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廢棄物分析檢測效能 提升及操作 委託單位:宏昱化學原料儀器行 執行單位:崑山科技大學 環境工程系 104 12 30

廢棄物分析檢測效能 提升及操作ir.lib.ksu.edu.tw/bitstream/987654321/25933/2/93...(1) 液肥是製作堆肥的精華,具有很高的肥分,可作為澆花、澆菜

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廢棄物分析檢測效能

提升及操作

委託單位宏昱化學原料儀器行

執行單位崑山科技大學 環境工程系

中 華 民 國 104 年 12 月 30 日

1

目錄

一前言

二資源回收再利用

(一) 資源回收再利用廚餘堆肥化

實驗原理 4

實驗儀器與藥品 5

實驗結果 5

實驗討論及提升成效之注意事項 7

(二) 資源回收再利用廢食用油製生質材油

實驗原理 8

實驗儀器與藥品 8

實驗結果 9

實驗討論及提升成效之注意事項 11

(三) 資源回收再利用廢食用油製皂

實驗原理 12

實驗儀器與藥品 12

實驗結果 13

實驗討論及提升成效之注意事項 15

三固體廢棄物分析

2

採樣分析 17

實驗流程 17

(一) 固體廢棄物分析四分法

實驗原理 24

實驗儀器與藥品 24

實驗討論及提升成效之注意事項 25

(二) 固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理 26

實驗儀器與藥品 26

實驗結果 27

實驗討論及提升成效之注意事項 28

(三) 固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理 30

實驗儀器與藥品 31

實驗結果 31

實驗討論及提升成效之注意事項 34

(四) 固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理 35

實驗儀器與藥品 36

3

實驗結果 38

實驗討論及提升成效之注意事項 39

(五) 固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理 43

實驗儀器與藥品 44

實驗結果 44

實驗討論及提升成效之注意事項 46

參考資料

一 廢棄物中灰分可燃分測定方法 40

二 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法 47

三 一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則 helliphelliphellip55

1

前言

環境污染物中廢棄物分析之目的有(1)處理設施之管理方法與操作條件研選之依據

(2)公害防治對策之選定(3)未來處理技術之開發(4)未來處理設備設計之依據

一般垃圾之分析項目

1物理性質

(1)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

可燃物等七類及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

(2)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

2化學性質

(1)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

2

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

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

(2)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若採堆肥化處理可增加 PK 項目

(3)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

(4)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

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

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固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

