Метантенки
6.347. Метантенки следует применять для анаэробного сбраживания осадков городских сточных вод с целью стабилизации и получения метансодержащего газа брожения, при этом необходимо учитывать состав осадка, наличие веществ, тормозящих процесс сбраживания и влияющих на выход газа.
Совместно с канализационными осадками допускается подача в метантенки других сбраживаемых органических веществ после их дробления (домового мусора, отбросов с решеток, производственных отходов органического происхождения и т. п.).
6.348. Для сбраживания осадков в метантенках допускается принимать мезофильный (Т = 33 °С) либо термофильный (Т = 53 °С) режим. Выбор режима сбраживания следует производить с учетом методов последующей обработки и утилизации осадков, а также санитарных требований.
6.349. Для поддержания требуемого режима сбраживания надлежит предусматривать:
загрузку осадка в метантенки, как правило, равномерную в течение суток;
обогрев метантенков острым паром, выпускаемым через эжектирующие устройства, либо подогрев осадка, подаваемого в метантенк, в теплообменных аппаратах. Необходимое количество тепла следует определять с учетом теплопотерь метантенков в окружающую среду.
6.350. Определение вместимости метантенков следует производить в зависимости от фактической влажности осадка по суточной дозе загрузки, принимаемой для осадков городских сточных вод по табл. 59, а для осадков производственных сточных вод - на основании экспериментальных данных; при наличии в сточных водах анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) суточную дозу загрузки надлежит проверять согласно п. 6.351.
Таблица 59
|
Режим сбраживания |
Суточная доза загружаемого осадка Дmt, %, при влажности загружаемого осадка, %, не более |
||||
|
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
|
|
Мезофильный |
7 |
8 |
8 |
9 |
10 |
|
Термофильный |
14 |
16 |
17 |
18 |
19 |
6.351. При наличии в сточных водах ПАВ величину суточной дозы загрузки Дmt, %, принятую по табл. 59, надлежит проверять по формуле
(110)
где Сdt - содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г сухого вещества осадка, принимаемое по экспериментальным данным или по табл. 60;
Pmud - влажность загружаемого осадка, %;
Дlim - предельно допустимая загрузка рабочего объема метантенка в сутки, принимаемая, г/м3:
40 - для алкилбензолсульфонатов с прямой алкильной цепью;
85 - дли других «мягких» и промежуточных анионных ПАВ;
65 - для анионных ПАВ в бытовых сточных водах.
Если значение суточной дозы, определенное по формуле (110), менее указанного в табл. 59 для заданной влажности осадка, то вместимость метантенка необходимо откорректировать с учетом дозы загрузки, если равно или превышает - корректировка не производится.
Таблица 60
|
Исходная концентрация ПАВ в сточной воде, мг/л |
Содержание ПАВ, мг/г сухого вещества осадка |
|
|
осадок из первичных отстойников |
избыточный активный ил |
|
|
5 |
5 |
5 |
|
10 |
9 |
5 |
|
15 |
13 |
7 |
|
20 |
17 |
7 |
|
25 |
20 |
12 |
|
30 |
24 |
12 |
6.352. Распад беззольного вещества загружаемого осадка Rr, %, в зависимости от дозы загрузки надлежит определять по формуле
(111)
где Rlim - максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, %, определяемое по формуле (112);
Кr - коэффициент, зависящий от влажности осадка и принимаемый по табл. 61;
Дmt - доза загружаемого осадка, %, принимаемая согласно п. 6.350.
Таблица 61
|
Режим сбраживания |
Значение коэффициента Kr при влажности загружаемого осадка, % |
||||
|
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
|
|
Мезофильный |
1,05 |
0,89 |
0,72 |
0,56 |
0,40 |
|
Термофильный |
0,455 |
0,385 |
0,31 |
0,24 |
0,17 |
6.353. Максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка Rlim, %, следует определять в зависимости от химического состава осадка по формуле
(112)
где Cfat, Cgl, Cprt - соответственно содержание жиров, углеводов и белков, г на 1 г беззольного вещества осадка.
