Biosolids Management System Standard · PDF filereinforced per ABS Rules for Building and...

3
12977 Maurer Industrial Dr. Sunset Hills, MO 63127 ph: (314) 7569300 fax: (314) 7569306 email: [email protected] web: www.sciencofast.com March 24, 2015, Page 1 of 3 www.sciencofast.com | AffordABLE…AdaptABLEFAST® 1 Biosolids Management System Standard Specification General Unless otherwise specified, design and construction of MarineFAST® Biosolids Management Systems (BMS) shall follow these guidelines. The unit shall provide aerobic digestion, dewatering, concentration and long term storage of secondary sludge taken from FAST® marine sewage treatment systems that are designed to meet MEPC.159(55) or other secondary treatment requirements. All sewage and sewage sludge will be contained in tanks and piping. Personnel shall not come into contact with sewage or sewage sludge during operation of the BMS. Operation will be automatic and will not require intervention by vessel personnel. Process The sludge will be aerobically digested in the BMS unit. A regenerative turbine blower will transfer oxygen into the tank contents and provide mixing and circulation of the tank contents. The blower will be cycled on and off in order to alternate aerobic and anoxic conditions within the tank. This will stabilize the pH and permit efficient digestion of the sludge. It is important to note the difference here between anoxic and anaerobic conditions. “Anoxic” simply means that the dissolved oxygen in the tank contents will be depleted. At no time will the process create anaerobic conditions resulting in formation of methane or corrosive acids. Settled sludge will be retained for eventual removal and excess water will be returned to the FAST unit for treatment and legal discharge to the sea. Operation of the BMS will not adversely affect the treatment efficiency or the operation of the FAST unit. Operation 1. Sludge from the bottom of the FAST unit media tank will be transferred automatically to the BMS unit. 2. Aeration will transfer oxygen into the tank contents and will also provide circulation so that the process will be completely mixed. 3. Rising water level will actuate a float switch and begin an automatic sequence to separate the digested sludge from excess water. 4. The blower will be shut off to allow the sludge to settle and excess water to rise. 5. A power operated valve will allow the excess water to drain to the supernatant pump wet well. 6. The supernatant pump will automatically return the water to the FAST unit. 7. When the liquid level drops, a second float switch will cause the drain valve to close and the blower will restart. 8. When it is time to empty the accumulated sludge in the BMS tank, it can be discharged to a larger tank, to an offshore supply vessel, to an incinerator or to whatever destination best fits the operation of the vessel or platform. 9. After all connections are made, the pumpout process can be started. When the liquid level drops in the tank, the sludge pump will shut off automatically. 10. If the operator desires to strip the tank before resuming automatic operation, he can do this manually. Operating Limits The BMS will operate under marine vibration and in a seaway with roll angles up to and including ± 30° with 6 second full period. Aerobic digestion is more efficient at warmer water temperatures than at colder temperatures and we

Transcript of Biosolids Management System Standard · PDF filereinforced per ABS Rules for Building and...

Page 1: Biosolids Management System Standard · PDF filereinforced per ABS Rules for Building and Classing Steel Vessels ... Testing The Media Tank ... black steel case and restrictor screw.

 12977 Maurer Industrial Dr.    Sunset Hills, MO 63127 ph: (314) 756‐9300    fax: (314) 756‐9306 

e‐mail: [email protected]    web: www.sciencofast.com 

March 24, 2015, Page 1 of 3 

 

 

www.scien

cofast.com  |  A

ffor

dAB

LE…

Ada

ptA

BLE

…FA

ST® 

 

 

Biosolids Management System

Standard Specification

General 

Unless  otherwise  specified,  design  and  construction  of MarineFAST®  Biosolids  Management  Systems  (BMS)  shall follow these guidelines. 

The  unit  shall  provide  aerobic  digestion,  dewatering, concentration and long term storage of secondary sludge taken from  FAST®  marine  sewage  treatment  systems  that  are designed  to meet MEPC.159(55) or other secondary  treatment requirements. 

All  sewage  and  sewage  sludge will be  contained  in  tanks  and piping.   Personnel shall not come  into contact with sewage or sewage sludge during operation of the BMS. 

Operation will be automatic and will not require intervention by vessel personnel. 

