Serbatoio per fanghi in acciaio rivestito di vetro: contenere i rifiuti senza compromettere la parete

Lo stoccaggio dei fanghi è una delle poche applicazioni in cui il liquido all’interno del serbatoio risulta meno pericoloso del gas che lo sovrasta. Una volta che i fanghi si stabilizzano e diventano putrescibili, i batteri solfato‑riduttori producono idrogeno solforato; questo gas migra verso lo spazio di vapore, mentre i batteri ossidanti dello zolfo, presenti nel film di condensazione sul tetto e sulla parte superiore della struttura, lo trasformano in acido solforico. I serbatoi progettati esclusivamente tenendo conto della chimica del liquido mostrano abitualmente il primo cedimento del rivestimento ben al di sopra della linea di galleggiamento, in una zona che nessuno aveva considerato aggressiva in fase di progettazione.

Un serbatoio per fanghi in acciaio rivestito di vetro risolve questo problema grazie a una superficie inerte sia nei confronti dei composti ridotti dello zolfo presenti nel gas sia dell’acido che ne deriva, saldata all’acciaio a temperature comprese tra 820 e 930 gradi Celsius, così da impedire la propagazione di eventuali difetti. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) fornisce serbatoi in acciaio fuso con vetro per applicazioni relative ai fanghi dal 2008, e le scelte progettuali decisive riguardano la classe di rivestimento per ciascuna zona, le modalità di miscelazione e il sistema di gestione dei gas.

1. Dove corrodono effettivamente i serbatoi per fanghi?

La corrosione nelle applicazioni con fanghi si concentra in tre punti: lo spazio di vapore, la linea di galleggiamento mobile e il fondo, dove si deposita la sabbia e le particelle solide. Una specifica che tratta l’intero recipiente in modo uniforme risulterà sovradimensionata in zone in cui non è necessaria e sottodimensionata là dove lo sarebbe.

Spazio di Vapore: L’idrogeno solforato si ossida formando acido solforico nel film di condensazione presente sul tetto e sui corsi superiori. Questa è la zona a più alto rischio ed è situata al di sopra della linea del liquido.

Linea di Galleggiamento in Movimento: Man mano che il serbatoio si riempie e si svuota, l’interfaccia tra liquido e gas si sposta. In corrispondenza di questa zona, la parete resta alternativamente bagnata e esposta ai gas, mentre i solidi sedimentati la abrasionano con il variare del livello.

Pavimento e Zona di Sabbia: Sabbia e solidi densi si depositano e vengono rimossi dal fondo durante lo scarico. La pulizia meccanica aggiunge un ulteriore carico di abrasione.

Penetrazioni e Giunti: Ogni ugello, portella di ispezione e giunto bullonato rappresenta una discontinuità. Su un serbatoio per fanghi ermetico ai gas, il giunto costituisce anche la via di fuga degli odori.

Scocca Esterna: Gli schizzi di fango e l’acqua di lavaggio trasportano la stessa composizione chimica verso l’esterno del serbatoio; pertanto, il sistema di rivestimento esterno richiede la stessa attenzione di quello interno.

2. Quale classe di rivestimento è adatta ai fanghi putrescibili?

La classe di rivestimento va scelta in base alla zona, non in base al singolo serbatoio. Lo spazio di vapore e i corsi superiori, esposti ai gas, richiedono una maggiore resistenza al fuoco; i corsi inferiori, costantemente immersi, sono soggetti a sollecitazioni meno severe. Questo è un approccio legittimo per contenere i costi senza ridurre la protezione laddove è davvero necessaria.

Due Strati, Un Fuoco: Adatto a servizi leggeri e a immersione permanente, dove il materiale è aerobico e la permanenza è breve. Spessore 210-430 micron, testato a 900 V.

Due Strati, Due Fuochi: La specifica operativa per serbatoi di fango coperti con tetto raccolta gas. Spessore 240-460 micron, testato per difetti a 1500 V su cento per cento della superficie.

Tre Strati, Tre Fuochi: Specificato quando il fango è di origine industriale, la temperatura è elevata o la chimica è particolarmente aggressiva. Spessore 270-480 micron, testato a 1500 V.

Aggiornamento dello Spazio di Vapore: Specificare gli strati superiori e il tetto con una qualità superiore rispetto agli strati inferiori immersi consente di ridurre i costi nella zona effettiva di rottura.

Involucro del pH: Intervallo standard di pH da 3 a 11; su specifica speciale sono disponibili valori da 1 a 14. Verificare la reale composizione chimica del fango prima di scegliere la classe.

3. Come deve essere mescolato e svuotato un serbatoio di fango?

Stoccaggio e mantenimento sono compiti diversi e impongono esigenze differenti sull’impianto di scarico. Un serbatoio che si limita a stoccare richiede un prelievo affidabile; un serbatoio che funge da buffer per una linea di disidratazione necessita inoltre di una miscelazione sufficiente per evitare la formazione di un fondo solido tra un prelievo e l’altro.

