第二章 固体废物的特性分析
第二章 固体废物的特性
（2）灰分（ash）
• 对垃圾进行分类，将
各组分破碎至2mm以
下，取一定量在 105±5 ℃下干燥2h， 冷却后称量（P0）， 再将干燥后的样品放 入电炉内，在800 ℃
Ii(%)
P1 P0
100
下灼烧2h，冷却后再
在105 ±5℃下干燥2h， 冷却后称量P1。
➢ 测定灰分可预估可能产生的熔渣量及排气中颗粒 物含量，并可依灰分的形态类别选择废物适用的 焚烧炉，若含有过多的金属则不宜焚烧。
南 南京 64.77 18.33 9.61 1.93 1.49 1.89 1.98 16.9 26.28 68.2 1.61 0.64 1.09 0.43 0.61 4.38
方 上海 80.3 7.54 3.47
2 1.86 1.74 3.09 12.16 31.96 60.7
2 2.7 1.35 1.06 0.23 7.34
（2）易燃性：闪点低于定值的废物由于摩擦、 吸湿、点燃或者由于自发的化学变化会产 生发热或着火，或点燃后的燃烧会持续进 行。
测定闪点（闪点测定仪），石油产品，国标
美国规定，闪火点等于或低于60℃为易燃性 的有害废物。
（3） 腐蚀性试验方法
腐蚀性：指采用指定的标准方法，或根据规 定程序批准的等效方法测定其溶液、固体 或半固体浸出液的pH值小于或等于2.0， 大于或等于12.5，则该废物具有腐蚀性。
对小白鼠或大白鼠（健康）灌胃：0.4ml/20g（体 重），大鼠1.0ml/100g（体重），记录48h内动 物死亡数。 灌胃液制备：100g样品置于500mL具磨口玻璃 塞的三角瓶中，加入100mL(pH5.8-6.3)的水中 （固液比1：1），振荡3分钟于室温下浸泡24小 时，用中速定量滤纸过滤，滤液即为灌胃所用
固体废物处理与资源化技术课后题答案
第二章固体废物性质分析1、简述调研生活垃圾物理组成数据的技术意义。
答：物理组成对由可之别的不同组分混合构成的固体废物有意义，适用于描述生活垃圾、加工工业废物（工业垃圾）和电子设备类废物的性状，尤其对生活垃圾处理的意义最为显著。
我国习惯按有机垃圾、无机垃圾和废品三大类来描述生活垃圾的物理组成。
其中，有机垃圾组分主要受生活习俗影响，无机垃圾受燃料结构和气候等影响，废品类垃圾则与消费水平关联度较大。
2、简述废物的粒径与含水率对其压缩性能和容积密度的影响。
答：废物的容积密度指的是一定体积空间中所能容纳废物的质量，通常以kg/m³为单位。
废物的容积密度与废物的粒径和含水率有关，粒径小且潮湿的废物容积密度较高。
废物的可压缩性一般定义为一定质量废物在压缩前后的体积变化率。
废物的粒径越大越干燥，可压缩性越好。
3、试分析田间持水量与极限含水率在概念和测试方法上的区别。
答：田间持水量是在不会因重力作用而产生失水的条件下，一定量的样品所能持有的水分量。
其测试方法为：取混合样品按装样要求（压实度）堆积于下部可观察滴水情况的容器中，先用水饱和整个样品，然后进行重力排水（同时应控制会发失水），排水平衡后测定样品的含水率。
极限含水率是当废物颗粒的内部空隙，包括溶胀性的空隙，全部被水所饱和后废物的含水率。
其测试方法为：将废物样品在清水中浸没一段时间后取出，在水分饱和的空气中沥干一段时间，以沥出样品表面的滞留水分，然后将样品按含水率定义方法测定其含水率。
4、试辨别水分、可燃分、不可燃分、挥发分、固定碳和灰分的异同，并简述其测试方法。
答：参考课本25,26页。
5、为什么要测试固体废物的浸出特性？固体废物浸出测试方法如何分类？答：测定固体废物的浸出特性可以用于（1）分析废物中水或其他溶液可溶的污染物量，判断固体废物在不同环境条件下的污染物释放潜力；（2）废物中有机污染物的全量分析；（3）提供废物生物监测的样品，保证样品组分的生物可利用性。
固体废物的性质和特性
(二)灰分及灰分熔点 灰分是指垃圾中不能燃烧也不挥发的物质〃即灰分是反映垃圾中无机物含量的参 数〃常用符号A表示〃其数值即是灼烧残留量(％)〃测定方法同挥发分。灰分质量分 数(％)计算式为： A=1-Vs 注意：亦有方法将垃圾放入高温炉内灰化〃以(815±10)℃灼烧到质量恒定〃取其残 留物质量所占试样原质量的百分数作为灰分。 对垃圾进行分类〃将各组分破碎至2mm以下〃取一定量在105±5℃下干燥2小时〃 冷却后称重(Po)再将干燥后的样品放入炉中，在800℃下灼烧2小时，冷却后再在 105±5℃下干燥2小时，冷却后称重(P1)。
