生活垃圾采样和物理分析方法.docx

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生活垃圾采样和物理分析方法

生活垃圾采样和物理分析方法（CJ/T313-2009）（代替CJ/T3039-1995）

1范围

本标准规定了生活垃圾样品的采集、制备和测定。

本标准适用于生活垃圾调查和测定。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB213　煤的热值测定方法

CJ/T96　城市生活垃圾　有机质的测定　灼烧法

CJ/T97　城市生活垃圾　总铬的测定　二苯碳酰二阱比色法

CJ/T98　城市生活垃圾　汞的测定　冷原子吸收分光光度法

CJ/T99　城市生活垃圾　pH的测定　玻璃电极法

CJ/T100　城市生活垃圾　镉的测定　原子吸收分光光度法

CJ/T101　城市生活垃圾　铅的测定　原子吸收分光光度法

CJ/T102　城市生活垃圾　砷的测定　二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法

CJ/T103　城市生活垃圾　全氮的测定　半微量开氏法

CJ/T104　城市生活垃圾　全磷的测定　偏钼酸铵分光光度法

CJ/T105　城市生活垃圾　全钾的测定　火焰光度法

CJ/T280　塑料垃圾桶通用技术条件

CJJ/T65　市容环境卫生术语标准

3术语和定义

CJJ/T65确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1生活垃圾流节点domesticwastelogisticnodes

