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。
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二、適用範圍
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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。
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三、干擾
(一)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。
(二)垃圾來源須具有代表性,垃圾基本組成調查採樣應排除市場、學
校、工業區等來源不具地方代表性之廢棄物,另於重大災害及節
慶期間之垃圾質量亦不具代表性,應予排除。
(三)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。
(四)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。
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四、設備及材料
(一)採樣器材
採樣器材必須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:不銹鋼材質或塑膠材質製,規格可從大至小,大型者
如水泥拌合用,小型者如園藝用,亦可以適當大小之匙、瓢等
代替。
2.單位容積重測定容器:0.1 立方公尺之金屬盒(0.5 m × 0.
5m× 0.4m 高)(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 × 6m 以上)、磁鐵、孔徑 5mm 標準
篩、鋼夾。
6.其他輔助工具:標竿、黃色警戒繩、標籤、膠帶、計算機、皮
尺、可稱重 20kg 以下天平(精確至 0.01 kg)、可稱重 40k
g 以上磅秤(精確至 0.1kg)及輔助照明設備、供電設備等。
(二)樣品容器
樣品容器選擇時,須依廢棄物之性質、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 500g 至 5 kg 不等
之不吸水、耐酸鹼及可直接置於烘箱內乾燥樣品,溫度可耐 150
℃以上者之塑膠袋或盛裝容器。
(三)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,作業人員必須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,必須有適當的防護,於
垃圾採樣時之個人防護裝備(Personal protection equipmen
t ,簡稱PPE) 包括:
(1) 呼吸防護器:活性碳防塵口罩或面罩。
(2) 防護衣著:長袖上衣及長褲。
(3) 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。
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五、試劑
無。
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六、採樣
垃圾採樣工作,分別依採樣計畫書撰擬、採樣地點設置、採樣頻率及
採樣樣品數、採樣方法、濕基物理組成分類、樣品保存及運送、安全
防護及工地場地復原等項說明如下:
(一)採樣計畫書撰擬:在進行採樣前,需先撰擬採樣計畫書。採樣計
畫書要項至少包括:
1.背景說明。
2.採樣組織與分工。
3.現場設備與相關措施。
4.樣品管制、運送及保存作業。
5.安全衛生及污染防制措施。
(二)採樣地點設置
垃圾採樣地點依採樣目的之不同而有所區別,進行地區垃圾基本
組成分析者,其採樣前應先於掩埋場、處理廠或轉運站內,設置
一處安全性佳,乾淨平坦且面積大於 10 m × 10 m 的場地,底
部為水泥地或鋪設鋼板,並以標竿及警戒繩將採樣作業場地區隔
開來。
採樣地點之垃圾來源為規劃採樣區域內,具該區域代表性之隨機
一個車次清運車輛載運之垃圾為採樣對象。其車輛載重約為 2
至 5公噸間。避免選自載重量不足或高載重壓縮式轉運車輛。
前項具代表性之車輛,係指非專收學校、市場或特定機構垃圾,
並且清運路線包含調查地區主要都會型態(如商業區、住宅區、
住商混合區等)之垃圾清運車輛。抽樣車輛於選擇前應先取得該
區域所有清運路線,排除不具代表性路線車輛後,隨機抽取。
按所需之目的及地區之性質,妥善劃分採樣區域。於每一區域中
,選定具有代表性之垃圾車作為樣品來源。特定地點如果菜市場
等則視需要劃定為單獨之採樣區。同一車次之垃圾以取得一件樣
品為限。
特殊組成調查如焚化爐內垃圾成分分析、資源回收場物質組成及
市場垃圾調查等,可視其目的由貯坑或堆置區進行採樣。
(三)採樣頻率及採樣數
垃圾採樣分析,為一長期性、經常性工作,由長期連續採樣分析
之紀錄,所顯示之數據,較具確實性及代表性。為使每年公布之
垃圾組成特性數據具有學理上之統計意義,每年垃圾採樣分析之
樣品數應依所訂之精密度及信賴度要求計算之。
1.採樣頻率
為避免季節因素對採樣結果造成影響,所有採樣數應平均分布
於四個季節中進行,或安排於每月或隔月進行採樣。
2.採樣樣品數(註1)
採樣時之計算樣品數係以一 0.1 立方公尺之單位容積重垃圾
計算之。採樣結果應於要求的信賴度及精密度下計算所需採樣
之樣品數,計算結果不足時,應增加採樣之樣品數。
採樣樣品數 n之計算必須滿足所需的測量精密度,並且考慮信
賴區間,採樣數計算公式如下:
t*×s 2
n =(────)
_
e ×x
t* =採樣數 n0 及所要求信賴區間對應的統計學參數,如表一所
示。(註:n0為第一次實際採樣時之粗估樣品數)
_
x =n 次採樣所得單位容積重算數平均值
s =n 次採樣所得單位容積重的標準偏差
e =需求的採樣精密度
(四)採樣方法
樣品採集視採樣機具設備狀況,可以下述之網格法或四分法取得
初步樣品,再配合四分法進行縮分,取得最終樣品。初步樣品量
以 200 至 300 公斤為宜;最終樣品量則以三個 0.1 立方公
尺單位容積重之量為宜。樣品在現場測定單位容積重後,立即進
行濕基物理組成分類與稱重。
1.取得初步樣品
(1)以網格法(grid)取得初步樣品
A.在預先劃定之採樣區內,建立一 6 m × 6 m 之正方形面
積,將一車垃圾(約 3 至 4 公噸重)傾卸於此正方型
面積內。於正方形四個角上以標竿及警戒繩連接其四邊,
必要時,留一邊讓重型攪拌機具進入。並將這些垃圾以挖
