|
| |
  musor-com.ru |
Архитектура -> Канализация. Охрана окружающей среды тате сжигания газа на топливо и расходуемого на возмещение потерь тепла в метантенке и на другие нужды станции. В метантенках тепло расходуется: а) на непосредственный подогрев загружаемого осадка до необходимой расчетной температуры; б) на возмещение потерь тепла, уходящего через стенки, днище и перекрытие метантенка; в) на возмещение потерь тепла, уносимого с уходящими газами. Тепловой поток D, Вт, необходимый для подогрева сырого осадка, определяется по формуле (4.114) Q- расход осадка, кг/ч; Т- расчетная температура в метантенке, К; То-температура сырого осадка, поступающего в метантенк, К; с- удельная теплоемкость осадка, принимаемая равной 4,2 кДж/(кг-К). Теплопотери через стенки метантенков определяются по СНиП, а через стенки, заглубленные в грунт, - по формуле (4.115) где Qi- теплопотери, Вт; /Су-условный коэффициент теплопередачи, кВт/(м2-К); F - площадь соответствующей зоны стенки, м. Величина Ку зависит от заглубления рассчитываемой зоны стенки и при глубине от поверхности земли до 2 м принимается равной 0,464; от 2 до 4 м -0,232 и от 6 м и выше -0,0696 кВт/(м2-К). При термофильном процессе сбраживания возрастает расход пара для подогрева осадка. Для уменьшения общего расхода пара может быть применен предварительный подогрев осадка в скрубберной установке или в специальных теплообменниках. Для обеспечения равномерного подогрева всего осадка и перемешивания вновь поступившей его порции со сброженной частью применяют искусственное перемешивание с помощью циркуляционных насосов, насоса с гидроэлеватором или пропеллерными мешалками. Осадок целесообразно перемешивать в течение 2-5 ч в сутки.  Рис. 4 58 Разрез метантенка / - мостик обслуживания; 2 - свеча; 5-газовый колпак, 4 - металлическая стремянка; 5-напорный трубопровод инжектора, 6 - помещение инжектора, 7 - трубопровод выпуска сброженного осадка (от пяты), * -трубопровод опорожнения (в кожухе); 9 - газопровод, /О-помещение распределительных камер; Л - таль, /2 - трубопровод для подачи сырого осадка; /3 - всасывающий трубопровод инжектора, /4-трубопровод для выпуска сброженного осадка (от дна); /5 - помещение насосной установки Таблица 4 34 Основные показатели по типовым проектам метантенков
Чтобы уменьшить затраты энергии, чаще применяют перемешивание осадка с помощью гидроэлеватора. Гидроэлеватор надежен в эксплуатации. Однако коэффициент полезного действия таких установок крайне низкий, поэтому их применяют только для метантенков вместимостью до 1700 м Метантенки большей вместимости оборудуют пропеллерными мешалками, В частности, такая мешалка установлена в метантенке Курьяновской станции (см. рис. 4.56). Мешалка имеет диаметр 750 мм, производительность 900 л/с, напор 1,15 ми частоту вращения винта 270 мин-. Винт насоса ЗОПР-70 изготовлен по специальному заказу. При такой производительности мешалки ил, заполняющий весь объем [иетантенка, перемешивается в течение 2 ч. Дополнительное перемешивание осадка обеспечивается инжектором, движением более холодного загружаемого осадка сверху вниз и за счет выделения пузырьков газа, обеспечивающих движение частиц осадка в противоположном направлении. Типовые метантенки с коническими перекрытием и днищем имеют полезную вместимость 500-4000 м (табл. 4.34). Секция метантенков состоит из четырех резервуаров, здания обслуживания, киоска газовых приборов и проходного туннеля (метантенки диаметром 12,5 м не имеют проходного туннеля). Загрузка и выгрузка осадка в резервуары производится одновременно с помощью камер впуска и выпуска, установленных в изолированном помещении, которое относится к категории взрывоопасных. Разрез типового метантенка диаметром 17,5 м приведен на рис. 4.58. За рубежом (в частности, в ГДР, Англии) получили распространение двухступенчатые метантенки. В первой ступени метантенка происходит интенсивное брожение органических веществ осадков, сопровождающееся бурным газовыделением и перемешиванием всей толщи осадка. Для второй ступени характерно затухание газовыделения, расслоение осадка с образованием слоя иловой воды. Вторая ступень, таким образом, выполняет функции уплотнителя.  Рис. 4.59. Схема открытого метантенка второй ступени 1 и 2 - трубопроводы для отвода иловой воды и осадка; 3 и 4-патрубки соответственно для выпуска осадка и иловой воды в приемную камеру, 5 - трубопровод для подачи осадка из метантенков второй ступени Двухступенчатое сбраживание не имеет преимущества в степенп распада беззольного вещества по сравнению с одноступенчатыми метан-тенками 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. При двухступенчатой схеме для метантенков первой ступени принимается мезофильный режим сбраживания. Вторая ступень обычно проектируется в виде открытых необогреваемых резервуаров, поэтому применение двухступенчатой схемы целесообразно в районах со среднегодовой температурой воздуха не ниже 6° С. Доза загрузки метантенков второй ступени принимается 3-4%. Метантенки такого типа построены в Лейпциге и Дрездене. Двухступенчатые метантенки представляют собой земляные резервуары, облицованные обычно бетоном или камнем. Глубина резервуаров при небольших их размерах 3-5 м, при больших 5-12 м; крутизна откосов соответственно 1:1,5 или 1:2. Осадок подается рассредоточенно на половину глубины, а выпуск уплотненного осадка производится с нескольких уровней и со дна. Схема открытого метантенка второй ступени представлена на рис. 4.59. Газовая сеть и газгольдеры Для транспортирования газа из метантенков прокладывают специальную газовую сеть. Вследствие того, что газ поступает из сооружения неравномерно, целесообразно на тупиковых концах сети устраивать аккумулирующие газгольдеры, которые выравнивают давление газа в сети. Газовую сеть из стальных труб на сварке с усиленной и противокоррозионной изоляцией укладывают ниже глубины промерзания (но не менее 0,9 м) или утепляют (при прокладке по поверхности земли). Газопроводы рассчитывают по формуле Левина: h = 3,8~sl-lQ-, (4.116) где h-потери напора в газопроводе на участке длины /, м; Q- расход газа, м/ч; d- диаметр трубопровода, см; S- отношение плотности газа к плотности воздуха, равное: s= = р/1,293; здесь р -плотность газа, кг/м при 0°С и давлении 0,1 МПа (значения р колеблются от 0,94 до 1,17 кг/м). Газ метантенков по плотности близко подходит к смеси московского городского и саратовского газа, что позволяет пользоваться при расчетах всеми исходными данными для этого газа, вводя поправочный коэффициент Кт на температуру: /Cj. =(1 +0,00366Г)-; при Г = 10° С этот коэффициент составляет 1,072. Для приема газа из метантенков используют мокрые газгольдеры, каждый из них 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. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||