固体废物处理处置实验

二、实验原理
危险废物是指列入《国家危险废物名录》 危险废物是指列入《国家危险废物名录》或根据国家 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。危险废物具有毒性、腐蚀性、易燃性、 的废物。危险废物具有毒性、腐蚀性、易燃性、反应性和 感染性等一种或几种危害特性。 感染性等一种或几种危害特性。 含有有害物质的固体废物在堆放或处置过程中，遇水 含有有害物质的固体废物在堆放或处置过程中， 浸沥，使其中的有害物质迁移转化，污染环境。 浸沥，使其中的有害物质迁移转化，污染环境。浸出实验 是对这一自然现象的模拟实验。 是对这一自然现象的模拟实验。当浸出的有害物质的量值 超过相关法规提出的阈值时，则该废物具有浸出毒性。 超过相关法规提出的阈值时，则该废物具有浸出毒性。
二、实验原理
浸出是可溶性的组分通过溶解或扩散的方式从固体废 物中进入浸出液的过程。 物中进入浸出液的过程。当填埋或堆放的废物和液体接触 固相中的组分就会溶解到液相中形成浸出液。 时，固相中的组分就会溶解到液相中形成浸出液。组分溶 解的程度取决于液固相接触的点位、 解的程度取决于液固相接触的点位、废物的特性和接触的 时间。浸出液的组成和它对水质的潜在影响， 时间。浸出液的组成和它对水质的潜在影响，是确定该种 废物是否为危险废物的重要依据，也是评价这种废物所适 废物是否为危险废物的重要依据， 用的处置技术的关键因素。 用的处置技术的关键因素。
2、有哪些因素会影响危险废物的浸出率？ 有哪些因素会影响危险废物的浸出率？
实验2 固体废物吸水率、 实验2 固体废物吸水率、抗压强度 和颗粒容重的测定实验
一、实验目的
1、了解固体废物吸水率、抗压强度和颗粒容重的基 了解固体废物吸水率、 本意义； 本意义； 2、掌握固体废物吸水率、抗压强度和颗粒容重的测 掌握固体废物吸水率、 定方法和原理。 定方法和原理。
W=
m − m0 m0
× 100%
四、实验步骤
1、重金属含量的测定 准确称取0.1g试样 置于瓷坩埚中，用少许水润湿， 试样， （1）准确称取0.1g试样，置于瓷坩埚中，用少许水润湿， 加入0.5ml浓硝酸和王水 浓硝酸和王水10ml； 加入0.5ml浓硝酸和王水10ml； 将瓷坩埚置于电炉上加热，反应至冷却， （2）将瓷坩埚置于电炉上加热，反应至冷却，使残夜不 少于1ml； 少于1ml； 将残液中再加入5mlHF，进行低温加热近1ml； （3）将残液中再加入5mlHF，进行低温加热近1ml； 最后加入5ml高氯酸加热至 高氯酸加热至1ml； （4）最后加入5ml高氯酸加热至1ml； （5）取下瓷坩埚，冷却，加入去离子水，继续煮沸使盐 取下瓷坩埚，冷却，加入去离子水， 类溶解，再进行冷却； 类溶解，再进行冷却； 将最终残液移至于50ml容量瓶中 容量瓶中， （6）将最终残液移至于50ml容量瓶中，水洗坩埚加入硝 酸至酸度为2％，定容至刻度 定容至刻度。 酸至酸度为2％，定容至刻度。用原子吸收火焰分光光度 法或ICP-AES测试溶液中重金属 、Cd、Cu、Ni、Pb和 测试溶液中重金属Cr 法或ICP-AES测试溶液中重金属Cr、Cd、Cu、Ni、Pb和 Zn的浓度C0。 Zn的浓度 。 的浓度C0
二、实验原理
固体废物的吸水率是指材料试样放在蒸馏水中， 固体废物的吸水率是指材料试样放在蒸馏水中，在规定的 温度和时间内吸水质量和式样原质量之比。 温度和时间内吸水质量和式样原质量之比。吸水率可用来 反映材料的显气孔率。 反映材料的显气孔率。 固体废物的密度可以分为体积密度、真密度等。体积密度 固体废物的密度可以分为体积密度、真密度等。 是指不含游离水材料的质量与材料的总体积之比； 是指不含游离水材料的质量与材料的总体积之比；材料质 量与材料实体积之比值，则称为真密度。 量与材料实体积之比值，则称为真密度。密度的测定是基 于阿基米德原理。 于阿基米德原理。 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。通常用 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。 静载下测定的抗压强度、抗拉强度、 静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度 来表示。 来表示。抗压强度是最常用的固体废物的机械强度表示方 法。
