固体废物理化特性及分析方法

第二章 固体废物理化特性及分析方法 §1.1 固体废物样品的采集及制 备方法 §1.2 固体废物理化特性及分析 方法 Contents 2 第一节 固体废物样品的采集 及制备方法 1.采样点的选择 2.采样量的确定 3.采样 4.样品制备 一、生活垃圾的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 4 1. 采样点的选择 （1）采样点选择原则 （2）采样点类型 （3）采样点确定 （4）采样点背景资料 （5）采样频率和时间 一、生活垃圾的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 5 1. 采样点的选择 （3）采样点确定 根据调查目的，按区域设置时，应以区域人口确 定采样点数量（见表）；以人口密度确定采样点 布局。 一、生活垃圾的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 表2-3 人口数量与最少采样点数 表2-4 垃圾物流节点数与最少采样点数 6 • https://haokan.baidu.com/v?vid=120440355426 26601596&pd=bjh&fr=bjhauthor&type=video • 日本零垃圾小镇 2.最小采样量 （1）最小采样量确定 表2-5 （2）份样数确定 表2-6 当不知道生活垃圾中待测成份的含量时，可参 考表2-6，初步确定最少份样数。 一、生活垃圾的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 8 3.采样 采样基本要求： ①采样应在无大风,雨,雪的条件下进行。 ②在同一区域多点采样宜尽可能同时进行。 ③采样的全过程应详细记录。 ④采样方法应便于现场安全操作。 一、生活垃圾的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 9 （3）采样方法 选择一安全、干净、平坦的场地，设置警示或隔离标志， 选择有代表性的垃圾做为样品来源。 采样 方法 剖面法 网格法 四分法 周边法 5.样品制备 在样品制备过程中，应防止样品产生任何化学 变化或受到污染，在粉碎样品时，确实难全部 破碎的垃圾可预先剔除，在其余部分破碎缩分 后，按缩分比例将剔除垃圾部分破碎加入样品 中，不可随意丢弃难以破碎的成份。 一、生活垃圾的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 11 二、工业固体废物的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 工业固体废物是指在工业生产活动中产生的固体废物， 简称工业废物，可分为一般工业废物（如高炉渣、钢渣、 赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、 脱硫灰、电石渣、盐泥等）和工业有害固体废物，即危 险固体废物。 12 二、工业固体废物的样品采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 1、工业固体废物的采集 （1）采样工具 （2）采样程序 ①根据固体废物批量大小确定应采的份样个数。 ②根据固体废物的最大粒度确定份样量。 ③根据采样方法，随机采集份样，组成总样，并认真填写 采样记录表。 13 批量大小 最少份样数 /(液体m3 ,固体t) /份 <5 5 5~10 10 50~100 15 100~500 20 500~1000 25 1000～5000 30 >5000 35 a. 根据固体废物批量大小确定 应采份样；b. 根据固体废物的最大 粒度确定份样量；c. 根据采样方法， 随机采集份样，组成总样，并认真 填写采样记录。 尖头钢锹、钢尖镐、 采样铲、具盖采样桶或 (一)采样工具 内衬塑料的采样袋。 (二)采样 (三)份样数 (四)份样量 批量 份样 份样份样 份样 份样 样品制备 图 4.1 采样示意图 份样量和采样铲容量 最大粒度/mm 最小份样量/kg 采样铲容量 /mL >150 30 100~150 15 16000 50~100 5 7000 40~50 3 1700 20~40 2 800 10~20 1 300 <10 0.5 125 第一节固体废物样品的采集及制备方法 第一节固体废物样品的采集及制备方法 14 15 (五) 采样方法 1.