Ejercicio de CompostajeSe desea realizar el compostaje de una mezcla de dos residuos. La composicin en base seca de ellos es:Residuo 1: C89H146O65NResiduo 2: C5H7O2NHumedad InicialResiduo 1: Humedad 80%Residuo 2: Humedad 90%Determine:a) Razn msica de los residuos a compostarb) Cantidad de oxgeno requerido por cada 1000 kg de residuos secosc) Cantidad de agentes desecantes a adicionar (para ajustar humedad inicial) por cada 1000 kg de residuos secos.DesarrolloPesos MolecularesResiduo 1 = 12*89+1*146+16*65+1*14= 2268 kg/kg molResiduo 2= 5*12+1*7+16*2+1*14 = 113 kg/kg mol

Moles de Residuo 1 = XMoles de Residuo 2 = Y

Se sabe que la cantidad de residuos totales es 1000 kgPor lo tanto se tiene:(1) X * PM residuo 1 + Y * PM residuo 2 = 1000 kgDe esta ecuacin se obtiene

Se quiere que la Razn C/N = 30

Resolviendo sistema de Ecuaciones (1 y 2)

Y = 0,7X = 0,4058

Dado que X e Y son moles, se obtiene la Masa(seca) de cada residuo, multiplicando por su peso molecular.

Masa Residuo 1 = 0,4058 * 2268 = 920,35Masa Residuo 2 = 0,7 * 113 = 79,1

Residuo 1 + Residuo 2 = 999.45 = 1000 kg

La cantidad total de cada residuo debe incluir la humedad (se obtiene por regla de 3, con los porcentajes de humedad entregados en el enunciado). Masa Total Residuo 1 = 4601,75Masa Total Residuo 2 = 791

Respuesta a)Razn msica de los residuos a compostar

b) Se plantean las siguientes reacciones

(1) C89H146O65N + a O2 ------------- b CO2 + c H2O + d NH3

C: 89 = bH: 146 = c*2 + d*3 O: 65 + 2 *a = 2*b + cN: 1 = d

Se tiene que a = 92,25b = 89c = 71,5d = 1

Por lo tanto por 1 mol de Residuo 1 se requieren 92,25 moles de O2

(2) C5H7O2N + 5 O2 ------------- 5 CO2 + 2 H2O + NH3

Por lo tanto, por 1 mol de Residuo 2 se requieren 5 moles de O2

Se determina la cantidad de NH3 para cada residuo

Por 1 mol de residuo 1 se requiere 1 mol de NH3

Por 1 mol de residuo 2 se requiere 1 mol de NH3

Requerimiento de oxgeno para NH3

NH3 + 2 O2 ----- HNO3 + H2O

Oxgeno Total Residuo 1

920,35 kg residuo 1 * 1,3 = 1196,5 kg O2

Total Oxgeno residuo 1= 1222,5 kg O2

Oxgeno Total Residuo 2

79,1 kg residuo 2 *

Total Oxgeno residuo 2 = 156,9 kg O2

Respuesta b)

Total O2 = O2 residuo 1 + O2 residuo 2 = 1379,4 kg O2

Masa de Agua inicial

Se obtiene masa de slido total = 1882,86De los cuales 1000 kg corresponden a la mezcla de residuos 1 y 2

Por lo tanto

Respuesta c)

Masa desecante = 1882,86 1000 = 882,9 kg