Wie schädigt Schwefelwasserstoff Lagertanks?
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Wie beschädigt Schwefelwasserstoff Lagertanks?
Schwefelwasserstoff ist der Grund, warum Abwassertanks von oben nach unten versagen. In der Flüssigkeit erzeugen sulfatreduzierende Bakterien Sulfid. Im Gasraum wandelt eine andere Gruppe von Bakterien es an der feuchten Wand zu Schwefelsäure um. Die Säure frisst dann die Krone und die obere Hülle – die Strukturelemente, die niemand sieht und niemand inspiziert – während die eingetauchte Oberfläche darunter völlig intakt aussieht.
Das Verständnis des Mechanismus verändert die Spezifikation. Wenn der Schaden oberhalb der Wasserlinie auftritt und biologischen Ursprungs ist, dann ist die Antwort nicht eine dickere Wand; es ist eine Oberfläche, die die Säure nicht angreifen kann, plus eine Abdeckung, die das Gas aus der Atmosphäre fernhält. Center Enamel spezifiziert aus genau diesem Grund Glas-auf-Stahl für Abwasser- und Schlammaufgaben.
1. Woher kommt der Schwefelwasserstoff?
Durch anaerobe bakterielle Aktivität. Sulfatreduzierende Bakterien wandeln Sulfat und organischen Schwefel überall dort, wo kein Sauerstoff vorhanden ist, in Schwefelwasserstoff um – in Abwasser, Schlamm, Sickerwasser und Faultürmen.
· Sulfatreduzierende Bakterien: Unter anaeroben Bedingungen nutzen diese Bakterien Sulfat als Elektronenakzeptor und geben Sulfid als Nebenprodukt ab.
· Bedingungen, die die Produktion erhöhen: Warme Temperaturen, hohe organische Belastung, lange Verweilzeiten und stagnierende Zonen erhöhen die Sulfidbildung.
· Wo es sich konzentriert: Einlaufbauwerke, Ausgleichsbehälter, Schlammspeicherbehälter, Faultürme, Sickerwasserspeicher und lange Abwasserdruckleitungen.
· Es stellt auch eine Sicherheitsgefahr dar: Schwefelwasserstoff ist bei niedrigen Konzentrationen giftig und bei höheren schnell gefährlich, weshalb Einhausung und Belüftung reguliert sind.
2. Wie wird daraus Säure?
Im Kopfraum. Schwefelwasserstoffgas löst sich im Feuchtigkeitsfilm an der Wand oberhalb der Flüssigkeit, und schwefeloxidierende Bakterien wandeln es in Schwefelsäure um.
· Der biologische Schritt: Schwefeloxidierende Bakterien, hauptsächlich Arten der Gattung Thiobacillus, verstoffwechseln das Sulfid zu Sulfat und produzieren dabei Säure.
· Warum oberhalb der Wasserlinie: Die Reaktion benötigt sowohl Gas als auch Sauerstoff, der nur oberhalb der Flüssigkeitslinie verfügbar ist – daher das klassische Kronenkorrosionsmuster.
· Die Wirkung auf Beton: Die Säure löst die Zementmatrix auf, senkt den pH-Wert der Oberfläche und legt die Bewehrung frei, die dann korrodiert und expandiert, wodurch der Beton weiter abplatzt.
· Die Auswirkung auf Stahl: Säure und Sulfid beschleunigen allgemeine Korrosion und Lochfraß, und Sulfid kann bei hochfesten Stählen Rissbildung fördern.
· Beobachtete Raten: In stark verschmutztem, warmem Abwasser mit hoher Festigkeit ist ein Betonverlust an der Gewölbedecke von mehreren Millimetern pro Jahr gut dokumentiert – genug, um ein Dach innerhalb eines Jahrzehnts zu durchbrechen.
3. Wie stoppt man es?
Drei Wege, am besten gemeinsam angewendet: Halten Sie das Gas aus der Atmosphäre fern, entfernen Sie das Sulfid und machen Sie die Oberfläche inert.
· Gasdichte Abdeckungen und Behandlung: Versiegelte Aluminiumkuppeldächer mit Gaserfassung zu einem Biofilter, Wäscher oder dem Gassystem der Anlage entfernen sowohl den Geruch als auch die Belastung.
