脫水污泥發(fā)酵產(chǎn)沼聯(lián)合太陽(yáng)能干化工藝設(shè)計(jì)方案

第一章總 方案概 設(shè)計(jì)原 設(shè)計(jì)依 第二章方案設(shè) 工藝流 物料核 熱量核 第三章工藝單元設(shè) 沼氣凈 沼氣儲(chǔ) 干化 熱水系 通風(fēng)系 除臭系 第四章總平面布 第五章投資估算及運(yùn)行成本分 主要設(shè) 投資估 運(yùn)行成 用電 用水 定 第一章總論方案名稱(chēng)：市高含固污泥厭氧消化產(chǎn)沼聯(lián)合能干化污泥工藝設(shè)計(jì)占地面積：150m23100t1500t/d1600t/d污泥只能臨時(shí)外運(yùn)至其他地區(qū)處理。由于市政規(guī)劃的污泥處理設(shè)施建設(shè)施工，工期滯后，導(dǎo)致污泥處本項(xiàng)目引入沼氣能和能等可再生新能源作為為主要能源，常規(guī)性能源為保障能源，建設(shè)一套污泥干發(fā)酵產(chǎn)沼聯(lián)合能干化污泥的工藝，降低污泥滿(mǎn)足“國(guó)家和地方相關(guān)環(huán)境及要求確保廢氣排放及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)《中民環(huán)境保第二章方案設(shè)計(jì)本項(xiàng)目采用市污水廠的脫水污泥為基質(zhì)其含水率為80%有機(jī)質(zhì)含55%40%用肥。2-1m3（kg·VS1-1×(1-80%)×55%×45%=0.95m3=9500.95m3污泥含水率從80%降至40%，需要蒸發(fā)的水量0.95-0.95×(1-80%)/(1-40%)=0.633m3=633熱泵溫度為70度和60度，根據(jù)每天干化污泥的熱量需求4.2熱量平衡，則每天需循環(huán)熱水量為：1.899×106/4.2/10=45.2t。1m30.84×103kJ/(kg·K)0.84×103kJ/(kg·K)，則含水率為80%的濕污泥比熱4.2×103×80%+0.84×103=5.04×103Q1=5.04×103×1000×(35-14.9)=0.096×106kJ設(shè)計(jì)日處理量為1m3，污泥停留時(shí)間20~25d,采用兩個(gè)厭氧反應(yīng)罐，單個(gè)罐10~12.5m331.4m2，62.8m2。Q2=1.2×FK(TD-TA)式中：F——K——為傳熱系數(shù)，0.6TA——為池外空氣的溫度，市年平均氣溫為22.6℃，最低計(jì)算氣14.9TD——為池內(nèi)污泥的溫度，35Q2=1.2×62.8×0.6×(35-14.9)×24=21812kcal=0.091×106kJ30°C,40%,55°C。30°C55°C所需熱量,0.84×103kJ/(kg·K)4.2×103kJ/(kg·K),80%的濕污泥比熱為4.2×103+0.84×103=5.04×103kJ/(kg·K)Q=5.04×103×950×(40-30)=0.08×106②55°CQ=2387×633=1.513×1060.95tQ3=0.0503×106+1.513×106=1.563kJPE—X100mm，地面層為水泥，熱阻R=0.02m2·K/w40.9w/m2。54m2,則在干化區(qū)內(nèi)熱水管的熱損失量為：Q損=40.9×54=0.19×106kJ熱水管在干化區(qū)以外的熱損失按其在干化區(qū)的熱損失的20%計(jì)算，得出整個(gè)熱水管道系統(tǒng)的熱損失量Q4=0.228×106kJ。30度。??=(1+????)×??????(?????????)(1+?????+5%；1.0??——??——????——????——南按-10%~-15%;南按-15%~-30%；????——風(fēng)力修正系數(shù)，5%~10%1）散溫室面積為11m×8m,材料為彩鋼夾芯板其傳熱系數(shù)為0.33u11=0.33×88×(30-14.9)=29.04w=37.87kJ2）散材料與屋頂一樣為彩鋼夾芯板高度為4m,其中與空氣接觸的有三F21=11×4=44m2F23=8×4=32m2南u21=0.33×44×(30-14.91-20%+5%)=0.019×106北u22=0.33×44×(30-14.9)(1+5%+5%)=0.022×106kJ東u23=0.33×32×(30-14.91-20%+5%)=0.012×106kJ西u24=0.7×0.33×32×(30-14.9)=0.0096×106kJ溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)總散熱量Q5u21+u22+u23u24=0.09997×106kJ， 氣濕度為90%,1t污泥所需空氣量為，633×1/(90%-70%)=3165kg30℃含水率90%的濕空氣焓值為23.2kJ/kg干空氣，則空氣帶走的熱量Q6=3165×23.2=0.073×106kJ1）沼氣產(chǎn)熱0.4m3/（kg·VS55%20~25MJ/m2沼氣產(chǎn) v=0.4×1000×20%×55%=44Q沼氣=44×（20~25）×80%=（0.704~0.88）×106kJ2）能熱市平原地區(qū)年輻射強(qiáng)度為4759~5116MJ/m2，取5000MJ/m2.年，則日平均輻射強(qiáng)度為1.37×106kJ/(m2·d)。