三、实验设备与试剂
1、加热装置：板式电炉及100ml瓷质坩埚； 瓷质坩埚； 加热装置：板式电炉及100ml瓷质坩埚 2、硝化试剂：浓硝酸、王水、氢氟酸、高氯酸； 硝化试剂：浓硝酸、王水、氢氟酸、高氯酸； 3、定容装置：50ml容量瓶或比色皿； 定容装置：50ml容量瓶或比色皿 容量瓶或比色皿； 4、浸取容器：2L密封塞广口聚乙烯瓶； 浸取容器：2L密封塞广口聚乙烯瓶 密封塞广口聚乙烯瓶； 5、浸取装置：频率可调的往复式水平振荡机； 浸取装置：频率可调的往复式水平振荡机； 6、浸取剂：去离子水或同等纯度的蒸馏水； 浸取剂：去离子水或同等纯度的蒸馏水； 7、滤膜：0.45µm微孔滤膜或中速定量滤纸； 滤膜：0.45µm微孔滤膜或中速定量滤纸 微孔滤膜或中速定量滤纸； 8、过滤装置：加压过滤装置、真空过滤装置或离心分 过滤装置：加压过滤装置、 离装置。 离装置。
η浸＝
M × 100％ M0
四、实验步骤
2、浸出毒性的测定 浸出液的制备方法根据国家标准GB5086.2-1997《 浸出液的制备方法根据国家标准GB5086.2-1997《固体 废物浸出毒性浸出方法——水平振荡法 执行。 水平振荡法》 废物浸出毒性浸出方法——水平振荡法》执行。 （1）将各危险废物样品研磨制成5mm以下粒度的试样； 将各危险废物样品研磨制成5mm以下粒度的试样 以下粒度的试样； （2）称取10g试样，置于锥形瓶中，加去离子水100ml，将 称取10g试样 置于锥形瓶中，加去离子水100ml， 试样， 瓶口密封； 瓶口密封； （3）将锥形瓶垂直固定于振荡仪上，调节频率为110±10次 将锥形瓶垂直固定于振荡仪上，调节频率为110±10次 /min，在室温下振荡浸取8h（ /min，在室温下振荡浸取8h（可根据需要适当调整浸取时 间）； （4）取下锥形瓶，静置16h，并于安装好滤膜的过滤装置上 取下锥形瓶，静置16h， 过滤，收集全部滤出液。 过滤，收集全部滤出液。用原子吸收火焰分光光度法或 ICP-AES测试溶液中重金属的浓度 ICP-AES测试溶液中重金属的浓度C。 测试溶液中重金属的浓度C
四、实验步骤
根据测定的危险废物浸出液中重金属的浓度， 根据测定的危险废物浸出液中重金属的浓度，计算 得出危险废物的重金属Cr、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的浸 得出危险废物的重金属Cr、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的浸 出率η 详见下式： 出率η浸，详见下式：
M η浸＝ × 100％ M0
式中：M0——危险废物中重金属物质的量，mg/g； 危险废物中重金属物质的量， 式中： ——危险废物中重金属物质的量 mg/g； M——危险废物浸出的重金属物质的量， ——危险废物浸出的重金属物质的量 危险废物浸出的重金属物质的量， mg/g。 mg/g。
五、数据记录与分析
溶液中重金属浓度测定结果
项 目 空白浓度（mg/L） 样本浓度（mg/L）
Cr
Cd
Cu
Ni
Pb
Zn
浸出液中重金属浓度测定结果
项 目 空白浓度（mg/L） 样本浓度（mg/L）
Cr
Cd
Cu
Ni
Pb
Zn
六、思考题
1、测试危险废物的重金属浸出毒性有何意义？ 测试危险废物的重金属浸出毒性有何意义？
四、实验步骤
样品抗压强度极限按下式计算： 样品抗压强度极限按下式计算：
4P σc = πD 2
式中：σc——抗压强度（MPa）精确至0.01 MPa； 抗压强度（ 式中： ——抗压强度 MPa）精确至0.01 MPa； P——试样受压破碎的最大载荷（N）； ——试样受压破碎的最大载荷 试样受压破碎的最大载荷（ D——试样直径（mm）。 ——试样直径 mm）。 试样直径（
四、实验步骤
2、抗压强度的测试： 抗压强度的测试： 按照国家标准GB/T4740按照国家标准GB/T4740-1999 在WE-50型液压式万能 WE-50型液压式万能 试验机上测试烧成固体废物样品的抗压强度。 试验机上测试烧成固体废物样品的抗压强度。具体步骤如 下：