(三)容重 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。容重因成分或压 实程度的不同而不同〃数据波动性较大。各种类型垃圾容重的范围和典型值见下表。
注)：①不包括炉灰；②低压压缩，压力值 < 690 × 103 牛顿／m2。
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、处置场的库容等必不可少的重要参数。 3、测定方法 a. 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 D=(w2-w1)/V计算（通常测定三个以上试样，取平均值） D:垃圾容重 w2：装有试样的容器总质量 w1：容器质量，kg V：容器体积 L/m3
3．含水率的测定 (1)测定方法与步骤 垃圾水分的测定一般采用烘干法〃温度通常控制在 (105±1)℃。烘烤时间应以达到质量恒定为准。但当垃圾中有 机物含量高时，完全达到质量恒定是困难的。所以一般以二次 连续称量的误差小于总质量千分之四为标准。一般需4-5h， 或更长时间。 注意：当垃圾主要为可燃物时，温度以70-75℃为宜，烘烤时 间24h。
• (二)组分
固体废物的定义和特点
固体废物的定义和特点(图)一、固体废物的定义固体废物通常是指人类生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中别离出来的固体颗粒物。
实际上所谓的废物一般是指在某个系统内不可能再加工利用的局部物质。
例如，植物的枯枝落叶，动物的骨骼及排泄物，人们生活中的各种垃圾，工业生产过程的排出物等，所有这些形形色色的物质统称为固体废物。
但如果进一步分析，这些废物中有些属于有机物，经过适当处理可做优质肥料供植物生长，工业废物经过挑选加工可成为有用之物或可重新用作原料。
这说明“废物〞具有相对性，一种过程的废物，往往可以成为另一种过程的原料。
因此，固体废物只能认为在某种特定条件下的一种习惯性称谓，是可以依据情况的变化而改变的。
但有些特殊成分如含有放射性物质的放射性固体废物，含有汞、镉、铬、砷等毒性成分的重金属污染物等，因其危害性较大需加以特殊平安处置，防止环境污染。
二、固体废物的特点1、直接占用并具有一定空间固体废物除直接占用土地并具有一定空间，它对环境的污染主要通过水、大气或土壤进行，没有这些媒介，就不会对环境造成很大的污染。
因此，固体废物既是污染水体、大气、土壤的“源头〞，又是废水、废气处理的“终态物〞。
根据固体废物的这一特性，提示人们应尽量防止和减少固体废物的产生和向水体、大气及土壤环境中排放，这是防止和控制固体废物污染环境的关键。
2、品种繁多，数量巨大随着工业生产的开展和人类物质生活的提高，固体废物种类越来越多，数量也逐年增加，以城市垃圾为例，工业兴旺国家城市垃圾产生量大致以每年2%～4%的速度增长，欧共体国家生活垃圾平均增长率为3%，而我国近几年的垃圾增长率每年约按9%以上的速度增加[1]。
2、水资源的利用，投弃在海洋的废物会在一定海域造成生物的死区。
2、大气污染：固体灰渣中的细粒、粉末受风吹日晒产生扬尘，污染周围大气环境。
粉煤灰、尾矿堆放场遇4级以上风力，可剥离1～41.5cm，灰尘飞扬高度达20～50m，在多风季节平均视程降低30～70％。
固体废弃物有哪些特性
固体废弃物有哪些特性，处理固体废弃物的原则是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质（国外的定义则更加广泛，动物活动产生的废弃物也属于此类），主要包括固体颗粒、垃圾、炉渣、污泥、废弃的制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、人畜粪便等。
有些国家把废酸、废碱、废油、废有机溶剂等高浓度的液体也归为固体废弃物。
固体废弃物的概念和分类固体废弃物通常是指在生产建设、日常生活和其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质，通俗地说，就是“垃圾”。
固体废弃物主要包括城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。
⑴城市生活废弃物。
城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）。
