Epämetalliset raapaimet täyttävät jätevesiasemien tiukat vaatimukset.

Korroosionkestävyys ja pitkäaikainen kestävyys jätevedenpuhdistamon ympäristöissä

Kemialliset ja mikrobiset korroosiohaasteet ensisijaisissa ja toissijaisissa selkeyttimissä

Ensimmäisen ja toisen vaiheen selkeyttimet, joita käytetään jätevesiasentamissa, kärsivät vakavista korroosion ongelmista pääasiassa vetyrikastin muuttuessa rikkihappoksi sekä kaiken mikrobisesti indusoitujen korroosion ilmiöiden vuoksi, joista puhutaan. Nämä järjestelmät sisältävät metalliosia, jotka kulumat noin kolme kertaa nopeammin verrattuna tavallisiin jätevesiolosuhteisiin. Kun betoni tulee kyseeseen, tilanne huononee entisestään. Materiaali alkaa hajota nopeasti, kun pH-arvo laskee alle 4,5, mikä tapahtuu melko usein paikoissa, joissa vetyrikastinta esiintyy runsaasti. Tämä tarkoittaa, että rakenteelliset vauriot syntyvät paljon aiemmin kuin odotettaisiin niissä tärkeissä sedimentointialueissa, joissa kaikki riippuu vankasta rakenteesta.

Materiaalitieteen läpimurtoja: HDPE, UHMW-PE ja kuituvahvistetut komposiitit

Nykyajan ei-metalliset materiaalit poistavat korroosioriskit molekulaarisella inertillisyydellään:

• HDPE (korkeatiheyksinen polyeteeni) : Kestävät koko jäteveden pH-alueen (2–12)
• UHMW-PE (erittäin korkeamolekyylinen polyeteeni) : Toimii 15 kertaa pidempään kuin ruostumaton teräs kuluttavissa lietteissä
• Kuituvahvisteiset komposiitit : Säilyttää rakenteellisen eheytensä jatkuvan mikrobiologisen altistumisen aikana

Nämä polymeerit estävät sähkökemiallisia hajoamisprosesseja, jotka heikentävät metalleja, ja niiden hydrofobiset pinnat vähentävät biofilmien tarttumista 78 % verrattuna metallivaihtoehtoihin.

Elinkaariaineisto: 15+ vuoden käyttöikä verrattuna ruostumattomien terästen raapaimien 5–7 vuoteen (EPA WERF 2022)

Epämetalliset raapaimet tarjoavat mitattavia kestävyysetuja Pohjois-Amerikan jätevesiasentojen laajalla alueella:

Lähde: EPA Water Environment Research Foundationin vuoden 2022 tutkimus 140 tehtaasta

Tämä pidennetty käyttöikä vähentää raivaimien vaihtofrekvenssiä 60 %:lla ja poistaa galvaanisen korroosion riskin, kun olemassa olevaa infrastruktuuria päivitetään.

Ylimääräinen lietteen ja pinnan rasvan poistotehokkuus jätevesiasentamoissa

Hydraulinen tehokkuus ja alhainen kiertomomentti korkean viskositeetin liettekerroksissa

Tutkimukset sedimenttikammioiden pohjapuhdistimista osoittavat, että ei-metalliset pohjapuhdistimet toimivat noin 30 % paremmin hydraulisen tehokkuuden suhteen niissä paksuissa liete-kerroksissa verrattuna perinteisiin metallipohjaisiin vaihtoehtoihin. Mikä tekee niistä niin tehokkaita? Käytetyt polymeerimateriaalit aiheuttavat noin 40 % vähemmän pyörivää vääntömomenttia, mikä tarkoittaa pienempää tehonkulutusta ilman, että puhdistustehokkuus heikkenee. Nämä pohjapuhdistimet on varustettu teroilla, jotka on suunniteltu erityisesti leikkaamaan nesteen vastusta ja estämään kiinteiden hiukkasten sekoittuminen takaisin suspensioon. Lisäksi niiden kevyt rakenne mahdollistaa sileän liikkumisen eri lietekerrosten läpi, jolloin ne pääsevät syvyyteen noin 2,5 metriä, vaikka järjestelmässä olisi voimakas virtaus. Tämäntyyppinen suorituskyky on yhä tärkeämpi jätevesien käsittelylaitoksille, jotka pyrkivät optimoimaan toimintaansa.

