Расчет метантенка марки MR-369

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Самарский государственный технический университет

Факультет ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Кафедра ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

И БИОТЕХНОЛОГИЯ

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему Расчет метантенка марки MR-369

по дисциплине оборудование биотехнологических предприятий

Кнутова О.П.

Самара 2018 г.



РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит страниц, таблиц, источников и 2 листа графического материала формата А4.

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, МЕТАН, АКТИВНЫЙ ИЛ, МЕТАНТЕНК, РАСЧЕТ, БРОЖЕНИЕ, ЭКОЛОГИЯ, СТОЧНЫЕ ВОДЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ, ОЧИСТКА.

В пояснительной записке курсового проекта рассмотрены основные принципы очистных сооружений, их нужда и использование в городах, расчет метантенка марки MR-369 по его характеристикам и его чертеж.



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие сведения

1.2 Мезофильный режим сбраживания

1.3 Метантенки с термофильным и комбинированным режимами

1.4 Газгольдеры

1.5 Принцип действия метантенка

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет метантенка

2.2 Расчет газгольдеров

2.3 Результаты расчета

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Аппаратурно-технологическая схема метантенка марки MR-369



ВВЕДЕНИЕ

Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, технических, сельскохозяйственных и производственных целей. В процессе использования воды человеком она изменяла, свои природные свойства и в ряде случаев становилась опасной в санитарном отношении. Впоследствии с развитием инженерного оборудования городов и промышленных объектов возникла необходимость в устройстве организованных способах отведения загрязненных отработанных потоков воды по специальным гидротехническим сооружениям.

В настоящее время значение пресной воды как пригодного сырья постоянно возрастает. мезофильный газгольдер термофильный метантенка

При использовании в быту и промышленности вода загрязняется веществами минерального и органического происхождения. Такую воду принято называть сточной водой.

В зависимости от происхождения сточных вод они могут содержать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. Водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обеззараживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой. Водоотводящие системы обеспечивают также отведение и очистку дождевых и талых вод. Строительство водоотводящих систем обусловливалось необходимостью обеспечения нормальных жилищно-бытовых условий населения городов и населенных мест и поддержания хорошего состояния окружающей природной среды.

В современном мире остро стоит проблема экологического состояния планеты, поэтому немаловажное значение уделяется совершенствованию систем водоочистки, ведь чистая вода является залогом здоровья и благополучия населения нашей планеты.



1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие сведения

Метантенк представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем, предназначенный для сбраживания осадка. Для ускорения процессов брожения в метантенке используют подогрев осадка и его перемешивание. Осадок подогревают обычно до температуры 33 или 53 °С острым паром.

Обычно в метантенки подается смесь сырого осадка из первичных отстойников и уплотненного избыточного активного ила из вторичных отстойников. Допускается подача в метантенки и других сбраживаемых органических веществ после их дробления (отбросов с решеток, домового мусора, промышленных отбросов органического происхождения и т. п.) [2].

В зависимости от температуры сбраживания различают мезофильный режим (при температуре 33 °С) и термофильный (при температуре 53 °С). Режим выбирают на основании технико-экономических расчетов с учетом методов последующей обработки и утилизации осадков и санитарных требований. Количество образующихся газов (метана и угольной кислоты) зависит от количества и состава осадка, а интенсивность их выделения -- от температуры брожения и режима загрузки метантенка свежими порциями осадка. Исследования показали, что в метантенках степень распада органического вещества составляет в среднем 40 %. Наибольшему распаду подвергаются жироподобные вещества и углеводы. При сбраживании выделяются газы: метан -- примерно 63-64 % и угольная кислота -- 32-33 %.

По конструктивным признакам метантенки бывают:

· с неподвижным незатопленным

· с подвижным перекрытием.

Наибольшее распространение в отечественной практике получили метантенки с неподвижным незатопленным перекрытием. Газо- и теплоизоляция бетонного перекрытия метантенков выполнены из четырех-пяти слоев перхлорвиниловой массы, уложенной по бетону и покрытой цементной стяжкой. Затем уложен слой шлака толщиной 50 см, также покрытый цементной стяжкой, а сверху трехслойной рулонной кровлей. В этих метантенках осадок перемешивают мешалками либо гидроэлеватором, а подогревают острым паром.

