Суточная доза осадка, загружаемого в метантенк

Режим сбраживания	Суточная доза загружаемого в метантенк осадка при влажности загружаемого осадка, %, не более
	93	94	95	96	97
Мезофильный	7	8	8	9	10
Термофильный	14	16	17	18	19

 

Количество газа, получаемого при сбраживании осадков сточных вод, принимается из расчёта 1 г на 1 г распавшегося беззольного вещества загружаемого осадка.

Количество беззольного вещества осадка Q _без, т/сут.:

                      (7.2)

где В_г – гигроскопическая влажность осадка, %; З_ос – зольность сухого вещества осадка, %.

Расход осадка V _ос, м³/сут., определяется с учетом влажности:

                                  (7.3)

где W _ос – влажность осадка, %.

Распад беззольного вещества загружаемого осадка R_r, %, в зависимости от дозы загрузки определяется как:

                           (7.4)

где R _lim – максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, %, определяемое по формуле (7.5); K_r – коэффициент, зависящий от влажности осадка и принимаемый по табл. 7.2; Д _mt – доза загружаемого осадка.

 

Таблица 7.2

Значения коэффициента K_r

Режим сбраживания	Значение Kr при влажности загружаемого осадка, %
	93	94	95	96	97
Мезофильный	1,05	0,89	0,72	0,56	0,40
Термофильный	0,455	0,385	0,31	0,24	0,17

 

Максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка R _lim, %, определяется по формуле:

       (7.5)

где C_fat, C_gl, C_prt – соответственно содержание жиров, углеводов и белков, г, на 1 г беззольного вещества осадка.

При отсутствии данных о химическом составе осадка величину R _lim допускается принимать: для осадков из первичных отстойников – 53 %; для избыточного активного ила – 44 %; для смеси осадка с активным илом – по среднеарифметическому соотношению смешиваемых компонентов по беззольному веществу.

Рассмотрим пример расчётов по приведённым формулам. Определить количество биогаза, образующегося при совместном сбраживании сырого осадка и избыточного активного ила на станции биологической очистки производительностью 360 тыс. м³/сут. Концентрация сухого вещества в смеси 30 кг/м³. Концентрация взвешенных веществ в воде составляет 200 мг/л, БПК_полн = 200 мг/л, эффект осветления в первичных отстойниках 50 %.

Расход осадка по сухому веществу:

В процессе осветления воды в первичных отстойниках происходит снижение концентрации загрязнений, фиксируемых БПК, примерно на 15-25 %. Принимая среднее из приведенных значений 20 %, определяем БПК, L_a, мг/л, в воде, поступающей в аэротенки:

L_a = 200(1 – 0,2) = 160 мг/л.

Количество активного ила, т/сут.:

где a = 0,3 – коэффициент прироста активного ила; b = 15 мг/л – вынос активного ила из вторичных отстойников.

Для расчётов количества беззольного вещества осадка и активного ила примем гигроскопическую влажность 5 %, зольность сухого вещества осадка 30 %, активного ила – 25 % соответственно.

Влажность сырого осадка 96 %, влажность избыточного активного ила 99,3%, плотность соответственно 1,08 и 1,03 кг/л. Вычисляем расход сырого осадка и избыточного активного ила:

Общий расход осадков на станции:

– по сухому веществу

– по беззольному веществу

– по объему смеси фактической влажности

Среднее значение влажности смеси:

По табл. 7.1 и 7.2 определяем дозу загрузки и коэффициенты K _r: для мезофильного режима Д _mt = 10 %, K_r = 0,4; для термофильного режима Д _mt = 19 %, K_r = 0,17.

Максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка примем по среднеарифметическому соотношению смешиваемых компонентов R _lim = 48 %.

Распад беззольного вещества загружаемой смеси:

– в мезофильном режиме:

– в термофильном режиме:

Количество распавшегося беззольного вещества загружаемого осадка:

– для мезофильного режима

– для термофильного режима

Массовый расход газа, получаемого при сбраживании смеси осадка и активного ила, будет равен тем же значениям. Принимая плотность газа усредненного состава равной 1 кг/м³, получим объёмный выход газа при сбраживании:

– в мезофильном режиме

– в термофильном режиме

 

7.1.2 Определение выхода биогаза на сельскохозяйственных

биогазовых установок

Количество жидкого навоза L, м³, выходящего из животноводческих ферм и комплексов:

                         (7.6)

где N – число линий удаления навоза; Q_ki – количество экскрементов, м³, от животных, обслуживаемых одной линией удаления навоза, принимается по нормам технологического проектирования (см. табл. 7.3-7.5); G ₁ – количество воды, м³, необходимое для функционирования одной линии удаления навоза; G ₂ – количество воды или жидкой фракции навоза, необходимое для смыва осадка из каналов и проведения санитарно-ветеринарных мероприятий по окончании цикла производства, м³/сут.; G ₃ – количество воды или жидкой фракции навоза, необходимое для смыва осадка из коллекторов, м³.

 

Таблица 7.3