1、第四章 固體廢物監(jiān)測,第一節(jié) 固體廢物概述 第二節(jié) 固體廢物樣品的采集和制備 第三節(jié) 生活垃圾的特性分析,一、固體廢物的定義和分類,第一節(jié) 固體廢物概述,固體廢物：生產(chǎn)、建設(shè)、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。,分 類 方 法,按化學(xué)性質(zhì)：有機物和無機物；,按形狀：固體和泥狀；,按危害狀況：危險廢物（有害廢物）和一般廢物；,按來源：礦業(yè)、工業(yè)固體廢物、城市垃圾（包括下水道污泥）、農(nóng)業(yè)和放射性固體廢物等。,危險廢物,二、危險廢物的定義和鑒別,指在國家危險廢物名錄中，和根據(jù)國務(wù)院環(huán)境保護部門規(guī)定的危險廢物鑒別標準認定的具有危險性的廢物。,（1）引起或嚴重導(dǎo)致人類和動植物死亡

2、率增加； （2）引起各種疾病的增加； （3）降低對疾病的抵抗力； （4）在處理、貯存、運送、處置或其他管理不當時，對人體健康或環(huán)境會造成現(xiàn)實的或潛在的危害。,危險廢物的特性： 易燃性 腐蝕性 反應(yīng)性 放射性 浸出毒性 急性毒性 其他毒性,放射性：含有天然放射性元素的廢物，比放射性大于1107Ci/kg 者；含有人工放射性元素的廢物或比放射性大于露天水源限制濃度的10100倍（半衰期60天）者。,易燃性：含閃點低于60的液體，經(jīng)摩擦或吸濕和自發(fā)的變化具有著火傾向的固體。,腐蝕性:含水廢物，或本身不含水但加入定量水后其浸出液的pH2或pH12.5的廢物，或最低溫度為55以下時對鋼制品每年的腐蝕深度

3、大于0.64cm的廢物。,反應(yīng)性：a.無爆震時就很易發(fā)生劇烈變化；b.和水劇烈反應(yīng)；c.能和水形成爆炸性混合物；d.和水混合產(chǎn)生毒性氣體、蒸汽或煙霧；e.有引發(fā)源或加熱時能爆震或爆炸；f.常溫常壓下易爆炸和爆炸性反應(yīng)；j.根據(jù)其它法規(guī)定義的爆炸品。,浸出毒性：按規(guī)定的浸出方法進行浸取，當浸出液中有一種或一種以上有害成分的濃度超過表4.1所示鑒別標準的物質(zhì)。,急性毒性：指引起小鼠（大鼠）在48h內(nèi)死亡半數(shù)以上者。,表4.1 有色金屬工業(yè)固體廢物浸出毒性鑒別標準,批量大小 最少份樣數(shù) /(液體m3,固體t) /份 5000 35,a. 根據(jù)固體廢物批量大小確定應(yīng)采份樣；b. 根據(jù)固體廢物的最大粒度

4、確定份樣量；c. 根據(jù)采樣方法，隨即采集份樣，組成總樣，并認真填寫采樣記錄。,尖頭鋼鍬、鋼尖鎬、采樣鏟、具蓋采樣桶或內(nèi)襯塑料的采樣袋。,第二節(jié) 固體廢物樣品的采集和制備,一、樣品的采集 (一)采樣工具 (二)采樣 (三)份樣數(shù) (四)份樣量,份樣量和采樣鏟容量 最大粒度/mm 最小份樣量/kg 采樣鏟容量/mL 150 30 100150 15 16000 50100 5 7000 4050 3 1700 2040 2 800 1020 1 300 10 0.5 125,(五) 采樣方法,1.現(xiàn)場采樣,采樣間隔,車數(shù)/輛 所需最少采樣車數(shù)/輛 100 50,容器個數(shù) /個 所需最少采樣容器個數(shù)

5、/個 100 50,2.運輸車及容器采樣,當車數(shù)不多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時：,每車應(yīng)采份樣數(shù)規(guī)定份樣數(shù)/車數(shù),當車數(shù)多于該批廢物規(guī)定的份樣數(shù)時：,車中采樣點的布設(shè)：,對于一批若干容器盛裝的廢物：,當把一個容器作為一個批量時：,當把210個容器作為一個批量時：,最少容器數(shù)最少份樣數(shù)/容器數(shù),批量大小 最少份樣個數(shù) /(液體m3,固體t) /份 5000 35,3.廢渣堆采樣法,圖4.3 廢渣堆中采樣點的分布示意圖,粉碎機、藥碾、鋼錘、標準套篩、十字樣板、機械縮分器。,(一)制樣工具 (二)制樣要求 (三)制樣程序,1.粉碎 把全部樣品逐級破碎，過5mm篩孔。粉碎過程中，不可隨意丟棄難于破碎的粗

