【摘 要】本實驗主要為垃圾采樣及樣品初處理,測定垃圾含水率和有機廢物含量,旨在通過對校園生活垃圾的分布情況和特性進行試驗研究,總結出校園生活垃圾在不同季節的含水率和有機廢物含量的分布規律。由于成都地區濕度較大,雨水較多,各季節含水量均占到垃圾樣品總重的1/4至1/2,秋、冬、春季有機廢物含量均達到80%或以上。
【關鍵詞】生活垃圾;特性;分布;含水率;有機廢物
0.引言
由于我國生活垃圾所具有的這些特性使得垃圾的分類收集和高效處理急需新的科學的構想和解決方案。本實驗以大學校園為考察地,旨在通過對校園生活垃圾的分布情況和特性進行試驗研究,總結出校園生活垃圾在不同季節的含水率和有機廢物含量的分布規律,以及對產生這類規律特點的原因進行科學性的分析和總結,對校園生活垃圾蘊藏能源進行最大化的評估,進而對校園生活垃圾的分類和處理工藝提出可行性的意見。
1.實驗部分
1.1方案設計
1.1.1采樣
大致按照國標CJ313-2009要求進行垃圾采樣分類[1],每份2kg。在采樣中要考慮到采樣的普遍性性,采樣區域位于西南交通大學犀浦校區。采樣點按照學校功能區的不同劃分為兩大類:學習區與生活區。學習區以主教學樓為代表,生活區以南區宿舍樓為代表。具體采樣點處于其中確定的垃圾桶。這樣既可以研究學校不同功能區垃圾的不同組分特性,又可以以其二者充分地代表整個學校的垃圾組分特性。實驗時間的分布:以月為單位,實驗時間跨越秋春冬,能夠較為完整地體現不同季節校園垃圾組分特性的變化。
1.1.2可研究內容
校園中垃圾組分的數據代表垃圾收集過程中組分的特點,研究烘干后垃圾組分的數據結合之前的數據,可以得出各組分垃圾含水量的特點,以便優化垃圾的初步處理環節;研究灼燒后的灰分,可以優化垃圾的進一步處理環節(燃燒發電,土地回填)。總的來說,將試驗各階段各環節進行匯總,可以橫向比較各組分垃圾之間的特性;各組分垃圾自身在不同時間,不同區域的數據進行匯總,可以縱向比較各組分垃圾自身的特性。最后能為校園垃圾處理從采集到處理的各個環節提供數據支持。
1.2主要儀器
干燥箱,烘干箱,馬弗爐,電子天平,臺秤
1.3實驗過程
(1)在每周日上午于主教學樓和南區生活區固定垃圾采樣點采樣2kg混合垃圾。
(2)采樣過程:將整桶垃圾翻到于寬敞干凈的空地上,把小袋垃圾破開,混合均勻,再將整堆垃圾平均分為四分,取其中一份稱重,為Nkg.若N/2=k,則將該四分之一份分成k份,取其中一份為2kg。將稱量準確的垃圾密封在塑料口袋中,帶回九里實驗室中,置于干凈載物盤中,手工將垃圾分為以下幾類:廚余,塑料,紙,織物,瓦礫,有毒物品,金屬。將每類物品分別稱重并記錄,記教學樓前四類垃圾質量為n1,n2,n3,n4,記生活區前四類質量為n1’,n2’,n3’,n4’,若ni/2=ki,則將ni平分成ki份,取其中一份為20g。將8份垃圾樣品間隔放入烘干箱中。調節加熱溫度為85度了,當烘干箱內溫度升高到85度時,降低適當加熱溫度,使箱內溫度保持85度。
(3)烘干2~3小時,當垃圾溫度幾乎完全烘干時,將8份樣品分別稱重并記錄。
將已烘干的樣品研磨或用剪刀剪碎,每樣取10g單獨包裝存放于干燥箱中,并在包裝上貼標簽記錄實驗時間,樣品種類,實驗時間,實驗地點。
2.實驗結果
2.1樣品數據:單位:kg
