ОСАДКИ СТОЧНЫХ ВОД

Раздел: Учебники

Получаемый в результате сбраживания осадков газ состоит главным образом из метана (СН4) — около 70% и углекислоты (С03)—около 30%. До последнего времени содержание углекислоты в газе рассматривалось как вредный балласт, снижающий калорийность газа. И если проводились работы по отделению углекислого газа от метана, то исключительно в целях повышения калорийности газа с 5 до 8 тыс. ккал.

Впервые идея использования углекислоты газа метана для получения сухого льда стала практически осуществляться С. Н. Строгановым и Н. М. Поповой в лаборатории Люберецких полей фильтрации. В дальнейшем к работе был привлечен коллектив московского Института холодильной промышленности, составивший проект завода сухого льда на базе очистной станции.

По сравнению с обычным льдом сухой лед, хотя и значительно дороже, но имеет существенные преимущества. Так, при равной холодопроизводительности он занимает объем примерно в пять раз меньше обычного льда. Особенно он выгоден при перевозке и хранении продуктов, требующих температуры ниже 0°С. Наконец, сухой лед не выделяет талой воды, которая нежелательна по гигиеническим и другим соображениям.

Существующие заводы сухого льда в качестве сырья для продукции обычно употребляют антрацит, который при сгорании выделяет углекислоту. Типовая схема установки для получения СОз из смеси газа для производства сухого льда изображена на  3.11.

Для выделения чистой углекислоты обычно применяют раствор поташа, нагретый до 114—120° С, с добавлением острого пара; при этом газ выделяется из раствора и вместе с большим количеством влаги поступает в холодильник, где пары воды охлаждаются.

В дальнейшем чистая углекислота при температуре 30—35° С сжимается трехступенчатым компрессором до 60—75 ати, превращаясь в жидкую углекислоту. Для перевода жидкой углекислоты в твердую необходимо снизить давление с 75 до 5,3— 5,5 ати.

Снижение давления производится несколькими ступенями. Под давлением 8 ати жидкость наливают в формы, откуда затем получают сухой лед в виде блоков различного веса.

Выделение чистой углекислоты из газа метантенков производилось в последней серии опытов через раствор поташа с концентрацией 138 г на 1 л при оптимальных температурах 35—40° С.

Учитывая, что для получения углекислого газа из газа метантенков не требуется сжигания ценного топлива, устройства котельных, охлаждения горячих дымовых газов и очистки от механических примесей, следует сделать вывод, что процесс получения сухого льда при этих условиях значительно проще, а сама продукция будет намного дешевле.

Приведенные данные характеризуют количество углекислоты и возможность использования ее для получения сухого льда на очистных станциях.

Возьмем для примера очистную станцию производительностью 25 тыс. м3/сутки, обслуживающую населенный пункт численностью в 100 тыс. человек. Очистные сооружения задерживают 125 м3 осадка в сутки влажностью 95%.

В результате сбраживания осадка в метантенках получим 1500 ма газа (считая по 12 м3 газа с 1 м3 осадка). Принимая, что в газе содержится 65% метана и около 30% углекислоты, будем иметь 975 м3 метана и 450 м3 (800 кг) углекислоты.

Если возникнет необходимость использовать углекислоту, получаемую при сгорании метана, то теоретически можно будет получить еще 3000 кг СОг, а всего 3800 кг углекислоты. На производство 1 кг сухого льда требуется 2 кг углекислоты. Таким образом, мы можем получить 1,9 т сухого льда в сутки, или 684 г в год. Из 800 кг ССЪ получается 400 кг сухого льда в сутки, или 144 т в год.

По подсчетам треста Мосочиствод себестоимость сухого льда на очистных станциях {при более простой технологии получения) будет в 1,7—2 раза ниже стоимости на углекислотных заводах, работающих по обычной схеме на антраците.

Принимая чистый доход от продажи 1 т сухого льда 28 руб., годовой доход составит 4 тыс. руб.

Для Курьяновской станции аэрации доход от использования углекислоты для производства сухого льда может дать больше 140 тыс. руб. в год.