БИОМАССА Как источник энергии

Отстой городских сточных вод1)

Типы отстоя. Происхождение отстоя может быть различным. В зависи­мости от степени обработки отстой городских сточных вод обычно де­лят на четыре категории: первичный, вторичный, третичный и перегнив­ший в анаэробных условиях. Необработанный первичный отстой состоит из твердых оседающих из сточных вод веществ. Он нестабилен и эстетически неприятен. Вторичный отстой может быть активиро­ванным отстоем с биофильтров очистных сооружений и представляет собой твердые вещества, выделяющиеся после вторичного отстоя. Твердые вещества, содержащиеся во вторичном отстое, также относи­тельно нестабильны, но не обладают эстетически неприятными свой­ствами, присущими необработанному первичному - отстою сточных вод. Третичный отстой есть результат третичного отстоя сточных вод, и большую часть его составляют неорганические вещества (например, известь и глина). Органическая часть третичного отстоя также относи­тельно нестабильна.

Количество отстоя. Первичное осаждение и активирование отстоя при обычной обработке сточных вод позволяют отделить твердые вещества

Вид топлива

В последнее время наблюдается тенденция рассматривать отстой сточных ®°Д как один из видов твердых городских отходов.

В количестве 3,6 кг/м3 сточных вод [2]. Если допустить, что накопление сточных вод на душу населения в среднем составляет 0,379 м3/сут, то на население в 1 млн. человек будет приходиться 98 т сухого отстоя, а в масштабе США -8,64 млн. т в год.

До осушки отстой содержит большое количество влаги. Так, напри­мер, отстой, поступающий из осадительного бассейна, содержит около 95% влаги. После некоторой стабилизации отстоя, которая достигается путем его сбраживания, содержание твердых веществ составляет 30%. Согласно реальным оценкам, США могут иметь ежегодно 28,2 млн. т отстоя с 70% влаги. Однако это количество должно резко возрасти вследствие принятия Федеральным управлением по борьбе с загрязне­нием воды Закона P. L. 92-500, который предписывает вторичную обра­ботку сточных вод по всей стране. При этом накопление твердых ве­ществ должно возрасти в 2-5 раз.

Характеристика отстоя. Доля содержания органической части отстоя го­родских сточных вод колеблется от 50% в перегнившем отстое до при­мерно 70% в необработанном отстое. В случаях типичных отстоев со­держание азота (N) достигает 2%, фосфора (в виде Р205)-4%, калия (в виде К20)-0,5%. Отмечаются также следы элементов Cd, Си, Ni, Zn, Cr, Hg и Pb.

Использование отстоя. Энергосодержание необработанного отстоя рав­но примерно 16 284 кДж/кг сухого вещества. Это означает, что при со­временных темпах накопления отстоя городских сточных вод из них можно получить примерно 1,41 • 1014 кДж/год.

Однако практическое использование отстоя в качестве топлива вы­зывает существенные затруднения. Главная трудность состоит в том, что высокое влагосодержание не позволяет использовать отстой без осушки, на которую расходуется фактически вся выделяемая в процессе его горения энергия, не говоря уже о затратах, связанных с соблюде­нием установленных норм по предотвращению загрязнения окружаю­щей среды.

Одним из наиболее эффективных методов получения энергии из от­стоя городских сточных вод, по-видимому, является производство мета­на путем анаэробного перегнивання отстоя. Однако существующие установки для такого процесса либо не функционируют, либо эксплуа­тируются главным образом для частичной обработки отстоя и умень­шения его объема. При этом лишь на некоторых установках полу­чаемый газ используется для подогрева перегнивателей, в то время как большая часть метана теряется.

Что, касается практической значимости отстоя после химической обработки сточных вод на третичном этапе как возможного источника энергии, в настоящее время из-за наличия в них негорючих соединений возможность его использования для производства энергии вызывает сомнения.

Использование отстоя городских сточных вод в сельском хозяйстве требует значительно меньших экономических и энергетических затрат. Но в этом случае необходимо быть уверенным, что по своему составу отстой может быть применен в качестве удобрения почвы.

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.