황화수소는 저장 탱크를 어떻게 손상시키나요?
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황화수소가 저장 탱크를 어떻게 손상시키나요?
황화수소는 하수 탱크가 위에서부터 파손되는 이유입니다. 액체 속에서는 황산염 환원 박테리아가 황화물을 생성합니다. 가스 공간에서는 다른 종류의 박테리아가 습한 벽면에서 이를 황산으로 전환합니다. 그 산은 아무도 보지 않고 아무도 점검하지 않는 구조 요소인 탱크 상부와 상부 셸을 부식시키는 반면, 아래의 수중 표면은 완전히 정상으로 보입니다.
메커니즘을 이해하면 사양이 달라집니다. 손상이 수선 위에서 발생하고 생물학적 기원이라면, 해결책은 더 두꺼운 벽이 아니라 산이 공격할 수 없는 표면과 가스가 대기 중으로 나가지 못하게 하는 덮개입니다. Center Enamel은 바로 이러한 이유로 하수 및 슬러지 처리에 유리-강철 융합(glass-fused-to-steel)을 사양으로 지정합니다.
1. 황화수소는 어디에서 발생하는가?
혐기성 박테리아 활동에서 발생합니다. 황산염 환원 박테리아는 산소가 없는 모든 곳(하수, 슬러지, 침출수 및 소화조)에서 황산염과 유기 황을 황화수소로 전환합니다.
· 황산염 환원 박테리아: 혐기성 조건에서 이 박테리아는 황산염을 전자 수용체로 사용하고 부산물로 황화물을 방출합니다.
· 생성을 증가시키는 조건: 따뜻한 온도, 고농도 유기물 부하, 긴 체류 시간 및 정체 구역은 모두 황화물 생성을 증가시킵니다.
· 농축되는 곳: 유입 시설, 균등화 탱크, 슬러지 저장 탱크, 소화조, 침출수 저장소 및 긴 하수 압송 관로.
· 또한 안전 위험 요소입니다: 황화수소는 낮은 농도에서도 독성이 있으며, 높은 농도에서는 빠르게 위험해지므로 밀폐 및 환기가 규제됩니다.
2. 그것이 어떻게 산으로 변할까요?
헤드스페이스에서 발생한다. 황화수소 가스는 액체 위 벽면의 수분 막에 용해되며, 황 산화 박테리아가 이를 황산으로 전환시킨다.
· 생물학적 단계: 황 산화 박테리아, 주로 Thiobacillus 종이 황화물을 황산염으로 대사하여 산을 생성한다.
· 수위선 위에서 발생하는 이유: 이 반응은 가스와 산소가 모두 필요하며, 산소는 액체 경계선 위에서만 이용 가능하다. 따라서 전형적인 크라운 부식 패턴이 나타난다.
· 콘크리트에 미치는 영향: 산이 시멘트 페이스트를 용해시켜 표면 pH를 낮추고 철근을 노출시키며, 철근은 이후 부식되고 팽창하여 콘크리트를 더욱 박리시킨다.
· 강철에 미치는 영향: 산과 황화물은 일반 부식과 공식(구멍 부식)을 가속화하며, 황화물은 고강도 강철에서 균열을 촉진할 수 있습니다.
· 관찰된 부식 속도: 심각하고 따뜻하며 고강도 하수 조건에서 콘크리트 천장이 연간 수 밀리미터씩 손실되는 것은 잘 문서화되어 있으며, 이는 10년 이내에 지붕을 뚫을 수 있을 정도입니다.
3. 어떻게 막을 수 있나요?
세 가지 방법이 있으며, 함께 적용하는 것이 가장 좋습니다: 가스를 대기 중으로 방출하지 않고, 황화물을 제거하며, 표면을 불활성화하는 것입니다.
· 기밀 커버 및 처리: 밀폐된 알루미늄 돔 지붕과 가스 수집 시스템을 통해 바이오필터, 스크러버 또는 현장 가스 시스템으로 보내면 악취와 노출을 모두 제거할 수 있습니다.
