Reservatórios de aço com parafusos, eficientes em termos de custos, como reatores EGSB e reservatórios de águas residuais

• Excelência anaeróbica de alta taxa:Os reatores de leito de lodo granular expandido (EGSB) são a principal escolha para tratamento de águas residuais orgânicas de alta resistência, exigindo vasos altos em forma de torre com parâmetros hidráulicos precisos.

• A vantagem do aço aparafusado:Tanques de aço aparafusados ​​pré-fabricados – principalmente vidro fundido com aço (GFS) – fornecem uma alternativa econômica ao concreto e ao aço soldado, reduzindo o CAPEX em até 30% a 40% e reduzindo os prazos de construção no local para dias em vez de meses.

• Otimização Estrutural:Projetado para suportar facilmente as altas pressões hidrostáticas associadas às altas proporções de torre EGSB, usando espessuras de placa variáveis ​​que correspondem ao gradiente de pressão.

• Padrões principais:Totalmente compatível com os padrões municipais e industriais globais, incluindo AWWA D103-09, ISO 28765 e códigos sísmicos regionais.

OLeito de Lodo Granular Expandido (EGSB)O reator representa um importante passo evolutivo no tratamento anaeróbico de águas residuais de alta taxa. É amplamente utilizado em indústrias com fluxos orgânicos de alta carga, como cervejarias, fábricas de papel e celulose, fábricas de amido e plantas de processamento químico.

Ao contrário de seu antecessor, o reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), um reator EGSB apresenta uma relação de aspecto muito mais alta (relação altura-diâmetro normalmente > 3:1 ou mesmo 5:1) e utiliza alta recirculação hidráulica. Este projeto permite um aumento significativo da velocidade de fluxo ascendente, expandindo o leito de lodo granular e mantendo a biomassa em estado fluidizado. Essa fluidização maximiza o contato das águas residuais com a biomassa, permitindo que o sistema lide com taxas de carga orgânica (OLRs) de até20 a 35 kg DQO/m³·dia.

A velocidade do fluxo ascendente hidráulico é matematicamente definida como:

Para manter o alto $v_{up}$ necessário para fluidizar o leito (normalmente4 a 10 m/h), o vaso do reator deve ser estruturalmente otimizado como uma torre alta e vertical.

Projetar um reator EGSB alto apresenta desafios estruturais únicos. À medida que a altura da torre aumenta, a pressão hidrostática que atua nas paredes inferiores aumenta linearmente.

A pressão hidrostática a qualquer altura $z$ do fundo do tanque é expressa como:

Devido a este gradiente de pressão linear, a parte inferior do reator requer suporte estrutural pesado, enquanto os anéis superiores podem utilizar materiais mais finos.

• Espessura graduada da placa:A fabricação de aço aparafusado permite que os engenheiros variem a espessura dos anéis individuais. Os anéis inferiores podem ser feitos de placas grossas de aço de alta resistência para suportar a pressão máxima $P(0)$, enquanto as placas superiores são progressivamente mais finas. Isto minimiza o desperdício de material e reduz o peso total do tanque.

• Sem soldagem no local:As torres de aço soldadas tradicionais exigem soldadores de campo qualificados, testes radiográficos de solda (raios X) e jateamento de areia e revestimento no local. Os tanques aparafusados ​​são totalmente fabricados, pré-revestidos e testados em um ambiente de fábrica controlado e, em seguida, aparafusados ​​no local usando macacos especializados.

• Pegada mínima do site:Como as plantas EGSB são frequentemente integradas em instalações industriais existentes onde o espaço é limitado, o método de levantamento de cima para baixo usado para instalar tanques de aço aparafusados ​​é altamente vantajoso. Elimina a necessidade de andaimes maciços, guindastes pesados ​​e grandes áreas de preparação de construção.

Selecionar o material correto para a parede do reator é fundamental. O ambiente interno de um reator EGSB é altamente corrosivo, caracterizado por ácidos orgânicos, dióxido de carbono dissolvido e gás sulfeto de hidrogênio no espaço superior.

Para funcionar de forma confiável como um reator EGSB de alta taxa, um tanque de aço aparafusado deve integrar vários componentes de engenharia especializados:

O separador trifásico está localizado no topo da torre EGSB. Ele separa efluentes tratados, biogás e lodo granular, permitindo que a biomassa retorne à zona de digestão enquanto o gás é capturado. Os tanques de aço aparafusados ​​são projetados com suportes e flanges internos personalizados para suportar o peso deste complexo conjunto separador de aço inoxidável ou FRP.

Como a digestão anaeróbica produz H_2S corrosivo, o vidro fundido com aço (GFS) é a opção preferida de tanque aparafusado. O revestimento de esmalte de vidro é completamente não poroso e quimicamente inerte, o que significa que não é afetado pela condensação de ácido sulfúrico na zona gasosa ou de ácidos orgânicos na zona líquida.

Para armazenamento de biogás e gerenciamento de pressão, os tanques EGSB aparafusados ​​são facilmente equipados comTelhados de membrana dupla. Esses telhados são projetados para lidar com flutuações de pressão e integrar-se perfeitamente à borda superior das placas de aço aparafusadas.

O concreto é poroso e altamente suscetível ao ataque químico de ácidos orgânicos e à corrosão induzida por micróbios (MIC) do gás H_2S. Além disso, as torres de concreto exigem extensa preparação da fundação, cofragem estrutural e longos tempos de cura. Os tanques de aço aparafusados ​​– especificamente vidro fundido com aço – são quimicamente inertes, totalmente pré-fabricados e podem ser instalados em uma fração do tempo e a um custo muito menor.

Sim. Os tanques de aço aparafusados ​​são projetados sob medida para cada projeto. Ao utilizar placas de aço mais espessas e de maior qualidade para os anéis inferiores da torre e placas mais finas para as seções superiores, os engenheiros estruturais podem otimizar o tanque para suportar altas pressões hidrostáticas, mantendo ao mesmo tempo os custos de material ao mínimo. Todos os projetos cumprem rigorosamente asAWWA D103-09padrão.

As costuras dos tanques de aço aparafusados ​​são vedadas com selantes elastoméricos de nível industrial de alta durabilidade (à base de poliuretano ou silicone) combinados com parafusos autotravantes. Esses selantes são altamente resistentes aos compostos químicos, temperaturas e pressões encontradas no tratamento de águas residuais industriais, garantindo um desempenho à prova de vazamentos a longo prazo.

Sim. Os processos de digestão anaeróbica dependem de mesófilos estáveis ​​(35°C a 38°C) ou termofílico (50°C a 55°C) temperaturas. Os tanques de aço aparafusados ​​são facilmente isolados através da instalação de placas externas de isolamento de poliuretano cobertas por painéis protetores de alumínio ou aço, que podem ser concluídas durante a montagem padrão do macaco.