固廢計算題+答案

.某住宅區(qū)生活垃圾量約240m3/周，擬用一垃圾車負(fù)責(zé)清運工作,實行普通操作法的移動式清運.已知該車每次集裝容積為6m3/次,容器利用系數(shù)為0.70,垃圾車采用8小時工作制.試求為及時清運該住宅垃圾，每周需出動清運多少次？累計工作多少小時？經(jīng)調(diào)查已知：容器間行駛時間為0.15h/次.平均運輸時間為0.5h/次.容器裝車時間為0.05h/次；容器放回原處時間0.06h/次，卸車時間0.04h/次;非生產(chǎn)時間占全部工時20%?解:Phcs=tpc+tuc+tdbc=(0.05+0.06+0.15)h/次=0.26h/次清運一次所需時間，按公式：Thcs=(Phcs+S+h)/(1-④)=[(0.26+0.5+0.04)/(1-0.2)]h/次=1.0h/次清運車每日可以進(jìn)行的集運次數(shù)，按公式：Nd=H/Thcs=(8/1)次/d=8次/d根據(jù)清運車的集裝能力和垃圾量，按公式：Nw=Vw/(cf)=[240/(6X0.7)]次/周=58次/周每周所需要的工作時間為：Dw=NwThcs=(58X1.0)h/周=58h/周.污泥的含水率從98%條低到96%^,求污泥體積的改變？霜_100_P2_100-96_4_2解：由于缸100-p1100-982(p1=98,單彳i%p2=96，單位％)故，污泥體積在含水率降低后是降低前體積的1/2。.如果廢物焚燒反應(yīng)符合一級動力學(xué)規(guī)律，即dC/dt=-kC(式中：C為有害組分濃度,t為反應(yīng)或停留時間,k為反應(yīng)速度常數(shù))，當(dāng)在800c的焚燒爐中焚燒氯苯時，已知反應(yīng)速度常數(shù)k=33.40(秒-1),試計算當(dāng)焚燒彳^留時間為0.25秒時，氯苯的破壞去除率DRE多少？解：對dC/dt=-kC進(jìn)行積分得到：Ln(C0/C)=kt=33.40x0.25=8.35所以：C0/C=4230.2;C0=4230.2C氯苯的破壞去除率：DRE=(C0-C)/C0=4229.2/4230.2=0.9998=99.98%.某城市的生活垃圾填埋場面積為50萬平方米，當(dāng)?shù)啬昶骄战涤炅繛?.2mm/d,試用經(jīng)驗公式計算垃圾濾液的平均日產(chǎn)生量。(給定流出系數(shù)為0.5)解：滲濾液產(chǎn)生量的經(jīng)驗計算公式為：Q=1/1000XCXPXA式中：Q為滲濾液平均日產(chǎn)生量，m3/d;P為年平均日降水量，mm/d;A為填埋場面積，m2;C為流出系數(shù)。Q=1/1000XCXPXA=1/1000X0.5X5.2X500000=1300m3/d.某填埋場中污染物的COD為10000mg/L,該污染物的遷移速度為0.03cm/s,降解速度常數(shù)為0.00064/s。試求當(dāng)污染物的濃度降低到1000mg/L時，地質(zhì)層介質(zhì)的厚度應(yīng)為多少？污染物通過該介質(zhì)層所需要的時間為多少？解：因為：C=C0xexp(-kt)所以：1000=10000xexp(-0.00064t)解得:t=3598sL=uxt=0.03X3598=107.94.假設(shè)在一內(nèi)徑為4.0cm的管式焚燒爐中，于溫度225c分解純某有機(jī)物，進(jìn)入爐中的流速為15.0L/s,225C的速率常數(shù)為62.6/s。求當(dāng)該有機(jī)物的分解率達(dá)到99.95%時，焚燒爐的長度應(yīng)為多少(假設(shè)燃燒為一級反應(yīng)，且流體為平推流)答：由反應(yīng)速率dC/dt=-kC,進(jìn)行積分得到：Ln(C0/C)=kt所以：t=Ln(C0/C)/k=Ln(1/0.0005)/62.6=0.121s又流速:u=V/S=4X0.015/(3.14X0.042)=11.94m/s所以長度：L=uxt=11.94X0.121=1.44m8.已知某固體廢物的成分為：CC=85.32%;HC=4.56%OC=4.07%NC=1.80%SC=4.25%AD=7.78%WA=3.0%求：該固體廢物焚燒過程的發(fā)熱量，理論空氣需要量，燃燒產(chǎn)物生成量，成分，密度，燃燒溫度(空氣中水分可以忽略不計)。Qi=4.18781C246H-26O-S-6W1解:(1)燃燒發(fā)熱量，根據(jù)公式：L=33577.06kJ/kg=4.187[8185.32+2464.56—26(4.07—4.25)-63.0]

