UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
Tema:
PROBLEMAS RESUELTO DE CONTAMINACION DEL AGUA, AIRE Y SÓLIDOS CÁTEDRA
:
CIENCIAS AMBIENTALES
CATEDRÁTICO
:
Ing. JOSE POMALAYA VALDEZ
ALUMNO
:
FUENTES VIVANCO , Walter Carlos
SEMESTRE
:
IX
HUANCAYO – PERÚ 2010
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LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Cancel
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El aument aumento o contin continuo uo de la poblac población, ión, su concen concentra tració ción n progre progresiv siva a en grande grandess centros urbanos y el desarrollo industrial ocasionan, día a día, más problemas al medio ambiente conocidos como contaminación ambiental . Ésta consiste en la presen presencia cia de sustan sustancia ciass (basur (basura, a, pestic pesticida idas, s, aguas aguas sucias sucias)) extrañ extrañas as de origen origen humano en el medio ambiente, ocasionando alteraciones en la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. 1.-
Efectos de la contaminación. Los efectos se manifiestan por las
alte altera raci cion ones es en los los ec ecos osis iste tema mas; s; en la gene genera raci ción ón y prop propag agac ació ión n de enfermedades en los seres vivos, muerte masiva y, en casos extremos, la desap desapar aric ición ión de espe especi cies es anima animales les y veget vegetal ales es;; inhi inhibi bici ción ón de sist sistema emass productivos y, en general, degradación de la calidad de vida (salud, aire puro, agua limpia, recreación, disfrute de la naturaleza, etc.). 2.-
Causante Causantes s de la contamina contaminación ción.. Los causantes o contaminantes
pueden ser químicos, físicos y biológicos.
Los contaminantes químicos se refieren a compuestos provenientes de la industria química. Pueden ser de efectos perjudiciales muy marcados, como los productos tóxicos minerales (compuestos de fierro, cobre, zinc, mercurio, plomo, cadmio), ácidos (sulfúrico, nítrico, clorhídrico), los álcalis (potas (potasa, a, soda soda cáusti cáustica) ca),, disolv disolvente entess orgáni orgánicos cos (aceto (acetona) na),, deterge detergentes ntes,, plásticos, los derivados del petróleo (gasolina, aceites, colorantes, diesel), pestic pesticidas idas (insec (insectic ticidas idas,, fungic fungicida idas, s, herbic herbicida idas), s), deterge detergente ntess y abonos abonos sintéticos (nitratos, fosfatos), entre otros.
Los contaminantes físicos se refieren a perturbaciones originadas por radioactividad, calor, ruido, efectos mecánicos, etc. son n los los dese desech chos os orgá orgáni nico cos, s, que que al Los contamin contaminante antes s biológic biológicos os so des descompo ompone ners rse e ferm fermen enta tan n y ca caus usan an co cont ntam amin ina ación ción.. A es este te grup grupo o pertenecen los excrementos, la sangre, desechos de fábricas de cerveza, de papel, aserrín de la industria forestal, desagües, etc. 3.-
Formas de contaminación. contaminación. Se manifiesta de diversas formas:
La contaminación del aire o atmosférica se produce por los humos (vehículos e industrias), aerosoles, polvo, ruidos, malos olores, radiación atómica, etc. Es la perturbación de la calidad y composición de la atmósfera por sustancias extrañas a su constitución normal. caus usad ada a por por el verti vertimi mien ento to de agua aguass La contamin contaminació ación n del agua es ca
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In order to print this document from Scribd, you'll servidas o negras (urbanos e industriales), de relaves mineros, de petróleo, first need to download it.
de abon abonos os,, de pest pestic icid idas as (ins (insec ecti tici cida das, s, herb herbic icid idas as y simi simila lare res) s),, de detergentes y otros productos. Cancel Download And Print
La contaminación del suelo es causada por los pesticidas, los abonos sintéticos, el petróleo y sus derivados, las basuras, etc.
La contaminación de los alimentos afecta a los alimentos y es originada por por prod produc ucto toss quím químic icos os (pes (pesti tici cida dass y otro otros) s) o biol biológ ógic icos os (age (agent ntes es pató patógen genos os). ). Co Cons nsis iste te en la pres presenc encia ia en los los alime aliment ntos os de sust sustan anci cias as riesgosas o tóxicas para la salud de los consumidores y es ocasionada durante la producción, el manipuleo, el transporte, la industrialización y el consumo.
La contaminación agrícola es originada por desechos sólidos, líquidos o gaseosos de las actividades agropecuarias. Pertenecen a este grupo los plaguicidas, los fertilizantes' los desechos de establos, la erosión, el polvo del arado, el estiércol, los cadáveres y otros. origina inada da por por la em emis isió ión n de La contamin contaminació ación n electroma electromagnéti gnética ca es orig ondas de radiofrecuencia y de microondas por la tecnología moderna, como radares, televisión, radioemisoras, redes eléctricas de alta tensión y las telecomunicacion iones es..
Se
conoce
también ién
como
contaminación
ergomagnética.
La contaminación óptica se refiere a todos los aspectos visuales que afectan afectan la complacencia complacencia de la mirada. mirada. Se produce produce por la minería abierta, la defores deforestac tación ión incont incontrola rolado, do, la basura basura,, los anunci anuncios, os, el tendid tendido o eléctric eléctrico o enmarañado, el mal aspecto de edificios, los estilos y los colores chocantes, la proliferación de ambulantes, etc.
La contaminación publicitaria es originada por la publicidad, que ejerce presiones exteriores y distorsiona la conciencia y el comportamiento del ser humano para que adquiera determinados productos o servicios, propiciando ideolo ideologías gías,, variac variacione ioness en la estruc estructur tura a soc socioec ioeconó onómic mica, a, cambio cambioss en la cultu cultura ra,, la educ educac ació ión, n, las las co cost stum umbr bres es e incl inclus uso, o, en los los se sent ntimi imient entos os religiosos.
La contaminación radiactiva es la resultante de la operación de plantas de energía nuclear, accidentes nucleares y el uso de armas de este tipo. También se la conoce como contaminación contaminación neutrónica, por ser originada por los neutrones, y es muy peligrosa por los daños que produce en los tejidos de los seres vivos.
La contaminación sensorial es la agresión a los sentidos por los ruidos,
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Scribd, you'll las las vibr ibracion ioneIns,order los losto print mathis los losdocument olore loressfrom , la alter ltera ación ión del paisaje y el first need to download it.
deslumbramiento por luces intensas. La contaminación sónica se refiere a la producción intensiva de sonidos en determinada zona habitada y que es Cancel Download And Print causa de una serie de molestias (falta de concentración, perturbaciones del trabajo, del descanso, del sueño).
La contaminación cultural es la introducción indeseable de costumbres y manifestaciones ajenas a una cultura por parte de personas y medios de comunic comunicaci ación, ón, y que son origen de pérdida pérdida de valores valores cultural culturales. es. Esta Esta conduce a la pérdida de tradiciones y a serios problemas en los valores de los grupos étnicos, que pueden entrar en crisis de identidad.
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las siguientes aguas ricas en sales de magnesio cuyo 1.- Calcular la dureza de Cancel Download And Print análisis dan los siguientes resultados :
A.-
4 x10
4
−
2
+
M , Mg
.
SOLUCION: −4
4 x10 M , Mg Mg
100 .09 gCaC gCaCO O 3 10 3 mgCaCO 3 4 x10 −4 molMg +2 . 1molCaCO 3 100 x x x = Lagu Lagua a 1molCaCO 3 1 gCaC gCaCO O3 1molMg +2
+2
Dureza = 40 mgCaCO B.-
100 ppmMgCO
= 40 ppmCaCO
/ Lagua
3
3
3
SOLUCION: 100 100 mgMgCO 3
100 100 ppmM ppmMgC gCO O3 =
Lagu Lagua a
100 100 .09 gCaC gCaCO O3 1molCaCO 3
Dureza = 119 mgCaCO C.-
3
x
x
/ Lagua
1 gMgC gMgCO O3 10 3 mgMgCO 3
10 3 mgCaCO 3 1 gCaC gCaCO O3
x
=
= 119 ppmCaCO
1molMgCO 3 84.32 gMgC gMgCO O3
x
1molCaCO 3 1molMgCO 3
x
119 119 mgCaCO 3 Lagu Lagua a 3
2+
60 ppmMg
SOLUCION: 60 pp ppmMg
+2
=
60 mgMg
+2
La Lagua
.
x
1 gM gMg 2 + 10 mgMg
100 100 .09 gCaC gCaCO O3 1molCaCO 3
Dureza =
247 ppmCaCO
3
+2
x
1molMg
24 .31 gM gMg
3
x
2+
10 mgCaCO 3 1 gCaC gCaCO O3
=
2+
x
1molCaCO
3
x
247 247 mgCaCO 3 Lagu Lagua a
3
Un agua industrial tiene una concentración de
2.-
1molMg
+2
4 x10
4
−
M , Mg
2
+
. ¿Cuál
es su dureza? SOLUCION: −4
4 x10 M , Mg Mg
+2
100 .09 gCaC gCaCO O 3 10 3 mgCaCO 3 4 x10 −4 molMg +2 . 1molCaCO 3 100 x x x = Lagu Lagua a 1molCaCO 3 1 gCaC gCaCO O3 1molMg +2
Dureza = 40 mgCaCO 3.-
3
/ Lagua
= 40 ppmCaCO
3
¿Cuál es la dureza de un agua natural natural que tiene una concentración concentración de
80 ppm en
CaCO
3
?
SOLUCION:
Dureza = 80 mgCaCO 4.-
3
/ Lagua
= 80 ppmCaCO
3
¿Cual será la dureza de un agua industrial que tiene la concentración
Print document de 60 ppm en Ca
2 +In
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?
