Αναερόβια χώνευση Παράδειγμα υπολογισμού του όγκου και της απόδοσης μονοβάθμιου χωνευτήρα υψηλής απόδοσης
Εκτίμηση του όγκου και της απόδοσης ενός μονοβάθμιου χωνευτήρα υψηλού ρυθμού Να εκτιμηθεί το μέγεθος του χωνευτήρα για την επεξεργασία 38.000 m3/d υγρών αποβλήτων. Να ελεγχθεί το ογκομετρικό φορτίο και να εκτιμηθεί το ποσοστό της σταθεροποίησης και το ποσό του αερίου που παράγεται ανά άτομο. Η ποσότητα των πτητικών στερεών (VSSremoved) και του βιοαποικοδομήσιμου COD που απομακρύνεται είναι 0.15 kg/m3 και 0.14 kg/m3 αντίστοιχα. Η ιλύς περιέχει περίπου 95% υγρασία και έχει ειδική βαρύτητα 1.02. Άλλες συναφείς υποθέσεις σχεδιασμού είναι:
Εκτίμηση του όγκου και της απόδοσης ενός μονοβάθμιου χωνευτήρα υψηλού ρυθμού Άλλες υποθέσεις σχεδιασμού είναι: Το υδραυλικό καθεστώς του αντιδραστήρα είναι πλήρης ανάμιξη τ = SRT = 10 d στους 35 οC Απόδοση της χρήσης των αποβλήτων (μετατροπή των στερεών) Ε = 0.70 Η ιλύς περιέχει επαρκές άζωτο και φώσφορο για τη βιολογική ανάπτυξη Υ = 0.08 kg VSS/kg bCOD και kd = 003 d-1. Οι σταθερές είναι για την θερμοκρασία των 35 οC. Το αέριο του χωνευτήρα είναι 65% μεθάνιο
Απάντηση 1. Προσδιορισμός του ημερήσιου όγκου της ιλύος με βάση την εξίσωση Μs =μάζα ξηρών στερεών, kg ρw = ειδικό βάρος νερού, 103kg/m3 Ssl = σχετική πυκνότητα ιλύος Ps =ποσοστό στερεών εκφρασμένο ως δεκαδικός
Απάντηση 2. Προσδιορισμός του φορτίου του bCOD Φορτίο bCOD = (0.14kg/m3)(38.000m3/d) = 5320kg/d 3. Υπολογισμός του όγκου του χωνευτήρα 4. Υπολογισμός του ογκομετρικού φορτίου
Απάντηση 5. Υπολογισμός της ποσότητας των πτητικών στερεών που παράγονται ανά ημέρα χρησιμοποιώντας την εξίσωση: So =5320kg/d S = 5320(1-0.70) = 1596kg/d So – S = 3724kg/d
Απάντηση 6. Υπολογισμός του ποσοστού σταθεροποίησης Σταθεροποίηση, % = 7. Υπολογισμός του όγκου του μεθανίου που παράγεται ανά ημέρα στους 35οC χρησιμοποιώντας την εξίσωση: = {(0.40)[(5320-1596)kg/d]-1.42(229.2kg/d)}= 1359m3/d 8. Εκτίμηση της ολικής παραγωγής αερίου Ολικός όγκος αερίου = 1359/0.65 = 2091m3/d