Химические исследования отходов

Водородный показатель в отходах

Одно из важнейших свойств водных растворов – их кислотность (или щелочность), которая определяется концентрацией ионов Н+ и ОН–. При приеме отходов на полигоны состав фильтрата при pH = 5—10.

Зола в отходах

Несгораемый остаток, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании. При использовании технологии прямого сжигания отходов образуются так же шлаки и летучая зола. Летучая зола отличается наиболее высоким содержанием тяжелых металлов (Cd, Sb, Zn, Pb) и мышьяка, способных переходить в газовую фазу при горении отходов, большая часть металлов может улавливаться при газоочистке.

Влага (влажность) в отходах

Показатель содержания воды в физических телах или средах. Для измерения влажности используются различные единицы. Влажность бытовых отходов зависит в основном от содержания в них пищевых отходов. Этот компонент на 70—80% состоит из воды. Общая влажность усредненной массы бытовых отходов редко превышает 50%. Влажность отходов, собранных в дни снегопадов или дождя, в среднем на 5% выше, чем в остальные дни, за счет попадания атмосферных осадков в незакрытые контейнеры.

Сухой и прокаленный остаток в отходах

Прокаливание сухого остатка позволяет определить примерное соотношение минеральной и органической частей загрязнений. Отношение веса золы к весу сухого остатка называется зольностью сухого остатка и выражается в процентах Методика предназначена для измерений содержания сухого и прокаленного остатка в твердых и жидких отходах производства и потреблению. Сухой остаток характеризует содержание растворенных и минеральных и органических примесей. Значение содержания прокаленного остатка дает ориентировочное представление о минеральном составе анализируемых проб.

Азот аммонийный в отходах

NH4+ один из биогенных элементов, активно участвующий в биогидроценозах. Для свалок в целом характерен натриево-хлоридный и натриево-гидрокарбонатный состав техногенных вод, высокое содержание аммония, преобладание аммонийного азота над нитратным, высокое содержание органического вещества, наличие железа и других металлов. Возможно также наличие диоксинов и фуранов.

Магний в отходах

Химический элемент четвёртого периода периодической системы Менделеева, с атомным номером 12. Простое вещество магний— лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Продуктами распада бумаги и пищевых остатков являются органические кислоты, фенол, альдегиды, аммиак, нитриты и другие вещества. 

Металлы переходят в окружающую среду преимущественно в виде сульфатов кальция и магния, бикарбонатов кальция, магния и железа, окислов цинка, олова, меди, а также металлоорганических соединений.

Кальций в отходах

Химический элемент четвёртого периода периодической системы Менделеева, с атомным номером 20. Кальций — распространенный и необходимый макроэлемент в организме растений, животных и человека. Продуктами распада бумаги и пищевых остатков являются органические кислоты, фенол, альдегиды, аммиак, нитриты и другие вещества. Металлы переходят в окружающую среду преимущественно в виде сульфатов кальция и магния, бикарбонатов кальция, магния и железа, окислов цинка, олова, меди, а также металлоорганических соединений. В вариантах с компостами из ТБО существенно возрастает вынос азота, фосфора, калия и кальция растениями.

Щелочность общая и свободная в отходах

Щелочностью называют способность сильной кислоты реагировать с различными компонентами природной воды. Различают свободную и общую щелочности. Поскольку щелочность в основном определяется ионами гидроксила, карбоната и гидрокарбоната, то под свободной щелочностью понимают то количество сильной кислоты, что необходимо для титрования гидроксидов и карбонатов. Общую щелочность составляют ионы гидроксила, карбоната и гидрокарбоната. В связи с этим титрование до pH=8,3 позволяет определить свободную щелочность, а титрование до pH=4,5 - общую. Апализ щелочных отходов заключается в определении содержания свободной щелочи, органической части, масла, нафтеновых кислот и фенолов.

Нефтепродукты в отходах

Нефтепродукты — смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов. К нефтепродуктам относятся различные виды топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др.), смазочные материалы, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырьё.

Нефтесодержащие отходы и нефтепродукты являются одним из основных загрязнителей окружающей среды. Они образуются при транспортировке сырой нефти и продуктов ее переработки, авариях транспорта, очистке транспортных емкостей и в других случаях. Основные потребители нефтепродуктов сосредоточены в крупных промышленных центрах. Это предприятия транспорта и различных отраслей промышленности: машиностроения, химической, электрохимической, легкой, металлургической и многих других, использующих топливо, смазочные масла, промывочные жидкости и другие продукты переработки нефти.

Фенолы в отходах

Простейший представитель класса фенолов. Бесцветные игольчатые кристаллы, розовеющие на воздухе из-за окисления, приводящего к образованию окрашенных веществ. Обладают специфическим запахом-таким, как запах гуаши, т. к. в состав гуаши входит фенол. Умеренно растворим в воде, в растворах щелочей, в спирте, в бензоле, в ацетоне. В процессе производства пластмасс, салициловой и пикриновой кислот, ПАВ, присадок к маслам и бензинам и т.п. образуются отходы фенола (С6Н50Н). Фенол получают из каменноугольного дегтя и синтетически. Он является токсичным веществом, при попадании на кожу вызывает ожоги.

Морфологический состав твердых отходов

Отходы по морфологическому признаку подразделяются на компоненты: бумагу, картон; пищевые отходы; дерево; металл, текстиль; кости; стекло; кожа; резнна; камни; полимерные материалы, прочие, неклассифицируемые части. Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением содержания пищевых отходов с 20...25 % весной до 40...55 % осенью, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева -уличного смета. 

Существенно влияет на состав ТБО организация сбора в городе утильной бумаги, пищевых отходов, стеклотары. Опыт показывает, что с течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается содержание бумаги, полимерных материалов.