固废计算题+答案.docx
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固废计算题+答案
固废计算题+答案
1.某住宅区生活垃圾量约240m3/周,拟用一垃圾车负责清运工作,实行普通操作法的移动式清运.已知该车每次集装容积为6m3/次,容器利用系数为0.70,垃圾车采用8小时工作制.试求为及时清运该住宅垃圾,每周需出动清运多少次?
累计工作多少小时?
经调查已知:
容器间行驶时间为0.15h/次.平均运输时间为0.5h/次.容器装车时间为0.05h/次;容器放回原处时间0.06h/次,卸车时间0.04h/次;非生产时间占全部工时20%?
解:
Phcs=tpc+tuc+tdbc=(0.05+0.06+0.15)h/次=0.26h/次
清运一次所需时间,按公式:
Thcs=(Phcs+S+h)/(1-ω)=[(0.26+0.5+0.04)/(1-0.2)]h/次=1.0h/次
清运车每日可以进行的集运次数,按公式:
Nd=H/Thcs=(8/1)次/d=8次/d
根据清运车的集装能力和垃圾量,按公式:
Nw=Vw/(cf)=[240/(6×0.7)]次/周=58次/周
每周所需要的工作时间为:
Dw=NwThcs=(58×1.0)h/周=58h/周
2.污泥的含水率从98%降低到96%时,求污泥体积的改变?
解:
由于
(p1=98,单位%;p2=96,
求:
该固体废物焚烧过程的发热量,理论空气需要量,燃烧产物生成量,成分,密度,燃烧温度(空气中水分可以忽略不计)。
解:
(1)燃烧发热量,根据公式:
=33577.06kJ/kg
(2)理论空气量,根据公式:
(3)烟气量,根据公式:
由于不计入空气中的水蒸气,由公式直接计算:
(4)烟气密度,根据公式计算:
由公式计算
:
;
;
故:
9.有一酶催化反应,Km=2×10-3mol·L-1,当底物的初始浓度为1.0×10-5mol·L-1时,若反应进行1min,则有2%的底物转化为产物。
试求:
(1)当反应进行3min,底物转化为产物的转化率是多少?
此时产物和底物的浓度分别是多少?
(2)当CS0=1×10-6mol·L-1时,也反应了3min,CS=?
CP=?
(3)最大反应速率值是多少?
解:
由于底物浓度远小于Km,以t表示反应时间,反应时间和转化率a的关系为:
则,t2=3min时,
可知,ln(1-a2)=3ln0.98a2=5.9%
即底物转化为产物的转化率为5.9%,此时产物的浓度:
CP=5.9×10-7mol·L-1
底物的浓度:
CS=9.41×10-6mol·L-1。
当CS0=1×10-6mol·L-1时,也反应了3min,
即底物转化为产物的转化率为5.9%,此时产物的浓度:
CP=5.9×10-8mol·L-1
底物的浓度:
CS=9.41×10-7mol·L-1
由于底物浓度远小于Km,可以按照一级反应计算,则:
rS=rP=(rP,max/Km)×cS=-(dcS/dt);
ln(cs0/cs)=(rP,max/Km)t;ln0.98=-3×60×(rP,max/Km);
(rP,max/Km)=1.1224×10-4;rP,max=2.245×10-7(mol/L·s);
10.用一种成分为C31H50NO26的堆肥物料进行实验室规模的好氧堆肥化实验。
实验结果:
每1000kg堆料在完成堆肥化后仅剩下200kg,测定产品成分为C11H14NO4,试求1000kg物料的化学计算理论需氧量。
解:
(1)求出反应前后有机物的物质的量:
反应前:
反应后:
(2)确定好氧反应前后有机物的物质的量之比:
n=
(3)确定a、b、c、d、w、x、y和z,并根据化学方程式(7-1)计算出r和s值:
有机废物(C31H50NO26):
a=31;b=50;c=26;d=1;
残留有机物(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:
化学方程式中O2的系数=0.5(ny+2s+r-c)=30.66
需氧量=30.66×1.1737×32=1151.36(kg)
11.拟采用堆肥化方法处理脱水污泥滤饼,其固体含量SC为30%,每天处理量为10t(以干物料基计算),采用回流堆肥(其Sr=70%)起干化物料作用,要求混合物Sm为40%。
试用两种基准计算回流比率,并求出每天需要处理的物料总量为多少吨?