1

目錄

一前言

二資源回收再利用

(一) 資源回收再利用廚餘堆肥化

實驗原理 4

實驗儀器與藥品 5

實驗結果 5

實驗討論及提升成效之注意事項 7

(二) 資源回收再利用廢食用油製生質材油

實驗原理 8

實驗儀器與藥品 8

實驗結果 9

實驗討論及提升成效之注意事項 11

(三) 資源回收再利用廢食用油製皂

實驗原理 12

實驗儀器與藥品 12

實驗結果 13

實驗討論及提升成效之注意事項 15

三固體廢棄物分析

2

採樣分析 17

實驗流程 17

(一) 固體廢棄物分析四分法

實驗原理 24

實驗儀器與藥品 24

實驗討論及提升成效之注意事項 25

(二) 固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理 26

實驗儀器與藥品 26

實驗結果 27

實驗討論及提升成效之注意事項 28

(三) 固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理 30

實驗儀器與藥品 31

實驗結果 31

實驗討論及提升成效之注意事項 34

(四) 固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理 35

實驗儀器與藥品 36

3

實驗結果 38

實驗討論及提升成效之注意事項 39

(五) 固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理 43

實驗儀器與藥品 44

實驗結果 44

實驗討論及提升成效之注意事項 46

參考資料

一 廢棄物中灰分可燃分測定方法 40

二 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法 47

三 一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則 helliphelliphellip55

1

前言

環境污染物中廢棄物分析之目的有(1)處理設施之管理方法與操作條件研選之依據

(2)公害防治對策之選定(3)未來處理技術之開發(4)未來處理設備設計之依據

一般垃圾之分析項目

1物理性質

(1)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

可燃物等七類及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

(2)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

2化學性質

(1)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

2

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

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

(2)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若採堆肥化處理可增加 PK 項目

(3)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

(4)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

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

2

採樣分析 17

實驗流程 17

(一) 固體廢棄物分析四分法

實驗原理 24

實驗儀器與藥品 24

實驗討論及提升成效之注意事項 25

(二) 固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理 26

實驗儀器與藥品 26

實驗結果 27

實驗討論及提升成效之注意事項 28

(三) 固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理 30

實驗儀器與藥品 31

實驗結果 31

實驗討論及提升成效之注意事項 34

(四) 固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理 35

實驗儀器與藥品 36

3

實驗結果 38

實驗討論及提升成效之注意事項 39

(五) 固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理 43

實驗儀器與藥品 44

實驗結果 44

實驗討論及提升成效之注意事項 46

參考資料

一 廢棄物中灰分可燃分測定方法 40

二 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法 47

三 一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則 helliphelliphellip55

1

前言

環境污染物中廢棄物分析之目的有(1)處理設施之管理方法與操作條件研選之依據

(2)公害防治對策之選定(3)未來處理技術之開發(4)未來處理設備設計之依據

一般垃圾之分析項目

1物理性質

(1)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

可燃物等七類及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

(2)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

2化學性質

(1)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

2

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

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

(2)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若採堆肥化處理可增加 PK 項目

(3)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

(4)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

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

3

實驗結果 38

實驗討論及提升成效之注意事項 39

(五) 固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理 43

實驗儀器與藥品 44

實驗結果 44

實驗討論及提升成效之注意事項 46

參考資料

一 廢棄物中灰分可燃分測定方法 40

二 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法 47

三 一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則 helliphelliphellip55

1

前言

環境污染物中廢棄物分析之目的有(1)處理設施之管理方法與操作條件研選之依據

(2)公害防治對策之選定(3)未來處理技術之開發(4)未來處理設備設計之依據

一般垃圾之分析項目

1物理性質

(1)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

可燃物等七類及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

(2)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

2化學性質

(1)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

2

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

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

(2)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若採堆肥化處理可增加 PK 項目

(3)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

(4)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

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

1

前言

環境污染物中廢棄物分析之目的有(1)處理設施之管理方法與操作條件研選之依據

(2)公害防治對策之選定(3)未來處理技術之開發(4)未來處理設備設計之依據

一般垃圾之分析項目

1物理性質

(1)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

可燃物等七類及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

(2)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

2化學性質

(1)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

2

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

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

(2)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若採堆肥化處理可增加 PK 項目

(3)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

(4)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

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

2

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

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

(2)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若採堆肥化處理可增加 PK 項目

(3)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

(4)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

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

3

依其用途及目的其分析項目如下表

在污染物分析時除依其分析項目之方法分析外在操作上有其應有的步驟及其注意事

項藉由在實驗上操作的調整可提升儀器分析成效達到分析的目的

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

4

實驗原理

資源回收再利用廚餘堆肥化

家庭日常所產生的有機廢棄物若只取其植物性部分加以覆土掩埋則多半能被

土壤中的生物(如蚯蚓)和微生物(細菌)迅速分解其產物即為富含生命活力的更

新土壤在此分解過程中水分(可依需要而添加)空氣(經由攪動而拌入)與原土

壤中所含的生物量將影響其分解的速度適度添加水分(保持濕潤而不淤積)將泥

土翻鬆與廚餘儘量混合都能惠而不費地提高分解效率引進蚯蚓(釣具行)或添加

肥土菌也是求速解的可行方法

實驗原理

先將桶子底 部

挖一個洞 其

功用在於 將廚

餘的水 分排除

將一些平底的 石

頭放在桶子 底部

再用紗 網鋪蓋在

上面

在紗網上面鋪蓋

一層土壤再加

上一層收集來的

廚餘

在廚餘上再鋪一 層

土壤土壤上 面再

鋪一層廚餘 以此