①将样品制成直径20mm±2mm、高20mm±2mm的试样； 将样品制成直径20mm±2mm、 20mm±2mm的试样 的试样； ②将试样置于温度为110℃的烘箱中，烘干2h，然后放入干燥器，冷却至 将试样置于温度为110℃的烘箱中，烘干2h，然后放入干燥器， 室温； 室温； ③测量并记录每块试样的直径和高度，精确至0.1mm； 测量并记录每块试样的直径和高度，精确至0.1mm； ④将试样放入试验机压板中心，并在试样两受压面衬垫1mm厚的草纸板； 厚的草纸板； 将试样放入试验机压板中心，并在试样两受压面衬垫1mm厚的草纸板 102N/s的速度均匀加载直至试样破碎 的速度均匀加载直至试样破碎（ ⑤选择适当的量程，以2×102N/s的速度均匀加载直至试样破碎（以测力 选择适当的量程， 指针倒转时为准），记录试验机指示的最大载荷。 ），记录试验机指示的最大载荷 指针倒转时为准），记录试验机指示的最大载荷。
四、实验步骤
3、颗粒容重测试： 颗粒容重测试： 按照GB2842-81测试烧成固体废物样品的颗粒容重 测试烧成固体废物样品的颗粒容重。 按照GB2842-81测试烧成固体废物样品的颗粒容重。 取适量样品，放入量筒中浸水1h，然后取出（ 取适量样品，放入量筒中浸水1h，然后取出（可采用测完 1h吸水率的试样进行测定），称重m。将试样倒入100mL 1h吸水率的试样进行测定），称重 吸水率的试样进行测定），称重m 将试样倒入100mL 的量筒里，在注入50mL清水 如有试样漂浮水上， 清水。 的量筒里，在注入50mL清水。如有试样漂浮水上，可用 已知体积（V1）的圆形金属板压入水中， 已知体积（V1）的圆形金属板压入水中，读出量筒的水位 ）。固体废物的颗粒容重计算公式如下 固体废物的颗粒容重计算公式如下： （V）。固体废物的颗粒容重计算公式如下：
三、实验设备与试剂
1、恒温干燥箱 2、天平 3、游标卡尺 4、容积密度瓶 5、标准筛1个 标准筛1 6、干燥器1个 干燥ຫໍສະໝຸດ Baidu1 7、研钵1个 研钵1 8、万能实验材料测试机1台 万能实验材料测试机1 9、实验试剂蒸馏水。 实验试剂蒸馏水。
W=
m − m0 m0
× 100%
四、实验步骤
1、吸水率的测试： 吸水率的测试： 根据国家标准GB/T17431.1-1998和GB/T17431.2根据国家标准GB/T17431.1-1998和GB/T17431.2-1998 测试烧成固体废物样品的吸水率，具体如下。 测试烧成固体废物样品的吸水率，具体如下。将固体废物 放在110℃ 的烘箱中干燥至恒重后， 放在110℃±5℃的烘箱中干燥至恒重后，放在有硅胶或其 他干燥剂的干燥器内冷却至室温。 他干燥剂的干燥器内冷却至室温。称量和记录固体废物的 干燥质量m 精确至0.01g。 干燥质量m0，精确至0.01g。然后将样品放入成水的容器 如有颗粒飘浮在水面上，必须设法将其压入水中。 中，如有颗粒飘浮在水面上，必须设法将其压入水中。样 品浸水1h后 将样品倒入5.00mm的筛子中 滤水1 2min， 的筛子中， 品浸水1h后，将样品倒入5.00mm的筛子中，滤水1～2min， 然后倒在拧干的湿毛巾上，用手抓住毛巾两端， 然后倒在拧干的湿毛巾上，用手抓住毛巾两端，使其成槽 形，让固体废物在毛巾上往返滚动4次后，将固体废物取 让固体废物在毛巾上往返滚动4次后， 出称重，质量为m 出称重，质量为m。
固体废物处理处置实验
实验1 实验1 危险废物重金属含量及浸出毒性测 定实验 实验2 实验2 固体废物吸水率、抗压强度和颗粒 容重的测定实验 实验3 实验3 固体废物厌氧发酵实验 实验4 实验4 固体废物热解实验
实验1 实验1 危险废物重金属含量及浸出 毒性测定实验
一、实验目的
1、掌握危险废物中重金属含量的测定方法 2、掌握危险废物浸出毒性的测定方法； 掌握危险废物浸出毒性的测定方法； 3、了解危险废物浸出毒性对环境的污染与危害。 了解危险废物浸出毒性对环境的污染与危害。
四、实验步骤
固体废物的1h吸水率 的按以下公式计算： 固体废物的1h吸水率W的按以下公式计算： 吸水率W
W = m − m0 m0 × 100%
式中：W——固体废物的1h吸水率（％），计算精确到 固体废物的1h吸水率（％）， 式中： ——固体废物的 吸水率（％），计算精确到 0.01％； 0.01％； m0——烘干实验的重量（g）； ——烘干实验的重量 烘干实验的重量（ m——浸水后试样的重量（g）。 ——浸水后试样的重量（ 浸水后试样的重量