SOLUCION: 60 pp ppmCa
+2
60 mgCa
=
2+
+2 1molCaCO 3 1 gC gCa +2 . Download 1molCa Cancel And Print x 3 x x x +2 2+ 10 mgCa 40 .08 gC gCa 1molCa +2
La Lagua
100 100 .09 gCaC gCaCO O3 1molCaCO 3
Dureza =
150 ppmCaCO
x
10 3 mgCaCO 3
=
1 gCaC gCaCO O3
150 150 mgCaCO 3 Lagu Lagua a
3
Un agua de un manantial fue tratada con
5.-
Na 2CO 3 .Para
reducir su
dureza. Después de del tratamiento la dureza se ha reducido hasta 10ppm de ¿Cuál será la concentración de CO 3 2 en el equilibrio? −
CaCO
3
Kc CaCO = 5.0 x10 9 Dato: Kc 3
SOLUCION: Conociendo la reacción de precipitación del
CaCO
3
y el equilibrio de solubilidad
del mismo, podemos calcular la concentración del anion carbonato existente en el equilibrio. +2
Ca( aq) + Na2 CO3 → → CaCO3 + 2 Na 2 CaCO3 → → Ca ( aq ) +
10 ppmC ppmCaC aCO O3 =
=
10mgCaCO 3 Lagu Lagua a
10 x10
5
−
x
molCO
+
1 gCaC gCaCO O3 10 3 mgCaCO 3
+
CO3(2aq )
x
−
1molCaCO 3 100 100 .09 gCaC gCaCO O3
−
x
1molCO 3(2aq ) 1molCaCO 3
−2 3( aq )
La Lagua
Kc Kc CaCO 3 = 5.0 x10 9 =
[Ca ][CO +2
−2
( aq )
3( aq )
] ⇒ [CO
−2
3( aq )
]=
Kc
=
[Ca + ] 2 ( aq )
5 x10 −9 10 x10 −5
= 5 x10
−5
molCO 3−(2aq ) Lagua
CO 3−(2aq ) = 5 x10 −5 M
El anál anális isis is de un agua agua nat natural ural indi indicca que que es
6.-
6 x10
4
−
MC M Ca
2
+
. y 8 x10
4
−
M , HC HCO
−
3
4 x10
4
−
M , Mg
2
+
.,
. Si se quie quiere re abla abland ndar ar dich dicha a agua agua por por el
yNa 2 CO 3 ] , calcule la cantidad de método de la cal y de la sosa [Ca (OH ) 2 yNa
hidroxido de calcio y de carbonato de sodio que sera necesario emplear por cada m3 de de agua : SOLUCION:
Print document A.-
4 x10
4
−
M , Mg
B.- 6 x10 4 MC MCa −
2
+
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2
+
.
HCO 3 . C.- 8 x10 4 M , HC −
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Cancel
−
El agua de partida contiene diferentes concentraciones por lo que habrá de añadir cal sosa. Para el calculo de
Na 2 CO 3 necesario
Mg 2
Adición de Sosa = =
4 x10
−4
+
+
Na 2 CO3 → → MgCO3
+2
molMg
La Lagua
se tiene la siguiente reacción : +
2 Na
gNa 2 CO 3 10 3 L . 1molNa 2 CO 3 106 gN x x x +2 3 1molNa 2 CO 3 1molMg 1m
42 ,4 gN gNa 2 CO 3 m3
Una Una mues muestr tra a de agua agua resi residu dual al que que lleg llega a a una una depu depura rado dora ra fue fue
7.-
sometid sometida a al ensayo ensayo de incubaci incubación ón
reglam reglamenta entario rio para la determi determinac nación ión del
parámetro DBO5. Para ello, y dado que previsiblemente el valor de DBO5 será alto, se diluyeron 25 ml del agua residual hasta un litro con agua exenta de oxígeno. En esta nueva disolución se determina la concentración del oxígeno disuelto antes del ensayo de incubación y al finalizar el mismo, después de 5 días, obteniéndos obteniéndose e los valores de 9 y 1 mgO 2/l respectivamente. ¿Cuál es el valor del parámetro DBO5? SOLUCIÓN:
Sabiendo que la DBO 5 es la diferencia entre la concentración inicial y final de oxígeno disuelto, y teniendo en cuenta el grado de dilución. DB DBO
5
=
mg O 2 l agua residual
Dis Dis min ución de O 2 disuelto = DB DBO DB DBO 8.-
5
5
=
8 mg O 2 l agua ( dilución )
= 320
x
9 mg O 2 l agua
−
1 mg O 2 l agua
1 l agua ( dilución ) 25 ml agua ( residual )
mg O2 1 l agua ( residual )
x
=
8 mg O 2 l agua
10 3 ml agua ( residual ) 1 l agua ( residual )
ppm O 2 = 320 pp
Una muestra de 50 ml de un agua residual se diluyó hasta hasta 500 ml con
agua exenta de oxígeno y se determinó la concentración en oxígeno disuelto de la muestra diluida, que resultó ser de 6 ppm. Al cabo de 5 días de incubación volvió a repetirse la determinación de oxígeno disuelto, siendo el valor hallado en esta ocasión de 2 ppm. Calcule la DBO 5 del agua residual. SOLUCIÓN:
Print document In order to print this document from Scribd, you'll 50 ml agua residual first need to download it. Vd = 500 ml agua (dilución ) Vr
=
Ci O2
=
6 ppm
=
6 mg O2 / 1l agua
Cf O2
=
2 ppm
=
2 mg O2Cancel / 1l agua Download And Print
DB DBO
5
mg O2
=
l agua residual
Dis Dis min ución de O2 disuelto DB DBO
5
DB DBO
5
4 mg O2
=
l agua (dilución ) =
=
−
l agua
x
2 mg O2
50 ml agua ( residual ) =
1 l agua ( residual )
=
4 mg O2
l agua
0.5 l agua ( dilución )
mg O2
40
6 mg O2
l agua x
10 3 ml agua ( residual ) 1l agua ( residual )
40 pp ppm O2
9.- Un vagón cisterna de 60 m3 acaba de realizar un transporte con etanol. Para limpiarlo limpiarlo se llena completamente completamente de agua. ¿Cómo variará la DBO total del agua si habían quedado en el fondo del vagón 10 litros de etanol? Supóngase que el etanol puede sufrir oxidación total por degradación biológica con el oxígeno. Dato: Densidad del etanol 0.87 g/cm3 a 20 ºC. SOLUCIÓN:
Teniendo en cuenta la reacción de oxidación del metanol calculamos el oxígeno que empleara para su descomposición. CH 3OH ( aq )
+
3 / 2 O2
CO 2 ( aq )
→
+
2 H 2 O
Oxígeno consumido por el metanol: 10 l CH 3 OH 60 m 3 agua
x
10 3 cm 3 CH 3OH 1l CH 3 OH
x
3
32 g O2 1 mol O2
x
10 mg O2 1 g O2
0.87 g CH 3 OH cm 3 mg O2
= 217500
m 3 agua
x
= 217 .5
1 mol CH 3 OH 32 g CH 3 OH
x
1.5 mol O2 1 mol CH 3OH
x
mg O2 1l agua
10.- 100 ml de una muestra de agua residual consume para su oxidación total 30 ml de una disolución de dicromato de potasio 0.15 N. Calcule la DQO de dicha agua residual. SOLUCIÓN: N º Eq Equiva ivalen lent es de K 2 Cr 2 O7 N º Eq Equiva ivalen lent es de Oxígeno
11.-
N º gr gramos
de Oxígeno
=
N º gr gramos
de Oxígeno
=
DB DBO
=
DB DBO
=
36 x 10
3
−
g O2
100 ml agua 360
x
= =
30 x 10
3
−
x 0.15
4.5 x10
=
3
−
N º Eq Equivalen lent es de Dic Dicr romato
N º Eq Equiv . de Oxígeno x Pe Pesoéquiv . de oxígeno 4.5 x10
10
3
−
3
−
mg O2
1 g
x 8
36 x 10
=
3
−
10 3 ml agua x l agua
mg O2 l agua
Una Una indu indust stria ria quími química ca que que prod produc uce e ac acido ido ac acét étic ico o CH3-COOH, -COOH, evacua evacua un
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In order to print this document from Scribd, you'll caudal de agua residual de 100 l/s con una concentración en dicho ácido de first need to download it.
300 mg/l. Si se elimina el ácido acético, oxidándolo hasta CO 2 con dicromato de +3 potasio 1 M, proceso enCancel el que elDownload dicromato se reduce hasta Cr , calcule el And Print
volumen diario de la solución de dicromato, expresado en m 3, que será preciso emplear. SOLUCIÓN:
Para calcular el volumen de solución de K 2Cr 2O a emplear, basta recordar que el n de moles de equivalentes de este oxidante debe ser igual al n moles de equivale equivalente ntess de oxigeno oxigeno que se hubiero hubieron n consum consumido ido caso caso se hacerse hacerse la reacción de oxidación oxidación con este ultimo agente. La reacción de oxidación es: CH 3 COOH
+
2 O2
oxigenonec esario
=
→
2CO
300 x 10
+
3
−
2 H 2 O
g CH 3 COOH 1
oxigenonec esario
=
x
1molCH
3
COOH
60 gC gCH 3 COOH
x
2 mol 0 l molCH
3
COOH
320 mg 02
N º Eq Equiva ivalen lent es de K 2 Cr 2 O totales N º Eq Equiva ivalen lent es de K 2 Cr 2 O totales volumendis olucionK
2
Cr 2 Odiaria
volumendis olucionK
2
Cr 2 Odiaria
volumendia rio volumendia rio
=
=
345600 equivalent eK 2 Cr 2 O aldia
345600 equivalent eK 2 Cr 2 O aldia l molequival ente
345600 equivalent eK 2 Cr 2 O aldia
=
6 moldeequiv alenteK =
57 .6
2
Cr 2 O
m3 K 2 Cr 2 O dia
Calcule cual será el DQO de un agua residual que contiene una concentración
12.-
de 5 ppm del pesticida baygon (C11H15O3N). considere que el nitrógeno se oxida totalmente hasta ion nitrato. La reacción química es: SOLUCION: C 11 H 15 O3 N DB DBO x
13 / 2 O 2 l
1 mol O 2 =
11 CO 2
→
5 mg C 11 H 15 O3 N
0.032 mg O 2
DB DBO 13.-
=
+
11 .29
=
11 .29
x
15 / 2 H 2 O + NO NO
+
13 / 2mol O 2 1molC 11 H 15 O3 N
x
1molC 11 H 15 O3 N 0.209 mgC 11 H 15 O3 N
mg O2 l
mg O 2 l
La DBO total de una determinada agua es de 60 ppm de oxígeno mientras que para la oxidación total de una muestra de 50 cm3 de dicha agua se precisa 4 cm3 de dicromato dicromato de potasio 0.12 N. Calcule el DQO del agua mencionada mencionada e
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In order to print this document from Scribd, you'll indique si la materia orgánica que predomina es de naturaleza biodegradable o
no biodegradable.
