污泥消化计算参考

1、第十节 消化池容积计算泥量计算：v=m3/d消化池有效容积的计算.根据污泥龄计算 v=qvc 式（2.39） 式中 v消化池容积，m3； q污泥量，m3/d； vc污泥龄，d，采用经验数据。取vc=20d. v=qvc=90620=18120（m3）池体设计 采用中温两级消化，容积比一级二级=21，则一级消化池容积为12080m3，用2座，单池容积为 6040m3。二级消化池容积为 6040m3，用1座。.圆柱形消化池几何尺寸。一级、二级消化池采用相同的池形。 图2.15 计算简图消化池直径d采用30m，集气罩直径d3=4m，高h4=3.0m，池底锥底直径d2=2m，锥角采用20。故h2=h3

2、=（30-2）/2 tan=6.0 m消化池柱体高度h1d/2=15m,取16m消化池各部分容积：集气罩容积v4=h4=25.13m3 式（2.40） 下锥体容积 v3=1/3（） 式（2.41） =1/36.0 =1514.25m3 弓形部分容积，即v2=+4h22)=6446.55m3 式（2.42） 柱体容积v1=30216=11309.8m3 式（2.43） 故消化池有效容积v= v1+v3=11309.8+1514.25=112824.05m36040m3消化池个部分表面积：集气罩表面积a4= 式（2.44）池顶表面积a3=m2 式（2.45） 池壁表面积：（地上部分）a2=m2 式

3、（2.46） (地下部分) a1=a2=753.9m2池底表面积a0=m2 式（2.47）故消化池总面积a=a0+a1+a2+a3+a4=882.5+753.9+753.9+51.8+37.7=2179.8m2中温污泥消化系统热平衡计算.消化系统耗热量计算 消化系统总耗热量经常保持要求的温度，保证消化过程顺利进行。热平衡计算包括消化系统耗热量计算、消化池保温设计、热交换器的热损失三部分。 加热生污泥好热量q1，kcal/h q1= 式（2.48） 式中 每日投入消化池的生污泥量，m3/d； td 消化污泥温度，； ts 生污泥温度，。 已知每座一级消化池每日投配的生活污泥，=60405%=30

4、2m3/d, td=35，污泥平均温度为8，日平均最低温度6.4，故 平均耗热量 q1=3.375105 kcal/h 最大耗热量 q1max= kcal/h 消化池体热损失q2,kcal/h q2=fk（td-ta）1.2 式（2.49） 式中f池盖、池壁及池底的散热面积，； td池外介质的温度，池外介质为大气时，计算平均耗热量，采 用年平均气温9.1，计算最大耗热量，采用冬季室外计算温度-9；池外介质为土壤时，采用全年平均温度tb=13冬季室外计算温度4； k池盖、池体与池底的传热系数，kj/（m2h）。 池盖k0.7kcal/（m2h） 池壁k0.6 kcal/（m2h）（池外为大气）

5、池底k0.45 kcal/（m2h）（池外为土壤）a. 池盖的热损失q21，已知f=a3+a4=37.7+51.8=89.5m2，池外介质为大气，平均气温为9.3，冬季室外计算气温为-9，故 平均耗热量q21=89.50.7（35-9.3）1.2=1947.2 kcal/h 最大耗热量q21=89.50.735-（-9）1.2=3307.9 kcal/hb. 池壁（地面以上）的热损失q22。若消化池池壁的1/2在地面以下，1/2在地面以上，则f=753.9m2平均耗热量q22=753.90.6（35-9.1）1.2=14058.8kcal/h最大耗热量q22=923.160.635-（-9）1

6、.2=23883.5kcal/hc. 池壁（地面以下）的热损失q23因 f=753.9m2，池外介质为土壤，故平均耗热量q23=753.90.45（35-13）1.2=8956.3 kcal/h最大耗热量q23=75390.45(35-4)1.2=17081.5kcal/hd. 池底热损失q24因 f=a2=882.5m2故 平均耗热量q24=882.50.45（35-13）1.2=10484.1kcal/h最大耗热量q24=882.50.45(35-4)1.2=14773.1kcal/h 每座消化池的总热量： 平均耗热量q2=90436.7 kcal/h 最大耗热量q2max=98453.7

