Jak dokonać renowacji skorodowanego stalowego zbiornika na oczyszczalni ścieków za pomocą wykładziny chemoodpornej z tworzywa PEHD

Cel inwestycji

  • Zapewnienie ciągłości procesu technologicznego na oczyszczalni ścieków
  • Zabezpieczenie chemoodporne silnie skorodowanej konstrukcji osadnika za pomocą renowacji wykładziną z tworzywa.

Potrzeby Klienta

  • Uszczelnienie przeciekającej skorodowanej powierzchni osadnika wstępnego z możliwością wykorzystania istniejącej konstrukcji – konieczna pilna renowacja zbiornika oraz ograniczenie czasu przestoju
  • Ograniczenie przecieków ze zbiornika i tym samym zanieczyszczenia gleby
  • Zapewnienie rozwiązania optymalnego technicznie i finansowo (realizacja nowego zbiornika wiązała się ze znacznie wyższymi kosztami inwestycyjnymi)

Co zyskał Klient dzięki zabezpieczeniu osadnika wykładziną z tworzywa sztucznego

  • Ekstremalnie niski czas wykonania, co dało najkrótszy możliwy okres przestoju – podczas renowacji Klient miał wyłączony zbiornik dosłownie na 2-3 dni
  • Oszczędność czasu i kosztów, gdyż zastosowana technologia nie wymagała precyzyjnego czyszczenia powierzchni, osuszania, jak ma to miejsce np. w technologii pokrywania żywicami
  • Kompleksowa realizacja uwzględniająca projekt, wykonanie wykładziny na zakładzie produkcyjnym i montaż wkładki kwasoodpornej w istniejącym zbiorniku
  • Zastosowanie ekologicznego rozwiązania, które ograniczy szkodliwy wpływ ścieków do środowiska naturalnego
  • Wysoka odporność chemiczna zastosowanego materiału wykładziny, co wydłuży czas eksploatacji istniejącego osadnika

Zbiorniki na oczyszczalniach ścieków

Z roku na rok wzrasta potrzeba renowacji zbiorników stalowych i żelbetowych, które pracowały w ekstremalnie trudnych warunkach przez ostatnie dziesiątki lat. Dane Głównego Urzędu Statystycznego pokazują, że w 2019 roku liczba oczyszczalni przemysłowych w Polsce spadła względem 2018 roku z 882 do 859, ale jednocześnie odnotowano wzrost oczyszczalni ścieków komunalnych z 3257 do 3278. Biorąc pod uwagę oczyszczalnie ścieków komunalnych, w latach 2003-2018 zrealizowano 1732 inwestycje związane z ich modernizacją lub rozbudową. W samym 2018 roku wykonano ich 157, co daje ok. 45% więcej inwestycji niż średnia na przestrzeni tych kilkunastu lat. 

Faktem jest, że producenci zbiorników stalowych czy też żelbetowych na ogół dają kilkunastoletnią gwarancję (zazwyczaj jest to 10 lat), w ramach której wykonywane są bieżące naprawy i inne prace konserwacyjne. Niestety, komory czy osadniki wykonane ze stali lub betonu po ponad 10 latach praktycznie nie nadają się do dalszej eksploatacji. Wynika to często z wysokiego stopnia skorodowania powierzchni dna i płaszcza takiego zbiornika, w związku z czym na jego powierzchni pojawiają się znaczne pęknięcia powodujące przecieki szkodliwych ścieków do gruntu. 

Sytuacja Klienta

Na terenie gminnej oczyszczalni ścieków znajdował się stalowy osadnik wstępny o pojemności 80 m3. Po ponad 10 latach użytkowania dno i płaszcz zbiornika uległy silnej korozji, w związku z czym na ich powierzchni pojawiły się pęknięcia, które powodowały przecieki ścieków do gruntu. Celem działu utrzymania ruchu stało się:

  • zapewnienie bezpieczeństwa i ciągłości procesu technologicznego,
  • znalezienie rozwiązania umożliwiającego przedłużenie żywotności zbiornika przy wykorzystaniu istniejącej konstrukcji,
  • optymalny koszt renowacji mieszczący się w budżecie remontowym,
  • ograniczenie czasu przestoju podczas naprawy.