Prevenzione di un Letto Morto: Il fango con un contenuto di solidi secchi dal 2 al 6% tende a compattarsi se lasciato a riposo. La miscelazione meccanica, oppure un circuito di ricircolo che preleva dal fondo e reimmette in superficie, mantiene il materiale pompabile.

Tipo di Miscelazione in Base al Carico: I miscelatori meccanici a bassa velocità sono adatti alla maggior parte dei fanghi municipali. La ricircolazione del biogas o la miscelazione a getto vengono impiegate quando è necessario minimizzare il numero di punti di penetrazione o quando il serbatoio già gestisce gas.

Disposizione dello Scarico: Scarico inferiore dimensionato in base alla portata di prelievo prevista, con predisposizione per il lavaggio o l’uso di aste, poiché l’ostruzione dello scarico rappresenta l’interruzione operativa più frequente.

Pendenza del Pavimento e Pulizia: Un pavimento inclinato o un sistema a pozzetto concentrano i solidi verso lo scarico e abbreviano il ciclo di pulizia dopo il prelievo.

Strumentazione di livello e di interfaccia: Una misurazione affidabile del livello è più importante nel caso del fango che nell’acqua, poiché schiuma e formazione di crosta possono ingannare i semplici dispositivi a galleggiante o ad ultrasuoni.

Zona |
Attacco predominante |
Grado di rivestimento raccomandato |

Copertura e spazio di vapore |
Acido solforico derivante dall’H2S ossidato |
Minimo 2C2F, 3C3F per i fanghi industriali |

Strati Superiori della Scocca |
Esposizione alternata a umido e a gas |
2C2F, corrispondente al grado della copertura |

Strati Inferiori Immersi |
Immersione, carico chimico moderato |
2C1F accettabile per i fanghi municipali |

Pavimento e zona di abrasione |
Abrasione causata da sabbia e detriti sedimentati e dalle operazioni di pulizia |
2C2F con specifica di resistenza all’abrasione |

Giunti Bullonati |
Perdita di gas e percorso degli odori |
Bulloni di grado 8.8 con sigillante certificato per la resistenza ai solfuri |

Assicurazione ingegneristica e supporto al progetto

Ogni serbatoio fornito da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è progettato in conformità alle norme AWWA D103-09 e EN 1090, con verifica tramite elementi finiti dei carichi su guscio, copertura e bocchette; viene fuso a temperature tra 820 e 930 °C sotto controllo ISO 9001 e ISO 45001, sottoposto a test di rilevamento difetti con 1500 V su tutto il 100% della superficie e assemblato con bulloni di grado 8.8 e sigillante certificato dal produttore. I serbatoi per fanghi sono progettati secondo AWWA D103-09 e EN 1090, in conformità agli standard ISO 9001 e ISO 45001, disponibili con opzioni di copertura a tenuta stagna, connessioni per la raccolta dei gas e il controllo degli odori, penetrazioni per la miscelazione realizzate sotto controllo di fabbrica, e consegnati con documentazione delle prove di rivestimento, tracciabilità delle lamiere e manuale di montaggio.

Domande frequenti (FAQ)

Qual è la differenza tra un serbatoio di stoccaggio dei fanghi e un serbatoio di accumulo dei fanghi?

Un serbatoio di stoccaggio conserva i fanghi per settimane o mesi ed è progettato di conseguenza, prevedendo una completa septicizzazione e dotato di sistemi adeguati per la gestione dei gas. Un serbatoio di accumulo, invece, funge da buffer per processi che durano ore o giorni, riceve continuamente nuovo materiale e potrebbe non richiedere le stesse misure di gestione dei gas. Questa distinzione determina il grado del rivestimento e la specifica della copertura.

Un serbatoio per fanghi rivestito in vetro necessita di una copertura?

Se i fanghi diventano septicizzanti oppure il sito è soggetto a limiti sugli odori, sì. Una copertura a tenuta stagna con collegamento alla rete di raccolta consente di convogliare l’H2S verso un sistema di trattamento anziché rilasciarlo nell’ambiente, evitando anche la diluizione dovuta alle acque piovane. I fanghi fortemente aerobici e a breve tempo di residenza possono essere stoccati a cielo aperto.

Come resiste il rivestimento alla pulizia meccanica?

La superficie cotta raggiunge una durezza di circa 6,0 sulla scala di Mohs ed è saldata all’acciaio con una adesione di 3450 N/cm², pertanto sopporta lavaggi ad alta pressione e pulizie meccaniche molto meglio di un film organico. Eventuali danni, qualora si verifichino, rimangono localizzati e non si propagano sotto il rivestimento.

È possibile configurare il serbatoio in base alle caratteristiche dei nostri fanghi?

Sì. Volume, grado di rivestimento per zona, tipo di copertura, metodo di miscelazione, disposizione degli scarichi, pendenza del pavimento e strumentazione vengono tutti personalizzati in base alle esigenze operative. Fornendo il contenuto di solidi secchi, il tempo di residenza previsto, il potenziale di solfuro e gli eventuali limiti sugli odori, il serbatoio verrà progettato su misura per soddisfare tali requisiti.