7、kcal/h 输泥管道与热交换器的好热量q3输泥管道与热交换器的耗热量可简化计算取前两项热损耗和的5%15%。即q3=(0.050.15)（q1+q2），设计取10%。 q3=0.1（3.3105+0.91105）=0.421105 kcal/h q3max=0.1（3.7105+0.99105）=0.469105 kcal/h每座消化池总耗热量为： qt =（q1+q2+q3）=4.64105 kcal/h qtmax =（q1max+q2max+q3max）=5.16105 kcal/h消化池系统总耗热量=nqt =24.64105=9.28105kcal/h tmax= nqtmax =

8、25.16105=10.32105kcal/h 式中，n为一级消化池的个数。.消化池保温设计 为减少消化池内热量损失，节约能耗，在消化池体外侧应设保温结构。由保温层和保护层组成。保温结构的厚度可通过消化池池壁结构低限热阻进行计算。即使消化池池壁结构的总热阻r0。 保温材料厚度 式（2.50） 式中 保温材料的热导率，kcal/（m2h），由计算手册附录表十一查得池壁结构低限热阻，（m2h）/kcal。 = 式（2.51）式中 冬季池壁结构允许温差，一般=7-10 rn 池壁结构热阻，m2h/kcal，对消化池盖内表面rn=0.133； k 温度修正系数，对消化池盖k=1； a保温材料变形和池壁

9、结构热惰性系数，对压缩的保温材料a=1.2，热惰性指标d03材料a=1.1，其他材料a=1。 对于多层保温结构 d0=risi 式（2.52） 式中 ri某一层材料的热阻，m2h/kcal； si某一层材料的蓄热系数，kcal/ （m2h）； =rn+ 式中 池壁结构中除掉保温材料外的总热阻，m2h/kcal； rw池壁结构外表面热阻，m2h/kcal，取rw=0.05。 式（2.53） 除保温材料外各层池壁结构厚度，m 除保温材料外各层池壁结构热导率，kcal/ （m2h）；采用上述计算方法 较为复杂，为简化计算对于固定盖式消化池，池体结构为钢筋混凝土时，各部保温材料厚度。 = 式（2.53

10、）式中 消化池各部钢筋混凝土的热导率，kcal/ （m2h）； 保温材料的热导率，kcal/ （m2h）； r 各部分传热系数的允许值，kcal/ （m2h）； 消化池各部分结构厚度，mm；.池顶盖保温。a. 确定参数。对于消化池顶盖=7，rn=0.133，rw=0.05，k=1，假定池顶结构热惰性指标d03，故取a=1.1。b. 计算低限热阻= 式（2.54）设计保温层厚度、计算各层材料的r、d0 。查附录表可得： 钢筋混凝土=1.33，s4=12.85r4=0.0752，d04=0.075212.85=0.966 r2=，d02=0.0258.65=0.216防水层=0.15，s1=2.8

11、5 r1=，d01=0.0672.85=0.191由于 =rn+=0.133+0.0752+0.025+0.067+0.05=0.35消化池顶盖保温材料采用加气混凝土，=0.25，s3=3.2 0.25（0.792-0.35）=0.111m，取=110mm。则 r3=，d03=0.443.2=1.41d.校核总的热惰性指标 d0=d01+d02+d03+d04=0.191+0.216+1.41+0.966=2.7833.0 与假定的d0值相符，保温材料及选定厚度合理。.池壁（地面以上）保温。消化池池壁采用聚氨酯泡沫塑料作为保温材料，聚氨酯泡 沫塑料的热导率=0.02kcal/（mh），钢筋混凝