Stan stalowego osadnika wstępnego przed uszczelnieniem – widoczne zniszczenia zbiornika powodujące przecieki ścieków do gruntu

Uszkodzenia zbiorników stalowych i żelbetowych

Na oczyszczalniach ścieków najczęściej stosowanymi do budowy zbiorników materiałami są żelbet, stal z powłoką antykorozyjną lub konstrukcja łączona tj. ściany wykonane ze stali, dno betonowe. Wraz z przebiegiem procesu oczyszczania, który wpływa na wysoką agresywność składu chemicznego ścieków, są one narażone na uszkodzenia na skutek procesów korozyjnych. Obniża to trwałość zbiorników, a tym samym skraca ich okres użytkowania.

Do czynników mających wpływ na korozję, niszczenie, uszkodzenie powierzchni struktury betonu i przeciekanie zbiorników zaliczyć można:

  • zjawisko abrazji wywołane przez ocierające się o powierzchni ścian i dna zbiorników drobne ciała stałe, które zawieszone są w wodzie o silnym przepływie,
  • zjawisko implozji wywołane kawitacją,
  • powstawanie rys i pęknięć w wyniku naprężeń wywołanych przez zmiany temperaturowe,
  • wysoką agresywność chemiczną ścieków, która sprzyja powstawaniu uszkodzeń mechanicznych na skutek korozji.

W przypadku zbiorników stalowych zdarza się, że mimo powłok antykorozyjnych blachy, korozji ulegają płaszcz zbiornika i inne metalowe elementy konstrukcyjne. Wynika to często m.in. z niskiej jakości blachy nieposiadającej odpowiednich aprobat technicznych, źle dobranego rodzaju powłoki ochronnej pod kątem odporności chemicznej czy błędnego wykonania takiej powłoki. Z tego powodu zawsze warto realizować takie inwestycje z firmami, które posiadają doświadczenie w tym obszarze. Ma to bowiem istotny wpływ na okres eksploatacji zbiornika i czas pomiędzy kolejnymi renowacjami.

Jak uszczelnić skorodowany zbiornik na oczyszczalni ścieków i zabezpieczyć go przed działaniem agresywnych ścieków

Wśród znanych rozwiązań z zakresu renowacji zbiorników są np. technologia pokrywania powierzchni żywicami czy malowanie natryskowe chemoodporne. Większość z nich wiąże się z koniecznością odpowiedniego przygotowywania podłoża do nałożenia warstw chemoodpornych poprzez precyzyjne czyszczenie powierzchni z osadu. Wynika to z tego, że stosowane do renowacji materiały wymagają suchego i czystego podłoża, co przekłada się na czasochłonność i wzrost kosztów samego przygotowania powierzchni.

Na rynku można znaleźć wiele materiałów powłokowych do wspomnianych aplikacji, niemniej są sytuacje, gdy stan istniejącego zbiornika jest na tyle poważny (przeciekająca skorodowana powierzchnia), że takie rozwiązania stają się nieracjonalne. W przypadku mocno wyeksploatowanych osadników, które uległy silnej korozji, a ich ściany oraz dno są znacznie uszkodzone i powodują przecieki można zastąpić je nowymi zbiornikami (zarówno ze stali, żelbetu czy tworzywa sztucznego). Wiąże się to jednak z większą inwestycją – niezbędne są prace rozbiórkowe, opracowanie nowego projektu, uzyskanie koniecznych zezwoleń. W przypadku budowy kolejnego zbiornika ze stali czy betonu z żywotnością na ok. 10 lat niosłaby ona za sobą dodatkowe koszty systematycznych prac konserwacyjnych poprawiających jego kondycję w całym okresie eksploatacji (zależnie od gwarancji producenta).

W sytuacji naszego Klienta wymiana osadnika na całkowicie nowy oznaczała inwestycję na większą skalę, dłuższy czas realizacji, a tym samym znacznie wyższe koszty. Miałaby ona uzasadnienie głównie w przypadku, gdy oczyszczalnia znajdowałaby się w okresie większej modernizacji i przeznaczone byłyby na ten cel większe środki.

Rozwiązaniem optymalnym finansowo, technicznie i czasowo była renowacja zbiornika za pomocą wykładziny chemoodpornej z tworzywa sztucznego. W tym przypadku zaproponowaliśmy wykładzinę z polietylenu o dużej gęstości – PE High Density UV (PE-HD, HDPE). Poza wysoką odpornością chemiczną na działanie szkodliwych związków znajdujących się w ściekach tworzywo to gwarantuje pełną szczelność i nieprzepuszczalność dna oraz płaszcza zbiornika. Ze względu na to, że osadnik znajduje się na wolnym powietrzu, bardzo ważne było zapewnienie odporności nowej powłoki na działanie czynników atmosferycznych. W tym celu zastosowaliśmy PE-HD w kolorze czarnym, ze specjalnym typem dodatków w strukturze materiału, które uodparniają tworzywo na oddziaływanie promieni UV.