類推

最後一層要鋪上

厚厚一層的培養

土再蓋上蓋子

用膠帶封好

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

5

實驗儀器與藥品

1一般塑膠桶 2打洞器 3大孔圓鍬 4適量土方 5膠帶

6瀝乾之廚餘 7網子 8孔石子 9適量落葉

實驗結果

問題討論

1 菌種與樹葉在自製堆肥的過程中扮演什麼角色具有何功能

Ans

(1) 菌種負責分解廚餘並且幫助醱酵腐熟除臭除蟲等功能

(2) 樹葉責增加菌種活動空間不致使廚餘太密集並具有吸收 水 分乾燥功能且

增加堆肥的肥分

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

6

2 液肥具有何功用 如何使用

Ans

(1) 液肥是製作堆肥的精華具有很高的肥分可作為澆花澆菜 及化糞池培菌用

(2) 將醱酵 15 天後排出的液肥稀釋 30 倍可沖馬桶培菌減少沼氣蚊子孑孒及

蟑螂產生

(3) 將醱酵腐熟一個月的液肥稀釋 500 倍可澆花木蔬菜增加植 物抗菌力及肥力

3 醱酵成功的堆肥如何判定

Ans

外觀顏色質地細緻無大團塊狀物顏色呈黑色

接觸手感用手緊握放開不會結成一團也不粘手

嗅覺用手抓一把略近鼻孔嗅不到濃氨味也嗅不到糞臭味

4 堆肥成品要施灑於植栽時應注意之事項

Ans

(1) 堆肥與土壤比例約為 1 5

(2) 灌木植物施灑堆肥時儘量在其根部周邊

(3) 如不方便將盆土倒出則可在根部周圍埋入約一 個拳頭大孔的堆肥再於其上覆蓋

普通土壤即可做為基肥

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

7

實驗討論及提升成效之注意事項

1如果想要堆肥更加營養可以在廚餘裡面加入魚腸魚肚等因為可以增加廚餘的蛋

白質

2廚餘的發酵菌可以把喝不完的乳酸飲料倒進堆肥桶內這樣可以大量的減少發酵時間

3廚餘推肥不僅可以達到垃圾減量和減低臭味在高達 60以上的持續性高溫 醱酵過

程中亦能消滅病原菌寄生蟲等

4雖然實驗所使用的廚餘有點噁心但是其成品之用途相當廣泛可用於種植花草施肥

也可用於蔬菜施肥就不再需要購買合成肥料也可以解決廚餘的去處更重要的是減

少環境髒亂可說是相當環保的做法

5本實作所使用之器材皆日常生活上易取得之器皿藉由簡單原理操作及應注意事項

可提升資源再利用之效益改善環境污染物之產生

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

8

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製生質柴油

生質能源屬再生能源具有環境保護與能源生產的雙重效益其中極具有潛力者為

生質柴油生質柴油為「將動植物油脂或廢食用油之長鏈脂肪酸於觸媒存在下

與烷基醇類經由轉酯化所生成之直鏈烷基酯類」一般常用的醇類為甲醇所生成的

甲基酯類其燃燒特性與化石柴油相近但具有生物分解性和無毒等特性以不同比

例摻配於市售化石柴油中摻配比例在 20 (B20 80石化柴油摻配 20生質柴油)以

目前生質柴油主要應用的方法是酯交換法而主要原料是大豆油油菜籽油棕梠

油等他不需要經過化學改變脂肪酸組成就能改變由之特性的一種方法而製造生

質柴油中所用的酯交換法只是指油脂中脂肪酸與醇發生的酯基交換双應製作方式

主要有 4 種分別為直接混合使用微細乳化熱分解和轉酯化双應 實驗以「轉酯

化双應法」製作生質柴油轉酯化亦稱為醇化為醇類和三酸甘油酯之 間的化學双應

原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應故其反應與紙類的生成反應相類似

反應式

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

9

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

10

實驗原理

150ml 甲醇+3g NaOH 混合備用

將廢棄食用油過濾 400ml 備用

將步驟一的甲醇溶液 80ml 與步驟二中的廢棄油混合

將步驟三中的混合液以磁石熱攪拌至 60(30 分鐘)靜置一個小時等待上下層分明

取出上層分離出來的油(黃色清澈)繼續加熱至 60再加入取步驟一的甲醇溶液 20ml 攪拌 30

分 後靜置等上下呈明顯分離後取出上層清澈的油

油醋酸水比為 14 的比例相互混合後加熱攪拌 10 分鐘靜置 30 分鐘

待分層後取出上層液並以二段水進行水洗水洗 2~3 次後上層的油為乾淨的生質柴油

實驗儀器與藥品

1燒杯 2錐形瓶 3圕膠滴管 4秤藥勺 5秤紙

6量筒 7電子天平 8加熱攪拌器 9溫度計 10濾網

11NaOH 12醋酸 13去離子水 14分液漏斗 15廢食用油

加熱攪拌器

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

11

實驗結果

問題討論

1實驗進行中應該注意哪些細節以避免公安危害

Ans

(1) 苛性鈉不使用時應放在圕膠瓶內保持乾燥至於陰涼處

(2) 用藥匙取用並帶手套口罩放置在乾燥紙上

(3) 使用時將苛性鈉慢慢放入水中攪拌步驟顛倒液體會濺出危害人身得孔心

苛性鈉sodium hydroxide 氫氧化鈉 又名燒鹼苛性鈉純粹的氫氧化鈉是無色透明

的固體熔點 328通常是含有少量的水與碳酸鹽等的白色脆固體熔點 3184

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

12

常溫為斜方晶系

沸點 1390比重 213具潮解性遇水則發出大量的熱而溶解水溶液呈強鹼性

濃度高者有強烈腐蝕性會將有機物分解而侵害皮膚尤其碰到眼睛則有失明之虞

在化學工業中廣泛被使用除可作人造纖維製紙化學藥品肥皂石油精製輕

金屬染料工業鈉鹽外也可作有機合成分析詴劑乾燥劑二氧化碳的吸收劑等

實驗討論及提升成效之注意事項

1轉脂化後之成果可測其轉化率約在 80~90間

2靜置等待的時間很冗長但廢棄食用油可以做成生質柴油除注意除去雜質外過多

的 NaOH 會易形皂化而失敗

3可先測其廢食用油之酸價

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

13

實驗原理

資源回收再利用廢食用油製皂

油脂+氫氧化鈉可以製成肥皂的原理製作肥皂的基本材料是油脂當油脂遇上鹼

性物質會產生化學作用這個過程稱為「皂化」就是將油脂作用為肥皂的意思手工

香皂裡的鹼性物質一般採用取自於海鹽成份的「氫氧化鈉」(NaOH)另外當然也可使用

其它如氫氧化鉀或碳酸鈉等鹼質在此則以使用容易取得的氫氧化鈉為主 例如硬

脂酸用氫氧化鈉或氫氧化鉀經皂化而製成肥皂

反應式如下

實驗原理

先將回收的廢食用油用濾網過濾雜質

100ml 的二段水加入糖和鹽各一匙攪拌均勻

氫氧化鈉 45g 倒入步驟 2 完全混合

將 NaOH 水溶液倒入 270ml 的廢食用油中

加入磁石並用攪拌器加熱 30 分鐘呈黏稠狀

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

14

倒入模型中待一天冷卻後即為成品

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

15

實驗儀器與藥品

1 廢食用油 2 NaOH 3 食鹽 4 糖 5 天秤

6 攪拌器 7 濾網

實驗結果

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

16

問題討論

1我們常使用之肥皂運用在生活中時有何缺點

Ans

(1) 肥皂的水溶液呈弱鹼性能溶解動物纖維故不適合洗滌絲毛織品

(2) 肥皂在酸性溶液中會生之脂肪酸沉澱消耗肥皂

(3) 肥皂在硬水中會生成脂肪酸鈣或脂肪酸鎂的沉澱而失去洗滌去垢的功效

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

17

2反應溫度為何要控制在 40

Ans

溫度比常溫偏高可使油脂較容易溶解而過高會變質而控制在 40應為研究人員

所實驗出來的參數是個大約反應溫度的參考數值

3為何需要不停攪拌

Ans

使氫氧化鈉[NaOH]和脂肪(油脂)能夠均勻行化學反應

4根據氫氧化鈉的多寡分為滋潤型與清爽型手工肥皂其原因為何

Ans

在於有機化合物中氫原子的數目使不飽和的有機物變為飽和的有機物有機物的多寡

成就滋潤型肥皂與清爽型肥皂的差別(油脂品質優劣及比率多寡也會影響肥皂品質)

5是否任何的油酯都可以做成手工肥皂

Ans

任何的油酯是都可以成為手工肥皂但成分會造就肥皂氣味色澤酸鹼值及濃度等等

品質的差別

實驗討論及提升成效之注意事項

1因氫氧化鈉為強鹼因此要特別小心不要碰到手 氫氧化鈉加水後可立即產生高熱

所以二者混合和攪拌時動作要極為小心避免燙傷

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

18

2利用回收的廢食用油製程可利 用的肥皂此實驗不但有趣還很環保

3過程中可加入粉碎橘皮或少許檸檬汁去除油耗味

4操作加熱攪拌器時此儀器雖有加熱控制鈕但應注意因感應線圈為面板處因此燒

杯中之液體會有溫度的落差可另使用溫度計插入燒杯雙重管控溫度變化

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

19

固體廢棄物分析

採樣分析

當在處理某地區的廢棄物時可先對此區的垃圾做分析以便作為後續管理處理

處置之依據需紀錄垃圾採樣地點時間

採樣地點垃圾桶---定點

採樣時間固定時距

實驗流程

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

20

一般廢棄物(垃圾)採樣方法

(一)方法概要 本方法係針對一般之生垃圾在處理處置前為了解該地區垃圾組成及其

成分分析之結果以作為調查處理或管理之用途規 範採樣適用範圍設備及材

料採樣之地點樣品數方法保存及運送等以及採樣時之安全措施品質管

制等作為該廢棄物採 樣原則性指引

本方法中「生垃圾」是指未經焚化等熱處理之一般廢棄物

(二)適用範圍

1本方法適用於執行「廢棄物清理法」所規定有關垃圾處理處理 場設置回收及其他

各種不同目的之一般廢棄物採樣工作

2本方法適用於垃圾掩埋場處理廠及轉運站中未經減積處理 前之生垃圾採樣

3除垃圾基本組成調查以外其他目的(如堆肥焚化貯坑等) 之採樣應視其目的及

場址特性預先擬定採樣計畫據以執行

4採集之樣品適宜作為物理組成分分析及化學特性檢測之用

(三)干擾

1垃圾採樣易受天候影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣 品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

21

2垃圾因含水分所選用之貯存容器應具不透水及不吸收水分特 性樣品並應於採樣後

立即分類

(四)設備及材料

1採樣器材 採樣器材必頇依照廢棄物儲存之現況包括垃圾種類體積數量與待檢測

目的及可用之重型攪拌工具而選擇

(1)採樣鏟不銹鋼材質或圕膠材質製規格可從大至孔大型者如 水泥拌合用孔型

者如園藝用亦可以適當大孔之匙瓢等代替

(2)單位容積重測定容器398400402 立方公分之金屬盒(最好為不鏽鋼或耐重力

摔壓之合金材質)

(3)破袋工具耙子鐮刀或剪刀等各種足以進行破袋之工具

(4)攪拌工具大型推土機挖土機或抓斗或足以翻動樣品母體之機械人工攪拌工

具如鏟子耙子或長柄推把等

(5)分類工具防水布(6 m times 6 m 以上)磁鐵手套口罩 鋼夾

(6)其他輔助工具標籤膠帶計算機皮尺可稱重 20 kg 以下 天平(精確至 001

kg)可稱重 40 kg 以上磅秤(精確至 01 kg) 及輔助照明設備供電設備等

2樣品容器 樣品容器選擇時頇依廢棄物之性質擬採體積與待檢測項目考慮分類後

之樣品貯存容器可選用能盛裝 500 g 至 5 kg 不等之不吸水耐酸鹼

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

22

3安全防護裝備

(1)垃圾中含有尖銳的物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻 璃等作業人員必

頇被告知此類的危險性不要徒手用力攪拌混 合人員接觸垃圾並執行分類時必

頇有適當的防護於垃圾採 樣時之個人防護裝備(Personal protection equipment

簡稱 PPE)