· Belüftung, wo keine Abdeckungen verwendet werden: Verdünnung und kontrollierte Belüftung halten die Gaskonzentrationen unter dem Niveau, bei dem Korrosion und Gefahr ernst werden.
· Inerte Oberfläche in der Spritzzone und im Gasraum: Glas-Stahl-Verbund ist gegenüber Säuren unempfindlich, sodass die Kuppel und die oberen Wandsegmente über die gesamte Lebensdauer des Tanks geschützt sind.
· Quellenkontrolle: Dosierung von Eisensalzen zur Sulfidfällung, Nitratdosierung zur Unterdrückung sulfatreduzierender Bakterien sowie Reduzierung der Verweilzeit in stagnierenden Zonen.
· Routineinspektion: Inspektion der Unterseite des Dachs und der oberen Hülle in definierten Zyklen; Korrosion an der Kuppel ist vom Boden aus unsichtbar und im fortgeschrittenen Stadium katastrophal.
Tankzone | Dominanter Mechanismus | Schutzmaßnahme |
Unterhalb der Flüssigkeitslinie | Sulfid in Lösung, organische Säuren, Chloride | Inerte Auskleidung; GFS widersteht allen drei |
Spritzzone an der Wasserlinie | Wechselnd nass und trocken, Sauerstoff verfügbar | Harte, nicht poröse Oberfläche; keine Beschichtungsablösung |
Gasraum oberhalb der Flüssigkeit | Biogene Oxidation zu Schwefelsäure | Gasdichte Abdeckung plus GFS auf der Kuppel |
Dachunterseite | Säurekondensation, höchste Korrosionsrate | Geschmolzenes Glas oder abgedichtete Membran; regelmäßig prüfen |
Äußere Atmosphäre | Geruchsfreisetzung, Sicherheitsgefährdung | Gassammlung und -behandlung |
Technische Sicherstellung und Projektunterstützung
Jeder von der Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) gelieferte Tank ist nach AWWA D103-09 und EN 1090 konstruiert, mit Finite-Elemente-Verifikation der Belastungen von Behältermantel, Dach und Stutzen, bei 820–930 °C unter ISO-9001- und ISO-45001-Kontrolle fusioniert, zu 100 Prozent der Oberfläche mit 1500 V auf Fehlstellen geprüft und mit Schrauben der Güteklasse 8.8 sowie herstellerzertifiziertem Dichtstoff montiert. Abwasser- und Schlammtanks werden mit gasdichten Aluminiumkuppeldächern, Gaserfassungsstutzen, abgedichteten Durchführungen und einer fusionierten Glasauskleidung geliefert, die den Scheitelbereich und die oberen Ringgänge schützt, wo biogene Säure entsteht.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Woher kommt Schwefelwasserstoff in Tanks?
Von sulfatreduzierenden Bakterien, die unter anaeroben Bedingungen Sulfat und organischen Schwefel umwandeln. Die Konzentrationen steigen mit Temperatur, organischer Belastung, Verweilzeit und stagnierenden Zonen, daher sind Zulaufbauwerke, Ausgleichsbecken, Schlammhaltung und Faultürme am stärksten betroffen.
Warum ist Korrosion oberhalb der Wasserlinie am schlimmsten?
Weil die Umwandlung von Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure Sauerstoff erfordert. Das geschieht nur im Gasraum, auf dem Feuchtigkeitsfilm, der die Wand und die Unterseite des Dachs bedeckt – weshalb Dächer vor Böden versagen.
Wie schnell schreitet biogene Korrosion voran?
In warmem, hochbelastetem Abwasser sind Betonverluste an Dächern von mehreren Millimetern pro Jahr gut dokumentiert. Das reicht aus, um Bewehrung freizulegen und ein Dach innerhalb von zehn Jahren zu gefährden, wenn nichts unternommen wird.
Wie stoppt man Sulfidkorrosion?
Kombinierte Maßnahmen: eine gasdichte Abdeckung mit Gaserfassung und -behandlung, kontrollierte Belüftung, wo Abdeckungen unpraktisch sind, eine inerte Oberfläche wie glasfaserverstählter Stahl im Spritz- und Kopfraum, Quellenkontrolle durch Eisensalz- oder Nitratdosierung sowie regelmäßige Inspektion der Unterseite des Dachs.
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