Газ - брожение
Cтраница 3
Эксплуатация станций аэрации обходится дороже, чем станций с биофильтрами, в связи с большим расходом электроэнергии, необходимой для подачи сжатого воздуха в аэротенки. Однако опыт работы многих зарубежных станций ( Могден и Мэйпл-Лодж в Англии, Ашер в Париже) показал, что использование газов брожения в двигателях позволяет полностью обеспечить станцию собственной бесплатной энергией, а использование тепла воды от охлаждения двигателей дает возможность подогревать метантенки и здания. [31]
Задача превращения очистных станций городской канализации в рентабельное производство поддается решению. Элементами, вводимыми в расчет ( рентабельности, помимо энергетического использования метана и удобрений из осадка, в настоящее время могут быть: совместная со сточными водами обработка домовых ( квартирных) отбросов; полная технологическая обработка осадка, выделяемого из сточных вод; утилизация углекислоты из газов брожения; использование избытков активного ила в качестве кормового вещества. [32]
Двуокись углерода СО2 ( часто упрощенно называемая углекислотой) - широко применяемый продукт во всех агрегатных состояниях: газообразном ( углекислый газ), жидком и твердом. Промышленное производство, углекислого газа основано на его извлечении из газов, получающихся при действии серной кислоты на мел, обжиге известняка ( - 40 % СО2), сжигании кокса и антрацита в специальных топках ( до 18 % СО2), из дымовых газов обычных котельных установок ( до 12 % СО2), из газов брожения пищевых продуктов и в других производствах. [33]
Готовое сусло поступает в бродильные чаны. На небольших спиртовых заводах применяются деревянные бродильные чаны. В открытых чанах с газами брожения уносится довольно большое количество спирта. В последнее время применяют закрытые стальные бродильные чаны с установкой для улавливания спирта из отходящей углекислоты, например вымыванием водой или при помощи активированного угля. В процессе брожения требуется непрерывное охлаждение сусла, если же не отводить тепло, раствор сахара, например 20 % - ный, нагреется до 35, что намного превышает оптимальную температуру брожения. Верхнее брожение ( см. выше) протекает при 20 - 30 в течение 2 - 3 суток, однако для этого приходится все время снова разводить дрожжи, так как при высокой температуре брожения они вырождаются. В качестве первичной культуры применяются спиртовые дрожжи верхнего брожения. [34]
Готовое сусло поступает в бродильные чаны. На небольших спиртовых заводах применяются деревянные бродильные чаны. В открытых чанах с газами брожения уносится довольно большое количество спирта. В последнее время применяют закрытые стальные бродильные чаны с установкой для улавливания спирта из отходящей углекислоты, например вымыванием водой или при помощи активированного угля. В процессе брожения требуется непрерывное охлаждение сусла, если же не отводить тепло, раствор сахара, например 20 % - ный, нагреется до 35, что намного превышает оптимальную температуру брожения. Верхнее брожение ( см. выше) протекает при 20 - 30J в течение 2 - 3 суток, однако для этого приходится все время снова разводить дрожжи, так как при высокой температуре брожения они вырождаются. В качестве первичной культуры применяются спиртовые дрожжи верхнего брожения. [35]
 |
Схема парного двухъярусного отстойника. [36] |
Сброженный осадок влажностью 88 - 90 % выгружают из двухъярусных отстойников каждые 8 - 10 дней. Процесс отстаивания в проточных каналах ( желобах) двухъярусных отстойников происходит так же, как и в горизонтальных отстойниках. Однако вследствие того, что часть газов брожения и иловая жидкость попадают в проточные желоба, осветленная сточная водя из двухъярусных отстойников имеет больший вынос взвесей. [37]
Важным условием хорошей работы отстойника является своевременное удаление из него задержанных осевших и всплывших взвешенных вешеств. При удалении осадка необходимо следить за уровнем его стояния и влажностью. Несвоевременная выгрузка осадка создает условия для его загнивания и образования при этом газов брожения. Выделяющиеся пузырьки газов, поднимаясь на поверхность, флотируют со дна отстойника и из потока воды часть взвешенных веществ, увеличивая их вынос и ухудшая качество работы сооружения. [38]
