Mitte-metallist kandjad vastavad kanalisatsioonitöökodade rangele nõudlusele.

Korrosioonikindlus ja pikaajaline vastupidavus kanalisatsioonitöökodade keskkonnas

Keemilised ja mikrobioloogilised korrosiooniprobleemid esmanastes ja teisendatsetes settepuhastites

Primaarsed ja sekundaarsed settimispaugid, mida kasutatakse reoveetöötlemistehastes, kannatavad tõsiste korrosiooniprobleemide all peamiselt vesiniksulfiidi teisendumise tõttu väävelhappeks ning kogu selle mikroobsete tegurite põhjustatud korrosiooni kohta, millest tihti räägitakse. Nende süsteemide metalliosad kuluvad umbes kolm korda kiiremini kui tavapärastes reoveetingimustes. Kui aga tegu on betooniga, siis muutub olukord veelgi halvemaks. Materjal hakkab kiiresti lagunema, kui pH-tase langeb alla 4,5 – see juhtub sageli seal, kus on palju vesiniksulfiidi. See tähendab, et struktuurilised rike tekivad palju varasemalt kui oodatakse nendes olulistes settimispiirkondades, kus kõik sõltub kindlast konstruktsioonist.

Materiialiteaduse lähtepunktid: HDPE, UHMW-PE ja kiudtugevdatud komposiitid

Kaasaegsed mittemetallilised materjalid kõrvaldavad korrosiooniohtu molekulaarse inertseisu tõttu:

• HDPE (kõrge tihedusega polüetüleen) : vastupidav täielikule kanalisatsioonivee pH-vahemikule (2–12)
• UHMW-PE (ultrakõrgemolekulaarne polüetüleen) : Tagastab 15-kordse kulumiselu roostevabast terasest kulumislikkudes liivases settes
• Kiudtugevdatud komposiitid : Säilitavad struktuurilise terviklikkuse pideva mikroobse kokkupuute ajal

Need polümeerid takistavad elektrokeemilisi degradatsiooniteid, mis kahjustavad metalli, samas kui nende hüdrofoobsed pinnad vähendavad biofilmide kleepumist 78% võrra võrreldes metallalternatiividega.

Elutsükli andmed: 15+ aastat kasutusiga vastavalt 5–7 aastat roostevabast terasest kraapadele (EPA WERF 2022)

Mittemetallilised kraapad pakuvad kvantifitseeritavaid eluea eeliseid Põhja-Ameerika kanalisatsioonitöötlemisjaamades:

Allikas: EPA Water Environment Research Foundationi 2022. aasta uuring 140 puhastusjaamast

See pikendatud kasutusiga vähendab kandurite vahetamise sagedust 60% ja kõrvaldab galvaanilise korrosiooni ohtu olemasoleva infrastruktuuri moderniseerimisel.

Üleüldiselt parem sette ja pruunikoore eemaldamise tulemus puhastusjaamades

Hüdrauliline tõhusus ja väikese pöördemomendiga töö kõrgelt viskoossetes settekihis

Sedimentatsioonitankide uuringud näitavad, et mittemetallistest materjalidest valmistatud kraapajad on hüdraulilise tõhususe poolest umbes 30% paremad paksude settekihtide puhul võrreldes traditsiooniliste metallist variantidega. Mida teeb neid nii tõhusaks? Kasutatavad polümeerid teevad umbes 40% väiksema pöördemomendi, mis tähendab väiksemat energiatarvet, kuid samas säilitatakse sama kõrge puhastustõhusus. Neid kraapajaid on spetsiaalselt disainitud nii, et nad lõikuvad läbi vedelike takistuse ja takistavad tahkete osakeste taaslahtisemiseks liikumist. Lisaks võimaldab nende kerget massi liikuda sujuvalt erinevate settekihtide vahel ning ulatuda sügavuseni umbes 2,5 meetrit ka siis, kui süsteemis toimub intensiivne vool.