生活垃圾产生、收集、转运、运输和处理物流线路的交汇点。

3.2采样点samplingplace

在确定的时间内选定的采集生活垃圾样品的地点。

3.3一次样品first-degreesample

对生活垃圾进行分选、破碎、缩分后得到的样品。

用于物理组分和含水量等分析。

3.4二次样品second-degreesample

对已完成生活垃圾物理组分和含水量分析的一次样品的各个物理组分进行缩分、粉碎、研磨、混配后得到的样品。

用于生活垃圾可燃物、灰分、热值和化学成分等项目分析。

3.5混合样mixedsample

将生活垃圾烘干后的各成分按其干基百分比混合，经粉碎后所制备的二次样品。

3.6合成样syntheticsample

将生活垃圾烘干后的各成分粉碎，按其干基百分比混合所制备的二次样品。

3.7可燃物combustible

生活垃圾经800℃～850℃高温燃烧、灰化冷却里所减少的重量。

3.8灰分residue

生活垃圾经800℃～850℃高温燃烧、灰化冷却后的残留物。

4样品的采集

4.1采样点

4.1.1采样点选择原则

该点生活垃圾应具有代表性和稳定性。

4.1.2采样点背景资料

生活垃圾采样点的背景资料包括：

区域类型、服务范围、产生量、处理量、收运处理方式等。

采样点背景资料应建档并及时更新。

4.1.3采样点选择

生活垃圾采样点应按垃圾流节点进行选择，见表1。

表1生活垃圾流节点及分类

4.1.4采样点数的确定

4.1.4.1在生活垃圾产生源设置采样点，应根据所调查区域的人口数量确定最少采样点数（见表2）。

并根据该区域内功能区（表3）的分布、生活垃圾特性等因素确定采样点分布。

表2人口数量与最少采样点数

表3功能区种类

4.1.4.2在生活垃圾产生源以外的垃圾流节点设置采样点，应由该类节点（设施或容器）的数量确定最少采样点数，见表4。

表4生活垃圾流节点数与最少采样点数（单位为个）

4.1.4.3在调查周期内，地理位置发生变化的采样点数不宜大于总数的30％。

4.2采样频率和间隔时间

4.2.1产生源生活垃圾采样与分析以年为周期，采样频率宜每月1次，同一采样点的采样间隔时间宜大于10d。

因环境引起生活垃圾变化时，可调整部分月份的采样频率。

调查周期小于一年时，可增加采样频率，同一采样点的采样间隔时间不宜小于7d。

4.2.2垃圾流节点生活垃圾采样与分析应根据该类节点特性、设施的工艺要求、测定项目的类别确定采样周期和频率。

4.3最小采样量

根据生活垃圾最大粒径及分类情况，选取的最小采样量应符合表5的规定。

表5生活垃圾最小采样量

4.4采样

4.4.1采样的基本要求

a）应结合现场环境条件选择不同的采样方法；

b）采样应避免在大风、雨、雪等异常天气条件下进行；

c）在同一区域有多点采样点时，宜尽可能同时进行；

d）采样的全过程应详细记录；

e）采样应注意现场安全。

4.4.2设备和工具

采样的设备和工具见表6。

表6主要采样设备和工具

4.4.3采样方法

对呈堆体状态的生活垃圾应根据其体积选择下述方法采样。

对非堆体状态的生活垃圾（桶、箱或车内生活垃圾），应先将生活垃圾转化成堆体后再选择下述方法采样。

对坑（槽）内生活垃圾（焚烧厂贮料坑和堆肥厂发酵槽等）可参照下述方法d）采样。

a）四分法

将生活垃圾堆搅拌均匀后堆成圆形或方形，按图1所示，将其十字四等分，然后，随机舍弃其中对角的两份，余下部分重复进行前述铺平并分为四等分，舍弃一半，直至达到表5所规定的采样量。

图1四分法采样示意图

b）剖面法

沿生活垃圾堆对角线做一采样立剖面，按图2所示确定点位，水平点距不大于2m，垂直点距不大于1m。

各点位等量采样，直至达到表5所规定的采样量。

图2剖面法采样位置示意图

c）周边法

在生活垃圾堆四周各边的上、中、下三个位置采集样品，按图3所示方式确定点位（总点位数不少于12个），各点位等量采样，直至达到表5所规定的采样量。

图3周边法采样位置示意图

d）网格法

将生活垃圾堆成一厚度为40cm～60cm的正方形，把每边三等分，将生活垃圾平均分成九个子区域，将每个子区域中心点前后左右周边50cm内以及从表面算起垂直向下40cm～60cm深度的所有生活垃圾取出，把从九个子区域内取得的生活垃圾倒在一清洁的地面上，搅拌均匀后，采用四分法（见4.4.3a）缩分至表5所规定的采样量。

5样品制备

5.1设备

样品制备设备包括：

a）粗粉碎机：

可将生活垃圾中各种成分的粒径粉碎至100mm以下；

b）细粉碎机：

可将生活垃圾中各种成分的粒径粉碎至5mm以下；

c）研磨仪：

可将生活垃圾中各种成分的粒径粉碎至0.5mm以下；

d）天平：

感量为0.0001g的分析天平；

e）药碾、小铲、锤、十字分样板、强力剪刀；

f）样品瓶：

250mL～500mL带磨口的广口玻璃瓶。

5.2制备

5.2.1一次样品制备

将测定生活垃圾容重（见6.1.1）后的样品中大粒径物品破碎至100mm～200mm，摊铺在水泥地面充分混合搅拌，再用四分法缩分2（或3）次，至25kg～50kg样品，置于密闭容器运到分析场地。

确实难以全部破碎的可预先剔除，在其余部分破碎缩分后，按缩分比例将剔除生活垃圾部分破碎加入样品中。

5.2.2二次样品制备

在生活垃圾含水率测定完毕后，应进行二次样品制备。

根据测定项目对样品的要求，将烘干（按6.3.2的规定）后的生活垃圾样品中各种成分的粒径分级破碎至5mm以下，选择下面二种样品形式之一制备二次样品备用。

a）混合样

混合样应按下列步骤制备：

1）应严格按照生活垃圾样品物理组成的干基比例（根据式（5）的计算结果），将粒径为5mm以下的各种成分混合均匀。

2）按照5.2.3的方法缩分至500g。

3）研磨仪将其粒径研磨至0.5mm以下。

b）合成样

合成样应按下列步骤制备：

1）用研磨仪将烘干后的粒径为5mm以下的各种成分的粒径分别研磨至0.5mm以下。

2）按照5.2.3的方法将各成分分别缩分至100g后装瓶备用。

3）按照生活垃圾样品物理组成的干基比例（根据式（5）的计算结果），配制测定用合成样，合成样的重量（M样）可根据测定项目所用仪器要求确定，各种成分的重量（Mi）按式

（1）计算，称重结果精确至0.0005g。

式中：

M'i——某成分干重，单位为克（g）；

M——样品重量，单位为克（g）；

C'i——某成分干基含量，％；

i——各成分序数。

5.2.3缩分

将需要缩分的样品（见5.2.2的a）或b））放在清洁、平整、不吸水的板面上，堆成圆锥体，用小铲将样品自圆锥顶端落下，使其均匀地沿锥尖散落，不可使圆锥中心错位。

反复转堆，至少转三周，使其充分混匀，用十宇样板自上压下，将锥体分成四等份，按图1所示，取任意两个对角的等份，重复上述操作数次，直到减至100g左右为止，并将其保存在瓶中备用。

