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固體廢棄物量與性質

固體廢棄物量與性質. 垃圾量 垃圾之物理與化學性質. 影響垃圾產量及清運量之因素. 執行機關推行垃圾分類收集之方式及資源回收率 應回收廢棄物項目與責任業者之公告簵圍 生活水準與生活習慣 收集頻率 廢棄物利用與資源回收 自行處理程度與方式 廢棄物循環再利用與資源回收工作落實程度 地方政府財政狀況與收費方式 事業廢棄物之代運與代處理 季節之變化 地理位置與氣候 民眾環保意識與共識 其他. 垃圾量之表示法. 住宅: 公斤/人-日 Kg/c.d 商業: 公斤/顧客人數,公斤/售貨額 工業: 使用產品之產量為基準，如公斤 / 單位產品

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固體廢棄物量與性質

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Presentation Transcript

  1. 固體廢棄物量與性質 垃圾量 垃圾之物理與化學性質

  2. 影響垃圾產量及清運量之因素 • 執行機關推行垃圾分類收集之方式及資源回收率 • 應回收廢棄物項目與責任業者之公告簵圍 • 生活水準與生活習慣 • 收集頻率 • 廢棄物利用與資源回收 • 自行處理程度與方式 • 廢棄物循環再利用與資源回收工作落實程度 • 地方政府財政狀況與收費方式 • 事業廢棄物之代運與代處理 • 季節之變化 • 地理位置與氣候 • 民眾環保意識與共識 • 其他

  3. 垃圾量之表示法 • 住宅: 公斤/人-日 Kg/c.d • 商業: 公斤/顧客人數,公斤/售貨額 • 工業: 使用產品之產量為基準，如公斤/單位產品 如每裝配一輛汽車產生多少噸之廢棄物 • 農業: 以可重複產生之單位表示，如公斤/頭 如每噸原料產生多少噸之廢棄物 如每年每畝地產生多少噸廢棄物

  4. 垃圾量之推估

  5. 垃圾產量之測量方法 • 荷載計數分析法(Load-count analysis) 以地磅稱量每次清運車輛承載之重量 推算單位產量(kg/cap-day) • 重量－容積分析法(Weight-volume analysis) 一定時間內觀察各種車輛之平均容積、次數 估各種車輛單位載重量 求總重量，推算單位產量(kg/cap-day) • 物質平衡分析法(Materials-balance analysis) 對每一種原料來源做詳細物質平衡分析

  6. 廢氣 output output 儲存 (原料、產品與 固體廢棄物) 原料 原料 產品 output 系統界定範圍 廢棄物 廢水 物質平衡示意圖

  7. 垃圾產量之估計技術 • 輸入分析 由使用物品量估計廢棄物量 • 二級資料分析 (經驗估算) • 垃圾量= a(垃圾車停車數)-b(family)-c(single)+(population)-e(收入) • 輸出分析 直接稱量，並量體積

  8. 垃圾質分析之目的 • 處理設施之管理方法與操作條件研選之依據 • 公害防治對策之選定 • 未來處理技術之開發 • 未來處理設備設計之依據

  9. 垃圾採樣及分析項目

  10. 垃圾之性質 • 物理性質 • 物理組成(11) 可分為紙類纖維布類木竹稻草落葉類廚餘類塑膠類皮革橡膠類及其他可燃物等七類 鐵金屬類非鐵金屬類玻璃類其他不可燃(陶瓷類砂土)等四項不燃物 • 單位容積重 容積密度，單位體積垃圾之重量，因垃圾體積中含空氣佔之孔隙，亦稱外觀密度或假比重。

  11. -----垃圾之性質 • 化學性質 • 近似分析 分析項目為水分灰分及可燃分 可燃分又分為揮發性物質及固定碳 • 水分：垃圾於105℃加熱至恒重，樣品中受熱揮發導致之重量之減少率 • 揮發分：在950℃特定溫度下將廢棄物置於加蓋坩鍋中無氧加熱7分鐘，樣品中有機物受熱揮發導致之重量之減少率 • 固定碳：揮發分去除後剩餘之可燃性殘留物 • 灰分：將廢棄物置於不加蓋坩鍋加熱後殘留灰燼之重量百分率

  12. -----垃圾之性質 三成分=水分%灰分%+可燃分%=100% 近似分析=水分%+灰分%+揮發分%+固定碳% • 元素分析 若垃圾考慮焚化處理，需進行碳氫氧氮硫及氯等6個元素之分析 ◎作為助燃空氣及燃燒廢系統規劃及低位發熱量推估之依據 ◎採堆肥化處理可增加P、K項目

