Различают метантенки открытого и закрытого типов (последние — с жестким или плавающим перекрытием). В сооружении с неподвижным жестким перекрытием (рис. 2.6) уровень бродящей массы поддерживается выше основания горловины, так как в этом случае зеркало массы мало, велика интенсивность отвода газов и не образуется корка. Для ускорения процесса массу перемешивают и подогревают до 30.40 °С (при мезо-фильном сбраживании) острым паром низких параметров (0,2.0,46 МПа). Основная циркуляция в метантенке осуществляется пропеллерной мешалкой.
Рис. 2.6. Метантенк:
1 — газовый колпак для сбора газа; 2 — газопровод от газового колпака; 3 — пропеллерная мешалка; 4 — трубопровод для загрузки (например, сырого осадка и активного ила); 5 — трубопроводы для удаления иловой воды или выгрузки сброженного осадка с разных уровней; 6 — инжектор подачи острого пара для подогрева содержимого метантенка и перемешивания; 7 — трубопровод выгрузки суспензии твердофазных продуктов сбраживания (например, сброженного осадка); 8 — циркуляционная труба; 9 — трубопровод для опорожнения метантенка.
Объем Ум метантенка определяют по суточному количеству М (в м3/сут) предназначенной для сбраживания массы
Ум = М/(Ш00), где В — суточная доза загружаемого с целью переработки в метантенк материала, % от объема сооружения; В зависит от термического режима обработки и влажности загружаемого осадка.
Типовые метантенки имеют полезный объем одного резервуара 1000.8000 м . Условно этот объем можно разделить на четыре выполняющие разные функции части: объем для образования плавающей корки, объем для иловой воды, объем для собственно сбраживания, объем для уплотнения и дополнительной стабилизации осадка при хранении (до 60 сут).
Пример 2.2. Определить количество и размеры метантенков для станции с объемом смеси осадков Qсм = 574 м /сут, влажностью смеси ^см = 97,1%; составом органического вещества смеси: С/аг = 0,25 г/г беззольного вещества осадка ; Cgl = 0,099 г/г; СрП = 0,42 г/г . Количество беззольного вещества в смеси осадков — 68,2 %.
Принимаем сбраживание в условиях термофильного режима при t = 53 °C.
Выбор дозы загрузки по табл. 2.1 принимаем d = 19%.
Таблица 2.1
Доза загружаемой в метантенк смеси
|
Суточная доза загружаемой |
в метантенк смеси | ||||
|
Режим сбраживания |
(Дсут, %) при влажности смеси (^ос, %), не более | ||||
|
Мезофильный | |||||
|
Термофильный | |||||
Таблица 2.2
Конструктивные размеры метантенков
|
Д м |
Полезный объем одного м |
Высота, м |
Строительный объем | |||
|
верхнего конуса Нвх |
цилиндрической части Нц |
нижнего конуса Ннк |
здания обслу живания |
газового киоска | ||
|
12,5 |
1000 |
1,9 |
6,5 |
2,15 | ||
|
15,0 |
1600 |
2,35 |
7,5 |
2,6 |
2035 | |
|
17,5 |
2500 |
2,5 |
8,5 |
3,05 |
2094 | |
|
20,0 |
4000 |
2,9 |
10,6 |
3,5 |
2520 | |
|
18,0 |
6000 |
3,15 |
18,0 |
3,5 |
2700 | |
|
22,6 |
8000 |
4,45 |
16,3 |
3,7 |
2000 | |
Фактическая доза загрузки
Максимально возможное сбраживание Я\т беззольного вещества загружаемой смеси осадков определяем по формуле
= (0,92/+ 0,62С§/ + 0,34С^)100 = (0,92 0,25 + 0,620,099 + 0,340,42)100 = 43,42 %.
Выход газа из метантенков принимаем равным 1 г на 1 г распавшегося беззольного вещества осадка. Плотность газа р = 1 кг/м .
Выход газа в % по данным табл. 2.1 и 2.3 определим по формуле Дг = Яш - К„ Дсут = 43,42 - 0,1717,94 = 40,37 %.