Montaż wykładziny z tworzywa w zbiorniku stalowym

W ramach zadania w naszym zakładzie produkcyjnym przygotowaliśmy osobno wykładzinę na dno oraz na płaszcz zbiornika, które dostosowaliśmy do wymiarów istniejącego osadnika (średnica 5600 mm, wysokość H = 3350 mm).

Montaż wykładziny z tworzywa w zbiorniku był poprzedzony opróżnieniem osadnika i oczyszczeniem z grubszych warstw osadu (zazwyczaj wystarczy czyszczenie myjką ciśnieniową). Przetransportowane elementy wykładziny umieściliśmy w istniejącym osadniku za pomocą dźwigu. Oba elementy tj. wkładki na dno oraz na płaszcz zespoliliśmy ze sobą poprzez spawanie ekstruzyjne, które zapewnia wysoką hermetyczność połączeń. Szczelność spawów zbadaliśmy metodą przeskoku iskry elektrycznej WEG, co zostało potwierdzone odpowiednim protokołem.

Na wykonanie takiej wykładziny chemoodpornej składają się:

  • złożone metody obliczeniowo-projektowe podczas obliczeń i kompensacji wydłużeń cieplnych (znacząco różne parametry obu materiałów użytych w zbiorniku),
  • wykorzystanie zgrzewarki liniowej czołowej z systemem rejestracji parametrów i kompensacji sił „force-sensing” TPQ + systemu płynnego zwijania płaszczy z tworzywa dużych gabarytów,
  • obróbka CNC na powierzchni roboczej minimum 4000 x 2000 mm,
  • zgrzewanie czołowe rur HDPE SDR 17 / 11,
  • system zabezpieczenia i analizy przed naporem wód gruntowych i oddziaływaniem na materiał wykładziny.

Prace montażowe w ramach zabezpieczenia chemoodpornego – uszczelnienia zbiornika na ścieki

Renowacja zbiornika – jakie korzyści daje wykładzina chemoodporna z tworzywa

Podsumujmy wszystkie korzyści, jakie niesie za sobą zabezpieczenie chemoodporne zbiorników za pomocą wykładzin z tworzyw sztucznych:

  • możliwość wykorzystania istniejącej konstrukcji bez konieczności kosztownych modernizacji,
  • wydłużenie czasu bezpiecznej eksploatacji istniejącego zbiornika dzięki wysokiej odporności chemicznej zastosowanego materiału wykładziny,
  • pełna szczelność i nieprzepuszczalność dna, ścian zbiornika – wykładanie zbiorników tworzywem dzięki jego względnej elastyczności pozwala dopasować materiał do kształtu istniejącego osadnika / komory, co przekłada się na jego stuprocentową szczelność,
  • rozwiązanie umożliwia realizację renowacji w ekstremalnie niskim czasie, co daje najkrótszy możliwy okres przestoju – zbiornik jest wyłączony z użytkowania na 2-3 dni, a nie na tygodnie tak jak zdarza się przy innych technologiach,
  • technologia nie narzuca konieczności precyzyjnego czyszczenia powierzchni, osuszania, przygotowywania do nałożenia warstw chemoodpornych, jak ma to miejsce np. w technologii pokrywania żywicami, co wpływa na oszczędność czasu i kosztów,
  • wykładzina z tworzywa sztucznego jest rozwiązaniem ekologicznym.

Izolację chemoodporną zbiorników w postaci wykładziny chemoodpornej stosuje się dla zbiorników z żelbetu lub stali, m.in. na oczyszczalniach ścieków lub w przedsiębiorstwach, w których magazynuje się materiały niebezpieczne.

Stan osadnika po wykonaniu zabezpieczenia chemoodpornego

Prześlij zapytanie, a my powrócimy do Ciebie z odpowiedzią

Posiadasz zbiornik wykonany ze stali lub żelbetu, którego stan wymaga zabezpieczenia chemoodpornego? Skontaktuj się z nami – wykonamy dla Ciebie odporną wykładzinę z tworzywa, która wydłuży jego eksploatację. W razie potrzeby zrealizujemy również produkcję nowego zbiornika.