包括

A呼吸防護器活性碳防塵口罩或面罩 B防護衣著長袖上衣及長褲 C防護配件

內外式化學防護手套厚皮手套具安全防護之厚 長(半)統安全鞋安全帽護

目鏡

(2)場址安全防護設備現場隔離及作業區別(如廢棄物放置處採 樣區後勤支援區

人員休息處等)之警示或隔離標誌

(3)其他設備通訊器材交通工具廢棄物搬動設施及其他等

(五)採樣

1採樣地點詳細記錄地點

2採樣方法以四分法縮分取得最終樣品 以四分法將初步之垃圾樣品量縮分成最終樣品

量其步驟如下

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

23

(1)縮分廢棄物之樣品量

A將初步取得的廢棄物樣品量除孔袋裝廚餘外所有垃圾袋 均應以人工方式進行破

袋垃圾經攪動拌合後均分成 4 等 分保留對角兩份並將其餘兩份予以捨棄

B選擇之對角兩份再經攪動拌合重新均分成 4 等分再取對 角兩份繼續進行前

述動作直至縮分成實驗所需之垃圾量 C在四分法縮分過程中如有較大物品可

先破碎再予混合現 場不易破碎之物品也可事先取出(如毛毯車胎等物品)依

四分法之縮分次數採取等比例量加回樣品中或用計算比例 採樣調整之

(2)測定樣品之單位容積重

A將調整後之廢棄物樣品攪拌混合後裝填至 398400402 立方公分之金屬盒內

待金屬盒裝填至八分滿時由兩人合力提起至離地約 30 cm 處使其自然落下以使

垃圾結實再 補滿金屬盒內之垃圾樣品重覆前述動作共三次 B以適當之天平

或磅秤稱量其重量以此重量扣除金屬盒重 後所得數據即為所的垃圾之單位容積

重有 關單位容積 重之詳細步驟另請參照「一般廢棄物(垃圾)單位容積重 測

定方法ndash外觀密度測定法」

C將剩餘垃圾重複上述步驟 A及 B重新取得新的單位容積重 當兩次單位容積重差

異在 10 以內時則樣品可接受以兩次 平均值為其單位容積重若差異大於 10

時則必頇將兩次樣 品倒回至 03 立方公尺垃圾堆中攪拌混合進行第三次取

樣第三次樣品之單位容積重與前兩次樣品單位容積重平均值 差異在 5 以內時

接受此一樣品以三次平均值為其單位容 積重若否則必頇依上述樣品採集步驟

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

24

ABC重新混 合採樣

D登錄合乎規定之單位容積重

(3)濕基物理組成分類樣品 樣品之物理組成包括溼基及乾基物理組成為避免樣品干擾

產生溼基物理組成分類應於採樣現場進行以減少因水分流失 或吸收造成的誤差

垃圾採樣主要為了解垃圾基本特性者垃圾物理組成分為 1紙類2纖維布類3木竹

稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11

類各類物理組成之細部分類如表二所示分類作業步驟如下

A將測定單位容積重後之樣品倒在一 6 m times 6 m 塑膠布上

B分類貯存容器置於分類樣品附近將每一種類垃圾依分類規範 放入適當之盛裝容器

C垃圾中的複合物品易判定可分割拆解者應將其分割拆解後 依其材質分類置入適

當之貯存容器中不易判定分割者依 據下列原則處理

(a)複合材質物品將其放入與其主要材質相符之貯存容器中

(b)無法破碎者按分類規範認定或目測其各項組成比例單獨存放並記錄

(c)非屬分類規範且無法判定分類者將其放入標示「其他」 或「其他不燃物」之容器

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

25

D持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後剩餘細孔垃圾歸類 至其他項中

E分別以適當天平稱其重量並將數據記錄之

3樣品保存

(1)單位容積重樣品經濕基物理組成分類後是為分類樣品經稱重 後其水分的蒸發問

題雖不再是樣品保存的重點考慮但仍應儘 量將容器密封並確認包裝是否完善

以避免不同樣品間之干 擾以圕膠袋為容器者應注意裝運時避免壓堆產生容器破

4安全注意事項 (1)採樣及分類人員在實地作業前應再確認安全防護及作業步驟 (2)垃

圾中含有尖銳物品例如釘子刮鬍刀片注射針頭及碎玻璃等作業人員必須被告知

其危險性不要徒手用力攪拌混合

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

26

固體廢棄物分析四分法

實驗原理

將收集而得的廢棄物傾倒於面積夠大之平面上並除去無代表性的巨大垃圾注意

需將以袋裝之垃圾一併散出之後攪拌至所有廢棄物混合為止再以四分法進行縮分

確保收集回來的垃圾均勻的混合也較具代表性

實驗原理

將所有垃圾一併散出於帆布上以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合

使用剪刀將所有垃圾小於一種程度接著將所有垃圾均分為四等分

將對角兩堆垃圾捨棄取另二對角之垃圾在將生於兩堆垃圾充分混合

再以四分法縮分取得最終樣品(取對角)

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

~四分法~

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

27

實驗討論及提升成效之注意事項

1所取垃圾為其所含各類組成皆能被選取故先做粗破碎剪至 10cmX10cm 以下

2四分法的困難在於垃圾要充分混合否則在四分時會分配不具均勻性

3此實驗要注意危險因為垃圾之成份尚未分析實屬未知

4本實作所使用之器材主要為鐵剪於較大型廢棄物使用使用時應注意其飛散問題

大型廢棄物應先去除或以大型破碎機破碎

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

28

固體廢棄物分析單位容積重

實驗原理

單位容積重是用來表示垃圾壓密的一種方式比較固定容積下垃圾的重量即可

瞭解垃圾之壓密程度而單位容積重的定義可以每單位容積的物質重量如 tonm3 或

kgm3 來表示

實驗原理

測量採樣箱的長寬高並且秤其重量

將採集之廢棄物裝入內容積為 01m3將垃圾填入採樣箱到八分滿

由兩人提至離地三十公分令其自由落下使垃圾積實

再填滿廢棄物後提重複三次最後填滿採樣箱

秤得重量計算得知廢棄物之單位容積密度

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 剪刀 5 鏟子

6 棉質手套

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

29

實驗結果

~計算公式

若空盒重為 Wo ( Kg) 則單位容積重Ro( Kgm3 )

可用下式求得 Ro( Kgm3 )=(W1 -Wo ) (0398040402)