При отсутствии данных о химическом составе осадка величину Rlim допускается принимать: для осадков из первичных отстойников - 53 %; для избыточного активного ила - 44 %; для смеси осадка с активным илом - по среднеарифметическому соотношению смешиваемых компонентов по беззольному веществу.
6.354. Весовое количество газа, получаемого при сбраживании, надлежит принимать 1 г на 1 г распавшегося беззольного вещества загружаемого осадка, объемный вес газа - 1 кг/м3, теплотворную способность - 5000 ккал/м3.
6.365. Влажность осадка, выгружаемого из метантенка, следует принимать в зависимости от соотношения загружаемых компонентов по сухому веществу с учетом распада беззольного вещества, определяемого согласно п. 6.352.
6.356. При проектировании метантенков надлежит предусматривать:
мероприятия по взрывопожаробезопасности оборудования и обслуживающих помещений - в соответствии с ГОСТ 12.3.006-75;
герметичные резервуары метантенков, рассчитанные на избыточное давление газа до 5 кПа (500 мм вод. ст.);
число метантенков - не менее двух, при этом все метантенки должны быть рабочими;
отношение диаметра метантенка к его высоте (от днища до основания газосборной горловины) - не более 0,8-1;
расположение статического уровня осадка - на 0,2 - 0,3 м выше основания горловины, а верха горловины - на 1,0 - 1,5 м выше динамического уровня осадка;
площадь газосборной горловины - из условия пропуска 600-800 м3 газа на 1 м2 в сутки;
расположение открытых концов труб для отвода газа из газового колпака - на высоте не менее 2 м от динамического уровня;
загрузку осадка в верхнюю зону метантенка и выгрузку из нижней зоны;
систему опорожнения резервуаров метантенков - с возможностью подачи осадка из нижней зоны в верхнюю;
переключения, обеспечивающие возможность промывки всех трубопроводов;
перемешивающие устройства, рассчитанные на пропуск всего объема бродящей массы в течение 5-10 ч;
герметически закрывающиеся люки-лазы, смотровые люки;
расстояние от метантенков до основных сооружений станций, внутриплощадочных автомобильных дорог и железнодорожных путей - не менее 20 м, до высоковольтных линий - не менее 1,5 высоты опоры;
ограждение территории метантенков.
6.357. Газ, получаемый в результате сбраживания осадков в метантенках, надлежит использовать в теплоэнергетическом хозяйстве очистной станции и близрасположенных объектов.
6.368. Проектирование газового хозяйства метантенков (газосборных пунктов, газовой сети, газгольдеров и т. п.) следует осуществлять в соответствии с «Правилами безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора СССР.
6.359. Для регулирования давления и хранения газа следует предусматривать мокрые газгольдеры, вместимость которых рассчитывается на 2 - 4-часовой выход газа, давление газа под колпаком 1,5-2,5 кПа (150 - 250 мм вод. ст.).
6.360. При обосновании допускается применение двухступенчатых метантенков в районах со среднегодовой температурой воздуха не ниже 6 °С и при ограниченности территории для размещения иловых площадок.
6.361. Метантенки первой ступени надлежит проектировать на мезофильное сбраживание согласно пп. 6.347 - 6.356.
6.362. Метантенки второй ступени надлежит проектировать в виде открытых резервуаров без подогрева.
Выпуск иловой воды следует предусматривать на разных уровнях по высоте сооружения, удаление осадка - из сборного приямка по иловой трубе диаметром не менее 200 м под гидростатическим напором не менее 2 м.
Вместимость метантенков второй ступени следует рассчитывать исходя из дозы суточной загрузки, равной 3 - 4 %.
Метантенк второй ступени следует оборудовать механизмами для удаления накапливающейся корки.
6.363. Влажность осадка, удаляемого из метантенков второй ступени, следует принимать, %, при сбраживании: осадка из первичных отстойников - 92; осадка совместно с избыточным активным илом - 94.