  13. -----垃圾之性質 • 硫與鹵素 焚化處理時垃圾中有機硫可氧化產生硫氧化物，氯可反應產生氯化氫或氯氣等酸性氣體，可能導致材料腐蝕及衍生二次污染物等。 • 灰分熔點 焚化時若燃燒溫度高於灰分之熔點，可造成灰分融化阻塞爐床，影響垃圾之推進致降低燃燒效率。

  14. 發熱量 • 定義 • 高位發熱量(HHV) 乾基：垃圾乾燥、破碎等前處理後於熱卡計實測所得之實驗值。燃燒反應生成之水分為液態。 溼基：垃圾經完成燃燒後，垃圾之水分及燃燒生成之水分皆為液態時之總發熱量。 • 低位發熱量(LHV) 溼基：垃圾經完全燃燒後，垃圾之水分及燃燒生成之水分皆為氣態時之總發熱量， 與垃圾以焚化處理所放出之熱量相同。 • 低位發熱量=高位發熱量-凝結熱

  15. ----發熱量 • 低位發熱量之推算法 焚化系統內為高溫條件，水分以蒸氣存在，為低位發熱量為都市之焚化爐規劃設計之重要參數。 • 利用熱卡計實測 乾基高位→溼基高位→溼基低位 • 由三成分推估 假設發熱量由可燃燃燒放熱產生，而可燃分之平均發熱量約為4500kcal/kg Hl=45V-6W (kcal/kg) • 由物理組成推估

  16. ----發熱量 • 由元素分析值推估 • Dulong式：O燃燒皆化合成水 • Steuer式：O一半化合為水，另一半化合為CO • Scheurer-Kestner式：O全部化合為CO

  17. ----發熱量 • 由熱平衡推算 利用垃圾之焚化量爐溫蒸氣量(或噴水量)過剩空氣係數廢氣量廢氣溫度等基本數據，藉由熱平衡及質量平衡計算，反推垃圾之發熱量 • 優點：最正確且可藉由電腦計算發熱量迅速且連續顯示出來 • 缺點：無法在垃圾燃燒前獲知熱值數據，提供操作參數研選之參考。

  18. 垃圾性質之分析方法 • 垃圾之採樣 基本概念 • 單一隨機採樣 • 分層隨機採樣 • 系統隨機採樣 • 權威隨機採樣

  19. 垃圾性質之分析 • 一般垃圾之分析項目 • 物理性質(四) • 物理組成 • 粒徑 • 壓密性質 • 容積密度 • 化學性質(七) • 水分 • 灰分 • 揮發分 • 固定碳 • 閃火點 • 發熱值 • 灼燒減量 • 元素分析

  20. 垃圾性質之分析方法 • 取樣方法 採樣計畫書撰擬、採樣地點設置、採樣頻率及採樣樣品數、採樣方法、濕基物理組成分類、樣品保存及運送、安全防護及工地場地復原等。 • 採樣計畫書撰擬 • 採樣地點設置：依目的不同有所區別 於掩理場處理廠或轉運站內，設置一安全乾淨平坦，面積>10m×10m，水泥地或鋼板為底。 採樣垃圾來源，具該區域代表性之隨機一車次清運車輛載運之垃圾為採樣對象，載重約2~5T。 • 採樣頻率及採樣數 避免季節因素，應平均分布於四季中進行。

  21. ----取樣方法 樣品數以0.1m3之單位容積重垃圾計算之。 在信賴度及精密度要求下 • 採樣方法 • 取得初步樣品 • 以綱格法取得初步樣品 • 以四分法取得初步樣品 • 以四分法縮分取得最終樣品 • 縮分至0.3m3之樣品量 • 測定樣品之單位容積重

  22. ----取樣方法 • 濕基物理組成分類樣品 • 將已測單位容積重之樣品，倒在一6m×6m塑膠布 • 將每一種類垃圾依分類規範放入適當之盛裝容器 • 複合物品，應分割拆解依其類別分裝 不易判定者之原則 • 複合材質，將其放入主要材質之貯存容器 • 無法破碎者，依規範認定或目測其比例，單獨存放 • 非屬分類規範且無法判定者，放入「其他」 • 分類至>5mm的物品被分類完，其餘歸至「其他」 • 分別以天平稱其重量

