EN
De corrosie-uitdaging in afvalwaterbezinktanks
Sedimenteringtanks in afvalwaterzuiveringsinstallaties ondervinden ernstige corrosieproblemen door zwavelzuur dat ontstaat wanneer bepaalde bacteriën actief worden. Dit gebeurt vooral in de delen van de tank waar geen zuurstof aanwezig is, aangezien sulfaatreducerende bacteriën sulfaten omzetten in waterstofsulfidegas. Het gas reageert vervolgens met lucht aan het oppervlak tot zwavelzuur. Dit zuur tast betonnen wanden, leuningen en allerlei mechanische onderdelen binnen de tanks aan. Zelfs wanneer deze constructies zijn voorzien van een epoxycoating of -bekleding, versnelt microbiële invloedscorrosie het proces nog steeds. Traditionele roestvrijstalen slibschrapers zijn ook niet veilig. Chlooriden, sulfiden en die vervelende vluchtige organische verbindingen vinden minuscule scheurtjes en beginnen problemen te veroorzaken. Ze zorgen voor pitting hier en daar, maar ook voor spleetcorrosie en spanningsbarsting die mettertijd verder verslechtert. Al deze schade verstoort een constante verwijdering van slib en leidt tot vervanging van apparatuur lang voordat deze eigenlijk afgedankt zou moeten worden. Niet-metalen slibschrapers die specifiek voor dit werk zijn ontworpen, verdragen deze chemicaliën beter. Ze gebruiken speciale polymeren die niet elektrochemisch reageren. Installaties die te maken hebben met zeer agressieve afvalwaterchemie, besteden vaak ongeveer 30% van hun jaarlijkse onderhoudsbudget aan het bestrijden van corrosieproblemen. Daarom is het kiezen van materialen die langer meegaan niet alleen goed engineering, maar ook essentieel om de bedrijfsvoering soepel te houden zonder op termijn de kosten buiten proporties te laten oplopen.
Hoe niet-metalen slibschrapers superieure corrosieweerstand bieden
Polymeren en composietmateriaalkunde achter corrosieweerstand
Niet-metalen slibschrapers maken gebruik van geavanceerde polymeren zoals UHMWPE (Ultra-High Molecular Weight Polyethylene) en glasvezelversterkte kunststoffen (FRP) om bijna volledige weerstand tegen corrosie te bereiken. Deze materialen elimineren elektrochemische paden via drie mechanismen:
- Moleculaire dichtheid (0,94–0,98 g/cm³) creëert niet-poreuze barrières tegen microbiele doordringing en zuurinfiltratie
- Chemisch inerte polymeerketens verzetten zich tegen oxidatie door chloriden (<500 ppm) en zwavelzuur (pH <1), in tegenstelling tot metalen die redoxreacties ondergaan
- Absolute galvanische isolatie – waardoor de elektrochemische cel die nodig is voor corrosie wordt geëlimineerd
Onafhankelijke polymeertesten volgens ASTM D638 bevestigen een retentie van 89% van de treksterkte na 10.000 uur in omgevingen met pH 2 – een prestatie die epoxy-gecoate koolstofstaal en roestvrij staal met een factor vier overtreft.
Prestaties in de Praktijk: Niet-Metalen versus Roestvrijstalen Slibschrapers in Zure, Chloride-rijke Omgevingen
Roestvrijstaal kwaliteit 316L—vaak genoemd vanwege zijn corrosiebestendigheid—valt snel uit in chloorhoudend afvalwater, ondanks beweringen van fabrikanten over een levensduur van 20 jaar onder milde pH-omstandigheden. Veldgegevens uit 12 gemeentelijke en industriële zuiveringsinstallaties tonen:
| Parameter | Niet-metalen schraper | Rostvrij Staal (316L) |
|---|---|---|
| Chloride tolerantie | Onbeperkt | Valt uit >500 ppm |
| Behoud van treksterkte (5 jaar) | 85% (GRP) | 63% |
| Onderhoudsvermindering | 70% | 40% ten opzichte van koolstofstaal |
Installatieoperators melden consistent een 12–15 keer langere levensduur vergeleken met koolstofstaal in zure bezinktanks. Omdat er geen sprake is van metaalmoeheid, pitting of galvanische koppeling, daalt de ongeplande stilstand met 70%—een doorslaggevend voordeel in toepassingen met chloride-rijk afvalwater, zoals voorgeschreven door EPA-corrosierichtlijnen voor infrastructuurbestendigheid.
Operationele en Economische Voordelen van Niet-Metalen Slibschrapers
Verminderde stilstand en onderhoudskosten gedurende de levensduur
Slibschrapers gemaakt van niet-metalen materialen kunnen de bedrijfskosten verlagen omdat ze geen last hebben van corrosieproblemen zoals hun metalen tegenhangers. Volgens een aantal sectoronderzoeken, waaronder een recent rapport van de Water Environment Federation uit 2023, hebben glasvezelversterkte kunststof (GFK) schrapers ongeveer de helft minder onderhoud nodig per jaar in vergelijking met roestvrijstalen exemplaren wanneer ze worden gebruikt in gebieden met hoge chlorideconcentraties. Op de lange termijn levert dit over een periode van twintig jaar ongeveer 30 procent besparing op de totale kosten op, ondanks de hogere initiële kosten voor deze niet-metalen opties. De belangrijkste redenen achter deze besparingen zijn vrij eenvoudig, maar belangrijk voor beheerders om in overweging te nemen.