一般来说，城市每人每天的增圾量为1－2 公斤，其多寡及成分与居民物质生活水平、习惯、废旧物资回收利用程度、市政建筑情况等有关。
如国内的垃圾主要为厨房垃圾。
有的城市生活固体废弃物来说，每年的产量就十分惊人。
在18 世纪中叶，世界人口仅有3%住在城市；到1950 年，城市人口比例占29%；1985 年，这个数字上升到41%。
预计到2025 年，世界人口的60%将住在城市或城区周围。
这么多人住在或即将住在城市，而城市又是高度集中、环境被大大人工化的地区，城市垃圾所产生的污染极为突出。
1980 年各国处置城市垃圾情况国别处置的城市垃圾数量（吨）美国160＊106日本43.9 ＊106德国32.6 ＊106英国16.0*106 法国15.5*106 意大利14.0*106 加拿大12.6*106 由表可知，一般来说，城市生活水平愈高，垃圾产生量愈大，在低收入国家的大城市，如加尔各答、卡拉奇和雅加达，每人每天产生0.5 －0.8 千克；在工业化国家的大城市，每人每天产生的垃圾通常1 千克左右。
（2）工业固体废物是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。
建筑固体废物及其污染产生特性分析及控制
建筑固体废物及其污染产生特性分析及控制建筑固体废物是指建筑施工、拆除过程中产生的废弃物料，包括砖头、水泥、沙子、木材等，这些废物对环境和人类健康都带来了很大的危害。
本文从建筑固体废物的特性、污染产生及控制等方面进行较全面的分析。
建筑固体废物的特性首先，建筑固体废物主要是由无机物质构成，比如水泥、石灰、砖头等，它们的化学性质相对较稳定。
其次，建筑固体废物呈现出高重量、大体积的特点，不易拆除和处理。
再次，建筑固体废物中往往携带着大量的污染物，如重金属、挥发性有机物等，如果不加以控制，容易对环境和人类造成危害。
建筑固体废物污染产生与控制建筑固体废物的污染产生主要包括以下几个方面：1. 建筑施工、拆除过程中的废弃物料产生；2. 废弃物料的储存与堆放过程中的污染；3. 废弃物从储存、运输到处理的过程中的污染；4. 建筑物本身在使用过程中产生的固体废物。
针对建筑固体废物的污染，需要进行相应的控制。
具体控制措施可以从以下几个方面考虑：1. 建筑施工、拆除过程中要树立环保意识，采取经济、环保、效益相结合的原则，减少固体废物的产生；2. 废弃物料的储存与堆放要采取遮盖措施，防止大气、水体等介质的污染；3. 废弃物从储存、运输到处理的过程中要有严格的管理措施，做好装卸、运输、存放、清运等工作；4. 建筑物本身在使用过程中，要进行分类、储存、清运等工作，减少固体废物的产生。
此外，我们也可以采取“减量化、资源化、无害化处理”的原则，将建筑固体废物合理化利用。
比如，废弃的砖块、石材、玻璃等可以被回收利用，废旧纸箱、木材可以制成加工板材或木制品，废弃的水泥混凝土可以破碎后重复使用，废油可以提炼为有用物质等等。
结语建筑固体废物对环境和人类健康有着不可忽视的影响。
我们应该着重对其污染产生与控制进行认真的研究和实践。
只有加强源头的控制，优化运输和处理方式，并积极实现固体废物的减量化和资源化利用，才能够更好地保护环境、维护人类健康。
2固体废物讲义2
2固体废物讲义2第2章固体废物特性、分析与采样（含危险废物特性及鉴别）固体废物物学特性2.1 固体废物的物理化学特性固体废物的性质主要包括物理、化学、生物化学及感观性能。
后者是指废物的颜色、嗅味、新鲜或者腐败程度等，往往可直接判断。
2.1.1 固体废物的物理特性固体废物的物理特性一般包括：物理组成；粒径；含水率；容积密度。
1．物理组成：受自然环境、气候条件、城市发展规模、居民生活习性物理组成：受自然环境气候条件城市发展规模居民生活习性（食品结构）、家用燃料（能源结构）以及经济发展水平等多种因素的影响。
2 粒径：因废物组成复杂且大小不等，很难以单一大小来表示，况且几何形状也不一样，因此，固体废物的粒径只能通过筛网的网目代表其大小。
3．含水率含水率定义为：固体废物在105 ℃±5℃温度下烘干一定时间，如2h（依水含水率定义为固体废物在度烘定时间如水分含量而定）后所失去的水分量，烘干至恒重或最后二次称重之误差小于法定值，否则须再烘干，般城市垃圾的平均含水量在20％～60％之间。
定值否则须再烘干一般城市垃圾的平均含水量在％之间4．容积密度容积密度也称容重。
废物密度为决定运输或储存容积的重要参数，由于废物组成成分复杂，其求法按各组分的平均值来考虑。