  23. ----取樣方法 • 樣品保存及運送 • 確保容器密封完善，避免不同樣品間之干擾 • 樣品應指定人負責，宜於當日運回，最遲不得＞24hr • 採樣紀綠應隨樣品送回實驗室 • 樣品中屬有機部分，應回實驗室後，立即進行乾燥，未能立即乾燥者，得於4±2℃冷藏保存24hr。 • 安全注意事項 • 應確認安全防護及作業步驟 • 垃圾中含有尖銳物品，應被告之，並著適當的個人防護裝備防護 • 垃圾自機具傾卸或整理時，零碎垃圾可能被抛射出來，　工作人員應了解並確實著載眼部及頭部防護裝備

  24. ----取樣方法 • 工作場地復原：分類後，應立即清理 • 結果處理 將結果值登錄於垃圾採樣及濕基物理組成分析登記表中，回實驗室後應立即進行乾基組成分析，以減少因有機物分解造成垃圾性質的改變。 • 品質管制 • 為確保棌樣過程之完整性，需有現場採樣紀綠 • 現場重複樣品 • 採自同一垃圾車兩次之垃圾樣品，將其視為兩個樣品置入不同容器 • 相對差異值不得>10%，　但不應計入執行之採樣樣品數中

  25. ----取樣方法 • 樣品管制鏈 紀錄單內載明 • 採樣計畫(目的)名稱 • 採樣日期時間 • 每一樣品編號容量 • 採樣單位採樣者姓名 • 待測實驗室名稱或人員 • 樣品運送方式 • 收受樣品者簽名

  26. 事業廢棄物焚化處理各單元與進料分析之關係 • 事業廢棄物採樣分析流程

  27. 廢棄物之進料分析與焚化處理設施各單元之關係廢棄物之進料分析與焚化處理設施各單元之關係 • 水分及元素分析：C、H、O、N、S、鹵素、P組成以及水分含量數據。 • 計算廢棄物焚化所需理論空氣量，用來估算排氣量以及排氣量以及排氣組成。 • 含鹵素及硫之廢棄物焚化後會產生HCl、HF以及SO2、SO3等危害性氣體(Br2及I2之氫化物較不易形成)，可使用滌氣塔配合鹼液於滌氣塔中將其中和。 • 含氯量過高之廢棄物焚化，提供足夠之H(H/Cl>5)，使Cl能形成易受中和之HCl • NOX來源為廢棄物固定氮及焚化過高溫度下空氣氮氣氧化形成。

  28. ------廢棄物之進料分析 • 金屬成分分析 • 若含有害金屬，焚化時揮發性較高或沸點較低重金屬將受熱而揮發至空氣相中，然後冷凝於飛灰表面再於氣污染防治設施被收集或隨廢氣散至大氣中。 • 進料中含量及排出物質中廢氣飛灰及底渣中重金屬含量及其溶出潛勢。 • 焚化爐對廢棄物中重金屬含量有嚴格之限制濃度。 • 灰分 • 估算出焚化後灰渣產生及爐渣之特性，而規劃適當之排灰系統及灰渣管理方案 • 灰燼中含鈉及硫分較多時，於高溫條件下易形成NaCO3及NaSO4之混合物，有較低熔點而易成熔融狀態。

  29. ------廢棄物之進料分析 • 動黏度與顆粒粒徑大小與含量 • 決定液體廢棄物焚化條件之因素，提供液體輸送動力需求之計算，供給噴注燃燒器的霧化器選用及操作依據。 • ν<1000 centistoke，可用泵及管線輸送，太高則考慮加熱或採其他輸送方式 • 顆粒過大，前處理破碎，減少霧化器阻塞 • 熱值 • 以Kcal/Kg或BTU/lb表示 • 需提供焚化時足夠之操作溫度及爐壁散熱損失，若過低需加輔助燃料。 • 一般廢棄物焚化最低熱值約800kcal/kg。

  30. ------廢棄物之進料分析 • 其他項目

  31. 垃圾處理計畫 • 垃圾處理計畫內容

  32. 垃圾處理計畫評估內容 • 現況 • 基本計畫 • 初步計畫 • 工程佈置 • 相關設施及機具設備 • 工程費用 • 人員配置 • 年操作維護管理費 • 工程預定進度 • 經費籌措 • 執行辦法 • 預期效益

  33. 垃圾處理基本計畫之內容 • 計畫之目標或場地使用年限：以區域性處理為宜，原則以10~15年為適當 • 垃圾質量等基本資料，以及計畫處理量 • 垃圾質 • 垃圾處理量之推求 • 計畫每人每日排出量 • 計畫每日直接運入量 • 計畫處理量：計畫目標年及區域內人口×計畫每人每日排出量＋計畫每日直接運入量 • 與綱要計畫之關係 • 與其他計畫之關係 • 場(廠)址選擇 • 計畫處理流程

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