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SOLUCIÓN: Se sabe que: N ≡
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nEq − g V
Dis Dis min ución de O2 disuelto = 384 x10 −5 O2 DQ DQO =
384 x10 − 4 50 cm
DB DBO / DQ DQO =
3
x
60 76 .8
10 3 cm 3 agua 1l agua
= 76 .8
mgdeoxigen o Lt Lt
ppm O2 = 0.78 pp
Respuesta: Por lo tanto predomina la materia orgánica biodegrable. 14.-
Para declorar un agua se utiliza un carbón activo, con un contenido de 96% en carbón, que actúa según la siguiente reacción: Calcule: ¿Cuántos mg de carbón activo son necesarios par tratar 1 m3 de agua
a)
cuya concentración en cloro es de 0.4 ppm? Si empleamos una columna de 300 g de carbón activo para eliminar
b)
cloro de una agua que contiene 0.8 ppm del mismo, ¿Cuántos litros de agua pued pueden en se serr declo declora rado doss por por el ca carb rbón ón de la co colum lumna na?? Supo Supong nga a que que la eficiencia del tratamiento con el carbón activo es del 80%. SOLUCIÓN:
A.- Carbón activo necesario =
B.-
0.4 mg Cl 2 l agua
x
1mol C 2 2molCl 2
x
0.012 012 mgC 2
VOLUMEN = 300 300 gCar gCarb bonx onx
1molC
x
10 3 L
80 g C 100 100 gCa gCact ctiv ivo o
1m x
3
≡ 35.21
1moldeC 12 gC
x
mgC m 3 agua 10 3 mgCl 2 1 gCl gCl 2
x
71 gCl gCl 2 1molC 2
volumen = 284 284 x10 3 mgCl 2
Por lo tanto: = 15.-
284 284 x10 4 mg Cl 2 0.8mgCl 2 Lt Ltag agua ua
355 x10 4 L = 3.6 x10 3 m 3 = 355
En las aguas del mar aral, un mar interior, la cantidad total de sólidos disu disuelt eltos os en el agua agua es del del orden orden del 50 g/l. g/l. Pa Para ra desa desalin liniz izar ar esta esta agua agua util utiliza izand ndo o un proc proces eso o de ósmo ósmosi siss inver inversa sa,, ¿Cuá ¿Cuáll se será rá la pres presió ión n Míni Mínima ma necesaria a la temperatura de 25 ºC? Dato: Suponga el Factor i de Van Hoff = 1.75 y que los sólidos disueltos corresponden un 60% a NaCl y el resto a KCl. SOLUCIÓN:
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order to print this document from Scribd, you'll La presión mínimaIn se correspode4nderia con la presión osmótica del agua a first need to download it.
trat tratar ar por por tant tanto o teni teniend endo o en cuent cuenta a la ec ecua uaci ción ón que que rel relac acion iona a la pres presión ión osmótica con la concentración. Cancel
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Ln LnRT V
π =
π = 1.75 x
30 g Na NaCl atmLt 298 K x 0.082 x l MolK 58 .5 gm gmol
π =17 .5 x 20 gK gKClx
0.082
atmLt 298 K x MolK 62 gm gmol
=
21 .93 atm
13 .79 atm
=
Por lo tanto la presion es mayor que : 35.72 atm
16.-
A un agua residual residual que se encuentra encuentra a pH = 8 se le incorpora por un nuevo nuevo vertido, 13 ppm de Cr (III). ¿Precipitara el citado metal en forma de hidróxido de cromo (III)? -31 Dato: K s/Cr(OH)3/ s/Cr(OH)3/ = 6.7 x 10
SOLUCIÓN: La reacción en el equilibrio: Cr (OH ) 3
3
−
Cr
→
+
3OH
1
−
[Cr ] [OH ] 3
−
K
=
1
−
pH pH
Lo LogOH
=−
[Cr ] 3
−
≡
2.5 x10
=
8
4
−
ahora : K
≡
2.5 x10
2
−
x10
4
−
≡
2 x10
6
−
En este caso se precipitará 17.-
Una determinada determinada industria genera un vertido de 500 l/h de un agua residual con un contenido en propanol de 150 mg/l y 60 mg de Ba +2/l. Calcule: a) La presión presión osmótica osmótica del del agua residual, residual, a 20º C, debida debida al propanol. propanol. b) La DBO DBO total total del del agua agua residu residual. al. c) Si para eliminar eliminar el propanol propanol se obatar obatar por oxidarlo oxidarlo con con una disoluc disolución ión de dicromato de potasio 2 N, en medio ácido, ¿Cuál sera el volumen de la misma que se precisaria diariamente? d)
Si la Ba+2 del agua residual se precipita en forma de fosfato de bario
mediante el empleo de fosfato de sodio ¿Qué cantidad de fosfato de sodio se necesitara diariamente, y que cantidad de lodos, compuestos por el
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anualmente?
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SOLUCION: π =
V CRT
1 mRT V
π =
Download And Print
mRT
π =
π =
Cancel
1150 x
=
mgCHO Lta Ltag gua
x 0.082
atmLt Mo MolK
x
298 K 60 gm gmol
x
1 g 10 3 mg
=
0.060 atm
0.060 atm
Reacción de propanol : CHO 3 + O2 → 3CO 2 + 4 H 2 O DB DBO ≡ 360 360 mgO 2 / LtH LtH 2 O
18.a. Si para para depu depura rarr la co corr rrie ient nte e A se pret preten ende de co como mo prim primer er paso paso redu reduci cirr el cromato cromato (CrO-2) hasta Cr-2, Calcular la cantidad diaria que se necesitara de sulfito se sodio (Na 2SO3) si se utiliza este compuesto como reductor. b. Su se se preten pretende de precip precipita itarr como como hidróx hidróxido ido todo todo el Cr+3 , obtenido en el paso anterior, calcular la cantidad de cal apagada (hidróxido de calcio de 85% de pureza que será) necesario emplear diariamente. c. Si para depura depurarr la corrien corriente te B se pretend pretende e oxidar oxidar al ion cianur cianuro o (CN-) hast hasta a dióxido d carbono y nitrógeno elemental, mediante una disolución 5M de hipoclorito de sodio (NaOCl), proceso en el cual el hipoclorito se reduce hasta ion ion clor cloro. o. Cal Calcu cula larr los litr litros os diar diario ioss de dich dicha a soluc solución ión oxida oxidant nte e que que se necesitaran. SOLUCIÓN:
a. La reacción química: 2Cr4-2+3Na2SO3=Cr2(SO4)3+6Na++1/2O2 Cantidad de sulfito: 60mgCrO4
l
2
−
2
−
126 gNa2 SO3 1molCrO4 120l 3600 s 24h 3molNaSO4 x x x x x x 1h s d 1molCrO4 2 116 *103 mgCr 4 2 1molNa2 SO3
= 1013561 .38
−
gNa gNa 2 SO3 d
=
−
1.014 014 TM . Na Na 2 SO3 d
b. La reacción química Cr 2 ( SO 4 ) 3 + 3Ca (OH ) 2 → 2Cr (OH ) 3 + 3CaSO
4
Print document In order to print this document from Scribd, you'll Cr 2 ( SO 4 ) 3 : first need to download it.
Calculo de la cantidad de =
60mgCrO4
2
−
2
−
392 gCr 2 ( SO4 ) 3 1molCrO4 120l 24h 1molCr 2 ( SO4 ) 3 x x x x x 2 Cancel Download2 And116 Print s d 1molCr 2 ( SO4 ) 3 2molCrO *103.mgCrO4 4 −
l 1051100 .7
gCr gCr 2 ( SO4 ) 3 dia dia
−
KgC KgCr r 2 ( SO4 ) 3 105 105 .1 dia dia
Calculo de la cantidad de Ca (OH ) 2 : =
1051 .1 KgC KgCr r 2 ( SO4 ) 3 dia dia
= 700 700 .3
x
3molCa (OH ) 2 1molCr 2 ( SO4 ) 3
x
1molCr 2 ( SO4 ) 3 0.392 392 KgC KgCr r 2 ( SO4 ) 3
x
0.074 074 KgC KgCa a (OH ) 2 1molCa (OH ) 2 * 0.85
KgC KgCa a (OH ) 2 dia dia
c. La reacción química: +
2CN + 5 NaClO NaClO + 2 H → 2CO2 + 5 NaCl NaCl + N 2 + H 2 O
Calculo de la cantidad de Na NaClO : 5mgCN l M =
−
x
100 100 l 3600 s 24h 5molNaClO molNaClO x x x 4153 . 85 = s h dia dia 2molCN − dia dia
n n 4513 ,85mol lNaClO ⇒ V = = = 830 830 ,77 V M 5mol / l dia dia
19.- Una industria química genera un agua residual que posee las siguientes características media: Caudal=80l/s Etanol=130mg/l Acido metanoico=400mg/l Sólidos en suspensión=500mgl 2 Pb Pb + = 3mg / l
Para esta agua indique: a. La DBO DBO tota totall del agua agua residu residual al debid debida a a la pres presenc encia ia de etanol etanol y del del acido acido metanoico b. Si se pudies pudiese e eli elimina minarr sel select ectiva ivament mente e sol solo o el acido metanoic metanoico, o, oxidándolo oxidándolo hasta CO2 con bicromato de potasio en medio acido, proceso en el que el dicr dicrom omat ato o se reduc reduce e hast hasta a Cr+2, ajus ajuste te la ec ecua uaci ción ón ióni iónica ca de oxid oxidac ación ión-reducción que tendría lugar y calcule el volumen diario de la solución de dicromato de potasio 2M, expresado en m 3. Que seria preciso emplear. c. Las toneladas toneladas anuales anuales de de lodos húmedos húmedos,, retiradas retiradas con un 40% 40% de humedad, humedad, que se producirán producirán si los sólidos e suspensión suspensión se reducen hasta 30mg/l. si se disminuye
la
concentración
de
Pb+2
prec precip ipit itán ándo dolo lo
por por
adic adició ión n
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order to print this document from Scribd, you'll este estequ quio iomet metric rica aIn de una una soluc solució ión n de ca carb rbon onat ato o de sodio sodio.. ¿cua ¿cuall se será rá el first need to download it.
consumo consumo diario de carbonato carbonato de sodio sólido de pureza de 95%¿ cual será la concen concentra tració ción n de Pb+2Cancel , expres expresad ada a en ppb, ppb, en el agua resi residu dual al una vez vez Download And Print
tratada?