Process 

The  sludge  will  be  aerobically  digested  in  the  BMS  unit.    A regenerative  turbine blower will  transfer oxygen  into  the  tank contents  and  provide  mixing  and  circulation  of  the  tank contents. 

The  blower  will  be  cycled  on  and  off  in  order  to  alternate aerobic and anoxic conditions within the tank.  This will stabilize the pH and permit efficient digestion of the sludge. 

It  is  important  to  note  the  difference  here  between  anoxic  and anaerobic conditions.    “Anoxic” simply means  that  the dissolved oxygen in the tank contents will be depleted.   At no time will the process  create  anaerobic  conditions  resulting  in  formation  of methane or corrosive acids.  

Settled sludge will be retained for eventual removal and excess water will be returned to the FAST unit for treatment and legal discharge to the sea. 

Operation of  the BMS will not  adversely  affect  the  treatment efficiency or the operation of the FAST unit. 

Operation 

1. Sludge from the bottom of the FAST unit media tank will be transferred automatically to the BMS unit.   

2. Aeration will  transfer oxygen  into  the  tank  contents and will  also  provide  circulation  so  that  the  process will be completely mixed. 

3. Rising water level will actuate a float switch and begin an  automatic  sequence  to  separate  the  digested sludge from excess water. 

4. The  blower  will  be  shut  off  to  allow  the  sludge  to settle and excess water to rise. 

5. A power operated valve will allow the excess water to drain to the supernatant pump wet well. 

6. The  supernatant  pump will  automatically  return  the water to the FAST unit. 

7. When the liquid level drops, a second float switch will cause the drain valve to close and the blower will re‐start. 

8. When  it  is  time  to empty  the accumulated sludge  in the BMS tank, it can be discharged to a larger tank, to an  offshore  supply  vessel,  to  an  incinerator  or  to whatever  destination  best  fits  the  operation  of  the vessel or platform.  

9. After all connections are made, the pumpout process can  be  started.   When  the  liquid  level  drops  in  the tank, the sludge pump will shut off automatically. 

10. If  the  operator  desires  to  strip  the  tank  before resuming  automatic  operation,  he  can  do  this manually. 

Operating Limits 

The  BMS  will  operate  under  marine  vibration  and  in  a seaway with  roll  angles  up  to  and  including  ±  30° with  6 second full period. 

Aerobic  digestion  is  more  efficient  at  warmer  water temperatures  than  at  colder  temperatures  and  we 

Page 2: Biosolids Management System Standard · PDF filereinforced per ABS Rules for Building and Classing Steel Vessels ... Testing The Media Tank ... black steel case and restrictor screw.

Scienco/FAST Standard Marine Specification  |  Sewage Treatment Systems 

 

March 24, 2015, Page 2 of 3 

 

www.scien

cofast.com  |  A

ffor

dAB

LE…

Ada

ptA

BLE

…FA

ST® 

 

recommend  installation of the BMS  in a heated space, not  less than 20° C.   But, process  efficiency will deteriorate  rapidly  as water temperature in the BMS increases above 37° C. 

Because  of  the  long  detention  time  in  the  tank  (typically  six month’s storage), the BMS water temperature will approach the ambient  temperature  in  the  space  and  selection  of  the  space will be an important factor in successful operation.  So, it will be best if the BMS is not located in a 50° C. machinery space. 

Both the FAST unit and the BMS unit will be fitted with pumps to permit remote installation. 

Standard Construction 

All  equipment  shall  be  in  accordance  with  US  Coast  Guard requirements  for  inspected  vessels.    This  includes  but  is  not limited  to  46CFR56  Piping  Systems  and  Appurtenances  and 46CFR111 Electrical Systems. 

Unless otherwise  specified,  corrosion protection and electrical enclosures will be based upon below deck installation.   

Steel Tanks 

Welded steel construction shall be employed.  Minimum section thickness  shall  be  one‐quarter  (1/4)  inch  and minimum  steel specification shall be ASTM A‐36. 

Tank  penetrations,  seams  and  all  other  joints  shall  be  full welded both sides all around.   All welding shall be per ABS and AWS  requirements,  and  welders  shall  be  certified  by  AWS.  Weld  size  shall  be  one‐sixteenth  (1/16)  inch  smaller  than  the thinner of the two sections being welded.   

Bulkheads,  tanktops  and  tank  bottoms  shall  be  sized  and reinforced  per  ABS  Rules  for  Building  and  Classing  Steel Vessels,  Deep  Tanks  as  applicable.    Other  structure  shall  be sized so that maximum stress does not exceed one‐third tensile yield  stress  for  normal  operation  or  two‐thirds  tensile  yield stress for storm‐sea or other extreme loading conditions. 

Protection against Corrosion 

Threaded  tank  penetrations  and  assembly  hardware  shall  be 316SS.    Tanks  shall  incorporate  large  access  openings  for efficient blasting and painting.   

Preparation  and  painting  shall  be  per  FAST®  Standard  Paint Specifications: 

1. All  steel  surfaces  shall  be  grit  blasted  to  SSPC‐SP‐5 white metal with a profile of one and one‐half (1.5) to three (3.0) mils.     

2. All internal steel surfaces shall be protected with a two‐coat  polyamine  epoxy  resin  coating  system  (6‐8 mils DFT total).  Machinery will be installed with the original manufacturer’s standard coating. 

3. For below‐deck installations, all external steel surfaces shall be protected with the same coating system as the 

internal  surfaces. Machinery will be  installed with  the original manufacturer’s standard coating. 

4. For  above‐deck  and  other  installations  exposed  to sunlight  and  salt  spray,  exterior  surfaces  shall  be protected with one coat organic zinc primer  (2‐4 mils DFT),  two  coats polyamine epoxy  resin  (6‐8 mils DFT total) and one coat urethane (2‐3 mils DFT).  Machinery may or may not be provided with an additional coating depending upon the materials of construction. 

In  general,  special  exterior  coating  systems  will  be  quoted individually per the customer’s specifications. 

Molded HDPE and XLPE Tanks 

If employed, molded tanks shall be high density polyethylene (HDPE)  salvage  drums  meeting  US  Department  of Transportation regulations 49CFR173.3 or shall be cross linked polyethylene  (XLPE)  overpacks  suitable  for  transporting  and storing  transformers  (PCB’s)  per  EPA  40CFR761.65.    Each polyethylene tank shall be secured to a 304SS steel skid which can be welded or bolted to steel structure. 

Aeration System 

The  system  will  be  fitted  with  a  close‐coupled  regenerative turbine blower.   It will provide oxygen for aerobic digestion of the sludge.   

It will also provide circulation and mixing of the tank contents for  efficient  treatment  during  aeration  and  for  efficient removal of sludge during pumpout.  The BMS can be vented to weather using the FAST media tank vent and no separate vent should be required. 

Transfer Pumps 

The system shall incorporate two identical transfer pumps, one to transfer sludge from the FAST media tank to the BMS and one to transfer excess water  from the BMS back to the FAST unit  for  treatment  and  overboard  discharge.    These  shall  be cast  iron  close‐coupled  end‐suction  centrifugals  with  open stainless steel impellers and mechanical seals. 

Sludge Pumps 

These  shall  be  cast  iron  close‐coupled  solids‐handling  trash pumps  with  open  stainless  steel  impellers  and  mechanical seals. 

Electrical Equipment 

IEC blower motors  shall be TEFC with  IP55 protection.    IP65 protection is available for installations exposed to the weather.  Pump motors shall be TEFC and may be IEC or NEMA rated.   

All motors shall be suitable for continuous operation  in 40 C. ambient  air  temperature.    In  some  cases, motor  nameplates 

will specify service factors of 1.15 or 1.25 at 40 C. ambient air 

Page 3: Biosolids Management System Standard · PDF filereinforced per ABS Rules for Building and Classing Steel Vessels ... Testing The Media Tank ... black steel case and restrictor screw.

Scienco/FAST Standard Marine Specification  |  Sewage Treatment Systems 

 

March 24, 2015, Page 3 of 3 

 

www.scien

cofast.com  |  A

ffor

dAB

LE…

Ada

ptA

BLE

…FA

ST® 

 

temperature, also suitable for operation at 50 C. ambient with service factor of 1.00. 

Motor  starters,  control  panels  and  junction  boxes  shall  have NEMA 4/4X or IP 55 enclosures as applicable.   