- Eliminatie van kathodische beschermingssystemen en bijbehorende monitoring
- Geen lassingsreparaties voor putcorrosie of spleetcorrosie
- Verminderde vervangingsfrequentie van aandrijfkettingen, lagers en schrappers
Het ontbreken van galvanische degradatie elimineert ook de noodzaak van periodieke inspecties van de coating en opnieuw aanbrengen van coatings, wat het onderhoudsplan verder vereenvoudigt.
Verbeterde betrouwbaarheid en consistente efficiëntie bij het verwijderen van slib
Polymeren die zijn ontworpen voor extreme omgevingen behouden hun vorm en sterkte, zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan sterk zure of alkalische omstandigheden met een pH van 1 tot 13. Metalen onderdelen barsten vaak, verliezen hun beschermlagen of lossen onder deze omstandigheden eenvoudig sneller op. In een recente studie werd de prestatie gedurende drie jaar gevolgd in zes verschillende installaties die afvalstromen verwerken met een hoog gehalte aan zwavelzuur. De resultaten toonden aan dat polymere ketelschrapers slib consistent verwijderden met een efficiëntie van ongeveer 98%, vergeleken met slechts 74% voor versies van roestvrij staal. Omdat ze lichter zijn, belasten deze polymeersystemen de motoren en aandrijfmechanismen minder. Installaties meldden energiebesparingen tussen 15% en 20%, terwijl ze nog steeds betrouwbaar functioneerden in grote tanks van meer dan 20 meter breed. Het behoud van dit soort constante prestaties is van groot belang in cruciale gebieden zoals chemische neutralisatiebassins. Wanneer vaststof niet goed wordt verwijderd, kan dit problemen veroorzaken in de gehele procesketen en leiden tot schendingen van milieuvoorschriften die niemand wil tegemoet treden.
Het juiste niet-metalen slibschraapper kiezen voor uw toepassing
Belangrijke specificatieoverwegingen: tankgeometrie, slibviscositeit en chemische blootstellingsprofiel
Een effectieve keuze van slibschrapers vereist het afstemmen van de uitrusting op drie cruciale operationele parameters:
- Tankgeometrie bepaalt de mechanische compatibiliteit. Rondetanks met een diameter onder 20 m zijn meestal geschikt voor randaandrijvingssystemen, terwijl rechthoekige tanks langer dan 30 m een vakwerkbekrasting of kettingschraapconstructie vereisen voor volledige dekking en gelijkmatige koppelverdeling.
- Slibviscositeit bepaalt de vereiste schrapersterkte. Licht slib (<10% vaste stof) werkt efficiënt met centrale aandrijvingsschrapers, maar zwaar slib (>25% vaste stof) vereist verstevigde schotten, groter bladcontactoppervlak en zware aandrijfmechanismen die geschikt zijn voor dynamische belasting.
Chemische blootstelling blijft de meest complexe factor. Ingenieurs moeten analyseren:
| Parameter | Typisch Bereik | Correlatie van faalrisico |
|---|---|---|
| pH-niveaus | 1,5 â 12,5 | Hoogst aan de uiteinden |
| Chloridegehalte | Variabel per industrie | Directe correlatie met pittingpercentage |
| Temperatuur | 4 °C – 60 °C | Versnelt hydrolyse en thermische veroudering |
Volgens een recente studie uit 2024 naar afvalwaterapparatuur, gebeuren bijna twee derde van alle schraperstoringen doordat de materialen gewoon niet goed bestand zijn tegen de chemicaliën waaraan ze worden blootgesteld. Daarom is het zo belangrijk om polymeren te kiezen die aansluiten bij de specifieke omstandigheden op elke locatie. Neem bijvoorbeeld UHMWPE: dit werkt uitstekend in zure omstandigheden met veel sulfiden, maar wees voorzichtig wanneer de temperaturen boven de 60 graden Celsius stijgen, omdat het dan te zacht kan worden. FRP-materialen verdragen hitte over het algemeen beter, maar ook hier moet zorgvuldig worden gekozen voor de juiste harsen als ze bestand moeten zijn tegen chloride. Voordat u definitieve specificaties vastlegt, loont het om de chemische compatibiliteitskaarten van fabrikanten te raadplegen. Deze moeten gebaseerd zijn op normen zoals ASTM D543 en ISO 17892-10 om ervoor te zorgen dat alles correct is afgestemd.
FAQ Sectie
Waarom lijden bezinktanks aan corrosie?
Sedimenteringtanks lijden onder corrosie door de vorming van zwavelzuur wanneer sulfaatreducerende bacteriën sulfaten omzetten in waterstofsulfidegas, dat met lucht reageert tot zuur.
Welke materialen worden gebruikt in niet-metalen slibschrapers?
Niet-metalen slibschrapers zijn gemaakt van geavanceerde polymeren zoals UHMWPE en glasvezelversterkte kunststoffen, die een superieure corrosieweerstand bieden in vergelijking met metalen onderdelen.
Hoe verlagen niet-metalen slibschrapers de onderhoudskosten?
Niet-metalen slibschrapers verlagen de onderhoudskosten doordat ze geen galvanische bescherming, lasreparaties of frequente vervangingen nodig hebben, wat leidt tot een besparing van 70% op onderhoudsinzet.
Wat zijn de belangrijkste voordelen van het gebruik van niet-metalen slibschrapers?
De belangrijkste voordelen zijn superieure corrosieweerstand, lagere onderhoudskosten, verbeterde betrouwbaarheid en hogere efficiëntie bij het verwijderen van slib.