Ei-liimaava pinnan ominaisuus estää biofilmien muodostumista ja tukkoitumia

Komposiittimateriaalit eivät yksinkertaisesti sovi hyvin mikrobien kiinnittymiseen, mikä vähentää biofilmien muodostumista noin 70 % verrattuna metallipintoihin, kuten Wastewater Engineering Research Foundationn tutkimus vuodelta 2023 osoittaa. Näiden materiaalien erinomainen tehokkuus johtuu niiden molekulaarisella tasolla erinomaisen sileästä pinnasta. Ajattele tätä kuin teflonpintaa jätevesikäsittelylaitteissa – lika ja muut aineet liukuvat suoraan pois sen sijaan, että tarttuisivat kiinni. Tämä ratkaisee sen ärsyttävän ongelman, joka kaikki tunnemme ensisijaisissa sedimentointialtaissa, jossa rasva ja rasvahappo hitaasti 'liimautuvat' liikkuvien osien pinnalle ajan myötä. Huoltotyöntekijöiden ei enää tarvitse kiivetä näihin altaisiin viikoittain. Sen sijaan he voivat tarkistaa tilanteen noin kerran kolmessa kuukaudessa, mikä säästää työtunteja ja pitää koko järjestelmän toiminnan sujuvana huoltokutsujen välillä.

Toiminnalliset ja infrastruktuurilliset edut jätevedenpuhdistamoiden uudistamisessa

Olemassa olevien jätevesien käsittelylaitosten modernisointi ei-metallisilla raivaimilla ratkaisee kriittisiä infrastruktuurirajoituksia.

Galvaanisen korroosion ja sähköisen maadoituksen ongelmien poistaminen

Suunnitellut polymeerikomposiitit poistavat galvaanisen korroosion eri metallien välillä, mikä tekee tarpeettomiksi monimutkaisten sähköisten maadoitusjärjestelmien käytön kosteissa ympäristöissä. Tämä vähentää asennusajan 30 %:lla ja poistaa toistuvan, maadoitukseen liittyvän huollon, mikä yksinkertaistaa jälkiasennuksia budjetti- tai tilarajoitteisissa laitoksissa.

Painon vähentäminen (enintään 60 %) mahdollistaa turvallisen jälkiasennuksen vanhoille silta-rakenteille

Edistyneet komposiitit saavuttavat enintään 60 %:n painon vähentämisen verrattuna teräsraivaimiin, mikä mahdollistaa jälkiasennuksen ikääntyneille selkeyttimen silloille, jotka on rakennettu ennen vuotta 1990, ilman rakenteellista vahvistusta. Insinöörit raportoivat 40 %:n nopeamman asennuksen kuormitusrajoitteisille rakenteille, mikä välttää kalliit siltojen korvaamiset ja pidentää varojen käyttöikää.

Usein kysytyt kysymykset

Mitkä ovat korroosion pääasialliset aiheuttajat jätevesien käsittelylaitoksissa?

Korroosio jätevedenkäsittelylaitoksissa johtuu pääasiassa vetyrikastin kemiallisista reaktioista, jolloin se muuttuu rikkihappoon, sekä mikrobiologisista toiminnoista, jotka aiheuttavat sähkökemiallista rappeutumista.

Miksi ei-metallisia materiaaleja suositellaan jätevedenkäsittelylaitoksissa?

Ei-metallisia materiaaleja, kuten HDPE:tä, UHMW-PE:tä ja kuituvahvistettuja komposiitteja, suositellaan niiden korroosionkestävyyden, parannetun kestävyyden kovien kemikaalien ympäristössä ja vähentyneen biofilmien tarttumisen vuoksi.

Kuinka ei-metalliset raivaajat parantavat lietteen poistoa käsittelylaitoksissa?

Ei-metalliset raivaajat parantavat lietteen poistoa tarjoamalla paremman hydraulisen tehokkuuden, 40 % vähemmän pyörivää vääntömomenttia ja erinomaiset ei-tarttuvat pinnan ominaisuudet, jotka vähentävät biofilmien muodostumista.

Mitä käyttöhyötyjä ei-metallisilla raivaajilla on uusintaprojekteissa?

Epämetalliset raivaimet poistavat galvaanisen korroosion ja maadoitusongelmat, vähentävät painoa turvallisempaa asennusta vanhoille rakenteille ja tarjoavat nopeammat asennusaikataulut.