029. Ещё в университете наш любимый преподаватель Разнополов О.А. (см. статью 028) любил шутить с необычными задачками. Одна из них звучала примерно так:
"С наступлением июля в Россию прибывает огромный поток арбузов и других овощей сомнительного выращивания. Поток нитритов и нитратов попадает в желудки челябинцев и практически в чистом виде летит в унитаз. Биогазовая станция на очистных испытывает колоссальную нагрузку избытка азота от залпового сброса. Необходимо адекватно настроить биологию процесса анаэробного режима не снижая выделение метана".
Разумеется мы начинали применять разные методы настройки и моделировали эти процессы на наших макетах. На практике эти методы успешно применяют немцы ). Но если вернуться к заголовку, то в школе есть такая хитрая задача про арбуз:
"Папа-инженер для эксперимента купил арбуз массой 10 кг. И узнал, что его влажность 99%. Через 3 месяца лежания в сухом и тёмном месте влажность арбуза стала 98%. Определите массу этого арбуза"
Томить с ожиданием решения не буду и сразу объясню по порядку. Нужно понять, что такое влажность? В данном случае арбуз содержит 1 % сухого вещества, а остальное - это жидкость (для простоты понимания вода). 1% от 10 кг арбуза - это 10кг/100% и умножить на 1% =0,1кг или 100 грамм. Остальные 9,9 кг - это вода. После того как влажность арбуза уменьшилась до 98%, с сухим веществом НИЧЕГО не случилось и его как было 100 грамм, так и осталось. Однако во втором случае его стало уже 100%-98% = 2%. И если 100грамм это 2%, следовательно 1% это 100грамм/2= 50грамм. Теперь нам известна масса 1 % усохшего арбуза. Смело умножаем на 100 и получается 50 гр*100=5000 гр = 5 кг! Вот такая хитрая задача. Влажность изменилась на 1%, а масса уменьшилась в 2 раза. А вот если бы влажность стала 95%? тогда сухому веществу полагается 5% и 1% это 100грамм/5=20 грамм. И масса всего арбуза была бы 20*100=2кг.
Так и у нас инженеров постоянно идут расчеты исходной и конечной влажности сырья. Вот реальный пример для челябинских очистных. Ежедневно на очистные поступает 600 тыс тонн стоков (600 млн литров!). После первичных и вторичных отстойников образуется осадок массой 200 тонн и влажностью 85%. Далее это технологически выкладывается на специальные иловые карты, где сохнет и "дозревает". Однако если поместить этот осадок в биогазовую станцию, то в результате брожения масса уменьшится на 10%, а влажность станет 92%. Далее включается сепаратор и выжимается лишняя влага до 45%. Сколько переброженного осадка получилось?
Сложная задача - всегда разбивается на части:
1.первоначально 200 тонн содержит 100%-85%=15% сухого вещества или 200тонн/100*15%=30 тонн
2. После брожения общая масса стала 100%-10% = 90% от первоначальной и значит 200 тонн/100%*90%=180 тонн.
3.Влажность стала 92%, а значит сухого вещества 100%-92%=8% и по массе это 180тонн/100%*8%=14,4тонны
4.После сепаратора доля сухого вещества стала 100%-45%=55% и окончательно масса переброженного осадка 14,4тонны/55%*100%=26,2 тонны.
Вот и ответ: вместо 200 тонн вонючих осадков - получаем 26,2 тонны переброженной части, которую с излишками тепловой энергии ещё можно досушить или запустить в пиролизную установку.
Кстати, если вы ищите толкового "решальщика" и репетитора физики, химии, информатики, математики, алгебры, геометрии, то обращайтесь. Доступно и легко выведу знания на приемлемый уровень.
Канал в VK vk.com/zabiogas
Канал в телеге https://t.me/za_biogas
Посты на Дзене https://zen.yandex.ru/zabiogas
#МинСтрой #МинЖКХ #Челябинск #Магнитогорск #очистные #канализация #биогаз #запах #арбуз #влажность #МУППОВВ