固废成分分析是一个极为重要且复杂的过程,它直接关系到固体废物的分类、处理、处置以及资源化利用。分析成分可以了解各种组成成分的名称,成分的含量。
一、 核心目的与意义
指导处理处置方式:成分分析结果是选择填埋、焚烧、堆肥或其它处理技术的科学依据。例如,热值决定能否焚烧,重金属含量决定填埋等级。
评估资源化价值:确定废物中可回收利用的组分(如金属、塑料、有机质等)及其含量,为资源回收工艺提供设计基础。
溯源与工艺改进:通过分析生产过程中产生的废料,可以逆向追溯生产工艺中的问题,实现清洁生产和废物的源头减量。
二、 主要分析内容与指标
1. 工业分析(主要用于评估燃料特性)
水分(M)
灰分(A):燃烧后不可燃的残余物,含量高则热值低,处置成本高。
挥发分(V):在加热条件下释放出的气态物质,影响着火难易和燃烧稳定性。
固定碳(FC):计算公式为
FC = 100 - M - A - V,是固体碳的含量。
2. 元素分析
主要元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)。用于计算热值、预测燃烧废气(如SO₂、NOx)的产生量。
氯(Cl):非常重要,会导致二噁英的生成和锅炉腐蚀。
重金属元素:这是危险废物鉴别的关键。
常见目标元素:铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)、砷(As)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等。
分析仪器:原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体光谱/质谱(ICP-OES/MS)。ICP-MS灵敏度高,适用于痕量分析。
三、 分析流程概述
采样与制样:这是关键也容易出错的环节!
方案设计:根据废物堆存情况设计采样点和采样数。
现场采样:使用工具采集具有代表性的样品。
样品制备:混合、缩分、干燥、研磨、过筛,得到用于分析的实验室样品。
前处理:
消解:用于元素分析,用强酸将固体样品转化为液体。
萃取:用于有机污染物分析,将目标有机物从基质中分离出来。
仪器分析:根据目标指标选择合适的仪器(如前文所述)。