=33577.06kJ/kg(2)理論空氣量，根據(jù)公式：V0=@89C+26.67H+3.33S一3”20底=8.8985.3226.674.563.334.25-3.334.0710/=8.81m3*kg"(3)煙氣量，根據(jù)公式：V(2)理論空氣量，根據(jù)公式：V0=@89C+26.67H+3.33S一3”20底=8.8985.3226.674.563.334.25-3.334.0710/=8.81m3*kg"(3)煙氣量，根據(jù)公式：Vn,P=VC02+VS6+VH2。+VN2十V02p—9O.W』經(jīng)理由于不計入空氣中的水蒸氣，由公式直接計算:,PI123221828'10010085.324.254.563.01.822.4++++?+0.79X8.81*31、1232218281009.15m3*kg一—……iPP=(4)煙氣密度，根據(jù)公式計算：44CO264SO218H2O28N232O222.4100(p由公式計算，:仁224110(%二一—一10(%=1741%121009.15中SQ=SQ父100%=Vn,pS224'1m|<父10(%=0.325%工32100)9.15H2O崇10八號"/1…晌~N224791=—10%%|：%p08100100994810%=7622%O2VOp100%;磊....1…Vn-VO——100%=09.15一4417.41640.3251185.992876.223203故：’？=22.4100—1.35kg.m-9.有一酶催化反應(yīng)，Km=2X10-3mol-L-1,當(dāng)?shù)孜锏某跏紳舛葹?.0X10-5mol-L-1時，若反應(yīng)進(jìn)行1min,則有2%勺底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。試求:(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行3min,底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率是多少？此時產(chǎn)物和底物的濃度分別是多少？(2)當(dāng)CS0=1X10-6mol?L-1時，也反應(yīng)了3min,CS=?CP=⑶最大反應(yīng)速率值是多少？解：由于底物濃度遠(yuǎn)小于Km以t表示反應(yīng)時間，反應(yīng)時間和轉(zhuǎn)化率a的關(guān)系為：lncACaokln(1_a1)t1二kln(1一a)

kln(1-0.02)ln0.98=1mint2則,t2=3min時，=—=3mink可知，ln(1-a2)=3ln0.98a2=5.9%即底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為5.9%，此時產(chǎn)物的濃度：CP=5.9X10-7mol?L-1底物的濃度:CS=9.41X10-6mol?L-1。

當(dāng)CS0=1X10-6mol-L-1時，也反應(yīng)了3min,即底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為5.9%，此時產(chǎn)物的濃度：CP=5.9X10-8mol?L-1底物的濃度:CS=9.41X10-7mol?L-1由于底物濃度遠(yuǎn)小于Km,可以按照一級反應(yīng)計算，則:rS=rP=(rP,max/Km)xcS=-(dcS/dt);ln(cs0/cs)=(rP,max/Km)t;ln0.98=-3x60x(rP,max/Km);(rP,max/Km)=1.1224X10—4;rP,max=2.245x10—7(mol/L?s);.用一種成分為C31H50NO26勺堆肥物料進(jìn)行實驗室規(guī)模的好氧堆肥化實驗。實驗結(jié)果：每1000kg堆料在完成堆肥化后僅剩下200kg,測定產(chǎn)品成分為C11H14NO4試求1000kg物料的化學(xué)計算理論需氧量。解:(1)求出反應(yīng)前后有機(jī)物的物質(zhì)的量：=1.1737(mol)1000=1.1737(mol)反應(yīng)前31125011142616反應(yīng)前1000二4.4643(mol)反應(yīng)后:1112141114416(2)確定好氧反應(yīng)前后有機(jī)物的物質(zhì)的量之比n=1.1737(2)確定好氧反應(yīng)前后有機(jī)物的物質(zhì)的量之比n=1.17374.4643=0.22628⑶確定a、b、c、d、wx、y和z,并根據(jù)化學(xué)方程式(7-1)計算出r和s值：有機(jī)廢物(C31H50NO26):a=31;b=50;c=26;d=1;殘留有機(jī)物(C11H14NO4):w=11;x=14;y=16;z=1;r=0.5[b-nx-3(d-nx)]=26.67;s=a-nw=28.51(4)求出需氧量：化學(xué)方程式中O2的系數(shù)=0.5(ny+2s+r-c)=30.66需氧量=30.66X1.1737X32=1151.36(kg).擬采用堆肥化方法處理脫水污泥濾餅，其固體含量SC為30%,每天處理量為10t(以干物料基計算)，采用回流堆肥(其Sr=70%)起干化物料作用，要求混合物Sm為40%試用兩種基準(zhǔn)計算回流比率并求出每天需要處理的物料總量為多少噸？解:(1)以濕重為條件的回流比為：Rw=Xr-Rw=Xr-Sm-Sc40%-30%…=0.333XcSr-Sm70%-40%=33.3%每天需要處理的物料總量=10t/Rw=10t/33.3%=30.03tcS^/S,140%/30%-1…0Rd=^m~~c—==0.778(2)以干重為條件的回流比為=77.8%1-Sm/Sr1-40%/70%(2)以干重為條件的回流比為=77.8%每天需要處理的物料總量=10t/Rd=10t/77.8%=12.85t.使用一臺封閉式發(fā)酵倉設(shè)備，以固體含量為50%勺垃圾生產(chǎn)堆肥，待干至90%K體后用調(diào)節(jié)劑，環(huán)境空氣溫度為20C,飽和濕度(水/干空氣)為0.015g?g-1,相對濕度為75%試估算使用環(huán)境空氣進(jìn)行干化時的空氣需氧量。如將空氣預(yù)熱到60c(飽和濕度為0.152g?g-1)又會如何？解:(1)設(shè)垃圾生產(chǎn)堆肥質(zhì)量為M,以20c環(huán)境空氣干化時空氣需要量為m,則：干化掉的水分質(zhì)量為：M1=(150%)M—(1-90%)X50%MF90%=故由：mx0.015g?g-1=M+75%#:m=M+75%+0.015g-g-1=?(2)將空氣預(yù)熱到60°C時，空氣需要量為:m'=M+75盼0.152g-g-1=?