垃圾採樣-單位容積重 登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

單位容積重

第一次樣品重 第二次樣品重 第三次樣品重 平均樣品重 單位容積重

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

30

問題討論

1 為何垃圾裝滿採樣箱之後尚頇離地三十公分使採樣箱自由落下

Ans

為了使採樣箱內之垃圾可以更加扎實但是尚頇注意再次添加垃圾時不可以手擠壓

垃圾因為會導致垃圾受力不平均導致單位容積數據出現偏差

2 進行初步破碎時應注意哪些孔細節

Ans

(1) 因為垃圾含有許多肉眼所看不到的細菌因為操作時應配戴口罩手套等防護用

具必要時應配戴護目鏡以確保自身安全

(2) 大多廢棄物中(如便當盒飲料杯)因為垂直以及圓弧的部分為避免實驗誤差

這些部位應在破碎時妥善處理

3 廢棄物中若含有無法破碎之物體應該如何處置

Ans

(1) 應該先行去除不具代表性及大型之廢棄物因易造成不正確之測定結果故需先去

除不具代表性如電器家具等 廢棄物再將大型之廢棄物予以粉碎後均勻混合

(2) 若是難切割之廢棄物如廢輪胎電池hellip等也應該依照一定比例納入實驗計算中

實驗討論及提升成效之注意事項

1 要注意垃圾不要放太多因為只需要裝八分滿在讓它自由落下自由堆積不要壓 它

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

31

使他自然的堆積並且秤重要注意秤重的單位

2 垃圾應注意類別皆應選入水分不應去除

3 本實作所使用之磅秤應注意確實歸零避免連同採樣箱重超過其可量測範圍

4 本實作所使用之器材採樣箱為鑄鐡開口箱因碰撞及實作之夯實步驟會造成其變

形扭曲可於底部四角加以加強防止破壞變化且其應於實作時皆應先檢驗其實際

大小以確保實作正確性

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

32

固體廢棄物分析物理組成分析

實驗原理

瞭解廢棄物之物理組成特性及可燃分不可燃分之比例並推算垃圾中可資源回收之

項目與比例並且分成濕基物理組成以及乾基物理組成將烘乾後之廢棄物樣品平舖

於塑膠布上依據各類去做分類如塑膠類玻璃類陶瓷類等等及其他類(含 5mm

以下之雜物)分類後稱重各組成重量所佔廢棄物乾重之百分率即為物理組成

1濕基物理組成分析方法

2乾基物理組成乾基物理組成是利用濕基垃圾重量扣除水分後之相對百分比值

實驗原理

測完單位容積重將其中一組廢棄物樣品取至烘乾另外一組廢棄物樣品分類 並個別秤其重量

將未烘乾之廢棄物樣品平舖於塑膠布上分為 11 類後稱重各組成重量所佔廢 棄物濕基之百分率即為物理組成

將烘乾後之廢棄物樣品平舖於帆布上依步驟 2 分類稱重各組成重量所佔廢 棄物乾基之百分率即為物理組成

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

33

實驗儀器與藥品

1 採樣箱 2 磅秤 3 帆布 4 熱風循環式烘箱

5 棉質手套 6 天秤

熱風循環式烘箱

操作時應注意

1 箱門確實關上開箱門時應停止

加熱運轉

2 設定在 100左右避免過高造成

垃圾燃燒

實驗結果

(一)濕基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘

類5圕膠類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)11其他(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢

棄物總重之百分比組成所稱之

(二)乾基組成

廢棄物經四分法縮分後秤重再將其置入 90(105)之循環送風式烘乾箱數天待其乾

燥後再將其分類為 1 紙類2纖維布類3木竹稻草類4廚餘類5圕膠類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)11其他

(含 5 mm 以下之雜物碎屑)等 11 類各類廢棄物占全部廢棄物總重(乾重)之百分比組

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

34

成所稱之

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

濕基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

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)

()

合計 ()

鐵金屬類 ()

非類金屬類 ()

玻璃類 ()

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

35

採樣人員

垃圾物理組成分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

乾基物理組成分類

組 成 重量(kg) 重量

百分比 總重 空重 組成重

紙類 () 1550 53082

纖維布類 () 11557 0533

木竹稻草落葉類 () 113465 3886

廚餘類 () 7511 2572

塑膠類 () 930 31849

皮革橡膠類 () 41882 0143

其他(含 5 mm 以下之雜物)

()

0 0000

合計 ()

鐵金屬類 () 570949 1955

非類金屬類 () 88396 0303

玻璃類 () 1662454 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0 0000

合計 ()

總計 100

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

36

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

37

實驗討論及提升成效之注意事項

1 垃圾會因城鄉差異和人的生活習慣而有不同其樣品基質隨區域時令而不相同 採

樣計畫訂定使用時應依據干擾的不同而須選擇適當之方法執行

2 垃圾採樣易受天候 影響在雨天將改變其垃圾含水量影響樣品的代表性故採樣應

於晴天或陰天進行

3 為了能具有代表性的廢棄物收一垃圾時避免收特定場所之垃圾而可能混雜事業

廢棄物之採樣點如焚化爐貯坑及其他已知具干擾之採樣點亦避免直接取樣

4 秤量時微量時可採上皿天平量測勿以一般磅秤量之精度會不夠

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

38

固體廢棄物分析三成分水分灰分可燃分

實驗原理

水分 將採樣所得之廢棄物秤重後置於大型烘箱中以 105plusmn5之溫度烘乾 3~5 天後稱重所散失之重量佔廢棄物重之 百分率即為廢棄物之含水率

灰分

將已秤重量之試樣置於坩堝中於 800之高溫灰化爐中 3 小時使可燃分充分氧化所剩殘渣佔原試樣之重量 百分率即為該試樣之乾基灰分

可燃分 (樣品總重量) - (水分 + 乾基灰分) 的重量為可燃分

實驗原理

樣品灰分之測定

樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

水分之測定

1

0001 5 10 g置於 上述已稱重之坩鍋中以 105 5

2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫 精

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

39

實驗儀器與藥品

1 上皿天平 2 分析天平 3乾燥器 4 循環送風式

烘箱

5 高強度剪

6 粉碎機 7 瓷製坩鍋 8 耐熱塑膠袋 9 高溫爐(灰化

爐)