12、土的热导率=1.33 kcal/（mh）。采用简化计算公式。 池壁 =27mm 式（2.55）.池壁（地面以下）、底低保温。池底及地面以下池壁以土壤为保温层，热导率=1.0 kcal/（mh）。 =1620mm 式（2.56） 池壁在地面以上的保温材料延伸至地面以下1.2m，即冻土深度加0.5m。.热交换器的计算污泥加热的方法有池内加热和池外加热两种。池内加热是用热水或蒸汽直接通入消化池或通入设在消化池内的盘管进行加热，这种方法由于存在许多缺点，很少采用。目前最常用的方法是采用泥-水热交换器池外加热兼混合的方式。 热交换器的计算包括热交换器管长，热源、消化污泥循环量计算。 .污泥循环量的确定。

13、设计采用一座消化池对应一台热交换器，全天均匀投配。 每个消化池生污泥进入一级消化池前，与回流的一级消化污泥先混合再进入热交换 器，生污泥与回流污泥的比为12。 回流的消化污泥量qs2=12.52=25m3/h 污泥循环总量qs=qs1+qs2=12.5+25=37.5m3/h .计算污泥出口温度。已知生污泥日平均最低温度为13。生污泥与消化污泥混合后的污泥温度： 式（2.57）污泥出口温度=27.67+.热水循环量qw 。热交换器入口热水温度采用tw=85，出水温度=75，tw-=85-75=10。 则热水循环量为： qw=m3/h 式（2.58）.热交换器口径确定。选用套管式泥-水热交换器，

14、内管通污泥，管径dn85mm，内管外 径d=94mm。 污泥在管内流速m/s（在1.52.0m/s之间，合格） 外管管径dn135mm，热水在外管内管间流速为： m/s（在1.01.5m/s之间，合格）。 .热交换器长度l。 由以上计算可知，=27.67-75=-47.33 =36.80-85=-48.20 式（2.59） 故热交换器长度l= 式（2.60） 式中 d内管外径，m； k传热系数，约为600kcal/（mh）。 故 l=m 设每根热交换器长5m，则共有根数为： n=48.6/5=9.72根，取10根。.锅炉容量计算 设计选用常压热水锅炉，锅炉供热水量gw，kg/h。 式（2.61

15、） 式中 qt总耗热量，kcal/h； t4锅炉内热水水温，约90 水比热容，1.0kcal/（kg） 锅炉的热效率。 锅炉供水温度取t=5，热效率80%， 则 gw=10082kg/h 式（2.62）.消化池污泥气循环搅拌计算 消化池搅拌方法有多种，沼气循环搅拌法、泵搅拌法、机械搅拌法及混合搅拌法等，现代消化池最常用的是沼气循环搅。沼气经压缩机加压后，通过消化池顶的配气环管，由均布的竖管输入，竖管的喷气出口位置在消化池半径的2/3处。.搅拌气量 消化池搅拌气量一般按57m3/（1000m3min）计，设计取6 m3/（1000m3min）。 每座消化池气体用量q=636.24m3/min=0

16、.61m3/s.干管、竖管管径 循环搅拌系统干管和配气管流速一般为1015m/s，竖管为57m/s。干管流速取v1=12m/s,干管管径d1（m）为： ，取d1=300mm。 每座消化池设24条竖管，竖管流速v2=7m/s，竖管管径d2（m）为： =0.068，取d2=80mm。.竖管长度 消化池有效深度17+20+2/2=20m 竖管插入污泥面以下的长度h=2/3=2/320=13.33m.压缩机功率 通常一台压缩机对应一座消化池。 所需压缩机功率n为： n=vw 式中 n沼气压缩机功率，w； v一级消化池容积，m3； w单位池容所需功率，一般取58w/m3。 设计取w=5w/m3， 则 n

17、=vw=60405=38219.1w32kw 两座6040m3一级消化池，需两台功率为32kw的压缩机。.污泥消化池沼气收集贮存系统设计.沼气产量计算 污泥消化的产气量主要与污泥中挥发性有机物的含量及各种有机 物的比率有关。查手册得沼气产量按10倍的污泥产量考虑,则 沼气产量=90610=9060m3/d根据 n-污泥投配率,5% 式（2.63） =14.4m3气/m3污泥 则沼气产量=14.4m3/d 为安全,沼气量取大值。 .集气管管径的确定 污泥一级消化、二级消化产气量分别是总气量的80%、20%，故 一级消化产气量=13046.480%=1043.72m3/d 每个消化池产气量=104