SOLUCIÓN:
a.Para calcular la DBO será preciso ajustar las ecuaciones de oxidación del etanol y acido metanoico y calcular la contribución de cada una de la DBO total. CH 3 − CH 2 OH + 3O2 → 2CO 2 + 3 H 2 O C 2 H 5 OH + 3O2 → 2CO 2 + 3 H 2 O H − COOH +
1
O2 → CO 2 + H 2 O 2 CH 2 O2 +1 / 2O2 → CO 2 + H 2 O
DBO causada por el etanol: 130 130 mgC 2 H 5OH l
= 271 271 .30
x
3molO 2 1molC 2 H 5OH
x
1molC 2 H 5 OH 46 *10 3 mgC mgC 2 H 5 OH
x
32 *10 3 mgO 2 1molO 2
mgO mgO 2 l . H 2 O
DBO causada por el acido metanoico:
400 mgCH 2 O2 l
=139 .13
x
0.5molO 2 1molCH 2 O2
x
46 *10 3 mgCH 2 O2
x
32 *10 mgO 2 1molO 2
mgO 2 l .agua
DB DBO Total = 271 .30 +139 .13 = 410 ,43
b.
3
1molCH 2 O2
mgO 2 l .agua
El ajuste de la ecuación de oxidación-Reducción permitirá establecer la
estequiometria del proceso y por lo tanto calcular la cantidad de K 2Cr2O7 necesario: La reacción iónica: 3 H − COOH + Cr 2O7
2
−
+
La cantidad de dicromato necesario:
3
+
H + → 3CO2 + 2Cr
+
7 H 2O
Print document In order to print this document from Scribd,−2you'll
400 40to 0 mgCH 1molCH 2O2 80l 3600 s 24 h need 2O download it.2 x 1molCr 2 O7 x = x x first x 3molCH 2O2 46 *103 mgCH 2 O2 s h d l .agua −2
= 20034 .76 M =
n V
Download And Print
molCr 2O7 Cancel
⇒ V =
dia n M
= 20034 .78mol mol / dia dia = 10 .01
m 3 K2Cr2O7 dia dia
c. Los fangos retirados vendrán dados por la diferencia de los sólidos iniciales y finales.
SÓLIDOS ELIMINADOS = SÓLIDOS INICIALES - SÓLIDOS FINALES mg mg mg dolidos .e lim lim inados −30 = 470 l l l lodos 80 l 3600 s 24 h 365 dias 470 mg x x x x x año s h dia año l . * 0.60 ( so solid lidos sec os )
500
lodos .humedos año
1.9761 *10 12
=
1976 .17 TM
=
La estequiometria de la reacción de precipitación establecerá la
d.
cantidad de
Na 2CO 3 :
Pb +2 + Na Na 2 CO 3 → PbC PbCO 3 + 2 Na +
Cantidad de carbonato de sodio: 80 l 3600 s 24 h 3mgPb x x x s h dia l x
16 *103 mgNa 2CO 3
=
1molNa 2 CO 3
+2
x
1molNa 2CO 3 1molPb
10 .61 Kg KgNa 2CO 3 0.95 .dia
+2
x
1molPb
+2
207 ,2 *103 mgPb
= 11 .17
+2
Kg KgNa 2CO 3 dia
Concentracion de Pb+2: La reacción: Pb PbCO 3 → Pb Pb
+2
[
+ CO 3
Ks Ks = [ Pb Pb +2 ] CO 3
−3
−3
] = s. s = s
2
Ks Ks = S 2 s = K s s = 1.5 *10 −13 = 3.8729 x10 −7
[ Pb Pb + ] = 3.8729 x10 − 2
7
M 3,8729 x10 7 molPb l .agua −
concentrac
ion ion .dePb
ugPb 2 l .agua
2
+
=
2
+
207 .2 gP gPb 2 106 ugPb x 1molPb 2 1 gP gPb 2 +
x
+
2
+
+
+
80 .29
=
80 .29 pb pbbPb
2
+
PROBLEMAS RESUELTOS DE CONTAMINACION DE AIRE 1.- Convierta los siguientes valores:
mg año
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In order to print this document from Scribd, you'll a 293K y 101,3 Kpa a mg CO/m 3 a. 500 ppb de CO, medidos first need to download it.
SOLUCIÓN: 500 pp ppm = 500
cm 3 m
3
l
Download And Print
= 0,5Cancel 3 m
T = 293 K P = 101 .3 Kp Kpa = 1atm M = 28
gC gCO mol
pv = nRT nRT =
w M
RT ⇒
w
=
v
PM RT
=
gSO gSO 2 1atmx 28 g / mol mol 165 = 1.165 Atmxl Atmxl l 0.082 082 x 293 293 K molxK
3
1
g 10 mg mgCO ⇒= 0.5 3 x1.165 = 582 165 x 582 ,7 m l g m3
b. 500 ppm de SO2. Medidos en condiciones normales a mg SO3/Nm 3 SOLUCIÓN: 500 pp ppm = 500
cm m
3
3
= 0,5
l m
3
T = 293 K P = 101 .3 Kp Kpa = 1atm M = 64
gS gSO 3 mol
pv = nRT nRT =
w M
1
RT ⇒
w v
=
PM RT
=
1atmx 64 g / mol mol gSO gSO 2 = 2,66 Atmx Atmxl l l 0.082 082 x 293 293 K molxK
3
g 10 mg mgSO 2 ⇒= 0.5 3 x 2.66 x x1331 .89 3 m l g m
c. 500 ppm de de CO. Medidos en condiciones normales a mg CO/Nm 3 SOLUCIÓN: cm 3 l = 0,5 3 500 500 ppm ppm = 500 500 3 m m gCO gCO 28 gCO gCO 1mol g = = 1.25 M = 28 x 22 ,4l / mol mol mol l g 10 3 mg mgCO ⇒ = 0.5 3 x1.25 x = 625 m l g m3 1
d. 500 pmm de SO2, medidos en condiciones normales a mg SO 2/Nm3 SOLUCIÓN:
Print document In order to print this document from Scribd, you'll cm 3 l 500 pp ppm = 500 0,5 to download =need first it. 3 m m3 T = 293 K
P =101 .3 Kp Kpa =1atm gS gSO 2
M = 64
=
mol
28 gS gSO 2 mol
1
⇒ = 0.5
m
x 2.857 3
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x
1mol 22 ,4l / mol
= 2.85
g l
g 10 3 mg mgSO 2 x =1428 .57 l g m3
2.- Exprese las concentraciones de contaminantes que se indican en los valores que se piden:
a. 250 mgC6H6/Nm3 en ppm. SOLUCIÓN: 250
mg Nm Nm
2
x
1 g 103 mg
x
1molC 6 H 6 78 g
x
22 .4l 1molC 6 H 6
x
103 cm 3 1l
= 71 .79
cm 3 m
3
= 71 .79 pp ppm
b. 420ppm C6H6 medidos a 293K y 101.3 Kpa en mg C 6H6/Nm3 SOLUCIÓN: 420 420 ppm ppm = 420 420
cm 3 m
3
= 0,42
l m3
T = 293 293 K P = 101 101 .3 Kpa Kpa = 1atm M = 78
gC 6 H 6 mol mol w
pv = nRT nRT =
M
RT ⇒
w v
=
PM RT
=
gC 6 H 6 1atmx 64 g / mol = 3.246 246 Atmx Atmxl l l 0.082 082 293 K x 293 molxK
3
mgC mgC 6 H 6 g 10 mg ⇒= 0.42 3 x3.246 = 1363 .5 246 x m l g m3 1
c. 350 ppm de NO2, medidos en condiciones normales a mg NO 2/Nm3 SOLUCIÓN: 350 350 ppm ppm = 350 350 M = 46
cm 3 m3
gNO gNO 2 mol
1l 46 gNO cm3 gNO 2 mg 1mol 10 3 mg mgNO 2 ⇒= 350 = 350 x x x x 718 71 8 . 75363 . 5 m 3 10 3 cm 3 1mol 22.4l 1 g m3
d. 250 mg de NO2, medidos a 293 K y 101.3 Kpa a ppm NO2. SOLUCIÓN:
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250 250 mgNO 2 = 0.25 gNO gNO 2 T = 293 293 K
P = 101 101 .3 Kpa Kpa = 1atm atm
Cancel Download And Print gNO gNO 2 M = 46 mol w w PM PM 1atmx 46 g / mol gNO gNO 2 pv = nRT nRT = RT RT ⇒ = = = 1.915 915 .246 246 Atm Atmxl xl M v RT RT l 0.082 082 x 293 293 K molxK
1l lNO lNO 2 cm 3 NO NO 2 ⇒= 0.25 g = 0.1305 3 = 130 130 .5 = 130 130 .5 ppm ppmNO 1.915 915 g m .aire m3
2
Una estación estación Municipal Municipal de control de contaminació contaminación n media de ozono,
3.-
para para un period periodo o de 24 horas horas,, de 25
g / µ
m3
a 25ºc 25ºc y 1 Bar. Bar. ¿Cuál ¿Cuál ser será á la
concentración de ozono expresado en ppm?
SOLUCIÓN: Concentración =
25 µ g m
3
= 500
cm 3 m
3
x
1 g 6
10 ug
1
= 0.5
m3
T = 298 K P = 1bar = 750 mmmhg = 0 − 9861 atm pv pv = nRT =
⇒ = 25 *104
w M
RT RT ⇒
w v
=
g
1
m
1.937 g
x 3
x
PM PM RT RT
=
0.986 atmx 46 g / mol 48 g gg gg 1.937 = Atm Atmx xl 298 Kx Kxmol l 0.082 x 293 K molxK
103 cm 3 1l
= 0.0129
cm 3 m3
ppm .ozono = 0.0129 pp
Una Una norm norma a de calid alidad ad fija fija para para el monó monóxi xido do de carbo arbono no una una
4.-
concentració concentración n media de 11 ppm medidos medidos durante durante un periodo de muestreo muestreo de 24 horas. ¿cual será la concentración equivalente en mg/m 3. SOLUCIÓN: 11 pp ppm ⇒ =
1
=
cm 3 m3
cm 3 1mol 28 gC gCO 1l 10 3 cm 3 11 x x x x m3 22 ,4l 1mol 10 3 cm 3 1 g
13 .75
=
mg Nm Nm 3
P = 1.05 bar = 1.036 atm T = 500 ª C + 273 K pv pv = nRT =
5.-
w M
RT RT ⇒ w =
PM PMv RT RT
=
0.986 atmx 46 g / mol 48 g gg gg 1.937 = Atm Atmx xl 298 Kx Kxmol l 0.082 x 293 K molxK
En una planta de producción de energía , el gas de chimenea sale a
500C 500C y contien contiene e las cantid cantidades ades de bióxido bióxido de azufre azufre que a continua continuació ción n se indica según sea la calidad de combustible quemado:
a. 2100 ppm b. 1900ppm.