Газ, образующийся в метантенке, можно использовать в качестве топлива в котельных установках. При неполном использовании выделяющегося газа давление его в метантенке увеличивается, что может вызвать прорыв водяного затвора, находящегося в газовом колпаке. Гораздо опаснее обратное явление, т.е. образование вакуума внутри метантенка и засасывание в газовое пространство воздуха, который в смеси с газом может образовать горючую взрывоопасную смесь. Давление газа регулируют с помощью мокрого газгольдера, который поддерживает в газовой линии и внутри метантенка давление 0,2 м вод. ст.

Наиболее рациональной является эксплуатация метантенков по прямоточной схеме, при которой загрузка и выгрузка осадка происходят одновременно и непрерывно. Такой режим создает благоприятные температурные условия в метантенке, так как исключается охлаждение бродящей массы от залповых поступлений более холодного сырого осадка и ила, и обеспечивает равномерное газовыделение в течение суток. Осадок подается через дозирующую камеру в верхнюю зону метантенка и выгружается из конусной части днища [3].

За рубежом получила распространение двухступенчатая обработка осадка в метантенках: первая ступень выполняется в виде закрытых подогреваемых метантенков, вторая ступень часто представляет собой открытые неподогреваемые метантенки. На второй ступени осадки не сбраживаются, а уплотняются, и твердая часть отделяется от иловой воды. Сбраживание в двухступенчатых метантенках не имеет преимущества в степени распада беззольного вещества по сравнению с одноступенчатыми метантенками равного объема, но позволяет примерно вдвое уменьшить объем осадка за счет удаления иловой воды. Двухступенчатое сбраживание обеспечивает более устойчивый процесс в условиях неравномерного притока сточных вод на станцию.

Двухступенчатые метантенки рекомендуется проектировать для районов со среднегодовой температурой воздуха не ниже 6 °С и при ограниченности территории для размещения иловых площадок.

Метантенки второй ступени представляют собой земляные резервуары, облицованные бетоном или камнем. Глубина резервуаров при небольших их размерах 3-5, при больших -- 5-12 м. Осадок подается рассредоточений на половину глубины, а выпуск уплотненного осадка производится с нескольких уровней и со дна. Влажность выгружаемого осадка 92-94 % [1].

Как уже указывалось, осадок в метантенках подогревается различными способами. В отечественной практике наибольшее распространение получил способ подогрева острым паром. Пар низкого давления с температурой 100-110 °С подается во всасывающую трубу насоса, который перекачивает осадок в метантенк, или пар подается в метантенк с помощью инжектирующих устройств. Пар смешивается с осадком, конденсируется и нагревает его.

Перемешивают осадок циркуляционными насосами с гидроэлеваторами или пропеллерными мешалками. Осадок целесообразно перемешивать в течение 5-10 ч в сутки. Гидроэлеваторы надежны в эксплуатации, но имеют низкий коэффициент полезного действия, поэтому их применяют только для метантенков объемом до 1700 м³.

Две стадии (фазы) сбраживания, характерные для всех видов анаэробных процессов, проявляются при мезофильном режиме в виде стадий разжижения и газообразования. На первой стадии образуются ЛЖК, на второй метанообразующие бактерии продуцируют метан из этих кислот или спиртов. Эти виды бактерий очень чувствительны к изменению рН, максимум их активности приходится на диапазон рН от 6,8 до 7,2. Если произведено слишком большое количество ЛЖК, величина рН падает и это сдерживает биологический процесс.

1.2 Мезофильный режим сбраживания

Для мезофильного режима сбраживания максимальный выход газа при температуре 33 °С составляет по объему 700-900 л на 1 кг распавшегося беззольного вещества при времени обработки 25-27 суток. При понижении температуры до 30 °С время обработки составляет около 30 суток, при температуре 25 °С 34-35 суток и т. д. С учетом предела технического распада беззольного вещества при мезофильном брожении оптимальный выход газа с 1 кг поступающей органической массы загрязнений в целом составляет 400-500 л. При этом теплотворная способность газа характеризующая его качество, должна быть в пределах 5700-6200 ккал/м³. Если время процесса сбраживания увеличить, то есть уменьшить дозу загрузки, процесс метанообразования пройдет более глубоко, что выразится в большей доле метана в составе газовой смеси и, следовательно, повысит теплотворную способность газа.

Исходя из максимального выхода газа время сбраживания осадков в мезофильных условиях должно составлять около 27 суток при доведении температуры до предела жизнедеятельности мезофильной микрофлоры -- 33-35 °С.

