[发明专利]一种固体可燃物总有机碳（TOC）的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学分析测试技术领域，具体涉及一种固体可燃物总有机碳（TOC）的测定方法。 

背景技术

城市生活垃圾处理技术主要有填埋、焚烧和堆肥，焚烧作为固体废弃物（属固体可燃物）处理处置的三大主要技术之一，具有占地面积少，减容减量率高，无害化处理率较高；将城市生活垃圾的可燃垃圾焚烧产生的热能转化为可利用能源，是当今世界实现低碳、环保的主流。固体可燃物燃烧产生的热值的多寡主要由组分中总有机碳（TOC）值决定，因此，固体可燃物TOC的测定，在此领域有十分重要的意义。 

国内外与TOC测定相关标准有 《土壤改良剂和培养基有机物质含量和灰分测定》（BS EN 13039-2000； DIN EN 13039-2000），《土壤改良用有机土壤改良剂和有机物质总有机物质的测定 煅烧法》（NF U44-160-1985），《污泥 处理后生物废弃物 土壤和废物 干式燃烧法测定总有机碳（TOC）》（NF X31-040-2013；DIN EN 15936-2012；EN 15936-2012），《土壤有机质测定法》 (GB 9834-88)，《微生物肥料》 (NY 227-94)，《有机肥料有机物总量的测定》(NY/T 304-1995)，《有机-无机复混肥料》(GB 18877-2002)，《有机肥料》 (NY 525-2002)，《城市生活垃圾有机质的测定 灼烧法》(CJ/T96-1999），《固体废物 有机质的测定 容量法和燃烧法》（HJ-征求意见稿）等。目前，与TOC 测定相关的文献甚多，测定对象主要涉及水、土壤、沉积物、肥料和废弃物等；所有涉及TOC测定方法归纳为：灼烧法、干法氧化与湿法氧化。 

灼烧法：固体废物中有机质，经灼烧后使其挥发，使固体废物失重，用有机质与有机碳之间的校正系数换算，得到固体废物中TOC值。该法不足之处：1、灼烧温度影响测定结果；2、对来源广泛、种类繁多、组成复杂的固体混合物，其校正系数难以获得。因此，不适宜组成复杂的固体可燃物TOC测定。 

干法氧化：又称燃烧法，从理论上看，是一种能确保不同形式的有机碳（OC）被氧化的方法，是一种最准确的方法，可以作为校准其他方法的标准。干法氧化使用的燃烧设备是燃烧管或催化炉将OC转化成CO₂，用非色散红外探测法(NDIR)、薄膜电导率探测法、热导池法、容量法、重量法、压力计法、近红外光谱法、库仑滴定法、火焰离子化检测法、电位分析法、浊度测定法、离子色谱和气相色谱法等测定CO₂。目前，只有非色散红外探测法、薄膜电导率探测法被美国试验材料科学会（ASTM）所认证，其中，非色散红外探测技术是主流。该技术简单、快捷、价格低，不会对环境带来二次污染。但是，此法仅对成分单一的或组分简单且相对稳定的水体适用，某些因素如溶液中的悬浮物、胶态物质、pH值等对测定结果有较大的影响，对于复杂水体如废水样，需要进行预处理。该方法对水体等低含量TOC分析有一定的优势，但不适合对TOC含量高的固体有机物测定，更不适合组成复杂的固体可燃物TOC测定。 

湿法氧化：用不同的氧化剂在不同条件下（如消解时间和反应温度等）氧化OC。氧化剂的种类很多，如过氧化氢、过氧化钾、高锰酸钾、重铬酸、过硫酸盐等，但使用最多的是过硫酸钠、过硫酸铵和重铬酸。在氧化过程中，辅以加热、加压、紫外线照射等来提高氧化效率。此法的不足之处：1、样品中的非TOC还原物质产生严重干扰，因此，不适合组成复杂的固体可燃物TOC的测定；2、分析过程易对环境带来二次污染，不利于环保。