6、粒。 2.縮分 將樣品于清潔、平整不吸水的板面上堆成圓錐型，每鏟物料自圓錐頂端落下，使均勻地沿錐尖散落，不可使圓錐中心錯位。反復(fù)轉(zhuǎn)堆，至少三周，使其充分混合。然后將圓錐頂端輕輕壓平，攤開物料后，用十字板自上壓下，分成四等份，取兩個對角的等份，重復(fù)操作數(shù)次，直至不少于1kg試樣為止。,(1)制樣過程中，防止樣品產(chǎn)生任何化學(xué)變化和污染； (2)濕樣品應(yīng)在室溫下自然干燥，使其達到適于破碎、篩分、縮分的程度； (3)制備的樣品過篩后裝瓶備用。,二、樣品的制備,三、樣品水分的測定,（1）測定無機物：稱取樣品20g左右于105下干燥，恒重至0.1g，測定水分含量； （2）有機物：樣品于60 下干燥24h，

7、測定水分含量； （3）固體廢物測定結(jié)果以干樣品計算，當污染物含量小于0.1時以mg/kg表示，含量大于0.1時則以百分含量表示，并說明是水溶性或總量。,四、樣品pH值的測定,見本章第三節(jié)，三、腐蝕性試驗方法。 由于固體廢物的不均勻性，測定時應(yīng)將各點分別測定，測定結(jié)果以實際測定pH值范圍表示，而不是通過計算混合樣品平均值表示。 由于樣品中二氧化碳含量影響pH值，并且二氧化碳達到平衡極為迅速，所以采樣后必須立即測定。,制好的樣品密封于容器中保存（容器對樣品不吸附；不使樣品變質(zhì)） 貼標簽：注明編號、廢物名稱、采樣地點、批量、采樣人、制樣人、時間。,五、樣品的保存,第三節(jié) 生活垃圾的特性分析,一、生活

8、垃圾及其分類,（1）生活垃圾的概念,城鎮(zhèn)居民在日常生活中拋棄的固體垃圾，主要包括：生活垃圾、醫(yī)院垃圾、市場垃圾、建筑垃圾和街道掃集物等。,（2）生活垃圾的分類,廢品類； 廚房類(亦稱廚余垃圾) ； 灰土類。,（3）處理方法,焚燒(包括熱解、氣化)； 衛(wèi)生填埋； 堆肥。,充分研究垃圾產(chǎn)生地區(qū)的基本情況，如居民情況、生活水平、堆放時間；還要考慮在收集、運輸、儲存過程等可能的變化，然后制定周密的采樣計劃。采樣過程必須詳細記錄地點、時間、種類、表觀特性等。在記錄卡傳遞過程中，必須有專人簽署便于查核。,分析試驗的步驟： （1）將1g堆肥置于l00mL燒杯中，滴入幾滴酒精使其濕潤，再加20mL36的高氯酸

9、； （2）用紋網(wǎng)濾紙(90號紙)過濾； （3）加入20mL碘反應(yīng)劑到濾液中并攪動； （4）將幾滴濾液滴到白色板上，觀察其顏色變化。,4.淀粉的測定,G0.06d 式中：G試樣質(zhì)量，kg； d垃圾的最大粒度，mm。,粒度采用篩分法，按篩目排列，依次連續(xù)搖動l5 min，依次轉(zhuǎn)到下一號篩子，然后計算每一粒度微粒所占的百分比。如果需要在試樣干燥后再稱量，則需在70的溫度下烘干24 h，然后再在干燥器中冷卻后篩分。,二、生活垃圾特性分析,1.垃圾采集和試樣處理,2.采樣量,3.垃圾的粒度分級,在室溫下粗測COD的試驗步驟 : （1）稱取0.5 g已烘干磨碎的試樣于500 mL錐形瓶中；（2）準確量取2

10、0 mLc1/6(K2Cr2O7)2mo1/L重鉻酸鉀溶液加入樣品瓶中并充分混合；（3）量取20mL硫酸加到樣品瓶中；（4）在室溫下將這一混合物放置12 h且不斷搖動；（5）加入約15 mL蒸餾水；（6）再依次加入10 mL磷酸，0.2 g氟化鈉和30滴指示劑；（7）用標準硫酸亞鐵銨溶液滴定；（8）用同樣的方法在不放試樣的情況下做空白試驗。,5生物降解性的測定,6熱值的測定,高熱值與低熱值換算： 式中：Hn低熱值，kJkg； Ho高熱值，kJkg； I惰性物質(zhì)含量，； W垃圾的表面濕度，； WL剩余的和吸濕性的濕度，。,三、熱值的測定方法,(一)原理,能量守恒定律，樣品完全燃燒放出的能量促使卡

