固废三成分测定实验修订稿

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实验一固体废物的“三成分”测定

一、实验目的和意义

固体废物的三成分，即水分、可燃分（挥发分+固定碳）与灰分，是评定固体废物性质、选择处理处置方式、设计处理处置设备等的重要依据。通过对固体废物中三成分的测定实验，主要达到以下目的：

1. 熟悉和了解HJ/T20或CJ313中固体废物样品的采集与制备；

2. 掌握固体废物中三成分的测定方法及原理；

3. 熟悉马弗炉的操作使用。

二、实验原理

固体废物的主要成分包括水分、可燃分（挥发分+固定碳）与灰分，俗称固体废物的“三成分”。通常采用在标准试验温度下烘干、灼烧固体废物试样，测定呈气体或蒸气而散失的百分量来确定。将固体废物试样在1055℃温度下烘干，损失的成分即为水分，用W（%）表示；然后，取此烘干的固体废物在8155℃温度下灼烧，损失的成分即为可燃分，用 CS（%）表示；灼烧后残余的残渣即为灰分，用A（%）表示，是指固体废物中既不能燃烧，也不会挥发的物质。

固体废物的可燃分包括挥发分和固定碳。挥发分又称挥发性固体含量，是指固体废物在在600℃20℃下灼烧3h的烧失量，即有机质含量，常用VS（%）表示。挥发分是反映固体废物中有机质含量的一个指标参数。可燃分与挥发分之间的差值即为固定碳。

可燃分既是反映固体废物中有机物含量的参数，也是反映固体废物可燃烧性能的指标参数，是选择焚烧设备的重要依据。灰分是反映固体废物中无机物含量的一个指标参数。可燃分和灰分一般同时测定。

三、实验材料与仪器

1. 实验材料：可根据实际情况选用实际产生的固体废物（如生活垃圾、餐厨废物、污泥和农林废物等）或人工配制的固体废物。

2. 实验仪器

①电热干燥箱4台：温度可控制在1055℃。

②马弗炉4台：温度可分别控制在60020℃、8155℃。

③分析天平4台：精度为。

④干燥器4个：内装干燥剂。

⑤坩埚：容积30mL和50mL各32个。

⑥带刻度的1L量杯4只。

⑦十字板4个。

四、实验要求

1. 要求学生自己查阅HJ/T20或CJ313，了解固体废物样品的采集与制备方法。

2. 要求学生提前熟悉有关固体废物有机质、可燃分、挥发分和灰分测定的相关资料，掌握测定方法。

3. 要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握其相关的原理，培养学生熟练的试验操作。

4. 要求学生仔细观察实验过程，如实记录实验数据和现象，结合结果分析，培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。

五、实验步骤

1. 采样制样

按照HJ/T20或CJ313要求采集与制备固体废物样品。对于生活垃圾，将采集来的样品先进行粗破碎至100mm以下，采用四分法取样25kg，烘干测定含水率；再经细粉碎机粉碎至5mm以下，采用四分法取样500g；再经研磨仪粉碎至以下，四分法取样约100g，装瓶备用。

2. 灰分和挥发分的测定：

（1）准备2个坩埚，烘干置于干燥器中冷却，分别称取其质量，并记录数据C；

（2）各取5g烘干好的试样（绝干），分别加入准备好的2个坩埚中（重复样），准确称重并记录数据S；

（3）将盛放有试样的坩埚放入马弗炉中，在81510℃下灼烧3h，待温度降至300℃左右时，取出干锅放在石棉网上，盖盖，在空气中冷却5min，然后放

入干燥器冷却至室温，称重并记录数据R；

（4）分别计算含灰量，最后结果取平均值：

A(%)=R−C

S−C

×100%

式中 A——试样灰分含量，%；

R——灼烧后坩埚和试样的总质量，g；

S——灼烧前坩埚和试样的总质量，g；

C——坩埚的质量，g。

（5）可燃分CS（%）计算：

CS(%)=(1−A)×100%

2. 挥发分

其分析步骤基本同可燃分的测定步骤，所不同的是灼烧温度。

（1）准备2个坩埚，烘干置于干燥器中冷却，分别称取其质量，并记录数据C；

（2）各取5g烘干好的试样（绝干），分别加入准备好的2个坩埚中（重复样），准确称重并记录数据S；

（3）将盛放有试样的坩埚放入马弗炉中，在60020℃下灼烧3h，待温度降至300℃左右时，取出干锅放在石棉网上，盖盖，在空气中冷却5min，然后放

入干燥器冷却至室温，称重并记录数据R′；

（4）分别称量并计算含灰量，最后结果取平均值：

A′(%)=R−C

S−C

×100%

式中A’——试样灰分含量，%；

R′——灼烧后坩埚和试样的总质量，g；

S——灼烧前坩埚和试样的总质量，g；

C——坩埚的质量，g。

（5）挥发分（VS单位：%）计算：

VS(%)=(1−A′)×100%

六、实验数据记录和处理

根据上述实验，完成表2-1。

表2-1 固体废物基本性质参数测得结果

七、思考题

1. 固体废物灰分、挥发分和可燃分之间的关系。

2. 固体废物灰分、挥发分和可燃分测定的意义。

八、实验报告要求

1、每人一份实验报告；严格按照试验步骤注意记录试验数据，观察试验现象，分析试验结果；

2、计算固体废物的灰分、挥发分和可燃分，并分析影响因素。

3、指出试验过程中存在的问题，并提出相应的改进方法。

九、注意事项

1、注意灰分、挥发分和可燃分的相互关系以及测定过程中不同的处理温度。