生活垃圾的特性分析

一、城市垃圾及其分類

城市是人口密集的地方，也是工業(yè)、經(jīng)濟和技術集中的地方。由于人口、經(jīng)濟和生活水平的發(fā)展，城市垃圾產(chǎn)量迅速增長，成分也日趨龐雜，污染問題已經(jīng)成為世界性城市環(huán)境公害之一。1985年我國城市垃圾產(chǎn)量為5188×10⁴噸，并正以10％的速度增長。因此，對城市垃圾處理技術的研究是十分現(xiàn)實的問題。

城市拉圾是指城市居民在日常生活中拋棄的固體垃圾，它主要包括：生活垃圾、零散垃圾、醫(yī)院垃圾、市場垃圾、建筑垃圾和街道掃集物等，其中醫(yī)院垃圾（特別是帶有病原體的）和建筑垃圾應予單獨處理，其他通常由環(huán)衛(wèi)部門集中處理，一般稱為生活垃圾。

生活垃圾是一種由多種物質組成的異質混合體。它通包括：①廢品類：廢金屬、廢玻璃、廢塑料橡皮、廢纖維類、廢紙類和磚瓦類。②廚房類：飲食廢物、蔬菜廢物、肉類和肉骨，我國部分城市廚房燃料用煤、煤制品、木炭的燃余物，③灰土類。

生活垃圾處理的方法大致有焚燒（包括熱解、氣化）、衛(wèi)生填埋和堆肥。不同的方法其監(jiān)測的重點和項目也不一樣。例如焚燒，垃圾的熱值是決定性參數(shù)，而堆肥需測定生物降解度、堆肥的腐熟程度。至于填埋，滲瀝水分析和堆場周圍的蒼蠅密度等則成為監(jiān)測的主要項目。

二、生活垃圾特性分析

1.垃圾采樣和樣品處理

從不同的垃圾產(chǎn)生地、儲存場或堆放場采集有整體代表性的樣品，是垃圾特性分析的**步，也是保證數(shù)據(jù)準確的重要前提。為此，應充分研究垃圾產(chǎn)出地區(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，然后制訂周密的采樣計劃，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，必須有專人簽署，便于查核。

采樣量通常依據(jù)被分析的量、*大粒度和體積來確定各類垃圾樣品的*低量。例如，前聯(lián)邦德國按下式計算：

G=0.06d

式中：G——樣品重量（kg）；

d——垃圾的*大粒度（mm）。

樣品根據(jù)情況進行粉碎、干燥再儲存。其水分含量、pH值、垃圾的重量、體積、容量等應按要求測定、記錄。

2.粒度的測定

粒度的測定采用篩分法，按篩目排列，依次連續(xù)搖動15分鐘，轉到下一號篩子，然后計算每一粒度微粒所占百分比。如果需要在試樣干燥后再稱重，則需在70℃烘24小時，然后再在干燥中冷卻后篩分。

3.淀粉的測定

垃圾在堆肥處理過程中，需借助淀粉量分析來鑒定堆肥的腐熟程度。該分析化驗的基礎，是利用垃圾在堆肥過程中形成的淀粉碘化絡合物的顏色變化與堆肥降解度的關系，當堆肥降解尚未結束時，淀粉碘化絡合物呈藍色，當降解結束即呈黃色。堆肥顏色的變化過程是深藍→淺藍→灰→綠→黃。分析試驗的步驟是：①將1g堆肥置于100mL燒杯中，滴入幾滴酒精使其濕潤，再加20mL36％的高氯酸；②用紋網(wǎng)濾紙（90號紙）過濾；③加入20mL碘反應劑到濾液中并攪動；④將幾滴濾液滴到白色板上，觀察其顏色變化。試劑是：①碘反應劑：將2g反應劑溶解到500mL水中，再加入0.08gI₂；②36％的高氯酸；③酒精。

垃圾中含有大量天然的和人工合成的有機物質，有的容易生物降解、有的難以生物降解。目前，通過試驗已經(jīng)尋找出一種可以在室溫下對垃圾生物降解作出適當估計的COD試驗方法。其分析步驟是：①稱取0.5g已烘干磨碎