11、計本身及其周圍的介質(zhì)(本實驗用水)溫度升高，測量了介質(zhì)燃燒前后溫度的變化，就可以求算該樣品的燃燒熱，其關(guān)系式： WQv=(3000C+C卡）T2.9L 式中：Qv燃燒熱，(Jg)； 水的密度，g/cm3； C水的比熱，J(g)； W樣品的重量，kg； C卡卡計的水當量，J； L為鐵絲的長度，cm(其燃燒值為2.9Jcm)； 3000實驗用水毫升數(shù)，mL。,熱值：生活垃圾固體廢物和無法確定相對分子質(zhì)量的混合物單位量(克或千克)完全氧化時的反應(yīng)熱。,測量熱效應(yīng)的儀器：量熱計(卡計)。圖4.5為氧彈卡計。,圖4.5 氧彈外形示意圖,溫度測量值雷諾圖校正：,圖 4.6 絕熱較差時雷諾校正圖,圖 4.7

12、 絕熱良好時雷諾校正圖,稱適量待測物質(zhì)，使燃燒后水溫升高1.52.0。預(yù)先調(diào)節(jié)水溫低于室溫0.51.0，然后將燃燒前后歷次觀察的水溫對時間作圖。,(二)儀器和試劑,氧彈卡計；放大鏡；氧氣鋼瓶；氧氣表；貝克曼溫度計一支； 0l00溫度計一支；壓片機；萬用電表；鐵絲；變壓器；苯甲酸(分析純或燃燒熱專用)。,(三)實驗步驟,1.測定卡計的水當量C卡,(1)樣品壓片： (2)充氧氣： (3)燃燒和測量溫度：,用臺秤稱取約l g左右苯甲酸(切勿超過1.1 g)。用分析天平準確稱量長度為l 5 cm長的鐵絲。,圖 4.8 鐵絲穿在模板內(nèi),圖 4.9 壓片機,圖 4.10 壓制好的樣品,（1）樣品壓片,圖4

13、.11 氧彈剖面示意圖 1.筒；2. 蓋；3.小皿；4.出氣道； 5.進氣管作電極；6. 另一根電極,加l mL蒸 餾水,（2）充氧氣,充氧氣步驟：,圖4.12 充氣示意圖,（3)燃燒和測量溫度,低于室溫 0.51.0 的自來水 3000 mL,圖4.13 卡計安裝示意圖,2.樣品熱值的測定,(1)固體狀樣品測定： (2)流動性樣品的測定：,流動性污泥或不能壓成片狀物的樣品，則稱1.0g左右樣品，放于小皿，鐵絲浸在樣品中間，兩端與電極相聯(lián)，同上法進行試驗。,將混勻具有代表性的生活垃圾或固體廢物粉碎成粒徑為2 mm的碎粒，若含水率高，則應(yīng)于105烘干，并記錄水分含量，稱取1.0 g左右，同法進行

14、上述試驗。,(四)數(shù)據(jù)處理,（1）用圖解法求出由苯甲酸燃燒引起卡計溫度變化的差值T1，并根據(jù)公式計算卡計的水當量。 （2）用圖解法求出樣品燃燒引起卡計溫度變化的差值T2，并根據(jù)公式計算樣品的熱值。,四、滲瀝水分析,1滲瀝水的特性 2滲瀝水的分析項目,滲瀝水是指從生活垃圾 接觸中滲出來的水溶液， 它提取或溶出了垃圾組 成中的物質(zhì)。,理化分析和細菌學(xué)檢驗方法 ： 色度、總固體、總?cè)芙庑怨腆w與總懸浮性固體、硫酸鹽、氨態(tài)氮、凱氏氮、氯化物、總磷、pH值、BOD、COD、鉀、鈉、細菌總數(shù)、總大腸菌群等。其中細菌總數(shù)和大腸菌群是我國特有的監(jiān)測項目。,（1）成分的不穩(wěn)定性：主要取決于垃圾組成； （2）濃度的

15、可變性：主要取決于填埋時間； （3）組成的特殊性：垃圾中存在的物質(zhì)，滲瀝水中不一定存在。而一般廢水中存在的組分滲瀝水中也不一定存在，例如油類、氰化物、鉻和汞等； （4）滲瀝水是不同于生活污水的特殊污水。,五、滲瀝實驗,1固體廢物堆場滲瀝水采樣點的選擇 正規(guī)設(shè)計的垃圾填埋場 一般廢棄物堆場,圖4.14 典型安全填埋場示意圖及滲瀝水采樣點示意圖 I. 廢物堆； II. 可滲透性土壤； III. 非滲透性土壤 1.表層植被； 2. 土壤； 3. 粘土層； 4. 雙層有機內(nèi)襯； 5. 砂質(zhì)土； 6. 單層有機內(nèi)襯； 7. 滲出液抽汲泵（采樣點）； 8. 膨潤土漿； 9. 滲出液收集管； 10. 正常地下水位； 11. 堆場內(nèi)地下水位,圖 4.15 有害