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order to print this document from Scribd, you'll Si la emisión de In gases es de 30000m 3/min. cual será la emisión de gas de first need to download it.
SO2/5? Dato:
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La presión de los gases a la salida de la chimenea es de 1.05 bar.
SOLUCIÓN: ppm = 2100 a. 2100 pp
cm 3
ppm = 1900 b. 1900 pp
cm 3
= 2.1
m3 m3
=1.9
l m3 l m3
a.
1.0364 atm 2 M 64 gSO gSO 2 gSO gSO 2 x 3 x = 2,196 196 Atmx Atmxl l RT m 1molx 273 273 K m3 0.082 082 molxK g 30000 m3 1 min gSO gSO 2 = 2.196 196 x x = 1098 m3 min 60 seg seg m3 w=
PMv PMv
=
b.
1.0364 atm atm 1.9l 64 gSO gSO 2 gSO gSO 2 = 1.987 x 3 x 987 Atm Atmxl m 1molx 273 273 K m3 0.082 082 molxK g 30000 m3 1 min gSO gSO 2 = 993 w = 1.987 987 x x 993 .5 m3 min 60 seg seg m3 w=
6.-
Una norma de calidad del aire fija para el dióxido de azufre una
concentración de 85ug/m3 a 20·C y 1.1 bar de promedio anual. ¿cual será la concentración equivalente en ppb . SOLUCIÓN: Concentración =
85 µ g m
3
= 85
ug m
3
x
1 g 6
10 ug
= 85 *10 −6
g m3
T = 20 ª C + 273 K = 293 K P = 1.1bar = 1.0855 atm pv pv = nRT =
⇒ = 85 *10
w M
−6
RT RT ⇒
g m
3
x
w v
=
1 2.891 g
PM PM RT RT
=
3
x
10 cm 1l
1.0855 atmx 64 gS gSO 2 / mol 64 g g = = 2.891 Atm Atmxl 298 Kx Kxmol l 0.082 x 293 K molxK 3
3
x
10 mm 1cm 3
3
= 29 .40
mm m
3
3
= 0.0129 pp ppb .SO 2
7.- Un método muy frecuente de obtención de cobre es el tratamiento de sulfuro sulfuro de cobre (I) con oxigeno, oxigeno, proceso en el cual se libera e cobre metálico y se genera dióxido de azufre. Si de desea fabricar diariamente 40Tn de una aleación Cu-Ni con un contenido de de cobre de 18%. Calcule:
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In order to print this document from Scribd, you'll a. La cantidad cantidad diaria dia ria de mineral mineral de cobre cobre , con un un contendido contendido de de sulfuro sulfuro de first need to download it.
cobre (I) del 32% que abra que tratar, si el proceso de obtención del cobre transcurre con un rendimiento del 78% Cancel Download And Print
b. Si todo el azufre azufre contenid contenido o en el minera minera procesado procesado se se emitiera emitiera a la atmósfera como SO2, ¿ Cual serán las emisiones diarias de este compuesto a la atmósfera expresada en Kg SO 2/dia?. c. ¿Cual seria seria la concentra concentración ción de este este compuesto compuesto en en las bases bases de emisión emisión si se liberan a la atmósfera 6.2*10 4 Nm3 de gas por tonelada de mineral procesado?. Exprésala en ppm y mg SO2/Nm3.
SOLUCIÓN: a. La reacción: Cu 2 S + O2 → 2Cu + SO2
Aleación Cu-Ni: 18%Cu Producción: 40OM/dia Cu en la aleación: 0.18(40)=7.2TM/dia 7.27 TM / dia
Rendimiento:
0.78
= 9.23TM / dia
La cantidad de mineral de cobre: =
1molCu 2 S 2molCu
1molCu
x
63.5 gCu gCu
x
159 159 gCu gCu 2 S 9.237 237 TM TM 11.55TM / dia dia x = 11.55 = 1molCu 2 S dia dia dia dia 0.32
dia .deCu 2 S = 36.11TM / dia
b. de la reacción: Cu2 S + O2 → 2Cu + SO2 Se tiene: =
1molSO
2
x
1molCu 2 S
x
64 gS gSO 2
1molCu 2 S 159 gC gCu 2 S 1molSO
649 = 4.649
TM dia
= 4649
x
2
11 .55TMCu 2 S dia
KgSO KgSO 2 dia dia
c. se tiene: =
=
6.2 x10 4 Nm Nm 3 ga gas TM min eral 4649 Kg Kg 4
223 223 .88 x10 Nm Nm
3
x36 .11TM min eral = 223 .882 x10 4 Nm Nm 3 ga gas
x
10 4 mg 1 Kg Kg
= 2076 .54
mgSO 2 Nm Nm 3
22 .4l 1mol 10 3 cm 3 10 3 g x x x x = 64 g 1l 1 Kg Kg 223 .88 x10 4 Nm Nm 3 1mol 4649 Kg Kg
= 726 726 .79 8.-
cm 3 Nm 3
= 726 726 .79 ppmSO 2
Sabiendo Sabiendo que le valor limite umbral (VLU) que indica indica el porcentaje porcentaje del oxigeno en el aire aire am ambi bien ente te por por deba debajo jo del del cua cual pued pueden en oc ocas asio iona nars rse e efec efecttos perjudiciales para la salud es de 18% en volumen, calcule si se correría el riesgo de alcanzar en un laboratorio de dimensiones 8m de largo, 5m de ancho
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print this document from Scribd, you'll y 3m de altura en Inelorder quetose produce una fuga total del nitrógeno contenido contenido en first need to download it.
4 botellas de 20 litros cada uno, a una presión d 180 atm. Y situados en el interior del laboratorio.
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Considere que el laboratorio se encuentra a una presión de 1atm. Y 22 C de temperatura, y que la composición de aire es de un 21% de oxigeno y un 79% de nitrógeno en volumen. SOLUCIÓN: Efecto perjudicial (18% de O2 en el aire Laboratorio P= 1Atm T= 22C Volumen total de laboratorio (aire) = 8mx5mx3m=120m 3 Fuga de nitrogeno: P s1= 4x20l=80l Ps2= 180Atm. Aplicando la ley de Boyle: P1 V1=P2 V2 V2=180atmx80l=14400l=14.4 m3 N2 Volumen de aire: 120 m2 VolO2=0,21(120)=25,2 m3 VolN2= 0.79 (120) = 94,8 m 3 Volumen de N2= 94.8 + 14.4 (fuga) = 109.2 m 3 N2 Volumen del aire: Vol.O2 + Vol.N2 = 25.2 + 109.2 = 134.4m 3 VolO2= 25.2/134.4 x 100% = 18.75% O 2 Vol N2= 109,2/134.4 x 100% = 81.25% N 2 Por lo tanto al ser: 18.75%. 18% no supone riesgo aunque este muy próximo.
PROBLEMAS DE CONTAMINACION CON RESIDUOS SÓLIDOS 1.-
En una determinada incineradora se queman diariamente 45 ton e
unos unos res residuo iduoss que conti ontien enen en vari varios os compu ompues esto toss me merc rcúr úric ico os, con una una concentración total de 2 g de mercurio por kg de residuo. Si en el proceso de incineración el mercurio se emitiera en forma de átomos gaseoso, expresado tanto en ppm como en mg/Nm 3, si el caudal de gases es de 15 Nm 3/kg de residuo incinerado.
SOLUCIÓN: Residuos: 45 TM = 45000 Kg Concentración:
2
g Hg kg residuo
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2 gHg kg ) =it.90000 g = 90 kgHg to download Cantidad de Hg: first need ( 45000 kg
Flujo de gases:
Nm Nm 3 Cancel 15 kgresiduo
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Nm Nm 3 x 45000 kgresiduo = 675000 Nm 3 Total de Gases: 15 kgresiduo
Calculo de la concentración: 3 3 3 3 cm 90 kgHg 1molHg 10 cm 10 g = = 14.9 200 .6 gHg gHg 1l 1kg Nm 3 Nm 3 675000 Nm 200
Al hacer una auditoria ambiental en una empresa se detecta que sus
2.-
problemas medio ambientales son fundamentalmente: •
Emisiones de óxidos de nitrógeno (medidos como dióxido de nitrógeno) de 400mg/Nm3.
•
Aguas con 60mg/l de butanol y un contenido de zinc de 250ppm.
Calcule: ¿Cual debiera ser la eficacia del sistema de eliminación de
a)
óxidos de nitrógeno a instalar si sus emisiones deben reducirse a 20 ppm? ¿Cuál será el DBO del agua residual si se considera que se
b)
debe exclusivamente al butanol? ¿Cuántos ml de disolución 0.1 M de fosfato de sodio habrá que
c)
añadir, por litro de agua residual, para eliminar el zinc que contiene, precipitándolo como fosfato de zinc, si el rendimiento del proceso es del 78 %? La eliminación del zinc, ¿Será completa? Justifique la respuesta. Si el fosfato de zinc generado en el apartado se retira en forma
d)
de lodos con un 46% de humedad, y sabiendo que el caudal de agua residual es de 0.5 m 3/h ¿Cuál será el peso mensual de lodos retirados?
