Вывоз мусора при строительстве в Подмосковье: www.musorshik.ru
Архитектура ->  Канализация. Охрана окружающей среды 

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

1,31; 0,71; 0,985 - масса газа, г, получаемая с 1 г распавшегося вещества;

0,7; 0,48; 0,625-пределы сбраживания компонентов в долях единицы.

Состав осадков зависит от состава очищаемой воды, поэтому содержание белков, жиров и углеводов в осадках разных станций изменяется в значительной степени, особенно при поступлении в городскую канализацию производственных сточных вод. В зависимости от химического состава осадков изменяется и предел сбраживания. Например, по данным АКХ, сырой осадок очистной станции г. Ярославля имеет предел сбраживания 36,6%, а для осадка Тушинской станции аэрации г. Москвы эта величина составляет 51 %.

Рис. 4 51. Распад беззольного вещества Рбз в зависимости от дозы его загрузки Дбз

а - мезофильное сбраживание (сплошные линии - при <=33° С, пунктирная - при =31° С); б - термофильное сбраживание при =52° С; / - активный ил; 2 - смесь состава 1,1 : 1; 3 - то же, 0,8 : 1; 4-то же, 0,45 : 1; 5-сырой осадок

Ш 366 300 250 200

>


2 3 *i 5 6

Важным фактором, предопределяющим весь ход распада органического вещества, является доза загрузки. Обычно указываются суточные дозы загрузки по объему и по беззольному веществу.

Доза загрузки по объему выражается в процентах. Она показывает, какую часть от объема метантенка составляет суточный объем загружаемого осадка.

Доза загрузки по объему Д и продолжительность сбраживания Я связаны соотношением: П=\001Д.

Доза загрузки по беззольному веществу Дбз - это масса беззольного вещества осадка, кг, подаваемая на 1 м объема метантенка в сутки [кг/(м-сутки)].

В зависимости от влажности и зольности осадка одной и той же объемной дозе могут соответствовать разные значения доз загрузки по беззольному веществу.

Доза загрузки является одним из важнейших технологических параметров, определяющих в совокупности с рядом других факторов степень распада органических веществ в метантенке.

В зарубежной литературе процесс брожения в метантенках часто описывается как обычная мономолекулярная реакция. В отечественной практике для математического описания этого процесса наиболее широкое применение нашли прямолинейная и степенная зависимости степени распада беззольного вещества от дозы загрузки метантенков. Влияние других параметров (таких, как влажность, температура, состав осадка) учитывается введением в уравнение коэффициентов, полученных экспериментально.

На основе обобщения эксплуатационных данных Курьяновской станции аэрации А. А. Карпинским предложены расчетные уравнения и графики (рис. 4.51), связывающие степень распада беззольного вещества Рбз с дозой загрузки Дбз- Уравнение имеет вид

(4.98) 279



где а-величина распада при Дбз=1;

X- экспериментальный коэффициент; а и X зависят от температурного режима, влажности и химического состава осадка.

Аналогичные уравнения и соответствующие им графики (рис. 4.52) связывают массу выделившегося газа с дозой загрузки по беззольному веществу.

Рис. 4.51. и 4.52 дают наглядное представление об уменьшении распада и интенсивности газовыделения при возрастании дозы загрузки. Устойчивый процесс брожения в метантенках обеспечивает распад беззольного вещества в среднем на 40%.

55 50 45

35 30 25



Рис. 4.52. Выход газа Рбз, л на 1 кг загруженного абсолютно сухого вещества в зависимости от дозы его загрузки Дбз (экспликацию см. рис. 4.51)

Академией коммунального хозяйства предложена прямолинейная зависимость

у = (а--пД)/т, (4.99)

п - экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности и

температуры брожения; принимается по табл. 4.32; у-выход газа, м на 1 кг загруженного беззольного вещества (плотность газа принята равной 1). суточная доза загрузки метантенка, % (табл. 4.33).

if".

Рис. 4.53. Зависимость распада беззольного вещества осадка от дозы загрузки метантенка и температуры сбраживания

/ - =32 ... 35° С: 2 - =53с

Графически эта зависимость изображена на рис. 4.53. Прямолинейный характер зависимости нарушается по достижении предельных для каждого температурного режима доз нагрузки.

Таблица 4.32 Значения коэффициента п

Температура сбраживания,

п при влажности загружаемого осадка, %

°с

1.05

0,89

0,72

0,56

0,455

0,385

0,31

0,24

0,17

Таблица 4.33 Суточная доза загрузки Д, %

в метантенк

Режим сбраживания

Д при влажности загружаемого осадка, %

93 1 94 1 95

Мезоф ильный . . .

Термофильный . . .



Зависимости, предложенные А. А. Карпинским и АКХ, действительны в определенных интервалах исследованных доз загрузки и не могут быть распространены на широкий диапазон изменения доз, так как теряют при этом физический смысл. На наш взгляд, следует стремиться к нахождению кинетических зависимостей, отражающих существо процесса и охватывающих максимальное число параметров, влияющих на процесс.

Расчет метантенков

Расход осадка (считая по сухому веществу) Осух, т/сутки, и расход избыточного активного ила Ясух, т/сутки, определяют по следующим формулам:

где С-начальная концентрация взвешенных веществ, мг/л;

Э - эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках в долях единицы;

К- коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа, и принимаемый равным 1,1- 1,2;

Q-средний приток сточных вод на очистную станцию, м/сутки; п - коэффициент, учитывающий увеличение и неравномерность

прироста активного ила в процессе очистки и равный 1,15-

1,25;

б-вынос активного ила из вторичных отстойников в водоем, мг/л.

Расход беззольного вещества осадка Обз, т/сутки, и избыточного активного ила Ябз, т/сутки, находят по уравнениям:

Ое,х(100-Вг)(100-ад

Ясух(100-В)(100-ад

100-100

где Bj, и В-гигроскопическая влажность соответственно сырого осадка и избыточного активного ила, % (равна в среднем 5-6%); •ос и Зил - зольность сухого вещества сырого осадка и активного ила, % (равна в среднем соответственно 27 и 25%). Расход сырого осадка Кос, м/сутки, и избыточного активного ила Уил, м/сутки, определяется по формулам:

100 Осух (100-IFoc) Рос

(100-IF ил) Рил

где Woe - влажность сырого осадка,% (колеблется от 93 до 95%);

ил-влажность уплотненного активного ила, % (изменяется от 96,5 до 97,5%);




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