Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Комплексное устойчивое управление отходами. Жилищно-коммунальное хозяйство: учебное пособие

Уланова О. В., Салхофер С. П., Вюнш К. ,

3.3.2.1. Общий органический углерод (ТОС)

Введение

Общий органический углерод (TOC), нем., (ООУ), рус. представляет собой предельное значение для механически и биологически обработанных отходов. Составляет около 18 % по массе. Высокое значение ООУ предполагает высокое содержание органического вещества. Если предельное значение превышено, отходы подвергают дополнительной биологической обработке, прежде чем они могут быть складированы. На предприятиях механическая и биологическая обработка отходов происходит путем компостирования (аэробная обработка) или ферментации (анаэробная обработка) общего количества отходов или отдельных фракций. Целью определения ООУ является выявление биологической активности отходов. Содержание углерода в веществе определяется органической долей (ООУ – общий органический углерод) и неорганической (ОНУ-Общий неорганический углерод), которая состоит преимущественно из карбонатов. Общее содержание углерода (ОСУ) складывается из суммы ООУ и ОНУ. Эффективная биологическая обработка отходов позволяет снизить (ТОС) до < 18 % по массе.

Принцип измерения

Для определения ООУ перед измерением удаляют неорганический углерод с соляной кислотой, так чтобы в пробе осталась только органическая часть. Проба измеряется аналогично определению общего содержания углерода. ОНУ вычисляется из разницы между ОСУ и ООУ. ООУ измеряется с помощью метода ИК-спектроскопии, с применением анализатора общего органического углерода. В качестве стандарта калибровки используется вещество с определенным содержанием углерода. Как правило, используется СаСО3 и ацетанилид.

Определение содержания ООУ по сути состоит из двух частей. В первой части навеску пробы помещают в керамический сосуд. Навеска пробы рассчитывается в соответствии с ожидаемым содержанием ООУ и подготовленной калибровкой анализатора углерода. После определения навески к пробе добавляют концентрированную соляную кислоту. Это приводит к расщеплению карбонатов (неорганический углерод), с образованием углекислого газа. Для защиты анализатора углерода на промежуточном этапе должен выделяться избыток соляной кислоты при нагревании пробы. Это обеспечивается путём пребывания обработанной пробы в течение 120 минут в сушильном шкафу при температуре около 90 °C. Для предотвращения горения, в пробу перед входом в шкаф добавляют соду. Во второй части с помощью инфракрасного газового анализа определяется содержание остаточного углерода (который здесь устанавливается равным органическому углероду).