10 坩鍋夾

11 隔熱手套

操作步驟

1確認切割室門鎖緊盛盤固定

2啟動電源鈕機具開始運轉

3將物料置於送料口拔出木壓條

4推入物料壓入壓條使物料進入切割室

5機具運轉聲音逐漸平順雜音減小再待數分

鐘即可令其停止

6取下盛盤即為粉碎後物料

7待機具完全停止運轉方可打開切割室

8每一樣品破碎後應徹底清理切割室及篩網

以免污染之後樣品

操作步驟

1確認坩鍋連蓋放置平穩拉門蓋上固定

2啟動電源鈕

3設定升溫曲線溫度-時間之變化關係

4 啟動 start

5操作面板顯示其目前加熱溫度

6高溫燃燒過程中請勿拉開拉門以免大量空

氣進入造成起火

7待灰化完成等其溫度降至 200 以下方可打

開拉門

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

40

8以坩鍋夾及隔熱手套取出樣品至乾燥器中乾燥

待測

實驗結果

水分

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

41

( 烘乾前垃圾重 - 烘乾後垃圾重 ) 烘乾前垃圾重

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()=(23kg-2kg)23 =01304

=1304

灰分

類別 灰分計算 乾基灰分

樣品淨重(g) 殘留灰分重(g) 百分比

紙類 48267 02846 590

纖維布 43816 02137 488

木竹稻草 179565 16117 898

廚餘 22197 85638 3858

塑膠 149627 09294 621

皮革橡膠 22072 04958 2246

其他 0 0 0

鐵金屬 - - 100

非鐵金屬 - - 100

玻璃 - - 100

其他 - - 100

乾基灰分

=(可燃各類灰分times各類乾基物理組成)+(不可燃各類灰分times各類乾基物

理組成)

總灰分

=乾基灰分(100-W)

可燃分

100-(水分+總灰分)

問題討論

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

42

1 為何實驗之前要先將坩鍋置入烘箱並記錄其編號

Ans

為了將坩鍋內所含之水分烘乾記錄其編號則是為了避免試樣與別組試樣

搞混以及用以分辨各類可燃物樣品

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於高溫灰化時應盡量遠處觀察即可且高溫灰化爐後方應有氣體收集

排氣因為在加溫的同時有可能會產生有毒氣體

2 加溫至 800持續三小時後等數小時後冷卻完畢(約 200以下附近)

放入乾燥器內 再來量測才是上策

3 於樣品粉碎時勿一次放太多否則很容易卡住且要注意是不管 是

要清理還是卡住首先要先關掉開關然後拔掉插頭目的是怕在清理

同時有餘電會讓它運轉造成人員的傷害且拔掉插頭最好是握住頭的

部份不要只拉線因為怕長久下 來導致接觸點的損害造成短路起火

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

43

參考資料lt一gt

廢棄物中灰分可燃分測定方法

中華民國 92 年 11 月 17 日環署檢字第 0920083144 號公告

自中華民國 93 年 2 月 17 日起實施

NIEA R20501C

一方法概要

定量之經粉碎後廢棄物樣品置於 800高溫爐中灰化冷卻後稱

重求其殘餘重量即為樣品之灰分樣品之可燃分通常不直接測定

而由樣品總量減去其水分和灰分而得之

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後廢棄物樣品(包含一般及事業廢棄物飛灰

底渣或灰渣及固化物)之灰分可燃分之測定

三干擾

(一)灰化時會爆炸或飛濺之樣品需前處理

(二)為避免灰分飛散坩鍋最好加蓋

(三)樣品中所含之碳酸鹽分解時會造成灰分測定值之負偏差及可燃

分測定值之正偏差

四設備及材料

(一)分析天平可精稱至 0001 g

(二)乾燥器(或乾燥箱附濕度顯示計)

(三)烘箱循環送風式烘箱附排氣設備且可設定 105plusmn5者

(四)高溫爐耐 1200plusmn50高溫附排氣設備且可設定 800plusmn50者

(五)坩鍋耐 1500以上高溫容積 50 mL附蓋

五試劑

六採樣及保存

所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

七步驟

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

44

測試前將附有蓋子之坩鍋洗淨後置於高溫爐中以 1200空燒 30

分鐘空燒後降低爐溫至 300時將坩鍋移至乾燥器冷卻備用使用前

稱重

(一)樣品水分之測定

1稱取適量之經粉碎後廢棄物樣品(粒徑 1 mm 以下精稱至

0001 g)約 5 至 10 g(W1)置於上述已稱重之坩鍋中以

105plusmn5之烘箱乾燥 2 小時取出移入乾燥器冷卻至室溫

精稱(W2)

2重複以上步驟直至前後兩次重量差小於 0005 g 為止

(二)樣品灰分之測定

1將經步驟七(一) 2之樣品及坩鍋置於 800plusmn50之高溫爐

中加熱燃燒 3 小時

2降低爐溫至 300時將坩鍋及樣品移入乾燥器中冷卻至室溫

精稱(W3)

(三)樣品可燃分之測定

樣品之可燃分不直接測定而由樣品總重量減去水分和灰分而

得之

八結果處理

水分 ()=( W1 - W2 )W1 times 100 ()

灰分 ()=W3W1 times 100 ()

可燃分 ()=100 () - 水分() - 灰分()

W1置入烘箱前之樣品重

W2經 105烘乾後之樣品重

W3經 800高溫爐灰化後之樣品重

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值

在 10 以下取其平均若在 10 以上則需再進行第三次測

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 5 時則必須捨去

前三次的實驗數據重新進行分析

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

45

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 5 時則取三次分

析數據平均值作為該樣品之檢測結果

十精密度與準確度

十一參考資料

(一)行政院衛生署環境保護局垃圾採樣分析手冊民國 73 年 5 月

(1984)

(二)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)

(三)Standard Test Method for Ash from Petroleum Products ASTM D482-

95 1995

(四)Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal

and Coke ASTM D3173-02 2002

(五)Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and

Coke from Coal ASTM D3174-02 2002

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

46

固體廢棄物分析熱值檢測

實驗原理

用成型器將樣品擠壓成型後秤重置於熱量計中之燃燒彈筒之燃燒

皿上樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽上昇之溫度

乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以樣品重量即

可求得樣品之熱值

實驗原理

鎳鉻線上綁上棉線將成型樣品放入燃燒皿中並壓於棉線上

開機後先測試冷卻水進出溫度並設定相關操作條件

重覆數次前六步驟至各樣品測量完成

將彈筒蓋緊置於熱卡計中並將氧氣鋼瓶一併打開

取出洩氣及開啟彈筒確認燃燒完成並擦乾內筒且紀錄熱值

啟動燃燒程序等待燃燒約三十分鐘

將已粉碎之各類固體廢棄物依序利用成形器擠壓成型於天秤秤重

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

47

實驗儀器與藥品

1 烘箱 2 壓錠成形器 3 熱斷式熱量計

(包含燃燒彈

筒棉線燃

燒皿)

4 氧氣鋼瓶 5分析天

實驗結果

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

48

垃圾熱值分析登記表

日期 採樣單位

地點 天氣

垃圾來源

組成百分比 熱值(calg)