單位面積能集熱器效率為40%~50%，取45%計(jì)算,則能集熱器日有效熱能為： 能=1.37×104×45%=6165厭氧消化聯(lián)合能干化系統(tǒng)中的總需熱量為Q總==2.086×106所需能作為補(bǔ)充能源的熱量 能=Q總-Q沼=2.086×106-（0.704~0.88）×106=（1.206~1.382）×106則能集熱面積為 能 能=（1.206~1.382）×106/6165=(196~224)第三章藝單元設(shè)來(lái)自污水處理廠的脫水污泥進(jìn)入消化罐前先在污泥儲(chǔ)泥池中，池采用半式。本項(xiàng)目采用一座污泥池，其有效容積為3m3。污泥池采用不銹鋼材料，為便于傾倒，池頂部分高出地面0.5m，為半污泥池：1外形尺寸：1.5m×1.5有效容積：3螺桿泵：2臺(tái)，G30-15m3/h2.2kw0.6Mpa60數(shù)量：220罐體類(lèi)攪拌方過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和CFD軟件模擬進(jìn)行確定。加熱方進(jìn)出料方干發(fā)酵罐體概為熱水夾層，其下部設(shè)熱水，上部設(shè)熱水出口，罐體和熱水夾層內(nèi)溫度由插入發(fā)酵罐體和熱水夾層內(nèi)的溫度傳感器連接溫度控制器進(jìn)行控制；熱水夾層外層覆保溫材料。干發(fā)酵罐體的啟動(dòng)與運(yùn)20%（1:4~1:510-20r/mi35℃。根據(jù)SRT，每天定時(shí)由出料螺桿泵排出一定量的消化污泥,35±1℃；每天5%范圍內(nèi)說(shuō)明（1h130min3-1厭氧消化產(chǎn)生的沼氣為混合氣體主要含有CH4和CO2，還有少量的水蒸氣及H2S等其中H2S對(duì)管道及設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕性且濃度高時(shí)容易，化氫。其特點(diǎn)有工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)優(yōu)點(diǎn)。堿洗脫硫2~3%NaCO3、NaOHNaHCO3收液，與沼氣相接觸，除去其中的H2S。去溶解于水的H2S。水洗脫硫脫水罐數(shù)量：2個(gè)，一用一備尺寸：Φ500mm×1500mm脫硫罐數(shù)量：2個(gè)，一用一備尺寸：Φ500mm×1500mm60%~80%考慮。干式沼氣雙膜沼氣（地上柜需要過(guò)護(hù)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采膜沼氣柜，設(shè)置安裝在干化室屋頂，主要參數(shù)如下：數(shù)量：1座設(shè)計(jì)有效容積：50設(shè)計(jì)常用壓力：1~3氣柜形狀：70%5m3.4m54m2烯材料保溫，減少熱量向輻射；中間層為環(huán)狀熱水管；表面一層為厚度10cm的水泥地板。干化室的尺寸：8m×11干化床尺寸：6m×9干化層：水泥地板，厚10050mm，內(nèi)盤(pán)PE-X管，DN20202.2

2.3干化區(qū)采用地暖盤(pán)管，管徑取20mm，管道間距取100mm，管道中水的流0.25m/s55°C。時(shí)翻泥一次翻泥機(jī)每次將污泥推進(jìn)30~40cm，三次翻拋使污泥的位移在1m左污泥翻拋機(jī)：6600mm×1000mm×1200螺旋進(jìn)料倉(cāng)：1000mm×1000mm×1500200mm9干料收料倉(cāng)；600mm×600mm×1200mm，采用式本項(xiàng)目所需熱水為沼氣及能加熱，當(dāng)兩種能源不足時(shí)，采用天然氣輔30%源來(lái)自于能因此需要將白天所接收的輻射能起來(lái)為夜晚污泥干化使用本項(xiàng)目設(shè)計(jì)選用高低保溫各一個(gè)高溫將能轉(zhuǎn)換為熱能，低溫供熱水循環(huán)利用。CLHS0.035-85-60-QY3萬(wàn)大卡保溫1：Φ1500mm×3000保溫2：Φ1000mm×2300mm，出水70°C，進(jìn)水熱水循環(huán)泵：選用IRG型立式單級(jí)管道熱水離心泵IRG15-80系列，流量范1.1~1.5m3/h7~8.5mIRG型立式單級(jí)管道熱水離心泵IRG40-100I系列，8~14.5m3/h9~10.6m換氣頻率：3次/小時(shí)；換氣量：12001131~2356m3/h使用短，處溫度200～500℃和滯留時(shí)間0.3～0.5s的條件下被催化燃CO2和H2O1500 88m31500 1000mm×1000mm×1000mm150m3。根據(jù)工藝流程將14臺(tái)，G30-5m3/h2.2kwMpa60222m,4m,10320.5m×1.5m420.5m×1.5m51V有效=50m3，d=5m，h=3.4m613卡,0.7m×1.7m721: Φ2.2m×2.5m,102：Φ0.97m×2.2m,2t82流量(1.1~2)m3/h，揚(yáng)程(7~8.5)92流量(8~14.5)m3/h，揚(yáng)程(9~10.6)11.0m×1.0m×1.02F4-72kw1131~2356器3050支Φ58mm×1.8m3.7m×2.0m×1.3m24016.6m×1.0m×1.2