现场采样 批量/ t 规定的份样数 采样间隔≤ 第一节固体废物样品的采集及制备方法 车数/辆 所需最少采样车数/辆 <10 5 10～25 10 25～50 20 50～100 30 >100 50 容器个数 /个 所需最少采样容器个数/个 <10 5 10～25 10 25～50 20 50～100 30 >100 50 2.运输车及容器采样 当车数不多于该批废物规定的份样数时： 每车应采份样数＝规定份样数/车数 当车数多于该批废物规定的份样数时： 车中采样点的布设： 对于一批若干容器盛装的废物： 当把一个容器作为一个批量时： 车厢中的采样布点示意图 批量大小 最少份样个数 /(液体m3 ,固体t) /份 <5 5 5~10 10 50~100 15 100~500 20 500~1000 25 1000～5000 30 >5000 35 第一节固体废物样品的采集及制备方法 16 (一)制样工具 (二)制样要求 (三)制样程序 样品的制备 17 第二节 固体废物理化特性及 分析方法 • 一、物理性质测定 1、含水率 2、质量分数 3、容重 4、粒径 5、机械强度 第二节 固体废物理化特性及分析方法 19 • 一、物理性质测定 含水率的测定 第二节 固体废物理化特性及分析方法 ①测定方法与步骤 一般采用烘干法，在(105±1)℃烘烤至质量恒定。 注意：当垃圾主要为可燃物时，温度以 70-75℃为宜，烘 烤时间 24h。 ②需用设备与材料 烘箱，干燥器，天平，大坩埚，坩埚钳、剪刀、菜刀， 劳保用品。 20 • 一、物理性质测定 • 2、组分质量分数 第二节 固体废物理化特性及分析方法 质量分数（%）常常是以湿基表示的垃圾中某成分质量分数。 湿基率（%）：以各成分含量占新鲜湿垃圾质量百分数表示。 干基率（%）：可烘干后去掉水分再称重，同类组分的质量分数。 21 • 一、物理性质测定 • 3、容重 第二节 固体废物理化特性及分析方法 ▪ （1）定义：容重是指垃圾在自然状态下 单位体积的重量，一般用 kg/m3 表示。 ▪ （2）意义：是选择和设计贮存容器、运 输车辆的容积、中转站及处理设施的规模、 处置场的库容等的重要参数。 22 • 一、物理性质测定 • 3、容重 第二节 固体废物理化特性及分析方法 （3）测定方法 ①小样测定法：将经过“四分法”缩分后的垃圾原始样， 装满一定容积的广口容器，按式（3-5）计算（通常测定 三个以上试样，取平均值）。 ②多次测量平均法：测定垃圾平均容重的值（环卫系统， 现场采用) 23 • 二、化学性质测定 第二节 固体废物理化特性及分析方法 2、灰分 3、固定碳 4、闪火点与燃点 5、固体废物的热值 6、灼烧损失量 7、元素组成 1、挥发分 24 • 二、化学性质测定 • 1、挥发分 第二节 固体废物理化特性及分析方法 （1）定义 （2）测定过程 将以干燥去除水分的样品置于白金坩锅，与无氧环境中升温 至 600 摄氏度，并恒温30min，在此过程中样品减少的质量 即为样品中的挥发分质量。 挥发分/%=（初始质量-末端质量）×100%/初始质量 25 • 二、化学性质测定 • 2、灰分 第二节 固体废物理化特性及分析方法 （1）定义 （2） 测定过程： 末端质量 灰分/%=（初始质量-末端质量）x100%/初始质量 则灰分为： 800℃,2h 称重 冷却 样品干样 称重 初始质量 加热 （1） 26 • 二、化学性质测定 • 4、闪火点与燃点 第二节 固体废物理化特性及分析方法 （1）定义 废物缓慢加热至某一温度，如出现火苗，立即闪火而燃 烧，但瞬间熄灭，则此温度即为样品的闪火点；如果样 品继续升温至某一个温度，在同样条件下引火，使样品 起燃，而火焰能持续存在，则此温度称为燃点。 （2）测定方法 ①低于 80℃可采用 Tag 闭杯法测定。 ②大于 80℃采用 PM 闭杯法测定。 27 • 二、化学性质测定 • 5、固体废物的热值 第二节 固体废物理化特性及分析方法 （1）定义 （2）测定方法 热值又分为高位热值和低位热值，高位热值指废物干燥样品 （水分为零）的氧弹发热量，低位热值指的是从高位热值中 扣除因蒸发废物所含水分散失的热量后所剩余的热量。 28 • 二、化学性质测定 • 6、灼烧损失量 29 第二节 固体废物理化特性及分析方法 灼烧损失量是评价固体废物焚烧装置运行好坏的关键参数之一， 是固体废物是否焚烧完全的重要指标。 （1）定义 是灰渣样品在空气中灼烧时所损失的质量。 （2）测定过程 灼烧损失量/%=（初始质量-末端质量）×100%/初始质量 • 二、化学性质测定 第二节 固体废物理化特性及分析方法 7、元素组成 废物元素组成分析的作用主要是判断废物化学性质， 确定废物处理工艺，还有预测焚烧后的二次污染物。 30