· 커버를 사용하지 않는 경우의 환기: 희석 및 제어된 환기를 통해 가스 농도를 부식과 위험이 심각해지는 수준 이하로 유지합니다.
· 스플래시 및 헤드스페이스 구역의 불활성 표면: 유리-강철 융합(GFS)은 산의 영향을 받지 않으므로, 탱크 상부 및 상단 코스는 탱크 수명 동안 보호됩니다.
· 발생원 제어: 황화물 침전을 위한 철염 투여, 황산염 환원균 억제를 위한 질산염 투여, 정체 구역의 체류 시간 감소.
· 정기 점검: 정의된 주기에 따라 지붕 하부와 상부 셸을 점검하십시오. 지붕 부식은 지상에서 육안으로 확인할 수 없으며, 진행되면 치명적입니다.
탱크 구역 | 주요 메커니즘 | 보호 조치 |
액체 라인 아래 | 용존 황화물, 유기산, 염화물 | 불활성 라이닝; GFS는 세 가지 모두에 내성 |
수선(水線)의 스플래시 구역 | 건조와 습윤 반복, 산소 존재 | 경질의 비다공성 표면; 코팅 박리 없음 |
액체 위의 헤드스페이스 | 생물학적 산화에 의한 황산 생성 | 기밀 커버 및 지붕의 GFS |
지붕 하부 | 산성 응축, 최악의 부식 속도 | 융합 유리 또는 밀봉 멤브레인; 정기 점검 |
외부 대기 | 악취 방출, 안전 노출 | 가스 수집 및 처리 |
엔지니어링 보증 및 프로젝트 지원
Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.(Center Enamel)에서 납품하는 모든 탱크는 AWWA D103-09 및 EN 1090에 따라 설계되었으며, 셸(shell), 지붕 및 노즐 하중에 대한 유한요소 해석을 거쳤습니다. ISO 9001 및 ISO 45001 관리 하에 820~930°C에서 융착되며, 전체 표면의 100%에 대해 1500V에서 홀리데이 테스트를 실시합니다. 또한 Grade 8.8 볼트와 제조사 인증 실런트를 사용하여 조립됩니다. 하수 및 슬러지 탱크에는 기밀 알루미늄 돔 지붕, 가스 수집 노즐, 밀폐형 관통부, 그리고 생물학적 산이 형성되는 크라운 및 상부 코스를 보호하는 융착 유리 라이닝이 적용됩니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
탱크 내 황화수소는 어디에서 발생합니까?
혐기성 조건에서 황산염 환원 박테리아가 황산염과 유기 황에 작용하여 발생합니다. 농도는 온도, 유기물 부하, 체류 시간 및 정체 구역에 따라 증가하므로 유입 시설, 균등화조, 슬러지 저장조 및 소화조가 가장 큰 영향을 받습니다.
수선(水線) 위에서 부식이 가장 심한 이유는 무엇입니까?
황화수소를 황산으로 전환하려면 산소가 필요하기 때문입니다. 이는 가스 공간에서만 발생하며, 벽면과 지붕 하부에 형성된 수분 막에서 일어납니다. 그래서 바닥보다 지붕이 먼저 파손되는 것입니다.
생물학적 부식은 얼마나 빨리 진행됩니까?
따뜻하고 고농도의 하수에서는 콘크리트 지붕 손실이 연간 수 밀리미터에 달하는 것이 잘 문서화되어 있습니다. 이는 아무 조치도 취하지 않으면 10년 이내에 철근을 노출시키고 지붕을 손상시키기에 충분합니다.
황화물 부식을 어떻게 막습니까?
복합 대책: 가스 밀폐형 커버와 가스 수집 및 처리를 병행하고, 커버 설치가 어려운 곳에서는 통제된 환기를 적용하며, 비산 구역과 헤드스페이스 구역에는 유리-강철 융합 같은 불활성 표면을 사용하고, 철염 또는 질산염 주입을 통한 발생원 제어, 그리고 지붕 하부의 정기 점검을 실시한다.
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