1.固体废弃物有害特性监测
(1)危险废物的定义和鉴别 危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物。危险特性通常是指易燃性、腐蚀性、反应性、传染性、放射性、浸出毒性、急性毒性等。凡具有一种或一种以上危险特性者,即可称危险废物。
(2)危险固体废弃物的特性
1)急性毒性。急性毒性是指一次投给试验动物的毒性物质,半致死量(LD50)小于规定值的毒性。
2)易燃性。易燃性是指闪点低于60℃的液体废物,经摩擦或吸湿和自发的变化具有着火倾向的固体,着火时燃烧剧烈而持续,以及在管理期间会引起危害。
3)腐蚀性。腐蚀性是指通过接触能损伤生物细胞组织,或使接触物质发生质变,使容器泄漏而引起危害的特性。
4)反应性。反应性是指在通常情况下固体废物不稳定,极易发生剧烈的化学反应;或与水反应猛烈;或形成可爆炸性的混合物;或产生有毒气体的特性。
5)放射性。放射性是指某些元素的原子通过核衰变自发地放出α或β射线(有时还放出γ射线)的性质。
6)浸出毒性。浸出毒性是指在固体废物按规定的浸出方法的浸出液中,有害物质的浓度超过规定值,从而会对环境造成污染的特性。
7)传染性。
(3)危险特性的监测
1)急性毒性初筛试验。以一定体重的小白鼠或大白鼠为试验动物,利用有害废物的浸出液对小白鼠或大白鼠进行一次性灌胃,之后观察其中毒症状,记录48h内的死亡数目。根据试验结果,如出现半数以上的小鼠(或大鼠)死亡,则可判定该废物是具有急性毒性的危险废物。
2)易燃性试验方法。鉴别易燃性的方法是测定闪点。按标准要求加热试样至一定温度,停止搅拌,每升高1℃点火一次,至试样上方刚出现蓝色火焰时,立即读出温度计上的温度值,该值即为测定结果。仪器采用闭口闪点测定仪。温度计采用1号温度计(-30~170℃)或2号温度计(100~300℃)。
3)腐蚀性试验方法
测定方法一:测定pH值。
测定方法二:在55.7℃以下对钢制品的腐蚀率。
4)反应性试验方法。测定方法包括撞击感度试验、摩擦感度试验、差热分析试验、爆炸点测定、火焰感度测定、温升试验和释放有毒有害气体试验等。
5)浸出毒性试验。浸出毒性的测定方法有水平振荡法和翻转法。浸出试验先按照规定办法浸出水溶液,然后对浸出液进行分析。
①水平振荡法。该法是取一定量干基试样,置于广口聚乙烯瓶中,加一定量去离子水后,将瓶子垂直固定在水平往复式振荡器上,在室温下振荡8h,静置16h后取下,经0.45μm滤膜过滤得到浸出液,测定污染物浓度。
②翻转法。该法是取一定量试样,置于广口聚乙烯瓶中,加入一定量去离子水后,将瓶子固定在翻转式搅拌机上,在室温下翻转搅拌18h,静置30min后取下,经0.45μm滤膜过滤得到浸出液,测定污染物浓度。
2.生活垃圾特性分析
生活垃圾分为废品类、厨房类和灰土类。处理方法包括焚烧、卫生填埋和堆肥。
垃圾采样应采集有整体代表性的样品;依据被分析的量、最大粒度和体积来确定各类垃圾样品的最低量;样品处理后测定特性,处理方法包括粉碎、干燥、储存等。
(1)粒度的测定用筛分法。按筛目由小到大排列,依次连续摇动15min,转到下一号筛子,然后称量每一粒度的质量,计算每一粒度微粒所占百分比。
(2)淀粉的测定
1)原理。垃圾在堆肥处理过程中,需借助淀粉的测定分析来鉴定堆肥的腐熟程度。该方法是利用垃圾在堆肥过程中形成的淀粉碘化络合物的颜色变化与堆肥降解度的关系。当堆肥降解尚未结束时,淀粉碘化络合物呈蓝色;降解结束即呈黄色。堆肥颜色的变化为深蓝→浅蓝→灰→绿→黄。(www.xing528.com)
2)步骤。分析试验的步骤是:①将1g堆肥置于100mL烧杯中,滴入几滴酒精使其湿润,再加入20mL36%的高氯酸;②用纹网滤纸过滤;③加入20mL碘反应剂到滤液中并搅动;④将几滴滤液滴到白色板上,观察颜色变化。
