固体废弃物四环三B第六组组长高楌竣4950N083组员林振铭.docx

固体废弃物四环三B第六组组长高楌竣4950N083组员林振铭.docx

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固体废弃物四环三B第六组组长高楌竣4950N083组员林振铭

固體廢棄物實驗

四環三B

第六組

組長:

高楌竣4950N083

組員:

林振銘4950N079

顏志峰4950N033

戴上圍4950N036

王宗棋4950N029

盧佳源4950N035

林展煜4950N028

孫瑞聰4950N085

實驗一、四分法

一.原理

首先將所需要之廢棄物傾倒於面積夠大之平面上，接著去除無代表表性之巨大垃圾，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。

二.步驟

將所有垃圾一併散出，以鏟子將所有垃圾充分攪拌混合，以剪刀或徒手使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，再一次均分為四等分，捨棄二對角之垃圾，取剩餘二對角之垃圾即可。

三.實驗儀器與藥品

1.採樣箱

2.磅秤

3.手套

四.結果

第一次

第二次

紙

1.20kg

廚餘

0.06kg

竹筷

0.08kg

竹筷

0.19kg

樹葉

0.08kg

塑膠

0.76kg

保麗龍

0.08kg

紙

0.93kg

塑膠

0.76kg

橡膠

0.12kg

鋁

0.11kg

保麗龍

0.08kg

原重

2.20kg

原重

2.40kg

分類後

2.10kg

烘乾後

2.25kg

烘乾分類後

2.20kg

五.討論

四分法的困難在於垃圾的臭味，實驗還是帶個口罩比較好，這實驗難在於需把垃圾破碎至一種程度，這比較耗費時間，其餘大致上可以，次外我們這組有八個人所以動作起來還算迅速，並沒耗用多少時間。

實驗二.單位容積重

1.原理

將垃圾置入採樣盒約八分滿後，提離地30cm使之自由落下，再填滿廢棄物後，提離地30cm自由落下，重複三次，即可得知廢棄物之單位容積密度。

二.步驟

測量採樣箱大小

三.實驗儀器與藥品

1.尺

2.採樣箱

3.磅秤

4.手套

四.結果

0.4*0.4*0.4=0.064m3

2.2kg/0.064m3=34.38kgw/m3

2.4kg/0.064m3=37.50kgw/m3

（34.38+37.50）/2=35.90kgw/m3

五.討論

手持量測桶時是最困難的，這實是要考驗兩個人的默契，要是一邊太早放手，兩邊的密度就會有差異，數據就會有微妙的變化，磅秤有公斤跟台斤這個部份就要特別的注意，不然大致上是都可以，沒有什麼需要特別注意的。

實驗三.物理組成-濕基

-乾基

一.原理

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。

二.步驟

依分類，分別將樣品中各物理組成置於容器中，以磅秤或上皿天平測得各濕基垃圾組成重量百分率。

三.實驗儀器與藥品

1.平板或帆布及容器

2.磅秤

3.上皿天平

4.5mm篩

四.結果

濕基組成

紙

1.20kg/2.10kg=0.571=>57.1%

竹筷

0.08kg/2.10kg=0.038=>3.8%

樹葉

0.08kg/2.10kg=0.038=>3.8%

保麗龍

0.08kg/2.10kg=0.038=>3.8%

塑膠

0.76kg/2.10kg=0.361=>36%

損失

0.10kg/2.20kg=0.045=>4.5%

乾基組成

廚餘

0.06kg/2.20kg=0.027=>2.7%

竹筷

0.19kg/2.20kg=0.086=>8.6%

塑膠

0.76kg/2.20kg=0.345=>34.5%

紙

0.93kg/2.20kg=0.422=>42.2%

橡膠

0.12kg/2.20kg=0.054=>5.4%

鋁

0.11kg/2.20kg=0.050=>5.0%

保麗龍

0.08kg/2.20kg=0.036=>3.6%

損失

0.15kg/2.25kg=0.066=>6.6%

五.討論

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。

實驗四.三成分-水分,灰分,可燃分

1.原理水率原理：

將採樣所得之廢棄物秤重後，置於大型烘箱中，以105±5℃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。

灰分測定：

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。

二.步驟

將坩堝洗淨後，放入烘箱，烘乾約30分鐘。

將空坩堝秤重並紀錄，試料放入後也要秤重和紀錄，然後將全部的坩堝放入高溫灰化爐並設定好時間3小時、溫度800℃，經過幾個小時冷卻至100℃左右取出，再把坩堝拿出分別秤重。