18、3.72/n=1043.72/2=5218.6 m3/d=0.06m3/s 式中，n为消化池的个数，座。 所以二级消化产气量=1043.7220%=1449.6 m3/d=0.02 m3/s 由于一级消化池中设沼气搅拌，搅拌气量为0.4m3/s，故 一级消化池集气管的集气量q1=0.4+0.06=0.46 m3/s 二级消化池集气管的集气量q2=0.04 m3/s 集气管内平均流速以5m/s计，最大不超过78m/s，故 集气管管径d1=m，取集气管d1=400mm d2=m，取沼气管最小管径d2=100mm。 按最大产气量进行校核，最大产气量为平均日产气量的1.53.0倍，取2.2倍。 m/s

19、（符合要求） 式（2.64） 6.13 m/s（符合要求）.贮气柜容积计算 沼气贮柜的容积应按产气量与用气量的时变化曲线来确定，当无 资料时，按平均热产气量的25%40%，即610h的平均产气量计算。大型污水处理厂取小值，故 贮气柜的容积v=13046.425%=3261.6 m3 选用5000m3的单级低压浮盖式湿式贮气柜。当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明

20、伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛

21、苦和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还

22、是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。“富不读书富不久，穷不读书终究穷。”为什么从古到今都那么看重有学识之人？那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。那时因为读书能给人带来快乐。自从看了丑小鸭这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了因为我知道：即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带

23、给我们的深刻道理而惊讶不已。还吵着闹着多看几本名着。于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。于是，我便发展“业务”带动全家一起读书现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应该让我的时候，却没有人搭理我。最后还把书给撕坏了，我生气地哭了，妈妈一边安慰我一边对外婆说：“孩子小，应该让着点。”外婆却不服气的说：“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？”大

24、家人你一言我一语，谁也不肯相让读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合，读一本好书，犹如同智者谈心、谈理想，教你辨别善恶，教你弘扬正义。读一本好书，如品一杯香茶，余香缭绕。读一本好书，能使人心灵得到净化。书是我的老师，把知识传递给了我；书是我的伙伴，跟我诉说心里话；书是一把钥匙，给我敞开了知识的大门；书更是一艘不会沉的船，引领我航行在人生的长河中。其实读书的真真乐趣也就在于此处，不是一个人闷头苦读书；也不是读到好处不与他人分享，独自品位；更不是一个人如痴如醉地沉浸在书的海洋中不能自拔。而是懂得与朋友，家人一起分享其中的乐趣。这才是读书真正之乐趣呢！这所有的一切，不正是我从书中受到的教益吗？我阅读，故我

25、美丽；我思考，故我存在。我从内心深处真切地感到：我从读书中受到了教益。当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时，我便想到培根所说的话：“世界上最庸俗的人是不读书的人，最吝啬的人是不买书的人，最可怜的人是与书无缘的人。”许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书，例如毛泽东主席，他半边床上都是书，一读起书来便进入忘我的境界。书是我生活中的好朋友，是我人生道路上的航标，读书，读好书，是我无怨无悔的追求。一个人的谈吐有没有“味道”，完全要看他的读书方法。如果读者获得书中的“味”，他便会在谈吐中把这种风味表现出来；如果他的谈吐中有风味，他在写作中也免不了会表现出风味来。所以，我认为风味或嗜好是阅读一切书籍的关键。

26、这种嗜好跟对食物的嗜好一样，必然是有选择性的，属于个人的。吃一个人所喜欢吃的东西终究是最合卫生的吃法，因为他知道吃这些东西在消化方面一定很顺利。读书跟吃东西一样，“此人吃来是蜜糖，他人吃来是砒霜”。教师不能以其所好强迫学生去读，父母也不能希望子女的嗜好和他们一样。如果读者对他所读的东西感不到趣味，那么所有的时间全都浪费了。所以，永远记得，这世间上没有什么一个人必读的书，只有在某时某地，某种环境，和生命中的某个时期必读的书。读书和婚姻一样，是命运注定的或阴阳注定的。纵使某一本书，如圣经之类，是人人必读的，读这种书也一定应当在合适的时候。当一个人的思想和经验还没有达到阅读一本杰作的程度时，那本杰作