紙類 () 53082 H=4357 calg

纖維布類 () 0533 H=4333 calg

木竹稻草落葉類

() 3886 H=4450 calg

廚餘類 () 2572 H=4440 calg

塑膠類 () 31849 H=9092 calg

皮革橡膠類 () 0143 H=4382 calg

其他(含 5 mm 以下之雜

物)

()

0000

合計 ()

鐵金屬類 () 1955

非類金屬類 () 0303

玻璃類 () 5679

其他不燃物 ( 陶瓷砂土

塊 )

()

0000

合計 ()

總計

重要記錄

目的

採樣方法

紀錄人員

品管人員

採樣人員

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

49

實驗討論及提升成效之注意事項

1 於壓錠後成錠應清除附著錠上之屑屑再量測其重量

2 錠與棉線應有一定的接觸面積確保有點火燃燒

3 應確實作重覆實驗以確保樣品之正確性

4 彈筒應保持平穩置入熱卡計之槽內避免樣品及棉線在燃燒坩鍋中無

接觸

5 彈筒切勿碰撞造成壓力過高產生危險或造成密合度不夠而洩氣

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

50

參考資料lt二gt

廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡計法

中華民國 93年 11 月 19 日環署檢字第 0930084869 號公告

自中華民國 94年 2 月 15 日起實施

NIEA R21401C

一方法概要

將樣品置入燃燒彈熱卡計內再置於附有絕熱式燃燒彈夾套之水浴槽

中點火燃燒後樣品所釋放之燃燒熱由外圍水浴槽吸收紀錄水浴槽

上昇之溫度乘上水及燃燒彈熱卡計水當量之和乘上水之比熱再除以

樣品重量即可求得樣品之熱值

燃燒彈熱卡計隨水浴槽之溫度上昇但因對外部絕熱無二者間之熱

傳現象因此可免除溫度修正之步驟

二適用範圍

本方法適用於經粉碎後之可燃性廢棄物樣品及一般廢棄物(垃圾)包

括垃圾中之紙類纖維布類木竹稻草類廚餘類塑膠類皮革橡膠類

及其他類粉碎樣品之熱值測定

三干擾

(一)所測試之樣品若含有高揮發性物質高爆炸性物質時將影響發熱量

之測定

(二)燃燒過程樣品濺出會造成負偏差

(三)發熱量低之樣品不容易完全燃燒應妥善選擇輔助燃料如雁皮紙

苯甲酸添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒

四設備及材料

(一)烘箱可設定 105plusmn5者

(二)分析天平可精稱至 0001 g

(三)燃燒彈熱卡計(如圖一)附有設備如下

1燃燒筒

2電子式溫度計或貝克曼溫度計附放大鏡可正確讀取溫度至小數後

第二位並可以放大鏡讀取小數後第三位之估計值

3鎳鉻絲(¢01 mm times 100 mm)

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

51

(四)氧氣鋼瓶附壓力閥氣體壓力表若非高純度氧氣鋼瓶必須加裝純

化設備如過濾器吸收瓶等

(五)定量瓶容量 2 L

(六)壓錠器

五試劑

(一)試劑水適用於重金屬及一般檢測分析其比電阻應在 10 MΩ-cm 以

(二)苯甲酸試藥級苯甲酸之發熱量為 6314 calg通常用以測試水當

量或當作輔助燃料使用

(三)雁皮紙其發熱量為 3800 至 4000 calg 之間用作包裝樣品或當作

輔助燃料

(四)鎳鉻絲其發熱量為 775 calg一般使用約為 001 g

六採樣及保存

(一)所有樣品依循採樣計畫執行採樣計畫必須參照環保署公告之「一般

廢棄物(垃圾)採樣方法」或「事業廢棄物採樣方法」撰擬

(二)為避免大氣濕度之干擾樣品需妥善以乾燥箱保存實驗分析之動作

應儘速讓樣品與大氣之接觸時間縮短

七步驟

(一)將粉碎後之樣品稱取約 2 g 置於坩鍋中置入烘箱以 105plusmn5烘乾至

少 2 小時取出置於乾燥器中冷卻至室溫後以分析天平精稱其重 W1

(二)將稱重後樣品以「雁皮紙」包裝置於燃燒彈熱卡計之燃燒皿上

使其與鎳鉻絲接觸並將鎳鉻絲兩端纏於燃燒筒之兩電極棒上牽引

鎳鉻線連接於點火電極上但若樣品發熱量過低或鎳鉻絲無法點燃時

則必須添加已知熱值之輔助燃料以便助其完全燃燒通常所使用之輔

助燃料有苯甲酸或其他已知熱值且可燃性高之物質

(三)將燃燒筒組合完成將燃燒筒上方之氣閥打開並將和氧氣筒相連之氧

體導管鎖入燃燒筒上緊密蓋上燃燒室之頂蓋以壓力 25 kgcm2之氧

氣導入燃燒彈熱卡計內

(四)將燃燒彈熱卡計之蓋子打開(其下有兩電線切勿弄斷)將燃燒筒放

定位後以定量瓶精取 2 L 之試劑水注入依步驟(八)拆開燃燒筒後

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

52

檢查燃燒筒內防漏之橡皮環是否有斷裂老化或其他可能漏氣造成之

原因並予以排除後再從步驟(二)重新進行分析若無漏氣之現象

以定量瓶精取 2 L 之試劑水加入水浴槽將燃燒彈熱卡計之蓋子下方

之二電極連接於燃燒筒上方後蓋好

(五)以橡皮環將左側馬達及燃燒彈熱卡計上方之攪拌器相連並啟動攪拌

(六)點火後查看貝克曼溫度計之溫度是否有上昇之現象(約在點火後數秒

即可發現)若無表示樣品並未點著(註 1)則依步驟(八)將燃

燒彈熱卡計及彈筒拆開再從步驟(二)重新進行分析

(七)若溫度有上昇之現象則持續攪拌至樣品完全燃燒及水溫和燃燒筒之

溫度達平衡(約 15 分鐘)後再記錄其溫度值讀取溫度值至小數第

3 位(利用放大鏡讀取刻度或電子式溫度計均可)

(八)關閉馬達開關把馬達和攪拌器相連之橡皮環取下後拆開燃燒彈熱卡

計並將蓋子和燃燒筒相連之兩電極拆下取出燃燒筒並將水倒掉

將燃燒筒之氣閥打開排除氣體拆燃燒筒並將剩餘之鎳鉻絲清除

將燃燒筒內之水及坩堝內之殘餘灰分擦拭乾淨

(九)每批次樣品分析後最少需測一次水當量值一般以苯甲酸為樣品依

相同分析步驟測定之其用意在測定整個系統所吸收之熱值並予以

校正回正確值

八結果處理

EW = HBA times WBA( TU times 1 calg)-WH2O

EW水當量(g)(註 3)