SOLUCIÓN: a
10 3 cm 3 400 mg 22.41 1mol cm 3 400 194 19 4 . 78 = Concentración NO2 : 3 Nm 3 Nm Nm 3 Nm 1mol 46 x10 mg 1l
Concentración NO2
= 194cm3/Nm3
Emisión: 194.78 – 20 = 174.78pp 174.78pp Eficacia:
174 174 .78 194 194 .78
x100% = 89.73%
b La reacción de biodegradación: CH 3 − CH 2 − CH 2 − CHO CHO +
11 2
→ → 4CO2 + 4 H 2 O O2
Print document In order to print this document from Scribd, you'll
3 1molC 5 .5 molO 60mg first 2 4 H 8 O 32 x10 mgO 2 need to download it. DB DBO = 3 l 1molC 4 H 8 O 72 x10 mg 1molO 2
DB DBO = 146 146 .67
mgO 2
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lAgua
c La reacción: 3 Zn −2 + 2 Na3 PO4 → → Zn3 ( PO4 ) 2 + 6 Na +
PO 4 1molZn 250 mgZn 2molNa 3 PO = 65 .39 x10 mgZn l 3molZn PO 4 = 2.548 x10 −3 molNa 3 PO M =
n V
⇒ V =
n M
=
2.548 x10 −3 mol mol
Rendimiento 78%:
0.1mol mol / l Vf =
25 .48 0.78
= 2.548 548
= 32 .66
mlNa 3 PO4 l
mlNa 3 PO PO 4 lAgua Re sid sidual
La eliminación de Zn no es completa, permanece en disolución la cantidad de Zn correspondiente al producto de solubilidad del d
El
Zn Zn 3 ( PO PO 4 ) 2
Zn Zn 3 ( PO PO 4 ) 2
; como lodos:
Zn 3 ( PO PO 4 ) 2 Cantidad de Zn :
250 mlZn = l = 0.492
=
PO 4 ) 2 386 .11 gZ gZn 3 ( PO PO 4 ) 2 1molZn 1molZn 3 ( PO −3 1molZn ( PO 3molZn 3 PO 4 ) 2 65 .39 x10 mgZn
gZ gZn 3 ( PO PO 4 ) 2 lAgua Re sid sidual
0.492 g (0.54 )l
x
0 .5 m 3 h
x
; lodosdeZn
24 h dia
x
30 días mes
3
x
( PO PO 4 ) 2 − con 46 %deHumedad
10 3 l 1m 3
x
1 Kg Kg 10 3 g
= 328
kgZn 3 ( PO PO 4 ) 2 mes
Lass agua La aguass resi residu dual ales es del del pren prensa sado do de pulp pulpas as de una una indu indust stri ria a
3.-
azucarera tienen un contenido de sacarosa (C 12O22H11) de 2000mg/l 2000mg/l y de sólidos en suspensión de 12 g/l. Sabiendo que su caudal es de 0.6 m3/ton de azúcar producido. Calcule para una azucarera que produzca 2000 ton mensuales de azúcar:
a)
¿Cuál seria la DBO total de esta agua suponiendo que se
produce una oxidación completa de sacarosa? b)
Si para depurar las aguas residuales se opta por un proceso
anaeró anaeróbic bico, o, logrand logrando o que el carbon carbono o de la sac sacaros arosa a se transf transform orme e en meta me tano no co con n un rend rendim imien iento to del del 70%. 70%. Ca Calc lcule ule la ca cant ntida idad d de me meta tano no gene genera rado do me mens nsua ualm lmen ente te,, expr expres esad ado o en m3medid medidos os en co cond ndic icio iones nes normales.
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print this document from Scribd, you'll SiIn order los los tosólid ól idos os en suspe uspens nsió ión n se redu reduccen has hasta 30mg 30mg/l /l,,
c)
first need to download it.
retirándose como lodos húmedos con una humedad de 65%. Calcule el peso mensual de lodos producidos. Cancel Download And Print
¿Qué cantidad de carbón, de PCI 7300kcal/kg y contenido de
d)
azufre de 1.8 % se podría ahorrarse mensualmente empleando en su lugar el metano generado en el proceso de depuración? ¿Cuáles serian las emisiones de SO2 a la atmósfera (expresado
e)
en ppm y en mg/Nm3) si en lugar del metano generado se emplea el carb ca rbón ón me menc ncio iona nado do en el apar aparta tado do d, teni tenien endo do en cune cuneta ta que que las las emisiones de gases a la atmósfera son de 8000 Nm 3/tonelada de carbón? DATOS: ∆ H º (CH 4 ) = −17 .9kcal / mol ∆ H º (CO 2 ) = −94 .1kcal / mol ∆ H º ( H 2 O) = −57 .8kcal / mol
SOLUCIÓN: a
Sacarosa C12H22O11 : 2000 mg/l Sólidos en suspensión: 2g/l Flujo de agua residual: 0.6m3/TM azúcar Producción: 2000TM azúcar/mes
Reacción de biodegradación: C 12 H 22 O11 + 12O2 → →12CO2 + 11 H 2O
32 x10 3 mgO 1molC 12 H 22 O11 mgC 12 H 22 O11 12molO 2 mgO 2 2000 mgC DBO DBO = 3 1molC H O 342 l mgC 12 H 22 O11 1molO 2 12 22 11 342 x10 mgC = 2245 .6
mgO mgO 2 lagua
b En el proceso anaeróbico: C 12 H 22 O11 →11CH 4 + 9CO 2 + 4CO bacterias
Calculo del volumen del metano CH4 : Flujo del agua Residual: 2000 TMazucar m3 = 0.6 = 1200 m 3 / mes x TMazucar mes
1molC 12 H 22 O11 2000 mgC 12 H 22 O11 1200 m 3 1molCH 4 = 3 mes 2molC H O 342 0.7l 12 22 11 342 x10 mgC 12 H 22 O11 22.4lCH lCH 4 Nm 3 CH 4 x = 1235 .08 1 molCH mes 4
Print document order to print this document from Scribd, you'll Suspensión: c Lodos : SólidosInen first need to download it.
12g/l =12000mg/l
Lodos retirados:
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12000mg/l -30mg/l = 11970mg/l =
11970 mg (0.35 )l
x
1200 m 3 mes
x
10 3 l m3
x
1TM 10 9 mg
= 41 .04
TMlodos mes
d Cantidad de carbón: S = 1.8% ; C = 98.2% Se tiene la cantidad de CH 4 de (b) : = 1235 .08 m CH 4 x 3
1molCH
4
22 .4lCH 4
x
16 gC gCH 4 1molCH
4
x
10 3 l 1m
3
x
1kg 3
10 g
= 882 .2 Kg KgCH 4
En la reacción del carbón C: 2C + 2 H 2 O → CH 4
= 882 .2kgCH 4 x
+
2molC 1molCH
CO2
x 4
1molCH
4
16 gC gCH 4
x
12 gC gC 1molC
=
1223 .3kgC 0.982
= 1347 .55 kgCarbón e
Las emisiones de SO2 : La reacción: S + O2 → SO2
Flujo: = 8000
Nm Nm 3 TMcarbón
x1.3475 TMCarbón
= 10780 .44 Nm Nm 3 ga gases
S = 0.018x(1347.55) = 24.256 Kg S gSO 2 22.4lSO2 1molSO 2 10 3 cm 3 10 3 g 256 KgS KgS 1molSO 2 1molS 64 gSO 24.256 = 3 gSO 2 1l 1kg 10780 .44 Nm 1molS 32 gS 1molSO 2 1molSO 2 64 gSO
= 1575
cm 3 Nm 3
ppmSO 2 = 1575 ppm
gSO 2 10 4 mg mgSO 2 256 KgS KgS 1molSO 2 1molS 64 gSO 24.256 = = 4500 3 Nm 3 10780 .44 Nm 1molS 32 gS 1molSO 2 1kg
En una industria es preciso disponer diariamente de 12x10 6kcal. Si
4.-
para obtenerlas se quema un carbón de composición: 83%C; 7%H; 1.1%S; 8.9% de cenizas y PCI = 8500kcal/kg, calcule: a)
cual seria la concentración del dióxido de azufre en los gases
de emisión, sabiendo que el caudal de los mismos es de 6.7x10 3 Nm3por
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In order to print this document from Scribd, you'll tonelada de carbón incinerado. Exprésales en ppm y mg/Nm 3 considerando first need to download it.
que todas las medidas de gases se hacen en condiciones normales. Si los gases se lavan con una disolución de hidróxido de calcio, Cancel Download And Print
b)
para eliminar las emisiones de dióxido de azufre en un 91%, calcule la cantidad de sulfato de calcio, con una humedad del 40% que se retira anualmente. Cual Cual se será rá la co conc ncen entr trac ació ión n de anio anion n sulf sulfat ato o en el agua agua
c)
resi residu dual al,, si para para el proc proces eso o indi indica cado do en el apar aparta tado do ante anteri rior or se ha empleado la cantidad estequiometrico de hidróxido de calcio.
SOLUCIÓN: a)
Carbón:
PCI = 8500kcal/kg Q = 12x106 Kcal W carbón
=
12 x106 Kc Kcal
=
8500 Kc Kcal / kg
1411 .76 Kg Kg
=
1.41176 TM
COMPOSICIÓN DE CARBÓN: C = 83%;
H = 7%;
S = 1.1%;
Cenizos = 8.9%
Cantidad de S = 0.011(411.76) = 15.53 KgS En la reacción de emisión: S + O 2 = SO2 La cantidad de SO 2: = 15 .53 Kg KgSx
Flujo
1molSO 2 1molS
6.7 x10 3 Nm Nm TM carbón
x
1molS 32 gS gS
x
64 gS gSO 2 1molSO
= 31 .06 KgSO 2
2
3
x1.41176 TM
carbón
=
9458 .79 Nm Nm 3
La concentración de SO 2 en ppm y mg / Nm 3 =
=
31060 gS gSO 2 9458 .79 Nm Nm 3 3106 x10 3 mg 9458 .79 Nm Nm
3
x
1mol SO 2 64 gS gSO 2
= 3283 .72
x
22 .41SO 2 1molSO
mgSO Nm Nm
2
x
10 3 cm 3 11
= 1149 .30 pp ppmSO
2
2
3
1
La reacción del lavado: SO2 + Ca( OH 2 ) + O 2 → CaSO 2 + H 2 O 2
Eliminar el 91% de SO 2 en la emisión: 0.91 (31.06Kg) =28.26 Kg SO 2 La cantidad de Ca SO 2 :
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In order to print this document from Scribd, you'll 1molCaSO 2 136 gC gCaSO 2 = 28 .26 Kg = 60 .05 Kg KgSO x it. KgCaSO first 2 xneed to download
64 gS gSO 2 Cancel
= 60 .05 Kg KgCaSO 2 (sec o) x
=
100 .08 Kg KgCaSO
2
día
x
1molCaSO
Download And Print 100 gC g CaSO 2 (húmedo ) 60 gC gCaSO 2 (sec o)
30 días
x
1mes
La reacción iónica Ca SO 2
12 meses 1año
↔
Ca
−2
+
x
2
2
1TM 10 3 Kg Kg
SO4
= 100 .08
= 36 .03
Kg KgCaSO
2
día
TMCaSO
2
(húmedo )
año
−2
Ks CASO 4 = 3.7 X 10 −3 Se tiene la Ks
Ks = [Ca −2 ] SO2
−2
= 3.7 x10 −3
( s )() ( x ) = s 2 = 3.7 x10 −1 s =
3.7 x10 −1 = 6.0827 x10 −1
[SO ] = 6.0827 x10 −2
−3
2
3 mg mol mol 96 x10 SO4 x −2 1 1molSO 4
−2
[SO − ] = 583.93 mg = 583 583 .93 ppm ppm 2
2
5.-
1
Una ciudad de 200000 habitantes genera 1.25 Kg. de residuos urbanos
pro persona y día, que se someten a un tratamiento de incineración. La densidad de los mismos es de 0.18 g/cm 3 y el contenido de azufre es de un 0.5%. Calcule: a.
