消化池

Q2=F2·K2·（TD-TA）×1.2 池盖部分最大耗热量为：
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Q2MAX=F2·K2·（TD- TA′）×1.2
式中
Q2 ——池盖平均耗热量，kcal/h； F2 ——池盖表面积，m2； K2 ——池盖传热系数，kcal/(m2·h·℃)；
TA ——室外大气年平均温度，℃； TA′——冬季室外计算温度，℃。 设计中取 K2=0.7kcal/(m2·h·℃)
Q2＝251.31×0.7×(35－16.3)×1.2＝3947.58 kcal/h Q2MAX=251.31×0.7×(35+2.3)×1.2=7874.04 kcal/h
② 池壁在地面以上部分年平均耗热量
若 消 化 池 池 壁 的 1/3 在 地 面 以 下 ， 2/3 在 地 面 以 上 ， 则
2
(D
d1)
h2 sin 1
A2
2
(17
2)
2.7 sin 20
235.61m2
下锥体表面积 A3 为：
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A3
2
(D
d2 )
h4 sin 2
4
d
2 2
A2
2
(17
2)
1.4 sin10
22 243.76m2 4
消化池柱体表面积 A4 为：
A4 Dh3
⑶ 容积校核
集气罩的容积
V1
为：V1
d12 4
h1 =6.28m3
上盖部分容积
V2
为：V2
1 3
h（2
D2 4
+
Dd1 4
+
d12 4
）=231.14m3
圆柱部分容积
V3
为：V3
D2 4
h3
=2269.80m3
下锥体部分容积
V4 为：V4
1 3
h4
(
D 4
2
Dd2 4
d22 4
)
=119.85m3
池盖 K≤0.6kcal/(m2˙h˙℃)（池外为大气）
池盖 K≤0.45kcal/(m2˙h˙℃)（池外为土壤）
① 池盖部分全年平均耗热量
消化池总面积为 F2=A1+A2=15.7+235.61=251.31m2，池外介质为大 气，年平均气温 16.3℃，冬季室外计算气温为-2.3℃。
则池盖部分全年平均耗热量为：
集气罩直径 d1：采用 2m
池底下锥底直径 d2：采用 2m
集气罩高度 h1：采用 2m
上锥体高度 h2
h2
tg1( D
d1 ) 2
式中
α1——上椎体倾角，一般采用 15°～30°
Biblioteka Baidu设计中取 α1＝200
h2
tg20(17 2
2)
2.73m
，设计中取
2.7m
消化池柱体高度 h3＝10m
下锥体高度 h4
A4 17 10 534.07m2
故消化池总面积 A= A1 + A2+ A3+ A4=1029.14m2
3 消化池热工计算
消化系统总耗热量包括把生污泥加热到消化温度、消化池体热损
失、输泥管道与交换器的热损失三部分。
⑴ 加热生污泥耗热量
式中
Q1
V 24
(TD
TS
) 1000
Q1——提高污泥温度所需平均耗热量，kcal/h；
已知条件： 含水率为 97%，污泥量 391.11m3/d，挥发性固体含量为 65%，采 用中温消化，消化后 VSS 去除 50%。 1 容积计算 ⑴ 消化池的有效容积
式中
V——消化池容积，m3；
C0——污泥挥发性固体浓度，kgVSS/(m3.d)； Sv——容积负荷，kgVSS/(m3.d)。
污泥含水率为 97%，则污泥固体浓度为 3%，其中挥发性固体 VSS
h4
tg2 ( D
d2 2
)
式中 α2——下椎体倾角，一般采用 5°～15°。
设计中取 α2=10°
h4
tg10(17 2
2)
1.33m，设计中取1.4m
则消化池总高度为
H= h1+h2+h3+h4
=2+2.7+10+1.4=16.1m
总高度和圆柱直径的比例：
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H ＝16.1＝0.95，符合要求 D 17
F——池盖、池壁及池底的散热面积，m2；
TA——池外介质的温度，℃，池外介质为大气，计算 平均耗热量，采用年平均气温，计算最大耗热
量，采用冬季室外计算温度；池外介质为土壤
时，采用全年平均温度；
K—— 池 盖 、 池 体 与 池 底 的 传 热 系 数 ，
kcal/(m2˙h˙℃)。
池盖 K≤0.7kcal/(m2˙h˙℃)
F3=2/3A4=356.05m2 平均耗热量为：
最大耗热量为
Q3= F3·K3·（TD-TA）×1.2
Q = 3max F3·K3·（TD-TA′）×1.2
消化池
污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖 质，同时可以减少污泥体积，改善污泥的性质，使之易脱水，破坏和 控制致病微生物，并获得有用的副产品，如沼气。
本设计采用固定盖式，两极消化，一级消化污泥投配率为 5％， 二级消化污泥投配率为 10％，消化温度 33～35℃，一级消化池进行 加温搅拌，二级消化池不加热，不搅拌，利用一级消化池的余温。
TD——中温消化温度， ；
Ts——新鲜污泥平均温度，为 。
已知每座一级消化池每日投配的生污泥量，
，中
温消化温度 TD=35℃，污泥年平均温度为 18℃，日平均最低温度为
14 。
全年的平均耗热量
195.56 Q1 24 (35 18)1000 138521.67kcal / h
最大耗热量为
Q1MAX
占 65%，则：
取 Sv=1.3 kgVSS/(m3.d)。
采用中温两级消化，容积比一级：二级=2:1，则一级消化池总容
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积为 5220m3，用两座池，单池容积为 2610 m3。二级消化池容积为 2610
m3，用一座池。
⑵ 各部分尺寸的确定
消化池直径 D：设计中 D 取 17m
V 24 (TD
Ts) 1000
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式中
Q1MAX——提高污泥温度所需最大耗热量，kcal/h；
TS′——新鲜污泥日平均最低温度， 。 设计中取 TS′=14
Q1MAX
195.56 (35 14)1000 171115kcal/h 24
⑵ 消化池池体的耗热量
式中
Q2 FK TD TA 1.2
则消化池的有效容积 V0 为：
V0=V2+V3+V4
=231.14+2269.80+119.85
=2620.79 m3>2610m3 符合要求
2 平面尺寸计算
⑴ 消化池各部分表面积计算
集气罩表面积 A1 为：
A1
4
d12
d1
h1
A1
3.14 4
22
3.14
2
2
15.7m2
上盖表面积 A2 为：
A2