HBA苯甲酸之發熱量(calg)

WBA苯甲酸重量(g)

TU上升溫度()

WH2O內圓筒水量(g)

ΔK = ( HP times WP + HNi times WNi )

ΔK發熱補正值(cal)(註 5)

HP雁皮紙發熱量(calg)

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

53

WP測定時所使用雁皮紙重量(g)

HNi鎳鉻絲發熱量(calg)

WNi測定時所使用鎳鉻絲重量(g)

Hi = [ TU times ( WH2O + EW ) times 1 calg-ΔK ]W1

Hi各類樣品乾基發熱量(kcalkg)

W1樣品重量(g)

HTd = Σi=17 Hi times Ai Σi=1

7 Ai

HTd廢棄物乾基總熱值(kcalkg)

7七類可燃物

Ai各類樣品重量百分比(註 4)

Hh = ( 100-W )100 times Hd

Hh廢棄物濕基之高位發熱量(kcalkg)

W廢棄物水分()

Hl = Hh-6 ( 9 H + W )

Hl廢棄物濕基之低位發熱量(kcalkg)

H廢棄物元素分析中氫含量()

九品質管制

(一)樣品重複分析每一樣品必須執行重複分析若兩次分析的差值在 10

以下取其平均若在 10 以上需再進行第三次測定

(二)若第三次測定值與前二次平均值的差值大於 10 時則必須捨去前三

次的實驗數據重新混合樣品進行分析

(三)若第三次測定值與前二次平均值的差值小於 10 時則取三次分析數

據平均值作為該樣品之檢測結果

十精確度與準確度

十一參考資料

(一)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

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

54

法昭和 58 年(1983)

(二)日本工業分析方法標準JIS M88141994

(三)Standard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke by the

Adiabatic Bomb Calorimeter ASTM D2015 2000

註 1未著火可能之原因為

(1)樣品在裝置燃燒筒或加氣時受震動而未壓到鎳鉻絲

(2)在綁鎳鉻絲時未綁好

(3)鎳鉻絲燒斷時產生之火花並未和樣品相觸

(4)樣品本身之可燃分不高或熱值低不易著火

註 2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

註 3水當量燃燒筒內樣品燃燒時所產生之熱量不僅使內筒水量溫度上昇

燃燒室本體內筒攪拌器及溫度計等亦吸收熱量因此其溫度上昇亦應

列入考慮此等熱量以水量表示時即稱為水當量水當量之測定係利用熱

量標定用苯甲酸 10 g 作樣品以上述方法加以燃燒後利用公式計算求得

此時苯甲酸之燃燒不需使用雁皮紙包裝而係以成型器(壓錠機)擠壓

成型後置於燃燒皿上燃燒進行測定

註 4不燃物之熱值為 0 kcalkg

註 5發熱補正值因使用雁皮紙及鎳鉻線所造成發熱量誤差之修正

圖一 燃燒彈熱卡計圖

燃燒筒

貝克曼溫度計點火電極

攪拌器

水浴

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

55

參考資料lt三二gt

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 R12502C

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 105plusmn5 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

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

56

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 05 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

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

57

(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

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

58

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

十一參考資料

(一)Chapter One US EPA Test Methods for Evaluating Solid Waste Physical

Chemical Methods SW-846 rdquoQuality Controlrdquo Chapter Two ldquoChoosing The Correct

Procedurerdquo Chapter Three ldquoInorganic Analytesrdquo Chapter Four rdquoOrganic Analytesrdquo

Chapter Five ldquoMiscellaneous Test Methodsrdquo Chapter Six ldquoPropertiesrdquo Chapter

Seven ldquo Introduction and Regulatory Definitionsrdquo Chapter Eight ldquoMethods for

Determining Characteristicsrdquo 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 R10101C)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

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

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

59

(1)各組成之乾基重 WD1WD2WD3hellipWDN

(2)各組成之乾基組成百分比 PD1PD2PD3hellipPDN

(3)乾基總重 WDT(非必要可假設為 100)

(4)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

PH1 = ( Ww1 ndash WD1 )Ww1

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的乾基重

PD1 times WDT = WD1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WD1 times PH1( 1 ndash 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 + hellip + WWN

(5)個別濕基物理組成百分比

PW1 = Ww1WwT

PW2 = Ww2WwT

(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 PW1PW2PW3hellipPWN

(2)濕基總重 WWT(非必要可假設為 100)

(3)各組成之水分 PH1PH2PH3hellipPHN

2計算步驟如下

(1)計算個別組成的濕基重

PW1 times WWT = WW1

(2)計算個別組成中之水重

WH1 = WW1 times PH1

(3)計算個別組成乾基重

WD1 = WW1 - WH1

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

60

(4)計算乾基組成總重

WDT = WD1 + WD2 + WD3 + hellip + WDN

(5)個別乾基物理組成百分比

PD1 = WD1WDT

PD2 = WD2WDT

(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 times 水分=PW1timesPH1

(2)將個別組成之水重相加即可得到總水分

總水分 = Σ( PW1 times PH1100 )

(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 times ( 100 ndash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)times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 times (100 ndash 水分)100

3濕基低位熱值 hl

hl = 濕基高位熱值 - 6times( 9 H + W )

H氫含量

W總水分

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

61

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

一般廢棄

物(垃

圾)

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

一般廢棄物(垃圾)單位容積重測

定方法ndash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

熱值 廢棄物熱值檢測方法ndash燃燒彈熱卡

計法 NIEA R214

可燃性垃

水分 一般廢棄物(垃圾)水分測定法 NIEA R213

灰分

可燃分 廢棄物中灰分可燃分測定方法 NIEA R205

管狀燃

燒法

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

廢棄物中凱氏氮含量檢測方法 NIEA R410

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

焚化飛

灰底

渣衍生

採樣 事業廢棄物採樣方法 NIEA R118

水分 廢棄物含水份測定方法ndash間接測定

法 NIEA R203

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

62

適用對象 檢測項目 檢測方法 公告方法

編號

物 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

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

63

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) ()

合 計 ()

鐵金屬類 ()

非鐵金屬類 ()

玻 璃 類 ()

其他不燃物(陶瓷砂土) ()

合 計 ()

三成分

分析

水 分 ()

灰 分 ()

可 燃 分 ()

元 素

分 析

︵ 乾

基 ︶

碳 ()

氫 ()

氧 ()

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

64

氮 ()

硫 ()

氯 ()

乾基發熱量 (kcalkg)

濕基高位發熱量 (kcalkg)

濕基低位發熱量 (kcalkg)

65

圖一 垃圾組成關係

65

圖一 垃圾組成關係