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固体废物处理处置实验


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 干燥器1 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。
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
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。
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
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:
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。
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。
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
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?
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。
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。
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