Mittekleevivad pinnad, mis takistavad biofilmide teket ja ummistumist

Komposiitmaterjalid lihtsalt ei sobi hästi mikroobide kleepumiseks, mis vähendab biofilmikihistumist umbes 70% võrreldes metallpindadega, nagu näitasid 2023. aastal Wastewater Engineering Research Foundation'i tehtud uuringud. Selle materjalide erakordse tõhususe põhjuseks on nende molekulaarselt äärmiselt sile pind. Mõelge sellele kui vee töötlemise seadmetele mõeldud Teflonile – kogu tolmu ja mustus libiseb lihtsalt ära, mitte ei kleepu pinnale. See lahendab meile kõigile tuntud tülikas probleem esmase settejaamas, kus rasv ja õlid kleepuvad aeglaselt liikuvatele osadele nagu liim. Hooldustöötajatel ei ole enam vaja igas nädalas neisse paakidesse ronida. Nüüd piisab kontrollist umbes kolme kuu tagant, mis säästab tunde tööaega ja tagab terve süsteemi sujuvama töö käigu teenindusvahelisel ajal.

Töötlus- ja infrastruktuurieelised kanalisatsioonitäitmiste taasvarustamisel

Olemasolevate reoveepuhastuste kaasaegsestamiseks mittemetallsete kanduritega lahendatakse kriitilisi infrastruktuuri piiranguid.

Galvaanilise korrosiooni ja elektrilise maandamise probleemide kõrvaldamine

Täpselt konstrueeritud polümeerkomposiitid kõrvaldavad galvaanilise korrosiooni erinevate metallide vahel — see eemaldab vajaduse keerukate elektriliste maandussüsteemide järele niisketes keskkondades. See lühendab paigaldusaja 30% võrra ja kõrvaldab korduvad maandusega seotud hooldustööd, lihtsustades renoveerimist eelarve- või ruumipiirangutega objektidel.

Kaalu vähenemine (kuni 60%) võimaldab turvalist renoveerimist vananenud sildkonstruktsioonidel

Tänapäevased komposiitmaterjalid võimaldavad kuni 60% kaalu vähenemist teraskandurite suhtes — see võimaldab renoveerimist vananenud settimissildadel, mille ehitustööd lõpetati enne aastat 1990, ilma struktuurilise tugevduseta. Insenerid teatasid 40% kiiremast paigaldusest koormuspiiratud konstruktsioonidel, vältides kallist sildade asendamist ning pikendades varade kasutusiga.

Tavaliselt esinevad küsimused

Mis on peamised põhjused reoveepuhastustes esinevale korrosioonile?

Korrosioon reoveepuhastusjaamades põhjustatakse peamiselt vesiniksulfiidi osalusel toimuvate keemiliste reaktsioonidega, mis muudavad selle väävelhappeks, ning mikrobioloogiliste protsessidega, mis viivad elektrokeemilisele degradatsioonile.

Miks eeldatakse reoveepuhastusjaamades mittemetallilisi materjale?

Mittemetallilisi materjale, näiteks HDPE-d, UHMW-PE-d ja kiudtugevdatud komposiitmaterjale, eeldatakse seetõttu, et nad on vastupidavad korrosioonile, nende vastupidavus rasketes keemilistes keskkondades on suurendatud ja neile kinnitub vähem biofilm.

Kuidas parandavad mittemetallilised kraapajad sette eemaldamist puhastusjaamades?

Mittemetallilised kraapajad parandavad sette eemaldamist parema hüdraulilise tõhususe, 40% väiksema pöörlemismomendiga ning ülitäpse mittekleepuva pinnaga, mis vähendab biofilmi kogunemist.

Milliseid töökindluse eeliseid pakuvad mittemetallilised kraapajad ümberehitusprojektides?

Mittemetallilised kraapajad kõrvaldavad galvaanilise korrosiooni ja maandusprobleemid, vähendavad kaalu, et installimine vanadesse ehitistesse oleks turvalisem, ning võimaldavad kiiremat paigaldust.