Quality Control 

All  construction, welding, painting,  fit  and  finish  shall  be  first class  in  every  respect.   All machinery  and  equipment  shall be new and first class in every respect.   

The  unit  shall  be  designed  for  long  service  life  processing seawater sewage sludge in heavy marine or offshore service.  

Testing 

The Media Tank shall be hydrostatically tested per 33 CFR Part 159 and no leaks are permitted.  The blower, pumps and power operated valve shall be operated to confirm proper operation in both automatic and manual modes. 

Piping 

All  customer  connections  shall be one hundred  fifty  (150) PSI raised face flanges per ASTM A‐105.  Associated piping shall be galvanized carbon steel per ASTM A‐53 Grade B minimum.   

Three (3) inch and larger piping shall be welded and flanged and smaller piping may be  threaded.   Pipe and  fittings on  the unit may  be  galvanized  steel,  316SS, CPVC  or PVC  specific  to  the application  in each case.   When used, non‐metallic piping shall meet  applicable  ASTM  standards  and  USCG  flame‐spread requirements. 

When specified, stainless steel piping shall be per ASTM A‐312, ASTM  376 and MIL‐P‐1144.    In general  316SS will be used  for exposure to seawater and salt spray.  All customer connections shall be one hundred fifty  (150) PSI raised face flanges, and all stainless  steel  flanges  and  fittings  shall  be  dimensionally identical to carbon steel fittings of corresponding pipe size and schedule. 

Valves 

In general, 316SS or bronze valves shall be used with galvanized steel  piping  and  PVC  valves  will  be  used  with  PVC  or  CPVC piping.   For galvanized and 316SS piping, all valves other  than LX‐Series, valves shall be  rated  for one hundred  fifty  (150) PSI service and as specified below: 

1. Ball  valves  shall be Sharpe 50M76 Threaded Full Port Ball  Valve  or  equal,  incorporate  two  piece  body, blowout proof stem, PTFE seats and  full ports.   Body, cap, ball and stem shall be 316SS. 

2. Globe  valves  shall  be  Sharpe  40276  Threaded  Globe Valve or equal, inside screw and screwed bonnet, rising stem.  Body, disk, stem and packing nut shall be 316SS. 

3. Check valves shall be Sharpe 20276 threaded or equal, horizontal  swing,  screwed  cap,  integral  seats.   Cover, pin nut, disc and body shall be 316SS. 

4. Butterfly  valves  shall  be  NIBCO  WD2000  or  equal.  They  shall  incorporate  ductile  iron  body,  extended neck, geometric drive, molded‐in seat liner, shall be of the wafer type and shall conform  to MSS‐SP67, MSS‐SP25 and API‐609. 

Gages 

If  used,  gages  reading  15  psi  or  greater  shall  be Winters  LF Series, 2‐1/2” dial size,  liquid  filled, 1.6% accuracy, with brass internals and 304SS case.   

If  used,  gages  reading  lower  pressures  shall  be Winters  Low Pressure,  2‐1/2”  dial  size,  1%  accuracy, with  brass  internals, black steel case and restrictor screw. 

Documentation 

Documentation  shall  include  three  (3)  sets  Installation Drawings per order and Three  (3) each Operating  Instruction Manuals per  unit.   An  additional  set of  Installation Drawings will be included in each Operating Instruction Manual. 

Installation Drawings and Operating  Instruction Manuals shall include  original  manufacturers’  part  numbers,  source information  and  instruction manual  inserts  as  applicable  for machinery,  valves and  controls.   Drawings and manuals  shall be of commercial marine quality.   

Detail  design  calculations,  manufacturing  drawings  and associated bills of materials will not be provided.  The design is proprietary  and  details  are  only  disclosed  to  regulatory authorities. 

Changes 

It  is  understood  that  specific  applications may  require  other material  selections  and  piping  methods.    Scienco/FAST® reserves the right to change these specifications at any time.   

 

 

 

Scienco/FAST Division 

12977 Maurer Industrial Dr. 

Sunset Hills, MO 63127‐1515   

p:  (314)645‐6540, f:  (314)645‐6131 

Email:  [email protected] 

web:  www.sciencofast.com