DZIAŁANIA OCHRONNE PRZECIWKO H 2 S W SYSTEMIE KANALIZACJI ŚCIEKOWEJ

Transkrypt

1 DZIAŁANIA OCHRONNE PRZECIWKO H 2 S W SYSTEMIE KANALIZACJI ŚCIEKOWEJ Autor: Günter Doppelbauer Kemira Water, Germany Źródło problemu W wielu systemach kanalizacji ściekowej występuje niebezpieczeństwo powstania niekorzystnych warunków w postaci braku tlenu, czego efektem jest wytwarzanie przez mikroorganizmy substancji trujących, jako wyniku ich procesów metabolicznych. Rodzaje problemów związanych z H 2 S w sieci kanalizacyjnej - Skargi lokalnych mieszkańców - Korozja biochemiczna jako czynnik niszczący środki trwałe Beton Elementy metalowe Mechanizmy (ruchowe i kontrolno-sterujące) - Trwałość poszczególnych komponentów wykonanych z betonu skraca się o 2 10 lat - Konsekwencje zniszczeń Wycieki ścieków do gruntu Zanieczyszczenie czystych wód Zanieczyszczenie gruntu Kosztowne, skomplikowane i niebezpieczne prace remontowe Generowanie H 2 S w sieciach kanalizacyjnych Warunki sprzyjające tworzeniu siarkowodoru podczas przepływu ścieków i /lub procesów oczyszczania: Niska zawartość rozpuszczonego tlenu Stężone ścieki (wysoka wartość Biologicznego Zapotrzebowania Tlenu) Łatwo rozkładalne związki węgla Mała prędkość przepływu i długi czas retencji Wzrost temperatury ścieków Spadek odczynu ph ścieków 67

2 Przebieg procesu korozji opartej o H 2 S Siarczany redukowane są do siarczków przez bakterie SRB- sulphate reducing bacteria Związki siarki w formie gazu - H 2 S uwalniane są do atmosfery w obrębie systemu kanalizacji H 2 S jest utleniany przez bakterie (sulphide oxidizing bacteria -SOB) do kwasu siarkowego Wytworzony kwas siarkowy działa korozyjnie na powierzchnię betonową sieci oraz elementy metalowe H 2 S działa bezpośrednio na elementy wyposażenia (ruchowe oraz kontrolno-pomiarowe) Reakcje Biochemiczne w sieci kanalizacyjnej Strefy zagrożenia to głównie odcinki tłoczne sieci Z powodu ładunku BZT duże zużycie tlenu Dalszy rozkład substancji organicznych z uwolnieniem H 2 S 68

3 Wpływ temperatury na wydzielanie się siarkowodoru 4,0 1,01 1,03 1,05 1,07 1,09 (temperature coefficient) 3,5 3,0 2,5 Factor 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Sewer-Temperature Toksyczność siarkowodoru (H 2 S) względem człowieka Stężenie [ppm] Mniej niż 100 Więcej niż 100 około 500 około 1,000 Czas narażenia na kontakt Kilka godzin bez poważnych problemów Mniej niż 60 minut bez poważnych problemów Niebezpieczeństwo dla życia w ciągu 30 minut Niebezpieczeństwo dla życia w ciągu kilku minut około 5,000 Niebezpieczeństwo dla życia w ciągu kilku sekund Zatrucie zależy od stężenia i czasu narażenia Korzyści z eliminacji H 2 S Usunięcie niebezpiecznego dla pracowników H 2 S: Zapobiega problemom korozji, które powodują dodatkowe koszty i wymagają przeprowadzenia czynności inwestycyjnych Zapobiega wyciekom powodującym zagrożenie dla wody pitnej oraz gruntu Eliminuje odory z sieci kanalizacyjnej np. ze studni rozprężnych i pompowni Niweluje ogólnie negatywny wizerunek firmy Z czego składa się pakiet The Kemira H 2 S-Guard : Urządzenia do pomiaru H 2 S w atmosferze 69

4 Control-box jako sterowanie pomp Platforma Internetowa do celów monitoringu Dostawa środków chemicznych Wiedza i serwis Na czym polega pakiet Kemira H 2 S-Guard : Bieżący monitoring stężenia H 2 S w sieci kanalizacyjnej Automatyczne i zoptymalizowane dozowanie chemikaliów Obraz przebiegu zmiany parametrów w czasie Zestaw: usług, urządzeń i chemikaliów Długotrwałe rozwiązanie Obraz Procesu 70

5 Zestaw urządzeń Czujnik pomiarowy H 2 S-Guard Czujnik pomiarowy H 2 S-Guard Measurement mierzy, zapisuje i wysyła stężenia H 2 S. Wszystkie informacje są wysyłane do serwera w celu ich przetworzenia. Sterownik pompy H 2 S-Guard Sterownik pompy H 2 S-Guard jest stosowany do rejestracji oraz transmisji sygnału analogowego oraz cyfrowego w celu określenia optymalnej dawki reagenta. Wszystkie informacje są transferowane do i ze sterownika do serwera gdzie mogą być łatwo wykorzystane. 71

