Izolacja przestrzeni gazowej zbiornika fermentacyjnego osadu ściekowego
Izolacja przestrzeni gazowej zbiornika fermentacyjnego osadu ściekowego.
Głównym zadaniem oczyszczalni ścieków jest usuwania ze ścieków substancji w nich rozpuszczonych przed odprowadzeniem ich do rzeki, jeziora, morza czy gruntu. Osad wytrącony ze ścieków ulega fermentacji, która przy dostępie tlenu i przebiegająca na otwartej przestrzeni jest bardzo uciążliwa zarówno dla środowiska jak i mieszkańców pobliskich okolic. Z tego powodu prowadzenie fermentacji w komorach zamkniętych bez dopływu tlenu pozwala w nieszkodliwy sposób zneutralizować osad ściekowy, a dodatkowo daje możliwość uzyskania biogazu, który można wykorzystać do produkcji energii elektrycznej i cieplnej. Oczyszczalnie ścieków mają stosunkowo wysokie zapotrzebowanie własne zarówno na energię cieplną i elektryczną, dlatego energetyczne wykorzystanie biogazu z fermentacji osadów ściekowych może w istotny sposób poprawić rentowność tych usług komunalnych.
Fermentacja beztlenowa osadu ściekowego przebiega w zamkniętych komorach fermentacyjnych, w których w wyniku zachodzących procesów wytwarzany jest metan. Dla prawidłowego przebiegu procesu fermentacji niezbędne jest zachowanie odpowiedniego poziomu pH oraz temperatury. Najczęściej wykorzystywaną metodą fermentacji metanowej jest metoda mezofilna przeprowadzana w temperaturze 30–40 stopni. Powstający w komorze fermentacyjnej biogaz gromadzony jest w przestrzeni gazowej znajdującej się w górnej części komory pomiędzy dachem a powierzchnią osadu. Następnie jest stamtąd odprowadzany do urządzeń oczyszczania i przygotowania, które mają za zadanie oczyścić gaz do czystego metanu, który stanowi 60% składu biogazu. Tak pozyskany metan spalany jest w układzie kogeneracyjnym, dzięki czemu uzyskuje się energię elektryczną oraz cieplną.
Wymagania odnośnie temperatury oraz agresywne środowisko panujące wewnątrz komory stawiają wysokie wymagania materiałom izolacji termicznej zbiorników fermentacyjnych. Przykładem może być oczyszczalnia ścieków w Lubbock w Teksasie, w której do cieplenia komory fermentacyjnej zastosowano pianę poliuretanową natryskiwaną na wewnętrzne powierzchnie ścian i dachu. Piana poliuretanowa to jedyny materiał, który jest w stanie zachować swoje właściwości izolacyjne w tak trudnych warunkach. Pomimo tego, piana PUR jak i inne powłoki izolacyjne w tak specyficznych warunkach wymagają konserwacji i napraw.
W oczyszczalni ścieków w Lubbock produkcja biogazu odbywa się w dwóch okrągłych komorach fermentacyjnych z stalowym dachem w kształcie kopuły, pod którym gromadzony jest gaz. Naprawa zbiorników prowadzona była w każdej komorze oddzielnie z uwagi na to, że przerwanie procesu fermentacji i uruchomienie go od nowa zajęłoby sporo czasu, a co za tym idzie straty w produkcji biogazu i energii byłyby znaczne. Na początek osad z jednej komory został przepompowany do drugiej. Po opróżnieniu i wyczyszczeniu usunięto starą warstwę izolacji z wewnątrz komory. Chcąc zapewnić większą skuteczność izolacji cieplnej dachu , gdzie na styku z gazem agresywność środowiska jest największa, zdecydowano, że nowa warstwa izolacji zostanie ułożona na zewnętrzne powierzchnie dachu.
Dla poprawienia przyczepności natrysku stalowa powierzchnia kopuły została wyczyszczona poprzez piaskowanie. W tym wypadku dobra przyczepność piany, dopasowanie do krzywizny kopuły, szczelność oraz odporność na warunki atmosferyczne dają możliwość zastosowania jednej opcji izolacji jaką jest natrysk pianki poliuretanowej . Ten system izolacji sprawdził się bardzo dobrze również z uwagi na liczne przejścia instalacji i rur, których szczelne zaizolowanie poprzez natrysk piany powiodło się bez problemu. Dla zwiększenia trwałości izolacji piane pokryto powłoką silikonową elastomerową, a w miejscach chodników powłokę wzbogacono dodatkowymi granulkami tworzącymi nawierzchnię antypoślizgową.
Data publikacji: 02.12.2016