三.實驗儀器與藥品

1.循環送風式烘箱2.高溫灰化爐（800℃）3.坩堝x4個4.上皿天平5.勺子

四.結果

廚餘

紙類

橡膠

保麗龍

灰化試料（前）

13.17g

1.5523g

2.2973g

3.8522g

灰化試料（後）

0.439g

0.6899g

0.0792g

0.0225g

水份:

（4.33–1.97）/4.33=54.5%

廚餘

0.4390g/13.170g=0.033

竹筷

0.6899g/1.5523g=0.444

紙

0.0792g/2.2973g=0.034

塑膠

0.0225g/3.8522g=0.058

金屬

1

0.033*0.02+0.444*0.046+0.034*0.447+0.058*0.482+1*0.005=0.07

0.07*（1–0.545）=0.0318=>3.18%---灰份

可燃份=100%-（54.5%+3.18%）=42.32%

水份:

54.5%灰份:

3.18%可燃份:

42.32%

五.討論

這實驗很簡單，但等待的時間相當長，須有人員在那環視，以防止高溫灰化爐達800度時出意外持續升高就可能導致機器燒掉或試驗室燒掉等突發狀況發生，也要注意試料因高溫而燃燒冒煙，必須以電風扇吹著機器。

實驗五.發熱量

一.原理

將試樣壓錠稱重後置於充滿氧氣之彈筒中，連通電極通電，使試樣燃燒氧化，藉由儀器環境溫度之變化，及儀器預先以已知熱值之標準物標定之熱容值，可求得試樣之單位發熱量。

二.步驟

將不同的試料分別容器內，大約八分滿即可，各試料階壓一顆，秤重後紀錄，接著將試料放入斷熱式熱量計中，設定好試料重量，按下開始，30分鐘左右即可測得熱卡數。

三.實驗儀器與藥品

1.斷熱式熱量計2.上皿天平3.壓錠器4.勺子

四.結果

橡膠

H=8239cal/g

保麗龍

H=9351cal/g

紙類

H=3667cal/g

廚餘

H=3679cal/g

8239cal/g*0.447+9351cal/g*0.046

+3667cal/g*0.482+3679cal/g*0.02

=5954cal/g

C=5954*（1–0.545）=2709cal/g

H=2709–6*54.5=2382cal/g

五.討論

試料放入時需注意試料的多寡，否則放入斷熱式熱量計測熱卡數時數值會不準確，密封罐放入斷熱式熱量計時要確實放好、裝著待測物的坩堝要放入密封罐時也一定要確實鎖緊，不然會導致漏氣，到時又要重新在來過，操作時要謹慎，不然一個小錯誤就全部都要重來了，很浪費時間的。

實驗六.資源回收再利用-廢食用油製皂

-廢食用油製生質柴油

-廚餘推肥

廢食用油製皂

一.原理

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。

二.步驟

1.將廢食用油先以濾網過濾雜質備用。

2.將鹽一大匙、糖一大匙放入100ml水中拌勻。

3.取45gNaOH溶於水中拌勻。

4.將NaOH溶液270c.c.的廢食用油中。

5.加入數滴檸檬汁或皮，用攪拌器打15~30分鐘成黏稠狀（可稍加熱加速反應）。

6.倒入模型3天，可倒出，放通風的地方。

7.半個月後可用。

三.實驗儀器與藥品

廢食用油270ml

NaOH45g

食鹽和糖各一匙量

電子天秤*1

藥勺*1

模型*1

四.結果

五.討論

加入少許麵粉可以使它成乳白色，也可降低油的膩味，若油是使用較乾淨的，並非炸過數次的回鍋油，色澤也會比較漂亮，重點是回收再利用，讀環工系一定要的，環保教地球。

廢食用油製生質柴油

1、原理

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）以內。

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。

酯交換法原理：

油脂的酯交換包括油脂中的甘三酯與脂肪酸、醇、自身或者其他酯類作用，而引起酯基交換或分子重牌的過程。

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反應。

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、和轉酯化反應。

本實驗室以「轉酯化反應法」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反應，原理是利用醇類與職務由中的三酸甘油酯反應，故其反應與紙類的聲成反應相類似。

二.步驟

三.實驗儀器與藥品

廢食用油、燒杯、錐形瓶、塑膠滴管、秤藥勺、秤紙、量筒、電子天平、去離子水、分液漏斗、加熱攪拌器、溫度計、濾網、NaOH、醋酸、廢食用油

四.結果

五.討論

這成果令我們相當滿意，雖然等待的時間有些許冗長，但想到這樣子就可以做成生質柴油，我們環工系對社會的貢獻度還真是大，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，但這還不是很有效的廣泛使用，因為原物料不多，對環境的保護還是有限