(3)生物降解度的测定 垃圾中含有大量天然的和人工合成的有机物质,有的容易生物降解,有的难以生物降解。
目前,采用一种可以在室温下对垃圾生物降解度作出适当估计的COD试验方法。
测定步骤是:①称取0.5g已烘干磨碎试样于500mL锥形瓶中;②准确量取20mL(1/6cK2Cr2O7)=2mol/L重铬酸钾溶液加入试样瓶中并充分混合;③用另一支量筒量取20mL硫酸加到试样瓶中;④在室温下将这一混合物放置12h且不断摇动;⑤加入大约15mL蒸馏水;⑥再依次加入10mL磷酸、0.2g氟化钠和3滴二苯胺指示剂,每加入一种试剂后必须混合;⑦用标准硫酸亚铁铵溶液滴定,在滴定过程中颜色的变化是从棕绿→绿蓝→蓝→绿,在等当点时出现的是纯绿色;⑧用同样的方法在不放试样的情况下做空白试验;⑨如果加入指示剂时易出现绿色,则试验必须重做,必须再加30mL重铬酸钾溶液。最后进行生物降解物质的计算,即
BDM=(V2-V1)Vc×1.28/V2 (12-49)
式中 BDM——生物降解度;
V1——试样滴定体积(mL);
V2——空白试验滴定体积(mL);
V——重铬酸钾的体积(mL);
c——重铬酸钾的浓度(mol/L);
1.28——折合系数。
(4)热值的测定 焚烧是一种可以同时并快速实现垃圾无害化、稳定化、减量化及资源化的处理技术。在工业发达国家,焚烧已经成为城市生活垃圾处理的重要方法。
热值是废物焚烧处理的重要指标,分为高热值和低热值。垃圾中可燃物燃烧产生的热值为高热值。垃圾中含有的不可燃的水和惰性物质,在燃烧过程中消耗热量,同时燃烧产生的水蒸气挥发也会消耗热量,故实际的热值要低得多,这一热值称为低热值,显然其实际意义更大。两者换算公式为
Hu=H0[100-(I+W)/(100-WL)]5.85W (12-50)
式中 Hu——低热值(kJ/kg);
H0——高热值(kJ/kg);
I——惰性物质含量(%);
W——垃圾的表面湿度(%);
WL——剩余的和吸湿性的湿度(%)。
热值的测定可以用量热计法或热耗法。测定废物热值的主要困难是要了解废物的比热值,因为垃圾组分变化范围大,各种组分比热差异很大,所以测定某一垃圾的比热是一个复杂过程,而对组分比较简单的(例如含油污泥等)就比较容易测定。
(5)总有机碳测定 采用燃烧氧化—非色散红外吸收TOC测定仪。大量试验表明,垃圾中的有机碳含量大约为有机物质的47%。因此,在没有TOC仪的情况下,也可粗略估算总有机碳的含量,即测定易挥发性固体的质量(样品在马弗炉内于600℃燃烧15min失去的质量),再乘以47%。
(6)渗沥液分析 渗沥液是指垃圾本身所带水分,以及降水等与垃圾接触而渗出来的溶液,它提取或溶出了垃圾组成中的污染物质。由于渗沥液中的水量主要来源于降水,所以在生活垃圾的填埋、焚烧和堆肥三大处理方法中,渗沥液是填埋处理中最主要的污染源。合理的堆肥处理一般不会产生渗沥水,焚烧处理也不产生,只有露天堆肥和填埋可能产生。
1)渗沥液的特性。渗沥液的特性决定于它的组成和浓度。由于不同国家、不同地区、不同季节的生活垃圾组分变化很大,并且随着填埋时间的不同,渗沥液组分和浓度也会变化,特点如下:①成分的不稳定性:主要取决于垃圾的组成。②浓度的可变性:主要取决于填埋时间。③组成的特殊性:是不同于生活污水的特殊污水。
2)渗沥液的分析项目。根据实际情况,我国提出了渗沥液理化分析和细菌学检验方法。内容包括色度、总固体、总溶解性固体与总悬浮性固体、硫酸盐、氨态氮、凯氏氮、氯化物、总磷、pH值、BOD、COD、钾、钠、细菌总数和总大肠菌数等。
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