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Problème 1

Lors du traitement des eaux usées dans une station d'épuration, 45 % des glucides, (CHX2O)n(\ce{CH2O})_n, sont complètement oxydés en COX2\ce{CO2} et HX2O\ce{H2O} ; 10 % subissent une décomposition anaérobie par fermentation en deux composants gazeux (COX2\ce{CO2} et CHX4\ce{CH4}) ; le reste (45 %) demeure dans les boues. La formation totale de gaz est de 16 m3^3 par jour (à 25 °C, 100 kPa). 1.1 Quelle est la quantité de glucides restant dans les boues en kg par jour ? 1.2 À l'aide de la chaleur de combustion du méthane (−882-882 kJ mol−1^{-1}), calculer la quantité d'énergie pouvant être produite par la combustion du méthane formé par jour. 1.3 Sachant que la concentration en glucides des eaux usées est de 250 mg dm−3^{-3}, calculer le volume journalier d'eaux usées traitées dans la station en m3^3 d'eau par jour.
Étape 5 sur 5 : Débit journalier d'eaux usées
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V=ntotal×Mc=(645.5/0.55)×30.03×10−30.250=140.9 m3 day−1V = \dfrac{n_{\text{total}} \times M}{c} = \dfrac{(645.5 / 0.55) \times 30.03\times 10^{-3}}{0.250} = 140.9\ \text{m}^3\ \text{day}^{-1}
Analyse

La quantité totale de glucides entrants est 646/0.55=1174646 / 0.55 = 1174 mol = 35,25 kg par jour ; à une concentration de 250 mg dm−3=0.250^{-3} = 0.250 kg m−3^{-3}, la station traite 35.25/0.250=140.935.25 / 0.250 = 140.9 m3^3 d'eaux usées par jour.