Serbatoi per percolato GFS: perché il percolato di discarica compromette la maggior parte dei rivestimenti

Il percolato di discarica non è un unico liquido, e questo rappresenta il cuore del problema. Si tratta di una miscela variabile e concentrata, la cui composizione cambia in funzione dell’età della discarica, delle condizioni meteorologiche e del flusso di rifiuti che lo ha generato. Un rivestimento scelto sulla base di un’unica analisi di un percolato giovane può rivelarsi del tutto inadeguato cinque anni dopo; a quel punto il serbatoio sarà pieno, l’impianto sarà in funzione e sostituire la vasca diventerà un intervento d’emergenza piuttosto che un semplice acquisto.

Ecco perché lo stoccaggio del percolato richiede un rivestimento la cui resistenza non dipenda dalla specifica composizione chimica del mese. Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) fornisce serbatoi per percolato in acciaio vetrificato, tra cui un impianto da 10.392 m³ realizzato nel 2023 per un progetto di percolato a Pechino, progettato per affrontare l’intera gamma di condizioni che il sito dovrà sostenere.

1. Perché il percolato è così aggressivo?

Il percolato combina elevati livelli di cloruri con alti contenuti di ammoniaca, un pH ampio e variabile, sostanze organiche disciolte e temperature elevate. Ciascuno di questi fattori attacca i rivestimenti e l’acciaio in modo diverso, e l’effetto combinato risulta più dannoso di quello di ogni singolo agente preso separatamente.

Cloruri: Alti livelli di cloruri favoriscono la pitting e la corrosione da stress negli acciai inossidabili e degradano molti rivestimenti organici attraverso fenomeni di blistering osmotico.

Ammoniaca: L’ammoniaca libera è presente in concentrazioni tossiche per la biologia degli impianti di trattamento e aggressiva nei confronti di componenti in rame e ottone presenti in strumenti e raccordi.

pH variabile: Il percolato giovane è tipicamente acido; quello maturo tende a essere neutro o leggermente alcalino. Un rivestimento tollerante solo a un’estremità di tale intervallo tenderà a cedere all’altra.

Organici disciolti: High COD supports biological activity, which generates gas and sulphide and makes the vapour space corrosive in the same way a sludge tank’s is.

Temperatura: Il percolato proveniente da una discarica attiva e in fase di degradazione può essere caldo, e le temperature elevate accelerano tutti i meccanismi di attacco chimico presenti all’interno del serbatoio.

2. In che modo l’acciaio vetrificato resiste a tali condizioni?

A vitreous enamel layer fused to steel at 820-930 degrees Celsius is chemically inert glass, not an organic film. Its resistance does not depend on the coating being impermeable to a particular ion – it is impermeable and inert across the whole range leachate presents.

Inerzia chimica: The fired glass surface is inert across a wide pH range, so a shift from acidic young leachate to alkaline mature leachate does not change the coating’s resistance.

Impermeabilità: Poiché lo strato è costituito da vetro anziché da un film polimerico, il cloruro e l’ammoniaca non possono diffondere attraverso di esso per raggiungere l’acciaio, eliminando così il meccanismo del rigonfiamento osmotico.

Resistenza del legame: Un’adesione nell’ordine di 3450 N per centimetro quadrato significa che il rivestimento rimane saldamente ancorato durante i cicli termici e i movimenti della struttura, anziché sollevarsi come farebbe un film.

Durezza e abrasione: Con una durezza di circa 6,0 sulla scala di Mohs, la superficie resiste alla sabbia e alle incrostazioni trasportate dal percolato, e può essere pulita senza subire danni.

Morbidezza: Una superficie liscia ostacola la formazione di incrostazioni, un aspetto importante poiché il percolato tende a precipitare facilmente calcare e le incrostazioni sotto un rivestimento rappresentano un potenziale punto di rottura.

3. Cosa dovrebbe includere la specifica di un serbatoio per percolato?

La specifica deve considerare lo spazio di vapore e le giunzioni con la stessa attenzione riservata alla parete immersa, poiché in servizio con percolato sono proprio questi i punti che tendono a guastarsi per primi. Inoltre, occorre tenere conto che il liquido può variare nel corso della vita dell’impianto.

Grado di rivestimento per zona: I tetti e le parti superiori dovrebbero essere rivestiti con due mani di vernice seguite da due passaggi di fuoco, oppure tre mani di vernice seguite da tre passaggi di fuoco, poiché lo spazio di vapore è esposto a solfuri e acidi. Le parti inferiori immerse potrebbero richiedere una protezione inferiore.

Compatibilità del sigillante delle giunzioni: Specificare un sigillante certificato per resistere all’esposizione a cloruri, ammoniaca e solfuri. Il rivestimento protegge la lamiera; il sigillante protegge la giunzione, che rappresenta il punto di partenza delle perdite.

Gestione dei gas e controllo degli odori: Il percolato genera gas e odori. La progettazione del tetto, il tracciato dei sistemi di ventilazione e qualsiasi trattamento al carbonio dovrebbero far parte integrante del progetto del serbatoio, non essere aggiunti successivamente.