瓶上应贴有标签，注明样品名称（或编号）、成分名称、采样地点、采样人、制样人、制样时间等信息。

5.2.4样品制备注意事项

应防止样品产生任何化学变化或受到污染，在粉碎样品时，确实难全部破碎的生活垃圾可顶先剔除，在其余部分破碎缩分后，按缩分比例将剔除生活垃圾部分破碎加入样品中，不可随意丢弃难于破碎的成分。

5.3二次样品保存

二次样品应在阴凉干燥处保存；保存期为3个月，保存期内若吸水受潮，则应在105℃±5℃的条件下烘干至恒重后，才能用于测定。

6样品测定

6.1容重

通过称量固定体积容器内生活垃圾重量，计算生活垃圾容重。

6.1.1容器法

a）设备

磅秤：

最小分度值100g；

垃圾桶：

材质采用高密度聚乙烯，尺寸见表7。

表7生活垃圾桶尺寸

b）测定步骤

1）称量空生活垃圾桶重量。

2）将所采集的样品放入生活垃圾桶（见6.1.1的a）），振动3次，不应压实。

3）称量样品重量。

c）计算

生活垃圾容重应按式

（2）计算：

式中：

d——生活垃圾容重，单位为千克每立方米（kg/m3）；

m——重复测定次数；

j——重复测定序次；

M——生活垃圾桶重量，单位为千克（kg）；

Mj——每次称量重量（包括容器重量），单位为千克（kg）；

V——生活垃圾桶容积，单位为升（L）。

计算结果以3位有效数字表示。

6.1.2集装箱法

a）设备

地磅：

满足称重要求；

卷尺：

最大测量长度10m。

b）步骤

1）分别对满载、空载的集装式生活垃圾车进行称重。

2）测量计算集装箱有效装载容积。

3）对来自同一生活垃圾产生源的集装式生活垃圾车重复上述操作。

c）计算

生活垃圾容重应按式（3）计算：

式中：

d——容重，单位为千克每立方米（kg/m3）；

m——车数；

i——车序次；

Mi1——每车满载重量（包括车重），单位为千克（kg）；

Mi2——每车空载重量，单位为千克（kg）；

Vi——集装箱有效装载容积，单位为立方米（m3）。

计算结果以3位有效数字表示。

6.2物理组成

采样后应立即进行物理组成分析，否则，必须将样品摊铺在室内避风阴凉干净的铺有防渗塑胶的水泥地面，厚度不超过50mm，并防止样品损失和其他物质的混入，保存期不超过24h。

6.2.1设备

分样筛：

孔径为10mm的分样筛；

磅秤：

最小分度值50g；

台秤：

最小分度值5g；

6.2.2步骤

a）称量生活垃圾样品总重。

b）按照表8的类别分捡生活垃圾样品中各成分。

c）将粗分捡后剩余的样品充分过筛（孔径10mm），筛上物细分捡各成分，筛下物按其主要成分分类，确实分类困难的归为混合类。

d）对于生活垃圾中由多种材料制成的物品，易判定成分种类并可拆解者，应将其分割拆解后，依其材质归入表8中相应类别；对于不易判定及分割、拆解困难的复合物品可依据下列原则处理：

——直接将复合物品归入与其主要材质相符的类别中。

——按表8进行分类，根据物品重量，并目测其各类组成比例，分别计入各自的类别中。

e）根据测定目的决定是否将上述组分进行细分。

像塑类细分参见附录A。

f）分别称量各成分重量。

表8生活垃圾物理组成分类一览表

6.2.3计算

生活垃圾物理组成按式（4）、式（5）计算：

计算结果保留二位小数。

6.3含水率

生活垃圾的含水率测定应在测定物理组成后24h内完成。

6.3.1设备

电热鼓风恒温干燥箱：

最高使用温度200℃，控温精度±1℃；

搪瓷托盘；

塑料容器：

可耐150℃以上，易清洗；

金属容器：

耐腐蚀，易清洗；

天平：

感量0.1g；

台秤：

最小分度值5g；

干燥器：

干燥剂为变色硅胶。

6.3.2步骤

a）将样品的各种成分分别放在干燥的容器内，置于电热鼓风恒温干燥箱内，在105℃±5℃的条件下烘4h～8h（厨余类生活垃圾可适当延长烘干时间），待冷却0.5h后称重。