解:
(1)以湿重为条件的回流比为:
=33.3%
每天需要处理的物料总量=10t/Rw=10t/33.3%=30.03t
(2)以干重为条件的回流比为:
=77.8%
每天需要处理的物料总量=10t/Rd=10t/77.8%=12.85t
12.使用一台封闭式发酵仓设备,以固体含量为50%的垃圾生产堆肥,待干至90%固体后用调节剂,环境空气温度为20℃,饱和湿度(水/干空气)为0.015g·g-1,相对湿度为75%。
试估算使用环境空气进行干化时的空气需氧量。
如将空气预热到60℃(饱和湿度为0.152g·g-1)又会如何?
解:
(1)设垃圾生产堆肥质量为M,以20℃环境空气干化时空气需要量为m。
则:
干化掉的水分质量为:
M1=(150%)M-(1-90%)×50%M÷90%=?
故由:
m×0.015g·g-1=M÷75%得:
m=M÷75%÷0.015g·g-1=?
(2)将空气预热到60°C时,空气需要量为:
m'=M÷75%÷0.152g·g-1=?
13.对人口为10万人的某服务区的生活垃圾进行可燃垃圾和不可燃垃圾分类收集。
对收集后的不可燃垃圾进行破碎分选后,其中不可燃垃圾、可燃垃圾、资源垃圾分别站40%、30%、30%。
焚烧残渣(可燃垃圾的10%)和不可燃垃圾(含分类收集及分选后的)进行填埋。
垃圾产生系数为1kg/人。
其中可燃垃圾0.7kg/人·天,不可燃垃圾0.3kg/人·天,填埋场垃圾压实密度900kg/m3。
求使用20年的垃圾填埋场的容量。
答:
(l)每年可燃垃圾总量=100000×0.7×365+100000×0.3×0.3×365=28835000kg=28835吨/年
(2)焚烧残渣=28835吨/年×10%=2883.5吨/年
(3)分选得到的不可燃垃圾=100000×0.3×0.4×365=4380吨/年
(4)总的填埋垃圾=2883.5+4380=7263.5吨/年
(5)填埋场总的体积=(7263.5/0.9)×20=161411(m3)
14.某住宅区生活垃圾量约300m3/周,拟用一垃圾车负责清运工作,实行普通操作法的移动式清运。
已知该车每次集装容积为6m3/次,容器利用系数为0.70,垃圾车采用8小时工作制。
试求为及时清运该住宅垃圾,每周需出动清运多少次?
累计工作多少小时?
经调查已知:
容器间行驶时间为0.12h/次,平均运输时间为0.53h/次,容器装车时间为0.05h/次;容器放回原处时间0.04h/次,卸车时间0.03h/次;非生产时间占全部工时20%。
解:
(1)一次集装时间(或拾取时间):
(2)收集一桶垃圾所需时间
:
(3)清运车每天集运次数
:
(4)每周清运次数
:
(5)每周所需的工作时间
(h/周):
15.某住宅区共有500户居民,由2个工人负责清运该区垃圾。
试按固定式清运方式,计算清运时间及清运车容积,已知条件如下:
如一集装点平均服务人数4人;垃圾单位产量1.2kg/(d·人);容器内垃圾的容量120kg/m3;每个集装点设0.15m3的容器2个;收集频率每周2次;收集车压缩比为2;来回运距24km;每天工作8小时,每次行程2次;卸车时间0.15h/次;运输时间0.35h/次,每个集装点需要的人工集装时间为2分/(点·人);非生产时间占20%。
解:
(1)集装时间:
Pscs=(1-ω)H/Nd-(S+h)=(1-0.2)8/2-(0.15+0.35)=2.7(h/次);
(2)一次行程进行的集装点数Np:
Np=60Pscsn/tp=60×2.7×2/2=162(点/次);
(3)每个集装点每周垃圾量(m3)(每个放置点垃圾桶中可收集到的垃圾体积);
Vp=单位产量(kg/人·d)×人数(人)×天数(7天)/容重=(1.2×4×7)/120=0.28(m3);
(4)清运车的容积:
V车>V=VpNp/r=0.28×162/2=22.68(m3/次);
(5)每周行程数:
Nw=TpF/Np=500×2/162=6.17(次);
(6)每周需清运时间:
(Dw)=[NwPscs+tw(S+h)]/(1-ω)H
=2×[6.17×2.7+7(0.15+0.35)]/[(1-0.2)×8]=6.3(d/周)
(7)每人每周工作日:
Dw/n=6.3/2=3.15(d/周·人)
7.对人口为5万人的某服务区的垃圾进行可燃垃圾和不可燃垃圾分类收集,可燃垃圾用60t/d的焚烧设施焚烧,不可燃垃圾用20t/d的破碎设施处理。
焚烧残渣(可燃垃圾的10%)和破碎不可燃垃圾(不可燃垃圾的40%)进行填埋。
用破碎分选法分选出30%的可燃垃圾和30%的资源垃圾。
解: