一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則
中華民國95年5月5日環署檢字第0950036183號公告 自中華民國95年8月15日起實施
NIEA R125.02C
一、方法概要本方法總則係依據一般廢棄物(垃圾)樣品特性及待檢測項目性 質、提供廢棄物檢測之樣品保存、樣品處理、測定或儀器分析等之綜 合指引,作為執行一般廢棄物樣品之指定項目檢測之參考。
本方法中生垃圾是指未經焚化燃燒之垃圾;熟垃圾是指經焚化燃燒 後之灰渣(飛灰、底渣)及其衍生物。
二、適用範圍
本總則為一般廢棄物(垃圾)之物性、組成、元素、重金屬及特性 認定之檢測概述。一般廢棄物(垃圾)之採樣、保存及分類方法,詳 見「一般廢棄物(垃圾)採樣方法」;一般廢棄物(垃圾)檢測分析 項目及方法請參見表一。
三、干擾
一般廢棄物(垃圾)因城鄉差異與人民生活習慣改變,其樣品基質 隨區域、時令而不相同,採樣計畫訂定、樣品前處理、檢測範圍與項 目而有異質性。使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行。
詳細之干擾資料參考各檢測方法。
溶劑、試劑、玻璃器皿及其他樣品處理過程中所用之器皿,皆可能 對樣品分析造成誤差及或干擾。所有這些物質必須在設定的分析條件 下,進行方法空白分析,證明其無干擾。必要時需在全玻璃系統內進 行試劑及溶劑之純化。
四、設備及材料
(一)樣品容器:可耐 150 ℃之塑膠袋或塑膠容器。
(二)樣品前處理設備:
1.烘箱:循環送風式烘箱,附排氣設備且可設定 105±5 ℃者。
2.高強度剪刀、粉碎機(可將樣品切割及粉碎至 1 mm 以下)。
(三)分析儀器。
(四)實驗室安全防護設備。
1.抽氣設備:於樣品前處理區或產生污染區,及分析儀器排氣口 處裝設之。檢測揮發性有機物或超低濃度重金屬之實驗室,一 般應具備適當的隔離及獨立空調之正壓室。檢測極毒性化合物 如戴奧辛,則應具備負壓室。
2.緊急洗眼器、沖洗淋浴設備及消防設施。
五、試劑
(一)所有檢測時使用的試劑必須是試藥級,除非另有說明,否則所有的 試藥,必須是分析試藥級的規格。若須使用其他等級試藥,則在 使用前必須確認該試劑的純度足夠高,使檢測結果的準確度不致 降低。
(二)試劑水:適用於重金屬及一般檢測分析。通常由自來水先經過初濾 及去離子樹脂處理,再經全套玻璃蒸餾器處理或逆滲透膜處理。
(三)儲備標準品:儲備溶液可由標準品自行配製或購置經確認之標準 品。參見各特定檢測方法中之敘述。
六、採樣與保存
採樣方法與保存請參考「一般廢棄物(垃圾)採樣方法」。樣品於 採樣現場進行單位容積分析、分類、包裝、秤重後,將樣品帶回時實 驗室進行樣品前處理。
七、步驟
(一)生垃圾之前處理及檢測項目(檢測項目、方法及分析結果登記表可 參考表一、表二)
1.樣品前處理:
(1)依「一般廢棄物(垃圾)採樣方法」採集得之樣品混合均勻,
四分法取其一半分類之樣品分袋包裝、稱重。
(2)樣品再予以風乾 12 小時,稱重求得垃圾之固有水分。
(3)帶回實驗室烘乾,依「一般廢棄物(垃圾)水分測定方法」
(NIEA R213),稱重測得各類樣品水分及總水分。
(4)混合樣品,取七類可燃物樣品依乾基組成比例混合約 1 至 2 kg
(註 1)。
(5)破碎、破碎混合之樣品進行粉碎至 1 mm 以下。
(6)縮分,以四分法縮分 1 至 2 kg 粉碎樣品至 0.5 至 1 kg。
2.分析項目:單位容積、總水分、熱值。
(1)單位容積重:參考「一般廢棄物(垃圾)單位容積重測定方 法-外觀密度測定法」,避免樣品運送過程及保存產生之干 擾,應於採樣現場檢測此項目。
(2)垃圾組成成分水分:參考「一般廢棄物(垃圾)水分測定方 法」,於採樣現場完成「單位容積重」測定之樣品,立即進行 分類(註 1)、分裝、秤重、記錄後,再將樣品送回實驗室烘 乾測得樣品組成成分水分。
(3)熱值:參考「廢棄物熱值檢測方法-燃燒彈熱卡計法」,本 方法所測得之熱值為乾基高位熱值,再以計算方式求得濕基高 位熱值及濕基低位熱值。
(4)灰分、可燃分:參考「廢棄物中灰分、可燃分測定方法」,
上一步驟之水分測定後即刻進行本項檢測。
以上直接測得之乾基「三成分」數據結果乃由垃圾樣品經分成 11 大類中之 7 類「可燃物」所得(註 1),藉由各類垃圾樣品 佔原生垃圾比例組成,可計算出原生垃圾之濕基三成分。
(5)元素分析:本檢測項目採「廢棄物中元素含量檢測方法-燃 燒管法」或「廢棄物中碳、氫、硫、氧、氮元素含量檢測方法
-元素分析儀法」擇一方法進行分析。
A.「廢棄物中元素含量檢測方法-燃燒管法」:包含「廢棄物 中碳、氫元素含量檢測方法-燃燒管法」、「廢棄物中硫、
氯元素含量檢測方法-燃燒管法」及配套方法含「廢棄物中 凱氏氮含量檢測方法」。(氧元素含量可依註 2 方式求得)
B.「廢棄物中碳、氫、硫、氧、氮元素含量檢測方法-元素分 析儀法」。
(二)熟垃圾之檢測項目(檢測項目、方法及分析結果登記表可參考表一、
表二)
1.樣品前處理:將樣品混合均勻。
2.分析項目:水分、pH、毒性溶出、灼燒減量。
(1)水分:參考「廢棄物含水份測定方法-間接測定法」。
(2) pH:參考「廢棄物之氫離子濃度指數(pH 值)測定法」。
(3)毒性溶出:參考「事業廢棄物毒性特性溶出程序」。
(4)灼燒減量:參考「焚化灰渣之灼燒減量檢測方法」檢測焚化 燃燒後之灰渣(飛灰、底渣)之灼燒減量。
八、結果處理
單位:一般廢棄物(垃圾)檢測除另有規定外,都使用國際單位系統(SI)
表示,一般廢棄物(垃圾)通常以 mg / kg(乾基)表示之,高濃度時 可以%表示。溶出毒性溶出試驗( TCLP)則以 mg / L 表示。
九、品質管制
參考環保署環境檢驗所公告「環境檢驗室品質管制指引通則(NIEA PA101)」及「環境檢驗室品管分析執行指引(NIEA PA104)」。
十、精密度與準確度 略。
十一、參考資料
(一)Chapter One U.S. EPA. Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical / Chemical Methods, SW-846. ”Quality Control”, Chapter Two “Choosing The Correct Procedure”, Chapter Three “Inorganic Analytes” ,Chapter Four ”Organic Analytes”, Chapter Five
“Miscellaneous Test Methods”, Chapter Six “Properties”, Chapter Seven “ Introduction and Regulatory Definitions”, Chapter Eight
“Methods for Determining Characteristics”, Revision 3, January 1995。
(二)Standard Specification for Reagent Water, ASTM D1193-91, 1996。
(三)日本厚生省環境衛生局水道環境部環境整備課,燒卻施設各種試驗 方法,昭和 58 年(1983)。
(四)日本工業分析方法標準,1994。
(五)行政院環境保護署,事業廢棄物檢測方法總則(NIEA R101.01C),
民國九十一年三月(2002)。
(六)行政院衛生署環境保護局,垃圾採樣分析手冊,民國七十三年五月
(1984)。
註 1:將一般廢棄物(垃圾)樣品之物理組成分為 1.紙類 2.纖維布類 3.木 竹稻草類 4.廚餘類 5.塑膠類 6.皮革橡膠類 7.鐵金屬類 8.非鐵金屬 類 9.玻璃類 10.其他不燃物(陶瓷、砂土塊) 11.其他(含 5 mm 以 下之雜物)等類;其中可燃物為:第 1 至第 6 及第 11 類等七類。
註 2:「一般廢棄物(垃圾)元素分析氧檢測方法-計算法」為以下式計算 求得:
O % =(乾基可燃分-H-C-S-Cl-N)(%) 註 3:採樣分析常用之計算式
一、垃圾組成換算公式
要善用各種數據進行垃圾物理組成、熱值或由實驗所得之 乾基元素組成百分比換算成有用的濕基組成百分比等,應先了 解在討論垃圾成分時所常用的名詞及其之間的關連,圖一即為 各種組成之關係圖,熟悉該關係,即可掌握各種換算。
(一)以乾基物理組成換算濕基物理組成
1.進行以乾基物理組成計算濕基物理組成,應先有以下資 料
(1)各組成之乾基重 WD1、WD2、WD3…WDN
(2)各組成之乾基組成百分比 PD1、PD2、PD3…PDN
(3)乾基總重 WDT(非必要,可假設為 100)
(4)各組成之水分 PH1、PH2、PH3…PHN
PH1 = ( Ww1 – WD1 )/Ww1
2.計算步驟如下:
(1)計算個別組成的乾基重:
PD1 × WDT = WD1
(2)計算個別組成中之水重:
WH1 = WD1 × PH1/( 1 – PH1 ) (3)計算個別組成濕基重:
WW1 = WD1 + WH1
(4)計算濕基組成總重:
WWT = WW1 + WW2 + WW3 + … + WWN
(5)個別濕基物理組成百分比:
PW1 = Ww1/WwT
PW2 = Ww2/WwT
(二)以濕基物理組成換算乾基物理組成 1.應先有以下資料
(1)各組成之溼基組成百分比 PW1、PW2、PW3…PWN
(2)濕基總重 WWT(非必要,可假設為 100) (3)各組成之水分 PH1、PH2、PH3…PHN
2.計算步驟如下:
(1)計算個別組成的濕基重:
PW1 × WWT = WW1
(2)計算個別組成中之水重:
WH1 = WW1 × PH1
(3)計算個別組成乾基重:
WD1 = WW1 - WH1 (4)計算乾基組成總重:
WDT = WD1 + WD2 + WD3 + … + WDN
(5)個別乾基物理組成百分比:
PD1 = WD1/WDT PD2 = WD2/WDT
(三)乾基元素分析換算成濕基元素分析比例
由乾燥樣本進行的元素分析結果,換算成濕基元素分 析比能做較為廣範的應用,其換算可由圖一之關係了解。
1.總水分之計算(水重)
(1)水重 = 濕基組成 × 水分=PW1×PH1
(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分:
總水分 = Σ( PW1 × PH1/100 )
(3)水分重=濕基總重 - 乾基總重=WWT - WDT
(4)水分 = 總水重/濕基總重 2.已知乾基灰分,計算濕基灰分
濕基灰重 = 乾基灰重 × ( 100 –總水分)/100 3.濕基可燃分 = 100-水分-濕基灰分
4.個別元素之濕基百分比(碳、氫、氮、硫、氯):
(碳、氫、氮、硫、氯乾基之實驗結果)×濕基可燃分/
乾基可燃分
氧=濕基可燃分-Σ(碳+氫+氮+硫+氯)之濕基 百分比
(四)熱值間換算
1.乾基熱值 hD由實際實驗室測得 2.濕基高位熱值 hh
hh = 乾基熱值 × (100 – 水分)/100 3.濕基低位熱值 hl
hl = 濕基高位熱值 - 6×( 9 H + W ) H:氫含量
W:總水分
表一 一般廢棄物(垃圾)檢測分析項目及方法總表
適用對象 檢測項目 檢測方法
公告方法 編號 採樣 一般廢棄物(垃圾)採樣方法 NIEA R124 檢測總則 一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則 NIEA R125 單位容積
重
一般廢棄物(垃圾)單位容積重測
定方法–外觀密度測定法 NIEA R215 總水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213 一般廢棄
物(垃圾)
熱值 廢棄物熱值檢測方法–燃燒彈熱卡
計法 NIEA R214
水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213 三
成 分
灰分、
可燃分 廢棄物中灰分、可燃分測定方法 NIEA R205 廢棄物中碳、氫元素含量檢測方法
-燃燒管法 NIEA R403 廢棄物中硫、氯元素含量檢測方法
-燃燒管法 NIEA R404 管狀燃
燒法
廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410 可燃性垃
圾 元 素 分
析 元素分 析儀法
廢棄物中碳、氫、硫、氧、氮元素
含量檢測方法-元素分析儀法 NIEA R409 採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118 焚化飛
灰、底渣、
衍生物 水分 廢棄物含水份測定方法–間接測定
法 NIEA R203
適用對象 檢測項目 檢測方法
公告方法 編號
pH 值 廢棄物之氫離子濃度指數(pH 值)
測定方法 NIEA R208
毒性溶出 事業廢棄物毒性特性溶出程序 NIEA R201 焚化飛
灰、底渣 灼燒減量 焚化灰渣之灼燒減量檢測方法 NIEA R216
表二 垃圾分析結果登記表(註 3)
樣品編號: 分析日期: 記錄:
項 目 第 次 第 次 第 次 平均 紙 類 (%)
纖維布類 (%) 木竹、稻草、落葉類 (%)
廚 餘 類 (%) 塑 膠 類 (%) 皮革、橡膠類 (%) 其他(含 5 mm 以下之雜物) (%)
可 燃 物
合 計 (%) 鐵金屬類 (%) 非鐵金屬類 (%) 玻 璃 類 (%) 其他不燃物(陶瓷、砂土) (%)
物 理 組 成
︵ 濕 基
︶ 不 燃 物
合 計 (%) 水 分 (%) 灰 分 (%) 三成分
分析 可 燃 分 (%)
碳 (%) 氫 (%) 氧 (%) 氮 (%) 硫 (%) 元
素 分 析
︵ 乾 基
︶ 氯 (%)
乾基發熱量 (kcal/kg) 濕基高位發熱量 (kcal/kg) 發
熱
量 濕基低位發熱量 (kcal/kg)
圖一 垃圾組成關係