.對人口為10萬人的某服務(wù)區(qū)的生活垃圾進(jìn)行可燃垃圾和不可燃垃圾分類收集。對收集后的不可燃垃圾進(jìn)行破碎分選后，其中不可燃垃圾、可燃垃圾、資源垃圾分別站40%、30%30%焚燒殘渣(可燃垃圾的10%)和不可燃垃圾(含分類收集及分選后的)進(jìn)行填埋。垃圾產(chǎn)生系數(shù)為1kg/人。其中可燃垃圾0.7kg/人.天,不可燃垃圾0.3kg/人.天，填埋場垃圾壓實密度900kg/m3。求使用20年的垃圾填埋場的容量。答:(l)每年可燃垃圾總量=100000X0.7X365+100000X0.3X0.3X365=28835000kg=28835噸/年(2)焚燒殘渣=28835噸/年X10%=2883.5噸/年⑶分選得到的不可燃垃圾=100000X0.3X0.4X365=4380噸/年(4)總的填埋垃圾=2883.5+4380=7263.5噸/年(5)填埋場總的體積=(7263.5/0.9)X20=161411(m3).某住宅區(qū)生活垃圾量約300m3/周，擬用一垃圾車負(fù)責(zé)清運工作，實行普通操作法的移動式清運。已知該車每次集裝容積為6m3/次,容器利用系數(shù)為0.70，垃圾車采用8小時工作制。試求為及時清運該住宅垃圾，每周需出動清運多少次？累計工作多少小時？經(jīng)調(diào)查已知：容器間行駛時間為0.12h/次，平均運輸時間為0.53h/次，容器裝車時間為0.05h/次；容器放回原處時間0.04h/次，卸車時間0.03h/次；非生產(chǎn)時間占全部工時20%解:(1)一次集裝時間（或拾取時間）:Phcs=tpc+tuc+tdbc=0.05+0.04+0.12=0.21（h/次）解:(1)一次集裝時間PhcsSh0.210.030.53(2)收集一桶垃圾所需時間Thcs1-0.20=0.96（h/次）(3)PhcsSh0.210.030.53(2)收集一桶垃圾所需時間Thcs1-0.20=0.96（h/次）(3)清運車每天集運次數(shù)NdNd.定8=8.33（次/d）0.96300(4)每周清運次數(shù)Nw_Cf（60.7）=71.4=72（次/周）(5)每周所需的工作時間Dw（h/周）：D=tw*s=72黑0.96=69.12（h/周）(5)每周所需的工作時間.某住宅區(qū)共有500戶居民，由2個工人負(fù)責(zé)清運該區(qū)垃圾。試按固定式清運方式，計算清運時間及清運車容積，已知條件如下：如一集裝點平均服務(wù)人數(shù)4人；垃圾單位產(chǎn)量1.2kg/(d?人)；容器內(nèi)垃圾的容量120kg/m3;每個集裝點設(shè)0.15m3的容器2個；收集頻率每周2次；收集車壓縮比為2;來回運距24km；每天工作8小時，每次行程2次；卸車時間0.15h/次；運輸時間0.35h/次，每個集裝點需要的人工集裝時間為2分/(點?人)；非生產(chǎn)時間占20%解:(1)集裝時間：Pscs=(1-co)H/Nd-(S+h)=(1-0.2)8/2-(0.15+0.35)=2.7(h/次)；(2)一次行程進(jìn)行的集裝點數(shù)Np:Np=60Pscsn/tp=60X2.7X2/2=162(點/次)；(3)每個集裝點每周垃圾量(m3)(每個放置點垃圾桶中可收集到的垃圾體積)；Vp=單位產(chǎn)量(kg/人?d)X人數(shù)(人)X天數(shù)(7天)/容重=(1.2X4X7)/120=0.28(m3);(4)清運車的容積：V車＞V=VpNp/r=0.28X162/2=22.68(m3/次)；