לחימה בקורוזיה של חומצה גופרתית במפעלי שפכים

סרט הדרכה - רפא"ל - מערכת שחר TOGO (יולי 2019).

Anonim

בכתב מחקר מים, חוקרים אוסטרים מ TU גראץ ואוניברסיטת גראץ לדון חומרים חדשים המונעים נזק קורוזיה המושרה בטון מיקרוביאלי.

מערכות השפכים הן חלק בלתי נפרד מתשתיות בכל קהילה. בעולם אידיאלי, הם פועלים בצורה חלקה והם ארוכי טווח. אבל תהליכי טרנספורמציה ביוגניים במערכות ביוב וטיפול במים הם "אויב טבעי" של צמחים קונבנציונליים, מה שמביא לעתים קרובות לפגיעה בבטון ובאלמנטים ממתכת שהם יקרים לתיקון. כתוצאה מכך, אין זה נדיר עבור מערכות שפכים יש תוחלת חיים של פחות מעשר שנים, לפני שהם צריכים להיות משופצים או להחליף רכיבים בודדים. גזים רעילים המשתחררים במהלך תהליכים ביוגניים, כגון מימן גפרתי, מהווים גם הם סיכון בריאותי משמעותי, מה שגורם למגוון תסמינים של גירוי לכשל נשימתי ולמוות.

בכתב של כתב העת Water Research, קבוצה בין תחומית של חוקרים מ TU גראץ ואוניברסיטת גראץ יש אסטרטגיות שמטרתן למנוע מה שמכונה מיקרוביאלית המושרה בטון קורוזיה (MICC).

מיקרוביאלית המושרה בטון קורוזיה: להעלים עין לא את התשובה

קיריל גרינג, ממכון הגיאולוגיה היישומית ב- TU GRAZ, הסביר כי "MICC מרבה לעתים קרובות את סוגי הבטון הקונבנציונליים המשמשים במפעלי טיהור שפכים בקצב של סנטימטר או יותר בשנה, ולכן ניתן להרוס את מרכיבי הבטון רק כמה שנים, גרימת נזק משמעותי למערכות שפכים ". לדברי החוקרים, לעתים קרובות יש חוסר מודעות לתהליכים אלה ואת האיום שנוצר על תשתיות שפכים ובריאות האדם. "סגירה של מכסה הביוב והביט לכיוון השני היא לא התשובה", הוסיף גרנג. בגרמניה לבדה, ההשפעה הכלכלית של תיקוני מערכת שפכים היא לשים סביב 450 מיליון יורו בשנה. למרות שאין נתונים זמינים כעת עבור אוסטריה, עלויות ניתן extrolated וגם להחיל על מדינות אירופאיות אחרות.

מיקרוביאלית המושרה קורוזיה חומצה (MICC) במתקני הטיפול בשפכים נובע רצף של תגובות ביוגניות גופרתי הפחתת, ואחריו reoxidation. בתחילה, גופרית בצינורות לחץ או בשפכים עומדים מופחתת על ידי חיידקים בתנאים אנאירוביים או נטולי חמצן, ויוצרים גופרית מימן. זה גז חריף, רעיל מאוד בורח לתוך הביוב ואת האוויר מתפזר לתוך צינורות ביוב ו manholes. יש reoxidation על ידי חיידקים autotrophic מתרחש על קירות בטון כי אפילו לא באים במגע עם שפכים. מיקרואורגניזמים אלה מייצרים חומצה גופרתית אשר מגיבה עם אלמנטים של בטון. כפי שציין Günther Koraimann מהמכון לביולוגיה מולקולרית מאוניברסיטת גראץ, שחקר את התהליכים האלה בפירוט, מסביר: "זה מוביל להיווצרות נמרץ של ביופילם על פני הבטון, ירידה בערך ה- pH מתחת שני, כלומר חומצי מאוד, וכן היווצרות נרחב של מינרלים חדשים, בעיקר בצורת גבס.שילוב של תהליכים אלה גורמת להרס מהיר של הבטון.

פתרון הוליסטי

מדעני גראץ עבדו על פתרון הוליסטי תוך שימוש בגישה מחקרית בין-תחומית. מחקר מעמיק לתוך תהליכים microstructural ו microbiological בעקבות פיתוח חומרים חדשים MICC עמיד בשיתוף פעולה הדוק עם המכון לבנייה חומרי בניין ב TU Darmstadt. בהקשר זה, בטון geopolymer הוכיח להיות מתאים במיוחד כדי לעמוד בפני קורוזיה חומצה. כאשר מפתחים חומר בנייה זה, ההתנגדות לחומצה הייתה תכונה רצויה ביותר, כמו גם משטחים נוגדי חיידקים מאוד, שבהם צוות המחקר עשה התקדמות משמעותית - מיקרואורגניזמים המפעילים את תהליך החמצון הראשוני אינם מסוגלים להתיישב על משטחים כאלה מלכתחילה. בתורו, זה מונע היווצרות של חומצה גופרתית. פלוריאן Mittermayr של המכון הטכנולוגי ובדיקה של חומרי בנייה ב TU גראץ ציין: "השגנו כמה תוצאות מאוד מבטיח עם חומרים בעלי תוחלת חיים הרבה יותר מאשר סוגים קונבנציונליים של בטון.השימוש בחומרים ארוכי טווח אלה יאפשר למפעילים לשפץ מערכות שפכים פגומות, המרחיבות משמעותית את חיי השירות שלהן ומפחיתים את הנטל הכספי על איגודי השלטון המקומי והשפכים ". החוקרים פרסמו את הממצאים האחרונים שלהם על מניעת MICC בגיליון הנוכחי של כתב העת מים מחקר 134 (2018) 341-352: "ההתקדמות חומרים בטון עבור מערכות ביוב מושפע קורוזיה המושרה בטון מיקרוביאלית: סקירה."

המחוז האוסטרי של שטיריה סיפק גיבוי כספי למחקר, והוא מוקדש להעלאת המודעות לבעיה הגלובלית הזו בין הרשויות המקומיות של שטייר ואגודות השפכים האזוריות.

menu
menu