План

Рис. 4 57 Метантенк Ново-Курьяновской станций аэрации

1 - загрузочный трубопровод метантенка, 0 219X8; 2-выгрузочные трубопроводы сброженного осадка, 0 219X8, 5 - трубопровод для откачки, 0 273X8, 4 - труба с бобышкой для термометра, 5-. всасывающий трубопровод насоса, 0 325X9, б - трубопроводы инжекторного подогревателя, 7 - трубопроводы для промывки, 0 219X8

ры устанавливают в камерах управления по одному агрегату на каждый метантенк. Забирая в качестве рабочей жидкости осадок из метантенков и подавая смесь этой жидкости и пара снова в метантенк, паровой инжектор обеспечивает и подогрев осадка, и частичное перемешивание бродящей массы. Паровые инжекторы, установленные на метантенках Курьяновской станции аэрации, оказались удобными и надежными в эксплуатации.

В зимний период инжектор работает в течение 11 -13 ч, а летом - 3-4 ч в сутки. Максимальный расход пара на один инжектор диаметром 250 мм составляет 1,2-1,5 т/ч. Давление пара в эксплуатационных условиях колеблется от 0,2 до 0,46 МПа.

Целесообразно перегретый пар подавать в дозирующую камеру. При температуре подогрева осадка в камерах 70-80° С происходит дегельминтизация осадка, что является обязательным условием в технологическом процессе обработки осадков на современных станциях.

При проектировании метантенков необходимо производить их теплотехнический расчет и определять баланс тепла, получаемого в резуль-

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