第四节 生活垃圾的特性分析 一、城市垃圾及其分类 城市是人口密集的地方，也是工业、经济和技术集中的地方。由于人口、经 济和生活水平的发展，城市垃圾产量迅速增长，成分也日趋庞杂，污染问题已经 成为世界性城市环境公害之一。1985年我国城市垃圾产量为5188×10４吨，并正 以10％的速度增长。因此，对城市垃圾处理技术的研究是十分现实的问题。 城市拉圾是指城市居民在日常生活中抛弃的固体垃圾，它主要包括：生活垃 圾、零散垃圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾和街道扫集物等，其中医院垃圾 (特别是带有病原体的)和建筑垃圾应予单独处理，其他通常由环卫部门集中处 理，一般称为生活垃圾。 生活垃圾是一种由多种物质组成的异质混合体。它通包括：①废品类：废金 属、废玻璃、废塑料橡皮、废纤维类、废纸类和砖瓦类。②厨房类：饮食废物、 蔬菜废物、肉类和肉骨，我国部分城市厨房燃料用煤、煤制品、木炭的燃余物， ③灰土类。 生活垃圾处理的方法大致有焚烧(包括热解、气化)、卫生填埋和堆肥。不同 的方法其监测的重点和项目也不一样。例如焚烧，垃圾的热值是决定性参数，而 堆肥需测定生物降解度、堆肥的腐熟程度。至于填埋，渗沥水分析和堆场周围的 苍蝇密度等则成为监测的主要项目。 二、生活垃圾特性分析 1．垃圾采样和样品处理 从不同的垃圾产生地、储存场或堆放场采集有整体代表性的样品，是垃圾特 性分析的第一步，也是保证数据准确的重要前提。为此，应充分研究垃圾产出地 区的基本情况，如居民情况、生活水平、堆放时间，还要考虑在收集、运输、储 存过程等可能的变化，然后制订周密的采样计划，采样过程必须详细记录地点、 时间、种类、表观特性等，在记录卡传递过程，必须有专人签署，便于查核。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 2．粒度的测定 粒度的测定采用筛分法，按筛目排列，依次连续摇动15分钟，转到下一号 筛子，然后计算每一粒度微粒所占百分比。如果需要在试样干燥后再称重，则需 在70℃烘24小时，然后再在干燥中冷却后筛分。 3．淀粉的测定 垃圾在堆肥处理过程中，需借助淀粉量分析来鉴定堆肥的腐熟程度。该分析 化验的基础，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，当降解结束即 呈黄色。堆肥颜色的变化过程是深蓝—浅蓝—灰—绿、黄。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20mL36％的高氯 酸；②用纹网滤纸(90号纸)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，观察其颜色变化。试剂是：①碘反应剂：将28反应剂 溶解到500mL水中，再加入0.08gI2；②36％的高氯酸；③酒精。 4．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，通过试验已经寻找出一种可以在室温下对垃圾生物降解作出 适当估计的C0D试验方法。其分析步骤是：①称取0.5g已烘干磨碎试样于500mL 锥形瓶中；②准确量取20mLc＝2m0l/L重铬酸钾溶液加入试样瓶中并充分混合； ③用另一支吸管量取20mL硫酸加到试样瓶中；④在室温下将这一混合物放置12 小时且不断摇动；⑤加入大约15mL蒸馏水；⑥再依次加入10mL磷酸、0.2g氟 化钠和30滴指示剂，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如果加入指示剂时已 出现绿色，则试验必须重做，必须再加30mL重铬酸钾溶液。⑩生物降解物质的 计算： 式中：BDM——生物降解度； a——试样滴定体积(mL)； b——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 5．垃圾热值的测定 热值是垃圾焚烧处理的重要指标。 热值分高热值(H０)和低热值(Hu)垃圾中可燃物质的热值为高热值。但实际 上垃圾中总含有一定量不可燃的惰性物质和水。当燃烧升温时这些惰性物和水要 消耗热量，同时燃烧过程中产生的水也以水蒸汽形式挥发而消耗热量。所以实际 的热值要低很多，这一热值称为低热值。显然低热值的实际意义更大。 两者换算公式为： PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 式中：Hu——低热值(kJ／k8)； H0——高热值(kJ／kg)； I——惰性物质含量(％)； W——垃圾的表面湿度(％)6； WL——剩余的和吸湿性的湿度(％)。 通常WL对结果的精确性影响不大，因而可以不计。 热值的测定方法有量热计法和热耗法。前者困难是要了解比热值，因为垃圾 组分变化范围大，其中塑料和纸类比热差异大。热耗大约同干物质的有机物所占 比例相关联，所以能在垃圾的热耗和高热值之间建立相关性。 三、渗沥水分析 渗沥水是指从生活垃圾接触中渗出来的水溶液，它提取或溶出了垃圾组成中 的物质。由于渗沥水中的水量主要来源于降水‘所以在生活垃圾三大处理方法 中，渗沥水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， 焚烧和气化处理也不产生渗沥水，只有露天堆肥，裸露堆场可能产生渗沥水。 渗沥水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，渗沥水组分和浓度也会变 化。因此，它的特点是：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，渗沥水是不同于生活污水的特 殊污水。例如，一般生活污水中，有机物质主要是蛋白质(40一60％)，碳水化 合物(25—50％)以及脂肪、油类(10％)。但在渗沥水中几乎不含油类，因为生活 垃圾具有吸收和保持油类的能力，在数量上至少达到2.58／kg干废物。此外， 渗沥水中几乎没有氰化物、金属铬和金属汞等水质必测项目。 渗沥水分析项目各种资料上大体相近，典型的有下列几项：pH值、C0D、B0D、 脂肪酸、氨氮、氯、钠、镁、钾、钙、铁和锌，没有细菌学项目的原因是在厌氧 的填埋场，不存在各类致病菌和肠道菌。但实际情况要复杂得多，因此近年来已 增加了这类项目。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 我国根据实际情况，由上海环境卫生设计科研所起草，建设部标准定额研究 所提出的“渗沥水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、 C0D、B0D、钾、钠、细菌总数、总大肠菌群等并将逐步补充完善。垃圾堆物周围 易滋生苍蝇、蚊子等各种有害生物，测定苍蝇密度是最具代表性项目。 PDF 文件使用 "pdfFactory" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn