Come l'idrogeno solforato danneggia i serbatoi di stoccaggio
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Come l'idrogeno solforato danneggia i serbatoi di stoccaggio?
L'idrogeno solforato è il motivo per cui i serbatoi delle acque reflue cedono dall'alto verso il basso. Nel liquido, i batteri solfato-riduttori generano solfuro. Nello spazio gassoso, un diverso gruppo di batteri lo converte in acido solforico sulla parete umida. L'acido corrode poi la corona e la parte superiore dello scafo - gli elementi strutturali che nessuno vede e nessuno ispeziona - mentre la superficie immersa sottostante appare perfettamente integra.
Comprendere il meccanismo cambia le specifiche. Se il danno avviene sopra la linea di galleggiamento ed è di origine biologica, allora la soluzione non è una parete più spessa; è una superficie che l'acido non può attaccare, più un coperchio che impedisce al gas di disperdersi nell'atmosfera. Center Enamel specifica acciaio vetrificato proprio per questo motivo nei servizi di trattamento di acque reflue e fanghi.
1. Da dove proviene l'idrogeno solforato?
Dall'attività batterica anaerobica. I batteri solfato-riduttori convertono solfati e zolfo organico in idrogeno solforato ovunque non sia presente ossigeno - in acque reflue, fanghi, percolato e digestori.
· Batteri Solfato-Riduttori: In condizioni anaerobiche questi batteri utilizzano il solfato come accettore di elettroni e rilasciano solfuro come sottoprodotto.
· Condizioni che Aumentano la Produzione: Temperature calde, carico organico elevato, lunga ritenzione e zone stagnanti aumentano la generazione di solfuri.
· Dove si Concentra: Opere di ingresso, vasche di equalizzazione, vasche di accumulo fanghi, digestori, stoccaggio del percolato e lunghe condotte di sollevamento delle acque reflue.
· È Anche un Pericolo per la Sicurezza: L'idrogeno solforato è tossico a basse concentrazioni e rapidamente pericoloso a concentrazioni più elevate, motivo per cui il contenimento e la ventilazione sono regolamentati.
2. Come si Trasforma in Acido?
Nello spazio di testa. Il gas di idrogeno solforato si dissolve nel film di umidità sulla parete sopra il liquido, e i batteri ossidanti lo zolfo lo convertono in acido solforico.
· Il Passaggio Biologico: I batteri ossidanti lo zolfo, principalmente specie di Thiobacillus, metabolizzano il solfuro in solfato, producendo acido.
· Perché Sopra la Linea dell'Acqua: La reazione richiede sia gas che ossigeno, che è disponibile solo sopra la linea del liquido - da qui il classico schema di corrosione a corona.
· L'Effetto sul Calcestruzzo: L'acido dissolve la pasta di cemento, abbassando il pH superficiale ed esponendo l'armatura, che poi si corrode e si espande, causando ulteriore sfaldamento del calcestruzzo.
· L'effetto sull'acciaio: Acidi e solfuri accelerano la corrosione generale e per vaiolatura, e i solfuri possono favorire la criccatura negli acciai ad alta resistenza.
· Tassi osservati: In fognature gravi, calde e ad alta resistenza, è ben documentata una perdita di calcestruzzo sulla corona di diversi millimetri all'anno - sufficiente a compromettere una copertura entro un decennio.
3. Come si ferma?
Tre percorsi, meglio se applicati insieme: tenere il gas fuori dall'atmosfera, rimuovere il solfuro e rendere la superficie inerte.
· Coperture a tenuta di gas e trattamento: Tetti a cupola in alluminio sigillati con raccolta del gas verso un biofiltro, uno scrubber o il sistema di gas del sito rimuovono sia l'odore che l'esposizione.
· Ventilazione dove non si usano coperture: La diluizione e la ventilazione controllata mantengono le concentrazioni di gas al di sotto del livello in cui corrosione e pericolo diventano gravi.
· Superficie inerte nella zona di schizzo e spazio di testa: L'acciaio vetrificato non è influenzato dall'acido, quindi la corona e i corsi superiori sono protetti per tutta la vita del serbatoio.
· Controllo della fonte: Dosaggio di sali di ferro per precipitare i solfuri, dosaggio di nitrati per sopprimere i batteri solfato-riduttori e riduzione della ritenzione nelle zone stagnanti.
· Ispezione di routine: Ispezionare la parte inferiore del tetto e il mantello superiore con cadenza definita; la corrosione della corona è invisibile da terra e catastrofica una volta avanzata.
Zona del serbatoio | Meccanismo dominante | Misura di protezione |
Sotto la linea del liquido | Solfuri in soluzione, acidi organici, cloruri | Rivestimento inerte; il GFS resiste a tutti e tre |
Zona di schizzo alla linea di galleggiamento | Alternanza di bagnato e asciutto, ossigeno disponibile | Superficie dura e non porosa; nessun distacco del rivestimento |
Spazio di testa sopra il liquido | Ossidazione biogenica ad acido solforico | Copertura a tenuta di gas più GFS sulla corona |
Lato inferiore del tetto | Condensa acida, tasso di corrosione peggiore | Vetro fuso o membrana sigillata; ispezionare regolarmente |
Atmosfera esterna | Rilascio di odori, esposizione alla sicurezza | Raccolta e trattamento del gas |
Assicurazione Ingegneristica e Supporto Progettuale
Ogni serbatoio consegnato da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è progettato secondo gli standard AWWA D103-09 e EN 1090, con verifica agli elementi finiti dei carichi su scocca, tetto e bocchelli, vetrificato a 820-930°C sotto controllo ISO 9001 e ISO 45001, sottoposto a test di continuità elettrica a 1500 V sul cento per cento della superficie, e assemblato con bulloni di grado 8.8 e sigillante certificato dal produttore. I serbatoi per acque reflue e fanghi sono forniti con tetti a cupola in alluminio a tenuta di gas, bocchelli per la raccolta del gas, penetrazioni sigillate e un rivestimento in vetro fuso che protegge la corona e i corsi superiori dove si forma l'acido biogenico.
Domande Frequenti (FAQ)
Da dove proviene l'idrogeno solforato nei serbatoi?
Dai batteri solfato-riduttori che agiscono su solfati e zolfo organico in condizioni anaerobiche. Le concentrazioni aumentano con la temperatura, il carico organico, il tempo di ritenzione e le zone stagnanti, quindi le opere di ingresso, la equalizzazione, lo stoccaggio dei fanghi e i digestori sono i più colpiti.
Perché la corrosione è peggiore sopra la linea di galleggiamento?
Perché la conversione dell'idrogeno solforato in acido solforico richiede ossigeno. Ciò avviene solo nello spazio gassoso, sulla pellicola di umidità che riveste la parete e la parte inferiore del tetto, motivo per cui le volte cedono prima dei pavimenti.
Quanto velocemente progredisce la corrosione biogenica?
In acque reflue calde e ad alta resistenza, sono ben documentate perdite di diversi millimetri all'anno nelle volte in calcestruzzo. Ciò è sufficiente per esporre l'armatura e compromettere un tetto entro dieci anni se non si interviene.
Come si ferma la corrosione da solfuri?
Misure combinate: una copertura a tenuta di gas con raccolta e trattamento del gas, ventilazione controllata dove le coperture non sono praticabili, una superficie inerte come vetro-fuso-su-acciaio nelle zone di schizzo e di spazio di testa, controllo della fonte mediante dosaggio di sali di ferro o nitrati, e ispezione di routine della parte inferiore del tetto.
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