Оптимальное ведение процесса мезофильного сбраживания достигается при следующих условиях. Вначале нужно максимально сгустить осадок (избавиться по возможности от большего количества воды, являющейся балластом в процессе сбраживания); произвести непрерывную загрузку метантенков или хотя бы выполнять эту операцию как можно чаще; поддерживать постоянной максимальную температуру (35 °С) независимо от колебаний температуры сырого осадка и окружающей среды; тщательно перемешивать загружаемый осадок с бродящей массой и весь объем бродящей массы; стараться держать постоянной нагрузку по органическим веществам на активную анаэробную микрофлору, не допуская попадания токсических веществ [4].

Требование максимального сгущения до концентрации не менее 15 г\л осадка, подаваемого на анаэробное сбраживание, обусловлено заданным пределом распада органических веществ, достигаемым за возможно короткое время. Оптимальный режим сбраживания при длительности процесса 9-14 суток требует меньшей зольности и влажности осадка. Следовательно, оптимальная эксплуатация метантенков всецело зависит от эффективности работы песколовок и первичных отстойников.

В оптимальном режиме выход газа от сбраживания сырого осадка (при температуре 30 °С) составляет 0,57-0,68 м³/кг по беззольному веществу. Однако эти данные получены на очистных станциях при обработке хозяйственно-бытовых сточных вод. Для городских стоков со значительной долей промышленных сточных вод практически выход газа может быть еще меньше.

Сбраживание смеси сырого осадка с активным илом подчиняется всем приведенным закономерностям. Избыточный активный ил, имеющий значительно более высокую влажность, чем сырой осадок, разбавляет его, и эффективность процесса сбраживания при этом понижается. Изменения количеств удаляемого избыточного ила должны обязательно учитываться в регулировании дозы загрузки метантенков и температуры. Особенно важно при этом регулирование работы илоуплотнителей.

Если возрастает расход избыточного ила, увеличивается нагрузка на илоуплотнители. Чтобы уплотненный ил поступал в метантенк с постоянным расходом и как можно меньшей влажности, необходимо иметь резервный илоуплотнитель, работающий обычно с пониженной нагрузкой и используемый для сглаживания пиковых расходов избыточного ила.

Успешная эксплуатация метантенков может быть нарушена попаданием веществ, токсически влияющих на анаэробную микрофлору: ионов тяжелых металлов (меди, никеля, цинка), избытка ионов аммония, сульфидов, цианидов, фенолов, высококонцентрированных поверхностно-активных веществ (ПАВ). Поэтому при нарушениях работы метантенков, но при благоприятных главных условиях протекания процесса нужно произвести химический анализ указанных ингредиентов.

Иловая вода, скапливающаяся над поверхностью осадка в метантенке, должна систематически удаляться, так как ее чрезмерное скопление повышает влажность сброженного осадка.

Поступление токсических веществ с сырым осадком увеличивает концентрацию ЛЖК, понижает соответственно рН, способствует сильному пенообразованию и выделению зловонных запахов. В таких случаях, если известкование, усиленное перемешивание с добавкой повышенных количеств свежего сырого осадка не дадут положительного эффекта, полностью заменяют содержимое метантенка сброженным осадком из других метантенков, а при выходе из строя всех метантенков производят новую наладку, выяснив причину аварии.

1.3 Метантенки с термофильным и комбинированным режимами

Термофильный анаэробный процесс сбраживания обеспечивается специфичной микрофлорой, функционирующей только в диапазоне температуры 50-55 °С, поэтому перевести метантенки на этот режим путем простого повышения температуры нельзя.

Скорость термофильного процесса сбраживания и глубина распада органических веществ выше скорости мезофильного, однако ввиду повышенного удельного расхода тепла этот процесс менее экономичен в эксплуатации. Кроме того, после термофильного сбраживания осадок очень плохо поддается обезвоживанию на иловых площадках, и это обстоятельство нужно особенно учитывать при переводе метантенков на термофильный режим сбраживания. [5].

Преимущества термофильного процесса сбраживания проявляются при комбинированной схеме эксплуатации метантенков, в которой сначала сырой осадок или его смесь с избыточным активным илом сбраживается в мезофильном режиме, затем после отделения и удаления (на аэротенки) иловой воды осадок направляется на термофильное сбраживание.

Комбинированные (ступенчатые) схемы обработки осадков используются и с мезофильным сбраживанием на обеих ступенях, причем метантенки второй ступени можно не обогревать, выдерживая в них осадок со временем обработки 2-4 суток при слабом перемешивании или без него, чтобы он отделился от иловой воды. Такой метод можно использовать при условии, если на очистной станции есть резервные емкости метантенков [6].

1.4 Газгольдеры

Эксплуатация газгольдеров заключается в ежедневном учете количества поступающего и расходуемого газа и обеспечении бесперебойной работы всех узлов сооружений.

Одним из наиболее частых и опасных нарушений работы газгольдера может быть заклинивание колокола. Причины таких нарушений заключаются в деформации направляющих, неправильной установке роликов, плохой их смазке и других конструктивных дефектах.

Для того чтобы колокол плавно и правильно поднимался вверх при заполнении газгольдера газом и не было заклинивания колокола, верхние ролики должны размещаться на крыше колокола равномерно по всему периметру. Нижние ролики, установленные по низу каждого подвижного звена, должны двигаться по внутренним направляющим, прикрепленным к поверхностям стенок резервуара. Система внутренних и внешних направляющих обеспечивает восприятие нагрузок, действующих на газгольдер, от ветра, снега и т. д.

При заполнении газгольдера газом должна быть обеспечена определенная глубина гидрозатвора. Она предусматривается с учетом возможности перекоса подвижного звена, запаса высоты в случае образования волн на наружной поверхности воды в гидрозатворе и запаса глубины для предотвращения просачивания газа через воду над прокладкой в нижней части гидрозатвора [7].

Нижний гидрозатвор колокола, выходя из резервуара, зачерпывает воду. Когда гидрозатвор входит в зону газового пространства, газ вытесняет воду из внутренней полости в наружную на общую высоту, равную заданному давлению газа.

В крышке колокола установлен манометр в виде изогнутой трубки по уровню воды, по которому можно следить за нормальным ходом подъема колокола. Заклинивание и задержка при подъеме вызывают дополнительное давление и сопротивление.

1.5 Принцип действия метантенка

Рис. 1. Метантенк:

1 -- мягкая кровля; 2 -- кирпич; 3 -- шлак; 4 -- смотровой люк; 5 -- труба для выпуска газа в атмосферу; 6 --газопровод для газового колпака; 7 -- газовые колпаки; 8 -- пропеллерная мешалка; 9 -- переливная труба; 10 -- трубопровод для загрузки сырого осадка и активного ила; 11 -- трубопроводы для удаления иловой воды и выгрузки сброженного осадка с разных горизонтов; 12 -- паровой инжектор для подогрева метантенков; 13 -- трубопровод для выгрузки сброженного осадка из конусной части метантенка; 14 -- термометр сопротивления; 15 -- трубопровод для опорожнения метантенка (в футляре).

Работу метантенка рассмотрим на примере рис 1.

Предварительно нагретые разжиженные органические отходы с исходной влажностью и активный ил под напором вводят в резервуар через 10 трубопровод для загрузки сырого осадка. При этом клапан на трубе 5 открыт для выпуска воздуха в атмосферу. При помощи пропеллерной мешалки вся масса перемешивается для равномерного брожения и препятствует образованию корки. Образовавшийся биогаз отводят по патрубку 6, который установлен на куполе, тогда как величина избыточного давления биогаза и величина его вакуума регулируется редукционным клапаном. Сброженная масса из конусной части отводится по патрубку 13.

Очистка камер от неразложившихся веществ осуществляется через трубопровод 15, а если при работе метантенка совместно с разжиженными органическими отходами в него поступили ингибиторы процесса сбраживания (антибиотики, бытовая химия, токсичные вещества и др.), которые приводят к замедлению процесса сбраживания и сокращению выхода биогаза, необходимо остановить работу метантенка и промыть камеры сбраживания. Для этого нужно полностью опорожнить метантенк и через 9 трубу пустить воду и промыть резервуар и все трубы.

Регулирование температурного режима в камере обеспечивается острым паром при помощи парового инжектора 12 и перемешивается мешалкой.

Для периодического или постоянного контроля значений рН в патрубках метантенка установлены датчики рН, взаимодействующие с программным пультом управления и кранами-регуляторами (на рисунке не показаны). Для отбора проб по замеру значений рН в лабораторных условиях и переносными рН-метрами рядом с датчиками или вместо них могут быть установлены ручные краны-пробоотборники.

Газо- и теплоизоляция бетонного перекрытия метантенков выполнены из четырех-пяти слоев перхлорвиниловой массы, уложенной по бетону и покрытой цементной стяжкой. Затем уложен слой шлака толщиной 50 см, также покрытый цементной стяжкой, а сверху трехслойной рулонной кровлей.