秋季:宿舍垃圾中廚余占59%,紙類占16%,塑料占12%,織物占13%,含水率達35.53%;教學樓垃圾中廚余占64%,紙類占23%,塑料占13%,含水率達47.72%。
冬季:宿舍垃圾中廚余占46%,紙類占37%,塑料占15%,織物占2%,含水率達43.90%;教學樓垃圾中廚余占24%,紙類占36%,塑料占38%,織物占2%,含水率達28.00%。
春季:宿舍垃圾中廚余占21%,紙類占29%,塑料占43%,織物占7%,含水率達25.00%;教學樓垃圾中廚余占21%,紙類占47%,塑料占32%,含水率達28.95%。
2.2初步結果分析
2.2.1分布特性
對于生活區而言,秋冬季節的垃圾以廚余為主,紙類為次,塑料跟織物相對較少,反觀春節廚余含量明顯下降,塑料和紙類占多數。說明學校生活區的垃圾以紙類和廚余為主,塑料為次,其余垃圾相對太少,從側面體現出作為大學校園生活社區的垃圾分布與人們日常生活所需是緊密聯系的,廚余和紙類、塑料的分布相對較廣。而對于教學區而言,秋冬春三季均以廚余和紙類為主,側面反映出教學區的垃圾是由因學習需要產生的紙張等造成的,廚余則大都是因趕課的同學將食物帶去教學區而產生的。
2.2.2含水率
實驗結果顯示,各季節含水率高低情況為:秋季>冬季>春季,含水量均占到垃圾樣品總重的1/4至1/2。不難發現,塑料、織物的含水率均較低,因此紙類和廚余中的含水量基本決定了整個垃圾樣品的含水量[2]。
經分析原因是以2點為主:
(1)紙類吸水性很強,而廚余中殘留大量水分。
(2)成都地區天氣特點是全年都比較潮濕,雨水較多,尤其是秋冬季節,不光是濕度大,而且氣溫低,蒸發量少,經常會出現霜降和大霧天氣。相反,春季氣溫回升,蒸發量大,因此垃圾樣品的含水率較低。所以,垃圾樣品的含水率高低與天氣(特別是氣溫和濕度)有著密切關系。
2.3樣品處理分析
將樣品按季節不同,按百分比混合成3份,每份凈重2g,分別取3個實驗用坩堝并分別編號,將樣品置于馬弗爐(600℃)中燃燒2h后取出接近常溫時進行干重稱量并置于干燥器中盛放樣品。
結果顯示,秋季樣品中有機物含量達1.60g,占樣品總重的80.0%;冬季樣品中有機物的含量達1.61g,占樣品總重的80.5%;春季樣品中有機物含量達1.71g,占樣品總重的85.5%。
秋、冬、春季有機廢物含量均比較高,其中春季有機廢物含量最高,說明對于大學校園春季的垃圾開發價值最大,可燃燒能源最多,校園生活垃圾的再利用和資源化空間很大。
3.結論
實驗研究的重點含水率和有機廢物含量對于生活垃圾的再生和資源化利用具有十分重要的意義,各季節含水量均占到垃圾樣品總重的1/4至1/2,垃圾樣品中有機廢物含量也均達到樣品總重的80%及以上,具有非常的大的潛力,可以作為垃圾焚燒發電或堆肥的原料,研究途徑和利用范圍十分廣闊,大學校園中居住度比較密集,學生及老師人數較多,廚余紙類等生活垃圾日產量也是一個相當大的數字,若能集中回收、分類及處理將會對資源再利用有很大的(下轉第47頁)(上接第96頁)幫助,同時減輕我國土地對垃圾填埋的承受負擔,因此大學校園可以被考慮作為廢物回收利用的重點收集地,這將對我國實現“資源節約型,環境友好型”的目標有著深遠意義。 [科]
【參考文獻】
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