Projeto de Tratamento de Efluentes da Indústria de Papel: Tanque Anaeróbico IC GFS
descrição
As águas residuais da fabricação de papel se dividem em três categorias: águas residuais da polpação (licor negro), águas residuais da lavagem intermediária e águas brancas da máquina de papel, com características poluentes bastante diferentes.
O processo de polpação alcalina gera efluentes com alta demanda química de oxigênio (DQO), alta alcalinidade, alto teor de lignina e coloração intensa. O principal processo de tratamento bioquímico adotado é o tratamento combinado anaeróbio-aeróbio, com um reator anaeróbio de ciclo combinado (IC) utilizado para efluentes com alta concentração de DQO. Esse processo degrada a lignina e a celulose macromoleculares, e o biogás produzido pode ser utilizado para geração de calor, atingindo uma taxa de remoção de DQO de 50% a 70%.
O tanque GFS, composto por chapas de aço revestido com vidro (aço com revestimento de vidro), atende a equipamentos de alta eficiência para o tratamento de águas residuais orgânicas de alta concentração provenientes da indústria de papel.
Os painéis de aço fundido com vidro (GFS) são compostos por dois materiais: vidro e aço. As propriedades do material garantem uma resistência superior à corrosão, sendo projetados para o ambiente anaeróbico altamente agressivo da indústria de fabricação de papel.
A fusão de vidro com aço é uma ligação molecular permanente criada pela fusão de um esmalte vítreo à base de sílica, especialmente formulado, a uma chapa de aço a temperaturas muito elevadas (cerca de 820 °C / 1500 °F), combinando as vantagens de ambos os materiais: a resistência e a flexibilidade do aço e as excelentes propriedades anticorrosivas do vidro.
Especificação
| Espessura do revestimento | 250~450um |
| faixa de pH | Grau padrão 3~11; Grau especial 1~14 |
| Processo de revestimento | Padrão: 2 demãos, 2 resistências ao fogo; 3 demãos, 3 resistências ao fogo disponíveis. |
| Dureza | 6,0 na escala de Mohs |
| Elasticidade | 500 kN/mm |
| Vida útil | Mais de 30 anos |
Vantagens
● Desempenho anticorrosivo superior, adequado para ambientes anaeróbicos severamente corrosivos na fabricação de papel (Core Advantage)
Existem três principais fontes de corrosão dentro do reator IC de fabricação de papel: sulfeto de hidrogênio gerado em condições anaeróbicas (que forma ácido sulfúrico ao entrar em contato com vapor de água), ácidos graxos voláteis (AGVs) produzidos pela degradação da lignina, íons cloreto provenientes de efluentes de branqueamento, bem como flutuações frequentes de pH que variam de 5,5 a 11.
1. A camada de esmalte é um verniz vítreo inorgânico sinterizado a uma alta temperatura de 850 °C, fundido integralmente com a placa de aço. Apresenta uma estrutura densa e sem poros, além de excelente inércia química, permitindo uma operação estável a longo prazo em condições de pH que variam de 2 a 12.
2. Resiste totalmente à corrosão em fase gasosa causada pelo sulfeto de hidrogênio. A interface gás-líquido é uma zona severamente corroída em tanques de aço carbono revestidos; revestimentos de plástico reforçado com fibra de vidro (PRFV) e de flocos de vidro se desprendem e apresentam vazamentos em 3 a 5 anos.
3. Resiste a íons cloreto e sais presentes em águas residuais de branqueamento sem sofrer corrosão por pite ou corrosão em frestas.
4. As chapas de aço passam por um processo padronizado de esmaltação dupla e queima na fábrica. Não há defeitos de qualidade causados por soldagem ou revestimento realizados no local. Um selante anticorrosivo especial é aplicado nas soldas e juntas para evitar a penetração de fluidos na chapa de aço base.
A parede interna lisa minimiza a formação de incrustações e garante o funcionamento estável do lodo granular dentro do reator IC.
1. A superfície compacta e lisa do esmalte apresenta um coeficiente de atrito extremamente baixo, de modo que as fibras, a lignina e os lodos contidos nas águas residuais da fabricação de papel têm dificuldade em aderir e compactar.
2. Reduz o acúmulo de biofilme e incrustações na parede interna do tanque, prevenindo a acidificação anaeróbica localizada e o agravamento da corrosão.
3. O reator IC depende do fluxo ascendente de biogás para impulsionar a circulação interna. A parede interna lisa reduz a resistência ao fluxo, proporcionando uma circulação interna mais estável, menor perda de lodo granular e capacidade de carga consistente do reator.
4. A frequência de limpeza é bastante reduzida, diminuindo as perdas causadas pela paralisação para lavagem.
● Excelente resistência ao desgaste e à abrasão, adequado para águas residuais da indústria papeleira com alto teor de fibras.
As águas residuais da fabricação de papel contêm uma grande quantidade de fibras finas de polpa de madeira e sedimentos. A zona de distribuição de água no fundo do reator IC e a área sob o separador trifásico estão sujeitas à erosão contínua por fluxo de água de alta velocidade.
1. O esmalte inorgânico possui dureza muito superior à do epóxi e do FRP de éster vinílico, oferecendo resistência superior à abrasão causada pelo fluxo bifásico sólido-líquido.
2. As áreas desgastadas dos tanques revestidos de aço carbono são extremamente vulneráveis à penetração por abrasão, que expõe o aço base, enquanto o esmalte não sofrerá danos rápidos sob desgaste prolongado.
● O design de montagem modular permite construção rápida, expansão da capacidade e realocação.
1. Todas as chapas de aço esmaltado são pré-fabricadas e envidraçadas em ambos os lados na fábrica. Os módulos padronizados são transportados para o local da obra para montagem com parafusos, eliminando a necessidade de soldagem e revestimento anticorrosivo no local.
2. Para reatores IC do mesmo volume, o período de construção é reduzido em mais de 50% em comparação com tanques de aço carbono soldados no local, o que reduz significativamente o cronograma do projeto e permite o comissionamento mais rápido para o tratamento de águas residuais.
3. A expansão da capacidade pode ser realizada adicionando-se diretamente chapas de aço ao tanque durante a expansão da produção.
4. Requer-se menos trabalho em grandes alturas, resultando em maior segurança durante a montagem.
● A excelente estanqueidade garante zero vazamento de biogás, para uma operação segura.
O reator IC é um tanque anaeróbico pressurizado com pressão de biogás variando de 0,01 a 0,3 MPa.
● Custos de operação e manutenção extremamente baixos ao longo de todo o ciclo de vida, proporcionando melhores benefícios econômicos a longo prazo.
1. A manutenção de rotina necessária é mínima: apenas inspeção visual regular da superfície do esmalte, sem procedimentos anuais como remoção de ferrugem, pintura ou reparo de revestimento.
2. A vida útil chega a 30 anos.
3. Após o desmantelamento, as chapas de aço podem ser 100% recicladas e reutilizadas.
É improvável que a produção seja interrompida devido à perfuração corrosiva, reduzindo os riscos de descarga excessiva de águas residuais, restrição de produção e multas para as fábricas de papel.
