Практическое занятие № 13.

Тема: Расчёт метантенков

Задание: Пример расчета метантенка (Определить необходимый объем метантенка для станции аэрации, обслуживающей город с населением N = 200000 человек)

Необходимое количество тепла следует определять с учетом теплопотерь метантенков в окружающую среду. Определение вместимости метантенков производят в зависимости от факти-ческой влажности осадка по суточной дозе загрузки, прини-маемой для осадков городских сточных вод по таблице 24, а для осадков производственных сточных вод – на основании экспери-ментальных данных.

При наличии в сточных водах анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) суточную дозу загрузки надлежит проверять по формуле:

D_mt=10× D_lim/C_dt(100-P_mud),

где C_dt-содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г сухого вещества осадка, принимаемое по экспери-ментальным данным; P_mud- влажность загружаемого осадка, %;

D_lim- предельно допустимая загрузка рабочего объема метантенка в сутки, принимаемая, г/м³: D_lim - 85 – для других «мягких» и промежуточных анионных ПАВ; 65 – для анионных ПАВ в бытовых сточных водах.

Таблица 24

При наличии в сточных водах ПАВ величину суточной дозы загрузки D_mt, %, принятую по данной таблице, проверяют по ранее приведенной формуле. Если значение суточной дозы, определенное по этой формуле, менее указанного в СНиП для заданной влажности осадка, то вместимость метантенка необходимо откорректировать с учетом дозы загрузки, если равно или превышает – корректировка не производится.

Распад беззольного вещества загружаемого осадка Rr, %, в зависимости от дозы загрузки определяют по формуле:

R_r = R_lim× K_r× Д_mt ,

где R_lim - максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, %, K_r – коэффициент, зависящий от влажности осадка; Д_mt- доза загружаемого осадка, %.

Весовое количество газа, получаемого при сбраживании, принимают 1 г на 1 г распавшегося беззольного вещества загру-жаемого осадка, объемный вес газа – 1 кг/м³, теплотворную способность – 5000 ккал/м³.

Влажность осадка, выгружаемого из метантенка, принимают в зависимости от соотношения загружаемых компонентов по сухому веществу с учетом распада беззольного вещества.

При проектировании метантенков предусматривают:

- мероприятия по взрыво-пожаробезопасности оборудования и обслуживающих помещений – в соответствии с ГОСТ 12.3.006-75;

- герметичные резервуары метантенков, рассчитанные на избыточное давление газа до 5 кПа (500 мм вод.ст.);

- число метантенков – не менее двух, при этом все метантенки должны быть рабочими;

- отношение диаметра метантенка к его высоте (от днища до основания газосборной горловины) – не более 0, 8-1;

- расположение статического уровня осадка – на 0, 2-0, 3 м выше основания горловины, а верха горловины – на 1, 0-1, 5 м выше динамического уровня осадка;

- площадь газосборной горловины – из условия пропуска 600-800 м³ газа на 1 м² в сутки;

-расположение открытых концов труб для отвода газа из газового колпака на высоте не менее 2 м от динамического уровня;

- загрузку осадка в верхнюю зону метантенка и выгрузку из нижней зоны;

-систему опорожнения резервуаров метантенков – с возмож-ностью подачи осадка из нижней зоны в верхнюю;

-переключения, обеспечивающие возможность промывки всех трубопроводов;

- перемешивающие устройства, рассчитанные на пропуск всего объема бродящей массы в течение 5-10 ч;

- герметически закрывающиеся люки-лазы, смотровые люки;

- расстояние от метантенков до основных сооружений станций, внутриплощадочных автомобильных дорог и железнодорожных путей – не менее 20 м, до высоковольтных линий – не менее 1, 5 высоты опоры;

- ограждение территории метантенков.

Газ, получаемый в результате сбраживания осадков в метан-тенках, используют в теплоэнергетическом хозяйстве очистной станции и близрасположенных объектах.

Для регулирования давления и хранения газа применяют мокрые газгольдеры, вместимость которых рассчитывается на 2-4-часовой выход газа, давление газа под колпаком 1, 5-2, 5 кПа (150-250 мм вод.ст.). При обосновании допускается применение двухступенчатых метантенков в районах со среднегодовой темпе-ратурой воздуха не ниже 6 °С и при ограниченности территории для размещения иловых площадок.

Метантенки первой ступени проектируютт на мезофильное сбраживание - второй ступени в виде открытых резервуаров без подогрева. Выпуск иловой воды предусматривают на разных уровнях по высоте сооружения, удаление осадка – из сборного приямка по иловой трубе диаметром не менее 200 м под гидростатическим напором не менее 2 м. Вместимость метантенков второй ступени рассчиты-вают исходя из дозы суточной загрузки, равной 3-4%. Метантенк второй ступени оборудуют механизмами для удаления накапли-вающейся корки.