowych zbiorników skręcanych śrubami jest bardzo korzystna. Eliminuje potrzebę stosowania masywnych rusztowań, ciężkich dźwigów i dużych placów budowy.

Wybór odpowiedniego materiału na ścianę reaktora ma kluczowe znaczenie. Wewnętrzne środowisko reaktora EGSB jest silnie korozyjne i charakteryzuje się obecnością kwasów organicznych, rozpuszczonego dwutlenku węgla i gazowego siarkowodoru w przestrzeni nad roztworem.

Aby niezawodnie działać jako wysokowydajny reaktor EGSB, skręcany stalowy zbiornik musi łączyć w sobie kilka wyspecjalizowanych elementów konstrukcyjnych:

Separator trójfazowy znajduje się na szczycie wieży EGSB. Oddziela oczyszczone ścieki, biogaz i osad granulowany, umożliwiając biomasie osiadanie z powrotem w strefie fermentacji podczas wychwytywania gazu. Przykręcane zbiorniki stalowe są projektowane z niestandardowymi wspornikami wewnętrznymi i kołnierzami, aby utrzymać ciężar tego złożonego zespołu separatora ze stali nierdzewnej lub FRP.

Ponieważ fermentacja beztlenowa wytwarza żrący H_2S, preferowaną opcją zbiorników skręcanych jest szkło-topione w stal (GFS). Powłoka emalii szklanej jest całkowicie nieporowata i chemicznie obojętna, co oznacza, że ​​nie ma na nią wpływu kondensacja kwasu siarkowego w strefie gazowej ani kwasów organicznych w strefie ciekłej.

Do magazynowania biogazu i zarządzania ciśnieniem można łatwo zamontować przykręcane zbiorniki EGSBDachy z podwójną membraną. Dachy te są zaprojektowane tak, aby wytrzymywały wahania ciśnienia i płynnie integrowały się z górnym brzegiem przykręcanych blach stalowych.

Beton jest porowaty i bardzo podatny na trawienie chemiczne kwasami organicznymi i korozję wywoływaną przez drobnoustroje (MIC) pod wpływem gazu H_2S. Ponadto wieże betonowe wymagają obszernego przygotowania fundamentów, szalunków konstrukcyjnych i długiego czasu utwardzania. Zbiorniki stalowe skręcane na śruby – w szczególności szkło stopione ze stalą – są chemicznie obojętne, w pełni prefabrykowane i można je zainstalować w ułamku czasu przy znacznie niższych kosztach.

Tak. Zbiorniki stalowe skręcane są projektowane na zamówienie dla każdego projektu. Wykorzystując grubsze płyty ze stali wyższej jakości w dolnych pierścieniach wieży i cieńsze płyty w górnych sekcjach, inżynierowie konstrukcyjni mogą zoptymalizować zbiornik tak, aby wytrzymywał wysokie ciśnienia hydrostatyczne, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów materiałów do minimum. Wszystkie projekty są ściśle zgodne zAWWA D103-09standard.

Połączenia skręcanych zbiorników stalowych są uszczelniane przy użyciu wytrzymałych, przemysłowych uszczelniaczy elastomerowych (na bazie poliuretanu lub silikonu) w połączeniu ze śrubami samoblokującymi. Uszczelniacze te są wysoce odporne na związki chemiczne, temperatury i ciśnienia występujące podczas oczyszczania ścieków przemysłowych, zapewniając długotrwałą szczelność.

Tak. Procesy fermentacji beztlenowej opierają się na stabilnych mezofilach (35°C do 38°C) lub termofilne (50°C do 55°C) temperatury. Zbiorniki stalowe skręcane na śruby można łatwo zaizolować poprzez zainstalowanie zewnętrznych płyt izolacyjnych z poliuretanu pokrytych ochronnymi panelami okładzinowymi z aluminium lub stali, co można wykonać podczas standardowego montażu przeciskowego.