7.4.2. Метантенки

Одним из основных методов обезвреживания осадка в городских сточных водах является анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков. Этот процесс происходит в метантенках, расчёт которых заключается в подсчёте количества образующихся на станции осадков, обоснованном выборе режима сбраживания, определение требуемого объёма сооружения и степени распада беззольного вещества. Осадок в метантенке перемешивается и подогревается с помощью особых устройств. В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процессов – мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30-35^оС, и термофильное, происходящее при температуре 50-55^оС, принимаем мезофильное сбраживание.

Определим количество осадка по сухому веществу, поступающего из первичных отстойников:

Q_сух = С_ср.взв ∙Э∙К∙Q_{сут ∙}10^-6 = 365,58∙0,6∙1,2∙86000∙10^-6 = 22,25 т/сут,

где Q_сут– производительность очистной станции, м³/сут;

Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках;

К – коэффициент, учитывающий увеличение объёма осадка за счёт крупных фракций взвешенных веществ , не улавливаемых при отборе проб для анализа, К = 1,11,2.

Определим количество ила по сухому веществу из вторичных отстойников:

U_сух =[0,8] = 18,71 т/сут,

где а –коэффициент прироста активного ила, а = 0,3-0,5;

b– вынос активного ила из вторичных отстойников,b=15,0 мг/л.

Общее количество сухого вещества равно:

М_сух =Q_сух+U_сух =22,25+18,71 = 40,95 т/сут.

Расход сырого осадка находим по формуле:

V_ос ===444,96 м³/сут,

где _ос - влажность осадка при самотечном удалении под гидростатическим давлением равно 95 %;

_ос– объёмный вес осадка равный 1 т/м³.

Расход избыточного активного ила определяется по формуле:

V_ил. ===692.8 м³/сут;

где _ил– влажность ила равна 97,3 %;

_ил– объёмный вес ила, равный 1 т/м³.

Общее количество осадка и биологической пленки:

М_общ =V_ос +V_ил. = 444,96 + 692.8 = 1137.74 м³/сут.

Влажность смеси осадка и ила:

_см = (1 - М_сух/М_общ) ∙100 = (1 –40,95/1137.74) ∙100 = 96.4 %.

Доза суточной нагрузки на метантенк принимается по в зависимости от влажности смеси осадка и ила.

При мезофильном режиме и = 96.4 % суточная дозаD_сут=9.4% .

Объём метантенка находим по формуле:

W== (1137.74∙100)/9.4 = 12103.59 м³.

Число метантенков должно быть не менее двух, согласно .

Определяем количество метантенков:

N=W/w₁ = 12103.59 /4000= 3.1 шт,

где w₁– объём одного метантенка, принимаем 4000 м³.

Принимаем 4 метантенкадиаметром 20 м, объемом 4000 м³, высотой 17,0 м.

Определяем фактическую дозу суточной нагрузки на метантенк :

D_{сут.факт} ==1137.74=7.11 %.

Определяем время пребывания осадка в метантенке:

Т = 100/D_{сут.факт} = 100/7,11 = 14.1 сут.

7.4.3. Газгольдеры

Газгольдеры применяются для поддержания постоянного давления в газовой сети с учётом неравномерного выхода газов из метантенков, с целью максимального его использования на площадках очистных сооружений. Газгольдеры служат для сбора газа.

Удельный расход газа определяется по формуле:

Г_уд= (а_см-n∙D_{сут.факт})∙ 10^-2= (50 – 0,49∙7,61)∙ 10^-2= 0,451м³/кг = 465.16 м³ /т,

где а_см - предел распада смеси осадка и ила, %,

а_см= (а_ос)/М_без = 50%

М_без– количество беззольного вещества:

М_без= (100 - В_г)∙(100 - З_ос)∙М_сух∙10^-4= (100-5)∙(100-27,5)∙40,95∙10^-4= 28,21 т/сут,

где В_г– гигроскопическая влажность, равная 5 %;

З_ос– зольность осадка, 27,5 %.

Общее количество газа:

Г_общ= Г_уд∙М_без= 465.16∙28,21 = 13120.39 м³/сут.

Объём газгольдеров:

W_г= Г_общ∙t/ 24 = 13120.392 /24 =1093.37 м³,

где t- время хранения газа, принимается согласно,t= 24 ч.

Число газгольдеров:

N_г=W_г/w₁=1093.37/600 = 1.82 шт .,

где w₁– объём одного газгольдера, м³, принимается 600 м³ .

Принимаем 2 газгольдера D_вн = 11,48 м.

Фактическое время пребывания газа в газгольдере равняется:

t_факт =w_1общ= 600= 1,13 ч .