6 Zastosowanie urządzeń pomiarowych Platforma internetowa strona www Strona internetowa z zabezpieczeniem dostępu (identyfikacja użytkownika przed zalogowaniem) Łatwa kontrola, rejestracja, zapis i możliwość zmiany parametrów Specjalny zestaw w zależności od życzeń klienta: - Limity, alarmy, sygnalizacja Forma komunikacji (layout) Automatyczne dostosowanie dawki w zależności od indywidualnych ustawień Żadnych dodatkowych wymagań w oprogramowaniu. Krótki czas sprawdzenia danych z rozproszonych stanowisk Przykład monitoringu poprzez platformę internetową 72

7 Różnorodność produktów W zależności od: rodzaju sieci kanalizacyjnej (ciśnieniowa, grawitacyjna), potencjalnych punktów dozowania (na początku, po środku, na końcu odcinka sieci), intensywności przepływu ścieków, zasadowości ścieków proponujemy produkt optymalny: Azotanowy Żelazowy Korzyści ze stosowania chemikaliów Gotowość do szybkiego zastosowania ważne w razie sytuacji nagłych i/lub sezonowych problemów Łatwość dostosowania do zmiennych warunków Usługi Kemira instaluje i kalibruje urządzenia H 2 S-Guard Dostarcza właściwe reagenty Zapewnia odpowiednie szkolenia Zapewnia ciągłą obsługę procesu Ogólnie w Europie W całej Europie występują problemy z odorami oraz korozją spowodowane siarkowodorem w sieci kanalizacyjnej. W Europie południowej oraz Anglii problem występuje prawie przez cały rok. W pozostałych częściach Europy dotyczy to głównie okresów cieplejszych. Częstą przyczyną podjęcia działań zwalczających H 2 S jest problem odorowy, rzadziej korozja Wzrastają koszty naprawy i budowy sieci kanalizacyjnych. 73

8 Dane dla Europy w 2007 r. (M-miliony) Ludność 710 M Ludność, zaopatrzona w wodę 630 M (89 %) Długość sieci wodociągowej 3 M km Ludność, korzystająca z kanalizacji 540 M (76 %) Długość sieci kanalizacyjnejh Wydatki na renowacje sieci kanalizacyjnej Wydatki na rozbudowę sieci kanalizacyjnej 2.5 M km 3,800 M Euro 6,600 M Euro Materiały użyte w kolektorach grawitacyjnych Material < DN 800 > DN 800 Beton / Beton odnawiany 40 % 73 % Struktura cementowa 3 % 1 % Kamionka 46 % 7 % Ceramika 1 % 16 % Tworzywa sztuczne 8 % 1 % Żeliwo / Stal 1 % 1 % Inne 1 % 1 % Materiały użyte w odcinkach ciśnieniowych, 2007 Materiał < DN 300 > DN 300 Tworzywo sztuczne 85 % 40 % Żeliwo / Stal 13 % 49 % Struktura cementowa 1 % 10 % Inne 1 % 1 % (Trend ku tworzywom sztucznym) 74

9 Case Study Gaia, Portugal Ilość mieszkańców Przepływ m³/d Długość kolektora 70 km Średnica kolektora 800 mm max. temp. 23 C Pora roku Problem Cały rok odory Case Study Gaia, Portugal - wyniki Case Study Alicante, Spain Ilość mieszkańców Przepływ m³/d Długość kolektora 55 km Średnica kolektora 450 mm max. temp. 25 C Pora roku Problem Cały rok odory i korozja 75

10 Case Study Alicante, Spain - wyniki Case Study La Rochelle, France Ilość mieszkańców Przepływ m³/d Długość kolektora 35 km Średnica kolektora 500 mm max. temp. 25 C Pora roku Problem Lato odory Case Study La Rochelle, France - wyniki 76

11 Case Study Wessex Water, England Ilość mieszkańców Przepływ m³/d Długość kolektora 650 km Średnica kolektora 650 mm max. temp. 20 C Pora roku Problem Cały rok odory Case Study Wessex Water, England - wyniki Case Study Bremerhaven, Germany Ilość mieszkańców Przepływ m³/d Długość kolektora 30 km Średnica kolektora 600 mm max. temp. 22 C Pora roku Problem Cały rok korozja 77

12 Case Study Bremerhaven, Germany - wyniki Korozja w stacji pomp 78

13 Korozja żelaza Korozja w kolektorze grawitacyjnym Osunięcie gruntu spowodowane korozją 79