2．1．2 固体废物的化学特性固体废物的化学性质主要包括以下项目：挥发分；灰分；固定碳；闪火点与燃点；热值（或燃烧热值）；灼烧损失量：元素成分；毒性溶出性质。
通常将水分、可燃分（挥发分固定碳）与灰分合称成分，而将水分、挥+固定碳）与灰分合称三成分发分、固定碳与灰分合称四成分。
主要分析项目包括水分、挥发分、固定碳、灰分与发热值五项。
固体废物的化学性质对于选择其处理与处置方法非常重要表示固体废固体废物的化学性质对于选择其处理与处置方法非常重要，表示固体废物化学性质的特征参数有挥发分、灰分、灰分熔点，元素组成、固定碳及发热值。
固体废物的堆肥、发酵，焚烧、热解、浮选等处理方法主要与其化学性质有关。
2_固体废物的产生及性质分析
二、固体废物的机械强度-废物破碎难易程度 固体废物的机械强度定义 指固体废物抗破碎的阻力 表示方法 可用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、 可用静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯 抗压强度 强度表示 一般以固体废物的抗压强度 表示， 抗压强度来衡量 强度表示，一般以固体废物的抗压强度来衡量 抗压强度>250MPa,坚硬固体废物 40-250MPa,中硬固 抗压强度>250MPa,坚硬固体废物; 40-250MPa,中硬固 坚硬固体废物; 体废物;<40MPa,软固体废物 体废物;<40MPa,软固体废物 固体废物的硬度具体分级可与矿物硬度比较确定， 固体废物的硬度具体分级可与矿物硬度比较确定，矿物硬 硬度具体分级可与矿物硬度比较确定 度按莫式硬度分为十级，其软硬排列顺序为：（ ：（1） 度按莫式硬度分为十级，其软硬排列顺序为：（ ）滑石 （2）石膏（3）方解石（4）萤石（5）磷灰石（6）长石 ）石膏（ ）方解石（ ）萤石（ ）磷灰石（ ） （7）石英（8）黄玉石（9）刚玉（10）金刚石 ）石英（ ）黄玉石（ ）刚玉（ ）
3、饱和曲线法（国际上应用较普遍） 假定：人口数在一定时间后会达到饱和，不再增加 符合饱和曲线计算方法 K K , ln( − 1) = qn + ln m 1 + me qn P P − 预测人口数 P= K-饱和人口数 n-预测年数 m、q-常数（q为负值）
P K
0
n
人口数（ 预测公式( 人口数（Pn）预测公式(续)
人口数（ 人口数（Pn）预测公式
1、算术增加法（适用于较古老城市） 假定：未来每年人口算术增加率=过去每年人口算术增加率， 符合等差级数 P0 − Pt t Pn − n年后人口数 Pn = P0 + nr，r = P0 -现在人口数 Pt -t年前人口数 r -每年人口算术增加率
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影响因素
• • • • • 人口影响 经济发展水平 居民生活水平 燃料结构和地理位置 消费习惯
地区 城市 有机组分 无机组分 纸类 金属 废 塑料 品 玻璃 布类 小计 有机组分 无机组分 纸类 金属 废 塑料 品 玻璃 布类 小计
太原 83.22 4.12 6.97 1.13 1.6 1.37 1.59 12.66 10.86 86.38 1.57 0.3 0.17 0.21 0.51 2.76
“目”指颗粒大小和孔的直径，一般用在1in2 （1in=25.4mm）筛网面积内有多少个孔来 表示。
目前国际上比较多用等效体积颗粒的计算 直径来表示粒径。以μm或mm表示
。
Hale Waihona Puke 目数5 10 16 20 25 30 35 40 45 50 60 80 100 120
粒度um
3900 2000 1190 840 710 590 500 420 350 297 250 178 150 124
粒度um
10 8 6.5 5.5 5 4.5 3.4 2.7 2.5 1.25
下表为我国通常使用的筛网目数与 粒径（μm）对照表。
目数 微米 目数 微米 目数 微米 目数 微米 2.5 7925 12 1397 60 245 325 47 3 5880 14 1165 65 220 425 33 4 4599 16 991 80 198 500 25 5 3962 20 833 100 165 625 20 6 3327 24 701 110 150 800 15 7 2794 27 589 180 83 1250 10 8 2362 32 495 200 74 2500 5 9 1981 35 417 250 61 3250 2 10 1651 40 350 270 53 12500 1
