选择题
15. 某城市污水处理厂剩余污泥浓缩后为1200m3/d，含水率为96%，挥发性有机物含量65%，采用中温厌氧消化工艺，有机物降解率45%，沼气中甲烷含量60%，如产生的沼气全部回收利用，则每天可回收热量是多少(kcal)?(沼气的热值按5000kcal/m3计)______
【正确答案】
C
【答案解析】 《排水工程》 污泥厌氧消化会产生大量的沼气，理论上每降解1kgCOD将产生0.35m3的甲烷。初沉污泥1kgVS约折合2kgCOD，剩余污泥1kgVS约折合1.42kgCOD。根据设计的挥发性固体降解率计算出降解的挥发性固体量，再折合成相应的COD，从而可以计算出甲烷的产量。每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生0.75～1.1m3沼气(含甲烷约50%～60%)。
污泥中的固体质量WSS=W湿(1-P)
=1200×1000×(1-96%)=48000kg/d
挥发性干固体量WS=WSS×(VSS/SS)
=48000×0.65=31200kg/d
每天降解的挥发性有机物量=31200×45%=14040kg
解法一
根据每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生0.75～1.1m3沼气计算得每天沼气产量为(0.75～1.1)×14040=10530～15444m3
每天可回收热量为5000×(10530～15444)=(5265～7722)×104kcal
C选项在此区间，正确。
解法二
按照剩余污泥1kgVS约折合1.42kgCOD计算，则每天降解的挥发性有机物折合COD约1.42×14040=19937kg
每天产生的甲烷量约为0.35×19937=6978m3
每天产生的沼气量为6978÷60%=116303
每天可回收热量为5000×11630=5815×104kcal
无正确答案。
解法三
根据《排水工程》 公式中η的计算公式
式中，η为污泥挥发性有机物降解率(%)；f1为消化前原污泥中挥发性有机物含量百分比；q为实际沼气产生量(m3/h)；k为沼气中甲烷含量百分比(%)；W为厌氧消化池进泥量(kg干污泥/h)。若将W和q的单位都以天计，有
每天可回收热量为5000×8190=4095×104kcal
与B选项数据一致。
(1)对比解法二和解法三，两者相差了剩余污泥1kgVS约折合1.42kgCOD的系数1.42，即4095×1.42=5815。
(2)经过查阅资料，每降解1kgCOD将产生0.35m3的甲烷是在0℃时、一个标准大气压下的理论值；每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生0.75～1.1m3沼气也有相关描述。按照降解COD产生的甲烷量与按每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生的沼气量数据基本一致。因此推断有误，因为分母的0.35是每降解1kgCOD产生的甲烷量，而不是每千克挥发性固体全部消化产生的甲烷量，该公式应修改为
污泥中的固体质量WSS=W湿(1-P)
=1200×1000×(1-96%)=48000kg/d
挥发性干固体量WS=WSS×(VSS/SS)
=48000×0.65=31200kg/d
每天降解的挥发性有机物量=31200×45%=14040kg
解法一
根据每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生0.75～1.1m3沼气计算得每天沼气产量为(0.75～1.1)×14040=10530～15444m3
每天可回收热量为5000×(10530～15444)=(5265～7722)×104kcal
C选项在此区间，正确。
解法二
按照剩余污泥1kgVS约折合1.42kgCOD计算，则每天降解的挥发性有机物折合COD约1.42×14040=19937kg
每天产生的甲烷量约为0.35×19937=6978m3
每天产生的沼气量为6978÷60%=116303
每天可回收热量为5000×11630=5815×104kcal
无正确答案。
解法三
根据《排水工程》 公式中η的计算公式
式中，η为污泥挥发性有机物降解率(%)；f1为消化前原污泥中挥发性有机物含量百分比；q为实际沼气产生量(m3/h)；k为沼气中甲烷含量百分比(%)；W为厌氧消化池进泥量(kg干污泥/h)。若将W和q的单位都以天计，有每天可回收热量为5000×8190=4095×104kcal
与B选项数据一致。
(1)对比解法二和解法三，两者相差了剩余污泥1kgVS约折合1.42kgCOD的系数1.42，即4095×1.42=5815。
(2)经过查阅资料，每降解1kgCOD将产生0.35m3的甲烷是在0℃时、一个标准大气压下的理论值；每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生0.75～1.1m3沼气也有相关描述。按照降解COD产生的甲烷量与按每公斤挥发性固体全部消化后估算可产生的沼气量数据基本一致。因此推断
有误，因为分母的0.35是每降解1kgCOD产生的甲烷量，而不是每千克挥发性固体全部消化产生的甲烷量，该公式应修改为