Si todo el azufre se transforma transforma durante la incineración incineración en SO2 ¿Qué cantidad estequiómetrica de caliza, del 82% de pureza en carbonato de calcio, debe emplearse diariamente para eliminar, en forma de sulfato de calcio, el 96% de los óxidos de azufre generados? Exprese el resultado en toneladas.
b.
¿Cuál será la concentración de SO2 en los gases de emisión depurados si para cada kg. De residuo incinareado se genera 13 Nm 3 de vertido vertido cas cascajo cajo?? Exprésela en ppm y en mg/Nm 3
c.
Si las aguas residuales generadas en la misma planta arrastran 600 mg/l de un compuesto orgánico biodegradable de fórmula C 2H4O2, ¿cuál será la OBO total de dichas aguas originadas por el compuesto citado?
d.
Las aguas residuales contienen también 300 ppm de Pb -2. Para eliminar se precipita como sulfato de plomo (II), añadiendo la cantidad estequiométrica de ión sulfato, a pesar de ello. ¿Cuánto Pb-2 quedará en el agua residual (exprésalo en ppm)
e. Si el 15% del vertido incinerado permanece como cenizas de densidad 1.2 gcm3 ¿Qué volumen mínimo, expresado en m3, debiera tener el vertedero en el que van a depositarse si se pretende que tenga una vida útil de 60 años? SOLUCIÓN:
Print document In order to print this document from Scribd, you'll a. Nº habitantes =200000
Cantidad de
first need to download it. Kg Kg residuos 1 . 2 5 x 200000 pe personas residuos pe persona x día
=
2500000
Kg Kg residuo día
g
Cancel Download And Print 0.18 Densidad del residuo incinerado 3
cm
Azufre: S= 0.5%;
Cantidad de S = 0.005(2500000)=2500
En la reacción de emisión
S + O2
(1)
S O2
→
Kg KgS día
1
Tratamiento CaSO 2 + SO2 + o2 → CaSO 2 + CO2 (2) 2
Cantidad de SO2 en (1): = 1250
KgS KgS día
x
1molSO 2 1molS
1molS
x
32 gS
x
64 gSO gSO 2
= 2500
1molSO 2
KgSO KgSO 2 día día
Cantidad SO2 tratada 0.96 ( 2500 ) = 2400 Kg Kg = 2.4 Cantidad SO2 emitidas 0.04( 2500 ) = 100 100
= b.
TMSO
2
día
x
1molSO
2
1molSO
2
3.75TMCaCO
x
= 4.573
3
( 0.82 ) día
1molSO
2
64 gS gSO 2
x
TMCaCO
día día
KgSO KgSO 2 día día
Cantidad de Caliza: = 2.4
TMSO 2
100 gC gCaCO
3
1molCaCO
3
= 3.75
TMCaCO
3
día
3
día
100 KgSO 2 Emisión isión de SO2 = 100 En la reacción de emisión S + O2 → SO2 ; Em
Flujo de gas Concenración de SO 2 =
100 100 KgS KgSO O 2 1día día 325 325 x10 −1 Nm Nm 3
x
10.77cm 3 = 10.77
= c.
100 100 KgS KgSO O 2 1día día 2
325 325 x10 Nm Nm
3
1 Kg
=
22.4 x10 3 cm 3 SO2 1molSO 2
x
1molSO 2 64 x10 3 mgSO 2
=
ppm ppmSO 2 día día
x
10 3 mg 1kg
= 30.77
mgSO 2 Nm Nm 3 día día
1
En la reacción: C 3 H 4 O2 + O2 → 3CO 2 + 3 H 2 O 2
DBO DBO r =
600 600 mgC mgC 3 H 4 O2
908 .11 DBO DBO r = 908 d.
10 4 mg
La reacción Ph
1
x
3.5molO 2 1molC 3 H 4 O2
mgO 2 1 −
2
+
SO4
−
2
→ PhSO Ph SO4
x
1molC 3 H 4 O2 74 x10 3 mgC 3 H 4 O2
x
32 x10 3 mgO 2 1molO 2
Print document Ph
2
−
+
K Nmim
In order to print this document from Scribd, you'll −2
→ PhSO4 SO first4 need to download it.
=
1.1 xO
Ks = [ Ph
−
2
][ SOCancel ]
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2
4
La concentración de SO 4 : = 300
mgPh
−2
1
1molSO 1molPh
− [ Ph Ph ]en el agua 2
2 4
−2
x
1molPh
207 x10 1 mgPh
−2
= 1.45 x10
molSO
−3
−2 4
1
residual
[ Ph Ph ][SO ] = 1.1 X 10 .[ Ph Ph ] = −2
−2
2
4
mgPh − [ Ph Ph ] = 1.57
1.1 x10
−2
1
1.45 x10 −3
−2
= 1.57 pp ppmPh
2
l
Residuos = 250000
−3
mol
= 0.76 x10 x
l
x
207 x10 1 mgPh 1molPh
−2
−2
−2
Hg Hg ; cenizas: 15% residuos incinerados día
Kg / día 37500 Kg Kg / día ; p = 1.2 gc gcm 3 = 1200 Kg Kg / m 3 Cenizas = 0.15 ( 250000 ) Kg
Volumen del vertedero:
v=
m p
=
37500 Kg Kg / día 1200 Kg Kg / m 3
Volumen vida útil para 60 años =
= 31 .25
m3 día
= 31 .25
x
m
día
30 día 1mes
3
x
12 meses 1año
x60 años
= 675000 m 3 = 6.75 x10 1 m 3
6.- Si el caudal del vertido líquido es de 15 litros es de 15 litros por segundo, calcule:
a. La DQO del vertido, atribuible al ácido láctico. b.
Si los sólidos en suspensión se eliminan por decantación, con un rendimiento del 94%, generando unos lados de densidad 1.07% g/cm3 y humedad del 76% ¿Qué volumen anual de lados, expresada en m3 se obtendrá?
c.
Si el Cá(II)se precipita con hidróxido de cadmio, mediante alcalinización del vertido hasta pH=8. ¿Cuál será la concentración residual del metal en el vertido una vez tratado?. Expréselo en ppm.
SOLUCIÓN:
a. La reacción debía degradación del ácido láctico: C 1 H 6 O3
DB DBO = 400
3O2 + 3 H 2 O mgC 1 H 6 O3
DB DBO = 426 ,67
l mgO 2 l
x
3mol 10 2 1molC 1 H 6 O3
x
1molC 1 H 6 O3 90 x10 2 C 1 H 6 O3
x
32 x10 2 mgO 2 1molO
2
Print document b.
In order to print this document from Scribd, you'll 800 mg / I = 0.8 Kg Kg / m 3 first need to download it.
Sólidos en sus pensión
Vertido: 15/s=54 m 3 / h Rendimiento: 94%
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Densidad: 1.07g/c m 3 =1070Kg/ m 3 Humedad: 76% Lodos=
Kg ( sec o ) 100 g lodos ( húmedo ) 54 m 3 ( 0.94 )0.8 Kg m
x
3
x
24 g lodos (sec o)
H
= 169 .2
Kg Kg lodos h
Volumen de lados:
c. Flu Flujo jo
Nm Nm 3 ga gas Tm basura
1250
=
a. Concentrac
ion ion de SO 2
1.25 Kg KgdeSO
=
2
=
3
1250 Nm Nm TM basura
TM basura 10 3
mg SO 2 Nm Nm 3
*
1molSO
10
2
64 * 10 4 mgSO
kgdeSO
3
−
2
3
Nm Nm
*
10 4 mg 1 Kg Kg
22 .4 * 10 3 cm 3 SO 2
*
1molSO
2
=
=
10 3
350
2
mg SO 2 Nm Nm 3 cm 3
Nm Nm 3
=
350 pp ppmSO
2
b.Concentrac ion ion de NO NO 2 1.5 Kgde KgdeN NO
=
TM basura 1200
mg NO NO 2 Nm Nm
3
2
1250 Nm
3
= 12 *10
−4
kgdeNO 2 Nm Nm
*
3
10 4 mg 1 Kg
= 1200
mg NO NO 2 Nm Nm 3
TM basura *
3
1molNO 2 46 ×10 mgSO 2 3
*
3
22.4 * 10 cm SO2 1molNO 2
= 584 584 ,34
cm
3
Nm Nm
3
= 584 584 .34 ppm ppmNO 2
c.Concentrac ion ion de HC HC (hidrocarbu ros ros )
=
14 Kg Kgde Pa Partic rticu ulas las TM basura
1250 Nm Nm
3
= 6 * 10
−4
kgdeHC Nm Nm
*
3
10 4 mg 1 Kg Kg
= 600
mg HC HC Nm Nm 3
TM basura
d ..Concentrac ion ion de pa partic rticu ulas las : 0.75 Kg KgdeHC
=
TM basura
1250 Nm Nm 3
= 11 .2 * 10 −3
kgdeHC Nm Nm 3
*
10 4 mg 1 Kg Kg
= 11200
mg Pa Partic ticulas las
= 14400
mg HC HC
Nm Nm 3
TM basura
e..Concentrac ion ion deCO : 18 Kg Kgde CO
=
TM basura 14400
mg CO Nm Nm 3
1250 Nm Nm
3
= 14 .4 * 10
−4
kgdeHC Nm Nm
3
*
10 4 mg 1 Kg Kg
Nm Nm 3
TM basura *
1molCO 28 ×10 3 mgCO
*
22 .4 * 10 3 cm 3 CO 1molCO
= 11520
cm 3 Nm Nm 3
= 11520 pp ppmNO
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In order to print this document from Scribd, you'll Una industria utiliza como combustible 500kg/dia de un gasoleo que
7.-
first need to download it.
contiene 0.4% de azufre y emite a la atmósfera 1.5nm3de gas pro Kg. de gasoleo.
