Расчёт метантенков.
Для сбраживания принимаем мезофильный режим (Т = 33ºС).
По [2, табл. 59] выбираем суточную дозу загрузки метантенка. При влажности смеси после осадкоуплотнителя 95 % она при мезофильном режиме будет составлять 5%.
Расчёт расхода осадка и ила по беззольному веществу при зольности осадка Зос=30%, зольности активного ила Зил=25% и гигроскопической влажности осадка и ила Вг и Вг' равной 5%:
Обез=Осух(100-Вг)(100-Зос)/(100*100)=7,42(100-5)(100-30)/(100*100)=4,93 т/сут
Ибез=Исух(100-Вг')(100-Зил)/(100*100)= 6,38(100-5)(100-25)/(100*100)=
=4,55 т/сут
О пределим суммарные расходы осадка и ила. По сухому веществу:
Мсух= Осух+ Исух=7,42+6,38=13,8 т/сут
По беззольному веществу:
Мбез= Обез+ Ибез=4,93+4,55=9,48 т/сут
Посчитаем среднее значение влажности и зольности:
Вл.смеси=95%
Зсмеси=
При выборе режима сбраживания следует иметь в виду , что термофильный процесс заканчивается примерно в 2 раза быстрее мезофильного и обеспечивает полную дегельминтизацию осадка, но требует дополнительного расхода топлива на подогрев метантенков. В то же время осадок, сброженный в термофильных условиях, труднее отдаёт воду для его промывки. Учитывая, что проектом предусматривается механическое обезвоживание сброженной смеси с последующей термической сушкой осадка , принимаем мезофильный режим сбраживания, что позволит полностью обеспечить процесс теплом, получаемым от сжигания газов брожения, и повысить нагрузку на вакуум –фильтры.
Требуемый объём метантенка:
V1=Vвых*100/Д=147,78*100/5=1970,41 м³
Д – суточная доза загрузки осадка в метантенк, в %
При влажности исходной смеси 95% доза загрузки для мезофильного режима составит Д=5%.
Период сбраживания:
П=100/Д=100/5=20 суток
К онструктивные размеры метантенков
Диаметр, м |
Полезный объем одного резервуара, м3 |
Высота, м |
Строительный объём, м3 |
|||
верхнего конуса
|
цилиндрической части
|
нижнего конуса
|
здания обслуживания
|
газового киоска
|
||
12,3 14 16,6 19,2 18 22,4 22,75 |
1000 1600 2500 4000 6000 8000 9000 |
1,9 2,35 2,5 2.9 3,15 4,45 4.52 |
9,6 11,8 12.5 14,7 18 16,3 17,88 |
2,15 2,6 3.05 3.5 3.5 3.7 3.62 |
652 2035 2094 2520 2700 2000 - |
100 112 136 174 170 170 - |
Принимаем 2 типовых метантенка d=12,3м, полезным объёмом одного резервуара 1000 м³. Высота верхнего конуса 1,9 м, цилиндрической части 9,6 м , нижнего конуса 2,15 м.
Определим период сбраживания:
П=100/D = 100/5 =20 (сут,)
n=V1/V=1970,4/1000=1,97≈2шт
Определим выход газа на 1 кг беззольного вещества загружаемого осадка:
,
Rlim-максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, % определяемое по формуле :
Rlim=[(0,53*Обз+0,44*Ибз)/Мбз]*100%=(53 · 4,93+44 · 4,55)/9,04=51,05%
Kr-коэффициент, зависящий от режима сбраживания и от влажности осадка загр. В метантенк и принимаемый = 0,407 [2, табл.61].;
Rr = 51,04 – 0,407 · 5=48(%)
Выход газа из метантенков:
Принимается равным 1г на 1г распавшегося беззольного вещества. Объёмный вес газа 1кг/м3 выход газа в м3 на 1 кг загружаемого беззольного вещества.
Гб=Rlim-Kr*Д/100*γ=Rr/100*γ=0,45 на 1 кг безз. в-ва
Суммарный выход газа составит:
Г=0,45*9,04*1000=4068 (м³/сут),
Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем мокрые газгольдеры, вместимость которых рассчитывается на 2 ÷ 4 часа выхода газа.
а — общий вид газгольдера в разрезе, б — затвор; 1— водяной бассейн, 2- телескоп, 3 — подвижной колокол, 4— направляющие, 5 — ролики