27、只会留下不好的滋味。孔子曰：“五十以学易。”便是说，四十五岁时候尚不可读易经。孔子在论语中的训言的冲淡温和的味道，以及他的成熟的智慧，非到读者自己成熟的时候是不能欣赏的。四十学易是一种味道，到五十岁，看过更多的人世变故的时候再去学易，又是一种味道。所以，一切好书重读起来都可以获得益处和新乐趣。 多读书，可以让你觉得有许多的写作灵感。可以让你在写作文的方法上用的更好。在写作的时候，我们往往可以运用一些书中的好词好句和生活哲理。让别人觉得你更富有文采，美感。 多读书，可以让你全身都有礼节。俗话说：“第一印象最重要。”从你留给别人的第一印象中，就可以让别人看出你是什么样的人。所以多读书可以让人感觉你

28、知书答礼，颇有风度。 多读书，可以让你多增加一些课外知识。培根先生说过：“知识就是力量。”不错，多读书，增长了课外知识，可以让你感到浑身充满了一股力量。这种力量可以激励着你不断地前进，不断地成长。从书中，你往往可以发现自己身上的不足之处，使你不断地改正错误，摆正自己前进的方向。所以，书也是我们的良师益友。 多读书，可以让你变聪明，变得有智慧去战胜对手。书让你变得更聪明，你就可以勇敢地面对困难。让你用自己的方法来解决这个问题。这样，你又向你自己的人生道路上迈出了一步。 多读书，也能使你的心情便得快乐。读书也是一种休闲，一种娱乐的方式。读书可以调节身体的血管流动，使你身心健康。所以在书的海洋里遨游

29、也是一种无限快乐的事情。用读书来为自己放松心情也是一种十分明智的。读书能陶冶人的情操，给人知识和智慧。所以，我们应该多读书，为我们以后的人生道路打下好的、扎实的基础！“书籍是全世界的营养品, 生活里没有书籍, 就好象没有阳光; 智慧里没有书籍, 就好象鸟儿没有翅膀。”（英 莎士比亚）。“一本新书象一艘船, 带领着我们从狭隘的地方, 驶向生活的无限广阔的海洋。”（瑞士 凯勒）。“不读书就没有真正的学问,没有也不可能有欣赏能力、文采和广博的见识。不读书的人就不是一个完人。”（俄 赫尔岑）。多读书, 可以开阔视野, 增长见识, 启迪智慧, 可以使自己在工作中有所创造, 有所成就; 多读书, 可以丰富

30、自己的知识宝库, 进一步懂得生活, 可以提高自己的文采和对艺术的欣赏能力, 可以变“下里巴人”为“阳春白雪”, 从而使自己的生活更加丰富多采, 充满情趣。 “书是随时在近旁的顾问, 随时都可以供给你所需要的知识, 而且可以按照你的心意, 重复这顾问的次数。”（凯勃司）。知识就是力量, 科学技术就是生产力。要想建设一个具有高度精神文明的社会主义强国, 没有一定的科学技术水平是不行的; 科学技术仅为少数人所掌握, 也是不行的, 尤其是在科学技术高度发达的今天, 更是如此。而要想让所有的人都上学学习, 是不可能的。那么, 就只有在工作中学习,利用一切可以利用的时间和条件自学。在自学过程中, 不可能人人都能得到指导老师, 那么, 最好的老师就是书籍。 “书籍蜿蜒伸入我们的心灵, 诗人的诗句在我们的血流里舒缓地滑行。我们年轻时诵读它们, 年老时仍然铭记它们。我们读到他人的遭遇, 却感到身历其境。书籍到处可得, 而且价廉物美。我们就象呼吸空气中的氧一样吸收书中的营养。”(英 哈慈利特)。读书有这样多的好处, 而书籍又可