2.固体废物的特性
物理：物理组成、粒径、含水率、容积 密度 化学：挥发分、灰分、固定碳、闪火点 与 燃点、热值、灼烧损失量、元素成分、毒 性浸出性质 感官性能：指废物的颜色、臭味、新鲜 或腐败的程度等，往往可以直接判断 生物特性
2.2.1固体废物的物理特性
（1）物理组成（physical composition) 城市固体废物的物理组成很复杂，其受 到多种因素的影响。故各国、各城市甚至 各地区产生的城市垃圾组成都有所不同。
北 方 吉林 天津 沈阳 62.04 78.98 86.94 27.26 5.88 9.34 1.91 0.41 0.27 0.71 0.42 10.7 15.14 3.72 4.8 22.26 37.97 93.7 69.52 60.79 0.35 0.17 0.09 0.24 0.21 2.1 9.12 1.06
（3）含水率（moisture）
• 定义：废物在105℃±1℃温度下烘干2h（依 水分含量而定）后所失去的水分量，烘干至 衡重或最后两次称量的误差小于规定值。
最初质量－烘干后质量 含水率（％）＝ 100％ 最初质量
垃圾含水率与食品垃圾的含量有关。
当垃圾主要为可燃物时，烘干温度以 70～75为宜，烘烤时间24h；
目数 粒度um
140 170 200 230 270 325 400 460 540 650 800 900 1100 1300 104 89 74 61 53 44 38 30 26 21 19 15 13 11
目数
1600 1800 2000 2500 3000 3500 4000 5000 6000 7000
南 南京 64.77 18.33 9.61 1.93 1.49 1.89 1.98 16.9 26.28 68.2 1.61 0.64 1.09 0.43 0.61 4.38
方 上海 80.3 7.54 3.47 2 1.86 1.74 3.09 12.16 31.96 60.7 2 2.7 1.35 1.06 0.23 7.34
哈尔滨 63.92 20.22 11.04 0.66 1.73 2.07 0.36 15.86 30.86 66.02 1.07 0.5 0.24 0.49 0.72 3.15
南宁 46.01 45.76 2.77 1.06 1.22 2.36 0.82 8.23 17.02 78.6 1.61 0.64 1.09 0.43 0.61 4.38
城市固体废物的产生、特征及 采样方法
主要内容
• 固体废物产生量的常用预测方法 • 常用的固体废物物理及化学特性，各种性 质的测试及计算方法，危险废物特性及鉴 别试验方法 • 固体废物的采样方法
1.固体废物产生量及预测
• 对固体废物产生量的计算在固体废物管理 种是十分重要的，它是保证收集、运输、 处理、处置以及综合利用等后续管理能够 得以正常实施和运行的依据。
城市生活垃圾产生量及其预测
• 估算城市生活垃圾产生量的通用公式为：
3 Yn yn P 10 365 n
式中：Yn为第n年城市生活垃圾产生量，t/a
yn为第n年城市生活垃圾的产率或产出系数,kg/(人· d)
Pn为第n年城市人口数，人
• 城市垃圾产率，受收入水平、能源结构、 消费习惯等影响 • 城市人口数变化要同时考虑机械增长率 （如移民、城市化等）和自然增长率的影 响。本章讨论的人口增长率除特殊说明则 都指自然增长率。
（4）容积密度
• 也称容重，是决定运输或贮存容积的重要 参数。 • 由于废物成分复杂，其求法都是以各组分 的平均值来计算。
重庆 69.91 19.91 2.9 1.19 2.12 1.95 2.01 10.18 16.8 79.54 0.77 0.94 0.68 0.84 0.42 3.66
燃料 类型
燃 气
燃 煤
（2）粒径（particle size） 对于固废的前处理，如筛选或磁分离， 废物粒径大小往往是个重要参数。 通常粒径的表达方式以粒径分布 （particle size distribution，PSD）表 示，因废物组成复杂且大小不等，很难以 单一大小表示，且几何形状也不一样，只 能通过筛网的网“目”（mesh）代表其大 小。