Установление задаваемого значения рН сбраживаемой в метантенке массы обуславливается, в том числе, необходимостью обеспечения более полного эффекта гарантированного обеззараживания сбраживаемых отходов от патогенной микрофлоры, гельминтов, их яиц и семян сорняков, что более полно достигается в кислой среде сбраживания при широком диапазоне температур анаэробного сбраживания.

Вводимая под напором разжиженная смесь свежих органических отходов, смешиваясь с находящейся в камере сбраживаемой массой, обсеменяется активным симбиозом микроорганизмов, обеспечивает более быстрое расщепление (гидролиз) трудносбраживаемых составляющих отходов (гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин и другие полисахариды, белки, жиры) [8].



2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет метантенка

Таблица 1

Технические характеристики аппарата

Параметры	Значение
Объем, м3	1000
Высота цилиндрической части, м	6,5
Высота верхнего конуса, м	1,9
Диаметр, м	12,5
Высота нижнего конуса, м	2,15

В табл. 2 представлены исходные данные для технологического расчета процессов, протекающих при анаэробном сбраживании в метантенках.

Таблица 2

Исходные данные

Показатели	Обозначение	Величина
Концентрация взвешенных веществ в воде, мг/л	С	264,57
Эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках	Е	0,53
Коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ	k	1,2
Коэффициент прироста активного ила	a	0.3
БПКполн сточной воды, после первичного отстойника, мг/л	Len	264,7
Плотность осадка		1
Степень распада без зольного вещества, %		39
Экспериментальный коэффициент	n	0,21
Пределы распада избыточного активного ила, %	аи	44
Пределы распада сырого осадка, %	ао	53
Зольность сухого вещества осадка, %		30
Показатели	Обозначение	Величина
Вынос активного ила из вторичных отстойников, мг/л	b	15
Гигроскопическая влажность сырого осадка, %		5
Гигроскопическая влажность активного ила, %		5
Зольность активного ила, %		25
Влажность сырого осадка, %		95
Влажность уплотненного осадка, %		97,3
Плотность избыточного активного ила		1
Суточная доза загрузки осадка в метантенк, %		18,5

После обработки в метантенке осадок подвергается подсушиванию на иловых площадках, поэтому в метантенке предусмотрен термофильный режим, при котором сбраживание осадка происходит при температуре 50-55 єC. Количество сухого вещества осадка, образующегося на станции за одни сутки, рассчитывается по формуле:

(2.1)

где С - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, равная 264,57 мг/л;

Е - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, равная 0,53;

- коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, равен 1,2.

Количество сухого вещества активного ила, образующегося за одни сутки, составит:

(2.2)

где б - коэффициент прироста активного ила, б = 0,3;

L_en - БПК_полн сточной воды, после первичного отстойника, мг/л;

b - вынос активного ила из вторичных отстойников, принимаем 15 мг/л.

Количество без зольного вещества осадка и активного ила в сутки вычисляют по формулам:

(2.3)

(2.4)

где и - гигроскопическая влажность сырого осадка и активного ила, равная соответственно 5 и 5%;

и - зольность сухого вещества осадка и активного ила, равная соответственно 30 и 25 %.

При зольности осадка 30 % и его гигроскопической влажности 5 % количество без зольного вещества осадка составит:

Зольность ила составляет 25%, гигроскопическая влажность 5%:

Расход сырого осадка и избыточного активного ила в сутки вычисляется по формуле:

(2.5)

(2.6)



где - влажность сырого осадка, равная 95 %;

- влажность уплотненного избыточного ила, 97,3 %;

и - плотность осадка и избыточного активного ила, равна 1.

Среднее значение зольности смеси равно:

(2.7)

Требуемый объем метантенка определяется по формуле:

(2.8)

где D_mt - суточная доза загрузки осадка в метантенк, принимается с учетом влажности осадка, которую принимаем как среднее арифметическое между влажностью сырого осадка и влажностью избыточного активного ила, равная 18,5 %.

Принимаем типовой метантенк марки MR-369, технические характеристики которого приведены в табл. 1.

Выход газа на 1 кг загруженного без зольного вещества (при плотности газа равной 1 определим по формуле:

(2.9)

где а_см - предел сбраживания смеси осадка, рассчитываемый по формуле:

(2.10)

где а_о - предел распада сырого осадка равного 53 %;

а_и - пределы распада избыточного активного ила равного 44 %;

- экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и температурного режима сбраживания, равный 0,21.

Суммарный выход газа рассчитывается по формуле:

(2.11)

2.2 Расчет газгольдеров

Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем мокрые газгольдеры, каждый из которых состоит из резервуара, заполненного водой и колокола, перемещающегося на роликах по направляющим. Вес колокола уравновешивается противодавлением газа, благодаря этому при изменении объема газа под колоколом, давление в газгольдере и газовой сети остается постоянным.

Вместимость газгольдеров рассчитывается на 2-х часовой выход газа:

(2.2.12)

Принимаем два типовых газгольдера марки 7-07-01/66, технические характеристики которого приведены в табл. 3.

Таблица 3

Технические характеристика газгольдера

Объем, м3	Внутренний диаметр, мм	Высота, мм	Расход металла, т
	резервуара	колокола	газгольдера	резервуара	колокола
100	7400	6600	7450	3450	3400	14

Газ, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды канализационных станций в качестве горючего в котлах с газовыми горелками, для обогрева метантенков и отопления зданий очистной станции.

В процессе сбраживания происходит распад без зольных веществ, приводящий к уменьшению массы сухого вещества и увеличению влажности осадка. Суммарный объем смеси после сбраживания практически не изменяется.

Величина , выраженная в процентах, представляет собой степень распада беззольного вещества, подсчитанную по выходу газа. В данном проекте 39 %. Зная степень распада, подсчитаем массу без зольного вещества в смеси:

(2.2.13).

Разность между массой сухого вещества и массой без зольного вещества в смеси представляет собой зольную часть, не поддающуюся изменениям в процессе сбраживания. Поэтому масса сухого вещества в смеси выразится суммой:

(2.2.14)

Зная М_без и М_сух и принимая гигроскопическую влажность смеси 6 %, можно определить ее зольность:

(2.2.15)

Определим влажность смеси:

(2.2.16)

Осадок после метантенков направляется в центрифуги для обезвоживания.

2.3 Результаты расчета

Результаты технологического расчета приведены в табл. 3.



Таблица 3

Результаты расчетов

Параметр	Обозначение	Значение
Кол-во сухого осадка, т/сут	Осух	9,82
Кол-во сухого вещества активного ила, т/сут	Исух	8,50
Кол-во без зольного вещества осадка, т/сут	Обез	1,73
Кол-во без зольного вещества осадка, т/сут	Ибез	1,87
Расход сырого осадка, м3/сут	Voc	52
Расход избыточного активного ила, м3/сут	Vи	97,04
Зольность смеси, %		27,4
Объем метантенка, м3	W	805,6
Выход газа, м3/сут		0,45
Предел сбраживания смеси, %	бсм	48,33
Выход газа, м3/сут	Г	1627
Объем газгольдера, м3	Vг	135,6
Масса без зольного вещества, т/сут	Мбез	1,98
Масса сухого остатка, т/сут	Мсух	3,6
Зольность смеси, %	Зсм	41,49
Влажность смеси, %	Всм	97,59



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современном мире очень широк выбор очистного сооружения и метантенки не исключение. Очень сложно подобрать нужный, который будет сбраживать нужное количество осадков и в нужном объеме. В курсовом проекте были изучены основные сведения о процессах, протекающих на разных этапах анаэробного сбраживания в метантенках. Провели анализ существующих конструкций и также подобрали и рассчитали оптимальный вариант. Изучили принцип работы данной установки. Выявлены различия в их конструкциях и типах сбраживания, определены наиболее рациональные варианты проектирования метантенков.

На основе полученных сведений в качестве оптимального варианта был выбран метантенк марки MR-369 и два типовых газгольдера марки 7-07-01/66, при которых минимальны потери КПД.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения/Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП. 2001. - 72 с.

2. Примеры расчетов канализационных сооружений: Учебное пособие для вузов / Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1987. - 225 с.

3. Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Н.И. Лихачев, Н.И. Ларин, С.А. Хаскин и др., под общ. ред. В.Н. Самохина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

4. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. Учебник для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975. - 632 с.

5. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. Изд. 4-е, доп. - М.: Стройиздат, 1974. - 156 с.

6. Очистка сточных вод (пример расчетов): Учебное пособие по специальности «Водоснабжение и канализации» / Лапицкая М.П., Зуева Л.И., Баласкул Н.М., Кулешова Л.В. - М.: Высш. Шк., 1983. - 255 с.

7. Москивитин Б.А., Мирончик Г.М., Москвитин А.С. Оборудование водопроводных и канализационных сооружений - М.: Стройиздат, 1984.

8. Николаенко Е.В., Авдин В.В., Сперанский В.С. Проектирование очистных сооружений канализации: Учебное пособие. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2006. - 41 с.

Размещено на Allbest.ru

...