При выборе режима сбраживания следует иметь в виду, что термофильный процесс заканчивается примерно в 2 раза быстрее ме-зофильного и обеспечивает полную дегельминтизацию осадка, но требует дополнительного расхода топлива на подогрев метантен-ков. В то же время осадок, сброженный в термофильных условиях, труднее отдает воду при механическом обезвоживании и требует большего расхода воды для его промывки. Учитывая, что проектом предусматривается механическое обезвоживание сброженной смеси с последующей термической сушкой осадка, принимаем мезо-фильный режим брожения, что позволит полностью обеспечить процесс теплом, получаемым от сжигания газов брожения, и повысить нагрузку на вакуум-фильтры. [39]
Для обработки осадка сточной жидкости применяются анаэробные процессы. Для этого устраиваются сооружения, рассчитанные на использование весьма сложного комбинированного процесса, возбуждаемого целым комплексом анаэробных микроорганизмов. Целью такой переработки является: 1) изменение физической структуры осадка, чтобы облегчить его последующее использование или уничтожение; 2) уменьшение массы осадка за счет превращения органического вещества в газы брожения и растворимые соли; 3) утилизация части органического вещества в форме газов брожения, а остаток от брожения в форме удобрения. [40]
 |
Влияние аэробной стабилизации на удельное сопротивление осадков. [41] |
При длительном пребывании осадка в метантенках его удельное сопротивление может снижаться. Если при сбраживании осадка не происходит увеличения степени дисперсности частиц вследствие перемешивания, то удельное сопротивление осадка изменяется незначительно. Такое явление наблюдалось, например, на очистной станции г. Брэкнелл ( Англия), где сбраживанию с небольшой дозой загрузки подвергался осадок первичных отстойников; на станции аэрации Ашер в Париже ( Франция), где сбраживание осуществляется в двухступенчатых мезофильных метантенках с перемешиванием содержимого путем рециркуляции газов брожения и др. В большинстве случаев сбраживание осадков, несмотря на минерализацию, ухудшает их водоотдачу. Поэтому при обезвоживании сырых осадков может быть достигнута более высокая производительность вакуум-фильтров и фильтр-прессов, чем при обезвоживании сброженных осадков. Это под-тверждается нашими исследованиями, показателями эксплуатации ряда зарубежных станций и данными зарубежных иссле-дователей. [42]
Газы б р о ж е-н и я - продукты гнилостного брожения органич. Они представляют собой смесь газов метана, сероводорода, аммиака, свободного водорода, углекислоты, азота. Продукты эти образуются из гнилостного ила в стоячих водах, разложения скоплений органических остатков, животных отбросов и пр. Большие количества газов брожения образуются в канализационных колодцах и отстойниках. [43]
При сопоставлении метантенков и аэробных стабилизаторов следует учитывать не только недостатки метантенков, но и недостатки, присущие аэробным стабилизаторам. В частности, при сбраживании в термофильных условиях происходит обеззараживание ( дегельминтизация) осадков, а после аэробной стабилизации для дегельминтизации необходима дополнительная обработка осадка термическими или химическими методами. При сбраживании в метантенках в ряде случаев может быть получено избыточное тепло путем сжигания газа - метана, а при аэробной стабилизации требуется дополнительный расход электроэнергии на аэрацию осадка воздухом. Например, на станции аэрации пропускной способностью 100 тыс. м3 / сут при сбраживании осадков в метантенках в мезофильных условиях можно получить годовую прибыль от использования газа брожения порядка 60 тыс. руб., а на аэробную стабилизацию нужно затратить электроэнергии на сумму до 40 тыс. руб. в год. [44]
При разбавлении природного газа крекированным или предварительно сожженным или отработанным газом после газовой цементации повышается экономичность процесса и ускоряется время получения науглероженного слоя заданной глубины. Может применяться и газ из смеси пропана ( C3HS) и бутана ( С4Н10), которые являются побочными продуктами при крекинге нефти и сравнительно дешевы. Перед цементацией они проходят крекирование с воздухом. Применение их удешевляет стоимость цементации. Подготовка газов брожения заключается в их очистке от углекислоты ( СО2) и осушке. [45]
Страницы: 1 2 3 4