Provisione per la miscelazione e l’aerazione: I serbatoi di equalizzazione necessitano di miscelazione per mantenere i solidi in sospensione; i serbatoi di trattamento possono richiedere aerazione. Le penetrazioni e i supporti devono essere previsti nella progettazione della struttura.

Protezione delle zone esterne e delle zone a spruzzi: Il percolato schizza e l’acqua di lavaggio scorre lungo la superficie esterna del serbatoio. La protezione esterna dovrebbe essere conforme allo standard interno nella zona degli schizzi e al livello della fondazione.

Sfida del percolato |
Effetto su un rivestimento ordinario o sull’acciaio |
Risposta GFS |

Alti livelli di cloruri |
Pitting nell’acciaio inossidabile, rigonfiamento osmotico sotto film organici |
Lo strato di vetro è impermeabile, pertanto i cloruri non possono raggiungere l’acciaio |

Alta ammoniaca |
Aggressivo per i metalli, gli strumenti e molti rivestimenti organici |
La superficie vitrea inerte non subisce alcun deterioramento nell’intero intervallo di concentrazione |

Variazione del pH con l’età della discarica |
I rivestimenti tolleranti a un determinato intervallo di pH falliscono nell’altro |
L’inerzia si mantiene sia nel percolato acido giovane sia nel percolato alcalino maturo |

Solfuro nello spazio di vapore |
L’attacco acido è concentrato sulla copertura e sui corsi superiori |
Un grado di rivestimento più elevato viene applicato nella zona in cui si verifica l’attacco |

Sabbia, incrostazioni e temperature elevate |
Abrasione e attacco chimico accelerato |
Durezza intorno a 6,0 sulla scala di Mohs e una superficie liscia che resiste all’adesione del calcare |

Assicurazione ingegneristica e supporto al progetto

Ogni serbatoio fornito da Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) è progettato secondo le norme AWWA D103-09 e EN 1090, con verifica mediante elementi finiti dei carichi su guscio, copertura e bocchette; fuso a 820–930 °C sotto controllo ISO 9001 e ISO 45001; testato ai difetti elettrici a 1500 V su tutto il 100% della superficie; assemblato con bulloni di classe 8.8 e sigillante certificato dal produttore. I serbatoi per percolato sono progettati con un grado di rivestimento selezionato per ciascuna zona, testati ai difetti elettrici a 1500 V su tutta la superficie, fusi a 820–930 °C, forniti con sigillanti compatibili con cloruri, ammoniaca e solfuri, dotati di copertura a tenuta stagna e sistemi di controllo degli odori, con penetrazioni per miscelazione o aerazione integrate nel guscio, protezione esterna contro gli schizzi e completa documentazione relativa al rivestimento e alle prove.

“Leachate is not a liquid with a specification – it is a moving target. Choose a coating whose resistance does not depend on hitting the target.”

Domande frequenti (FAQ)

Qual è l’intervallo di pH che un serbatoio per percolato in acciaio rivestito in vetro può sopportare?

La superficie vitrea cotta è inerte su un ampio intervallo di pH, ed è proprio questo il punto: il percolato passa da acido, nei primi anni di vita della discarica, a neutro o leggermente alcalino man mano che il sito matura. Piuttosto che specificare un intervallo di pH, la specifica più utile riguarda la classe di rivestimento per zona e la copertura del test di integrità, entrambi verificabili al momento della consegna.

Esiste un limite di cloruri per un serbatoio di percolato in GFS?

The coating has no chloride limit in the way stainless steel does, because chloride cannot pass through a glass layer to reach the steel. The components that do need attention are the sealant, the flange gaskets and any metallic fittings in contact with the liquid, and those should be specified against the site’s actual chloride concentration.

Come si controlla l’odore su un serbatoio per percolato?

Odour comes from the vapour space, so control starts with a gas-tight roof and sealed penetrations, continues with a properly routed vent, and where the site is close to neighbours ends with carbon treatment or connection to the site’s odour control system.

Can a leachate tank be customized to our site’s analysis?

Yes. Volume, coating grade by zone, sealant selection, roof and gas handling, mixing or aeration provisions, penetrations, external protection and instrumentation are all configured to the leachate analysis, the landfill’s stage and the regulatory requirements, and documented before manufacture.

Punti chiave

La composizione del percolato varia con l’età della discarica; pertanto, è opportuno specificare l’inerzia del rivestimento piuttosto che un intervallo di pH.

Chlorides cannot pass through glass – the vulnerable parts are the sealant, gaskets and metallic fittings.

Lo spazio di vapore e le giunzioni cedono prima della parete immersa: in tali punti è consigliabile applicare la classe di rivestimento più elevata insieme a un sigillante compatibile.

Il controllo degli odori, la miscelazione e la protezione contro gli schizzi esterni sono parte integrante del progetto del serbatoio, non aggiunte successive.