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a. Calcular la concentración de SO2 en los gases de emisión expresándolo en mg/Nm3
b. Si para depurar las emisiones se emplea un método SOLUCIÓN: SOLUCIÓN: a.Cantidad SO 2 en los los ga gases ses de emision : kg
S =0.004 (500
) =2
kg
dia dia En En la reaccion : S + O → SO 2
= =
2 Kg KgS dia
×
1mol deSO 2 1mol S
2 Kg KgS dia 750 Nm Nm 3 / dia
×
×
1molS 32 ×10
1mol deSO 2
−3
×
1mol S
×
64 ×10 −3 Kg KgSO 1molSO
=4
Kg KgSO 2
2
dia
−3
1molS 32 ×10
2
−3
×
64 ×10 Kg KgSO 1molSO
2
= 5333 .33
2
mgSO Nm Nm
2
3
lareacccio n de depuracion se det er min a a la cantidad de caliza : SO 2 + CaCO
=
4 KgSO KgSO 2
+
3
×
1 2
O2 → CaSO 4 + CO 2
1mol mol deCaCO 3
(0.85)dia
×
1molSO 2
1molSO 2 −3
64 ×10 SO2
−
×
100 100 ×10 3 KgCa KgCaCO CO 3 1molCaCO 3
= 7.35
KgCa KgCaCO CO 3 Dia
Aguas residuales convertidos de acido acético CH 2 − COOH = 300 300 mg / L
Reacción de biodegradación: C 2 H 4 O2 + O2 → 2CO 2 + 2 H 2 O DB DBO =
300 mgC 2 H 4O 2
DB DBO = 320
L
*
2molO 2 1molC 2 H 4O 2
*
1molC 2 H 4O 2 60 *10 mgC 2 H 4O 2
*
32 *10 2 mgO 2 1molO 2
mgO 2 L
industria tiene un ritmo de producción producción de 5000 unidades unidades de producto producto 8.- Una industria por por día día y gene genera ra unas unas
agua aguass resi residu dual ales es con cauda caudall de 20 l por por unida unidad d de
producción producción y unas emisiones en la atmósfera atmósfera con un caudal caudal de Nm3 de gas por unidad de producción
a) si las aguas residuales poseen una DBO de 200 ppm de O2 y es atribuida la concentración de este compuesto en el vertido.
b) Calcular la cantidad diaria de hipoclorito de sodio necesaria para eliminar completamente dicho DBO. Considere Considere el proceso se realiza en medio básico consideraciones en q el hipoclorito se reduce hasta un Ion cloruro.
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order to print this document from Scribd, you'll a la atmósfera se 10^8 partículas por día. Calcular c) Si se estima unaIn emisión first need to download it.
la concentración de partículas partículas en el gas de emisión. SOLUCION:
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Producción = 5000 Unid/dia
Agua Residual: Q=20L/unid Producción
de agua residual = 20
Emisión a la atmósfera = 2
Nm Nm
l unid
2
*
unid
*
5000 unid dia
5000 unid dia
=10
4
= 10 4 l / dia Nm Nm 2 dia
a DB DBO = 200 pp ppmO 2
La reacción de biodegradación del propanoico C 3 H 4 O 2 +
1 2
(CH 3 −CH 2 −COOH )
O2 → 3CO 2 + 3 H 2 O
Concentración del propanoico: = 132 .14 =
mgO 2 l
*
1molC 3 H 4O 2 3.5molO 2
*
1molO 2 32 *10 2 mgO 2
*
74 *10 3 mgC 3 H 4O 2 1molC 3 H 4O 2
132 .14 mgC 3 H 4O 2 l
La cantidad de NaClO, en la siguiente reacción: C 3 H 6 O2 + 7 Na NaClO → 3CO 2 + 3 Na NaCl + 3 H 2 O
Calculo de Na NaClO 132 .14
mgC 3 H 6O 2
931 .23 *10 4
l
*
kgNaClO l
7molNaClO 1molC 3 H 6O 2 *10 4
l dia
=
1molC 3 H 6O2 74 *10 3 mgC 3 H 6O 2
= 931 .23
*
74 *10 3 kgNaClO 1molNaClO
kgNaClO dia
Emisión de partículas: Emisión a la atmósfera: 10^5 partículas /día Q = 10 3 Nm Nm 2 / dia
concentrac iondeparti culas =
5
10 partic particula ulass / dia 3
2
10 Nm / dia
= 10 2
partic particula ulass Nm
2
industria ria agraria agraria quema diariamente diariamente 100 100 toneladas toneladas de un carbón que 9.- Una indust contiene 75% de carbono, un 4% de azufre y un 0.2% de cromo. Las emisiones de gas gas a la atmó atmósf sfer era a
proc proced eden ente tess a dich dicha a
comb co mbus usti tión ón equi equiva vale len n a
5500Nm^3/hora determine. gaseoso tanto en ppm y a). La concentración de dióxido de azufre en el vertido gaseoso en mg/Nm3, si no se se dota a la industria de un sistema de tratamiento tratamiento de gases.
b). Si el factor de emisión de óxidos de nitrógeno es de 1.8 kg de NO 2 por
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In order to print this document from Scribd, you'll tonelada de carbón, carbón, y considere considere que el 90% corresponde a monóxido de first need to download it.
nitrogeno NO, calcule la concentración de NO y NO2 en los gases de emisión 3 expresándolas en mg/Nm si se realiza depuración alguna. Cancel Download And Print
c). Se genera 14 kg de escoria por cada 100 kg de carbón quemado, calcule el volumen anual de escoria producido, sabiendo que su densidad es de 0.85 g/cm3. Suponiendo que el cromo presente en el carbón se emitiese en un 1% a la atmósfera’ en forma de partículas de oxido de cromo y que el resto fuera arrastrado por aguas lavadas del horno y de las instalaciones de combustión, cuya caudal es de 80m3/dia, en forma de anion cromato. Calcule: a. La concentración de partículas de oxido de cromo (VI) en los gases gases de combustión. b.La concentración del cromato en el vertido. Expresada en ppm. c. La cantidad diaria de cloruro de calcio dihidratado, expresado en kg. Necesaria para precipitar estequiometricamente en anion cromato en forma de cromato de calcio. SOLUCIÓN: Carbón: 1000 TM/dia Contiene: C = 75 % := 0 .75 * (100 ) S = 4 % := 0.04 * (100 ) Cr
=
=
=
75 TM / dia
4TM / dia
0.2% := 0.002 * (100 )
=
=
=
4000 Kg Kg / dia
0.2TM / dia
Emisor de gases:= 5500Nm^3/h a. Concentración de SO2 =
75000 Kg Kg / dia =
200 Kg Kg / dia
: S + O2
→
SO2
4000 Kg S 1mol SO 1mol S 64*10 −3 KgSO2 dia * * * * dia 1mol S 32 *10 −3 Kg S 1mol SO2 24h
=
333.33
6
=
=
=
333.33 Kg SO2 10 mg mgSO2 * = 60606.06 5500 Nm 2 / h 1Kg Nm2 60606.06
mgSO2 Nm 2
*
22.4*10 −3 cm3 1mol SO2
21212.12 ppmSO 212.12 ppmSO2
b. Emisión de NO 2 =1.8Kg/TMcarbon
*
1mol SO2 64 *103 mg SO2
=
21212.12
cm3 Nm2
Kg SO2 h
Print document Q=
1.8 Kg TM carbon
Cantidad : NO
In order to print this document from Scribd, you'll Kg NO N O2 100TM carbon *first need to download =1 it.80
dia
dia
0.90(180) = 162 Kg NO / dia = 6.75Kg NO / h Cancel Download And Print NO2 = 0.10(180) = 18 Kg NO2 / dia = 0.75Kg NO2 / h =
Concentracion : 6
=
=
6.75 Kg NO N O / h 10 mg * 3 5500 Nm / h Kg
100 Kgcarb Kgcarbon on
ρ escoria
1227.27
KgNO 3
Nm
0.75 Kg NO N O2 / h 106 mg KgNO2 * = 136.36 5500 Nm3 / h Kg Nm 3
14 KG
Escorias=
=
*
100000 Kgcarb Kgcarbon on dia
=14000
Kg escoria escoriass dia
= 0.85 g / cm3 = 850 Kg / m3
Volumen = v = m / ρ =
14000 Kg / dia 850 Kg / m3
m 3 365dias dias escoria escoriam m3 = 16.47 = 6011.55 * dia año año año
Emisio Emision n decro de cromo moa a la atmosfe atmosfera ra :1%; 1%; = 0.01 0.01*( *( 200 Kg / dia) = 2 KgCr KgCr / dia
=2
KgCr KgCr dia
*
3 dia 10 g
24h 1Kg
= 83.33
gCr h
Q = 80m / dia = 3.33m / h 3
concentrac tracion ion # concen
3
dela paricul paricula a deCrO de CrO3en los gases gases deem de emisio ision n:
la re reaccion :
= 83.33
Cr + 3 / 2O 2 → CrO 3
gCrO gCrO3 gCr 1molCrO3 1molCr molCr 100 gCrO3 = 160.25 * * * h 1molCr 52gCr 1molCr O 3 h
160.25 gCrO gCrO3 / h 106 mg mgCrO mgCrO3 = = 29.14 * 2 2 5500 Nm / h 1g Nm − = Conc Concen entra tracio cion n deCrO3 2 enel verti vertido do :Canti Cantida dad d deC r que que qued queda a:
= 0.99(200) = 198 KgCr KgCr / dia= 8250 gCr / h −
Enla reacc reaccion ion Cr + 2O 2 → CrO4 2
−2 −2 gCrO4−2 gCr 1molCrO4 1molCr molCr 116gCrO4 * * * = 8250 = 18403.85 −2 h 1molCr 52 gCr 1molCrO4 h
18403.85 gCrO gCrO4−2 / h 106 mg 1m3 mg 2 * * ppmCrO4− = = 5521.15 = 5521.15 ppmCrO 2 3.33 Nm / h 1g 1l l cantid tidad de CaCl2 .2H 2O −2
Enla reaccio reaccion n CaCl CaCl2 .2H 2O + CrO4 → CaCrO CaCrO4 + 2 H2O + Cl 2 −2
cantidad de CrO4 : 18403.85g / h = 441.69Kg / dia −2
= 441.69
KgCrO KgCrO4 dia
KgCaCl KgCaCl2 .2 H2O
= 559.73
dia
−2
1molCaC molCaCll2 .2H2 O 1molCrO molCrO4 147 gCaCl gCaCl2 .2H2 O * * * −2 −2 1molCrO4 116 gCrO4 1molCaCl2 .2H2 O
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