b）重复烘1h～2h,冷却0.5h后再称重，直至两次称量之差小于样品量的百分之一。

妥善保存烘干后的各种成份，用于生活垃圾其他项目的测定。

6.3.3计算

含水率应按式（6）、式（7）计算：

式中：

Ci（w）——某成份含水率，%；

C（w）——样品含水率，%；

Ci——某成份湿基含量，%；

Mi——某成份湿重，单位为千克（kg）或克（g）；

Mi干—某成份干重，kg或g；

i——各成份序数；

n——成份数。

计算结果保留二位小数。

6.4可燃分、灰分

6.4.1设备

电热鼓风恒温干燥箱：

最高使用温度200℃，控温精度±1℃；

马福炉：

最高使用温度850℃；

天平：

感量为0.0001g的分析天平；

坩埚：

容积在100mL以上；

坩埚钳、耐热石棉网、干燥器等。

6.4.2步骤

a）准确称取5g±0.1g（精确至0.0001g）样品（见5.2.2的a）或b）），放入已在815℃±5℃的条件下烘干至恒重的坩埚中。

b）将坩埚放入马福炉中,在30min内将炉温缓慢升到300℃,保持30min；再将炉温升到815℃±10℃,在此温度下灼烧3h。

c）停止灼烧，待温度降至300℃左右时，将坩埚取出放在石棉网上,盖上盖,在空气中冷却5min,然后将坩埚放入干燥器,冷却至室温即可称重。

d）重复灼烧20min,冷却至室温后称重，两次称重相差小于0.0005g。

6.4.3计算

a）按式（8）计算灰分。

b）按式（9）计算可燃物。

c）按式（10）、式（11）换算可燃物（湿基）、灰分（湿基）含量：

式中：

C’H——干基灰分含量，％；

C’k——干基可燃物含量，％；

MH——样品灰分重量，单位为克（g）；

M——样品重量，单位为克（g）；

Ck——可燃物（湿基）含量，％；

CH——灰分（湿基）含量，％。

计算结果保留二位小数。

6.5热值

6.5.1仪器

氧弹式量热仪：

测温准确度大于0.002K；

分析天平：

感量为0.0001g；

6.5.2步骤

根据垃圾的具体情况及测定要求选择样品形式（见5.2.2的a）或b））。

按照GB213和量热仪操作手册测定样品的热值，根据量热计的测定量程确定样品重量，样品重量精确至0.0001g，每个样品重复测定2～3次。

6.5.3计算

氧弹量热仪直接测定的热值可近似作为样品干基高位热值，并按式（12）、式（13）、式（14）换算成湿基高位热值和湿基低位热值:

式中：

Q'j（h）——干基高位热值，单位为千焦每千克（kJ/kg）；

Q（h）——湿基高位热值，单位为千焦每千克（kJ/kg）;

Q

（1）——湿基低位热值，单位为千焦每千克（kJ/kg）；

H'——干基氢元素含量，％；

C（w）——样品含水率，％；

C'i——某成分干基百分含量（见6.3.3），％;

j——重复测定序数；

m——重复测定次数；

i——各成分序数；

24.4——水的凝缩热常数，单位为千焦每千克（kJ/kg）。

计算结果保留四位有效数字。

注:

在无法测定氢含量时，可查附录B中表B.1，由各成分氢含量计算出样品氢含量，并参与样品湿基低位热值的计算。

6.6化学分析

表9生活垃圾化学分析项目和方法

附录A

（资料性附录）

常见塑料鉴别方法

A.1表A.1、A.2中给出了各种塑料品种的鉴别方法。

A.2表A.1所示的各种塑料物理性质及燃烧特征用于鉴别塑料品种。

表A.1塑料燃烧特征鉴别表

（略）

A.3表A.2所示的塑料物理性质及燃烧现象用于鉴别容易混淆的塑料品种

表A.2几组容易混淆的塑料品种鉴别表

（略）

（表A.1、表A.2同该标准征求意见稿附录，下载-

附录B

（资料性附录）

生活垃圾热值的计算

B.1在无量热仪的条件下可选用式（B.1）进行近似计算。

式中：

Q'i（h）——生活垃圾中某种成分的干基高位热值，参见表B.1，单位为千焦每千克（KJ/kg）。

B.2根据式（14）计算样品湿基低位热值，参见表B.1。

表B.1生活垃圾热值及氢含量一览表