Ursachen und Mechanismen der Korrosion in biologischen Anlagen

Im Bereich der Abwasserreinigung entsprechen biologische Verfahren dem Stand der Technik und sind auch zur Behandlung der in Abwasserreinigungsanlagen anfallenden Klärschlämme sowie zur Verwertung von Abfällen in Kompostierungs- und Vergärungsanlagen etabliert.

In allen genannten Bereichen, in denen biologische Verfahren eingesetzt werden, wird Korrosion beobachtet, die oftmals ebenfalls durch Mikroorganismen bzw. deren Stoff - wechselprodukte induziert wird und bei der Auswahl der eingesetzten Werkstoff e und der Betriebsbedingungen der Anlage besonders beachtet werden muss. Neben den unterschiedlichen Formen der chemischen und physikalischen Korrosion ist insbesondere die Biokorrosion in biologischen Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung zu beachten. Die Ausbildung eines Biofi lms auf den eingesetzten Werkstoff en bildet die „Keimzelle“ für eine mögliche Korrosion dieser Werkstoff e durch die Mikroorganismen im Biofi lm selbst oder deren Stoff wechselprodukte. Eine zentrale Rolle nimmt hierbei der unter anaeroben Bedingungen aus organischen Schwefelverbindungen oder Sulfaten gebildete Schwefelwasserstoff ein. Die überwiegende Menge des in der Natur auftretenden Schwefelwasserstoff s entsteht durch die dissimilatorische Sulfatreduktion durch unter strikt anaeroben Bedingungen lebende sulfatreduzierende Mikroorganismen. Sulfat fungiert in diesem Fall als Elektronenakzeptor, wobei Sulfi d in Form von Schwefelwasserstoff gebildet wird. Sulfatreduzierende Mikroorganismen spielen auch bei der anaeroben Biokorrosion von Eisen eine entscheidende Rolle. Neuere Untersuchungen zeigen einen neuen, noch nicht vollständig aufgeklärten Zusammenhang zwischen den Stoff wechselumsetzungen sulfatreduzierender Mikroorganismen und der anaeroben Biokorrosion von Eisen. Der unter anaeroben Bedingungen gebildete Schwefelwasserstoff wird unter aeroben Verhältnissen, aber auch von einer Vielzahl aerober Mikroorganismen, wiederum zu elementarem Schwefel bzw. bis hin zur Schwefelsäure oxidiert. Die biogene Schwefelsäurekorrosion ist in Verbindung mit der anaeroben Biokorrosion neben der gleichzeitig/zusätzlich auftretenden chemischen und physikalischen Korrosion Ursache für umfangreiche Schäden an biologischen Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung. Durch geeignete Materialauswahl, Kenntnisse der mikrobiologischen Zusammenhänge und verfahrenstechnische Umstellungen und Optimierungen lassen sich jedoch deutliche Verbesserungen erzielen, die zu niedrigeren Instandhaltungs- und Betriebskosten führen.



Copyright: © Fraunhofer UMSICHT
Source: Korrosion in Anlagen zur regenerativen Energieerzeugung (Juni 2006)
Pages: 18
Price: € 9,00
Autor: Dr. Stephan Prechtl
Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich

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