入試樣瓶中并充分混合；③用另一支吸管量取20mL硫酸加到試樣瓶中；④在室溫下將這一混合物放置12小時且不斷搖動；⑤加入大約15mL蒸餾水；⑥再依次加入10mL磷酸、0.2g氟化鈉和30滴指示劑，每加入一種試劑后必須混合；⑦用標準硫酸亞鐵銨溶液滴定，在滴定過程中顏色的變化是從棕綠→綠藍→藍→綠，在等當點時出現(xiàn)的是純綠色；⑧用同樣的方法在不放試樣的情況下做空白試驗；⑨如果加入指示劑時已出現(xiàn)綠色，則試驗必須重做，必須再加30mL重鉻酸鉀溶液；⑩生物降解物質的計算：

式中：BDM——生物降解度；

a——試樣滴定體積（mL）；

b——空白試驗滴定體積（mL）；

V——重鉻酸鉀的體積（mL）；

c——重鉻酸鉀的濃度

5.垃圾熱值的測定

熱值是垃圾焚燒處理的重要指標。

熱值分高熱值（H₀）和低熱值（H_u）垃圾中可燃物質的熱值為高熱值。但實際上垃圾中總含有一定量不可燃的惰性物質和水。當燃燒升溫時這些惰性物和水要消耗熱量，同時燃燒過程中產(chǎn)生的水也以水蒸汽形式揮發(fā)而消耗熱量。所以實際的熱值要低很多，這一熱值稱為低熱值。顯然低熱值的實際意義更大。

兩者換算公式為：

式中：H_u——低熱值（kJ/kg）；

H₀——高熱值（kJ/kg）；

I——惰性物質含量（%）；

W——垃圾的表面濕度（%）；

W_L——剩余的和吸濕性的濕度（%）。

通常W_L對結果的**性影響不大，因而可以不計。

熱值的測定方法有量熱計法和熱耗法。前者困難是要了解比熱值，因為垃圾組分變化范圍大，其中塑料和紙類比熱差異大。熱耗大約同干物質的有機物所占比例相關聯(lián)，所以能在垃圾的熱耗和高熱值之間建立相關性。

三、滲瀝水分析

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。由于滲瀝水中的水量主要來源于降水，所以在生活垃圾三大處理方法中，滲瀝水是填埋處理中*主要的污染源。合理的堆肥處理一般不會產(chǎn)生滲瀝水，焚燒和氣化處理也不產(chǎn)生滲瀝水，只有露天堆肥，裸露堆場可能產(chǎn)生滲瀝水。

滲瀝水的特性決定于它的組成和濃度。由于不同國家、不同地區(qū)、不同季節(jié)的生活垃圾組分變化很大，并且隨著填埋時間的不同，滲瀝水組分和濃度也會變化。因此，它的特點是：①成分的不穩(wěn)定性，主要取決于垃圾的組成；②濃度的可變性，主要取決于填埋時間；③組成的特殊性，滲瀝水是不同于生活污水的特殊污水。例如，一般生活污水中，有機物質主要是蛋白質（40—60％），碳水化合物（25—50%）以及脂肪、油類（10%）。但在滲瀝水中幾乎不含油類，因為生活垃圾具有吸收和保持油類的能力，在數(shù)量上至少達到2.5g/kg干廢物。此外，滲瀝水中幾乎沒有氰化物、金屬鉻和金屬汞等水質必測項目。

滲瀝水分析項目各種資料上大體相近，典型的有下列幾項：pH值、COD、BOD、脂肪酸、氨氮、氯、鈉、鎂、鉀、鈣、鐵和鋅，沒有**學項目的原因是在厭氧的填埋場，不存在各類致病菌和腸道菌。但實際情況要復雜得多，因此近年來已增加了這類項目。

我國根據(jù)實際情況，由上海環(huán)境衛(wèi)生設計科研所起草，建設部標準定額研究所提出的‘滲瀝水理化分析和**學檢驗方法’內容包括：色度、總固體、總溶解性固體與總懸浮性固體、硫酸鹽、氨態(tài)氮、凱氏氮、氯化物、總磷、pH值、COD、BOD、鉀、鈉、**總數(shù)、總大腸菌群等并將逐步補充完善。垃圾堆物周圍易滋生蒼蠅、蚊子等各種有害生物，測定蒼蠅密度是*具代表性項目。