斗在不觸及最底部情形下在該劃定區域內撥平,完成 6 m
× 6 m 之正方,40 至 60 公分厚之垃圾面。
B.將每邊以黃色警示帶連接後,以皮尺量測四邊,以每 2m
為一單位,以紅色塑膠繩繫於警示帶上,則可將此 6m ×
6m 之區域分隔成九個 2m × 2m 之子區域。
C.於每個子區域之中央點,以此點前後左右各 0.25 m 延伸
,以及從表面算起垂直向下 0.4 至 0.6m 深度,讓此區
域之所有垃圾儘可能裝進 0.1 立方公尺之金屬盒內,裝
填時並不需要破袋。若此點有大型垃圾(廢電冰箱、廢電
視機等無代表性之垃圾),則捨棄。
D.將九個子區域之垃圾次樣品倒置在旁舖置好之鋼板上,再
以鎌刀破解成袋垃圾,釘鈀攪動拌合。
(2) 以四分法取得初步樣品體
A.將一車垃圾傾卸於預先設置的採樣區內,底部為水泥地或
舖置鋼板,將整車垃圾進行破袋攪拌。堆成圓形或方形後
,平均分為四等分。
B.隨機將其中對角的兩份捨棄,餘留部分重複進行前述舖平
並分為四等分,捨棄一半直至所剩垃圾量約 200 至 300
公斤之樣品量為止。一般 3 至 4 公噸左右垃圾量約
進行 3至 4 次即可達成。
2.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約 0.3 立方公尺之最終
樣品量,其步驟如下:
(1) 縮分至 0.3 立方公尺之樣品量
A.將初步取得的 200 至 300 公斤之樣品量,除小袋裝廚
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,直至縮分成約 0.3 立
方公尺容積之垃圾量。
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 0.3 立方公尺樣品,攪拌混合後,裝填至 0
.1立方公尺之金屬盒內,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,所得數據再乘以 10 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-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,則必須將兩次樣品倒回至 0.3 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,則必須
依上述樣品採集步驟 A.、B.、C. ,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.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);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:
(1) 將測定單位容積重後之樣品,倒在一 6 m × 6 m 塑膠布上
。
(2) 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中。
(3) 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,按表二分類規範認定,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」之容器中。
(4) 持續分類至大於 5 mm 的物品被分類完後,剩餘細小垃圾歸
類至其他項中。
(5) 分別以適當天平稱其重量,並將數據記錄之。
(五)樣品保存及運送:
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。以塑膠袋為容器者,應注意裝運時避免壓堆產生容器破
損。
2.樣品運送前,應指定人員負責樣品點收,並儘可能於當日運回
實驗室,最遲不得超過 24 小時。
3.採樣紀錄表應隨樣品送回實驗室。
4.交與實驗室收樣人員點收並確認樣品。
5.樣品中屬於有機物部分,特別是廚餘,應於送回實驗室後,立
刻進行乾燥處理,未能立刻乾燥者,得於 4±2 ℃冷藏下保存
24 小時。經乾燥之樣品,得保存 60 天。
(六)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
。人員接觸垃圾並執行分類時,必須確實著適當的個人防護裝
備防護。
3.垃圾自清運機具傾卸時及重機具整理時,易碎或塊狀廢棄物如
玻璃容器碎片、塑膠或金屬容器蓋子等,在重物壓擠下可能拋
射出來。此問題在垃圾表面有高壓縮力時特別嚴重。工作人員
必須了解此一危險並且如需於垃圾車傾卸點附近或重機具作業
點附近作業時,應確實穿戴眼部及頭部防護裝備。
4.裝填液體容器或具其他潛在危險之廢棄物如碎玻璃、針頭等,
必須小心處理,並指定人員負責搬運。
(七)工作場地復原
於採樣及濕基物理組成分類後,應立即清理採樣及分類區域所有
廢棄物,恢復乾淨原狀。
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七、步驟:
略。
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八、結果處理
垃圾採樣及濕基物理組成分析後,將結果值登錄於表三(垃圾採樣及
濕基物理組成分析登記表)中。樣品送回實驗室後,應立即進行乾基
組成分析,以減少因有機物分解造成垃圾性質的改變,影響後續分析
結果,並依需要,進行三成分分析、元素分析、熱值分析及其他必要
之分析(參見「一般廢棄物(垃圾)檢測方法總則」)。
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九、品質管制
(一)為確保採樣過程之完整性,需有現場採樣紀錄。現場採樣紀錄內
容如下:
1.採樣目的。
2.採樣地點及相關資料。
3.採樣日期、時間與氣象狀況。
4.採樣點、數量、使用之採樣方式、採樣器材與樣品容器。
5.樣品名稱與編號。
6.現場單位容積重及濕基物理組成。
7.採樣人員簽名。
(二)現場重複樣品:為確保採樣樣品之品質,應採取適當之品管樣品
,每同一採樣區(每批)必須有適量之品管樣品。垃圾採樣之品
管樣品為現場重複樣品(Field Duplicates)。現場重複樣品係
指採自同一垃圾車兩次之垃圾樣品,將其視為兩個樣品置入不同
容器。由重複樣品的單位容積重及其他相關組成分析,判定採樣
之正確性。重複樣品與樣品之單位容積重相對差異值不得大於 1
0 %。
現場重複樣品不應計入執行之採樣樣品數中。
(三)樣品管制鏈:樣品在運送至待測之實驗室時,所使用之運送紀錄
單內須載明如下資料:
1.採樣計畫(目的)名稱。
2.採樣日期、時間。
3.每一樣品編號、容量。
4.採樣單位、採樣者姓名。
5.待測實驗室名稱或人員。
6.樣品運送方式。
7.收受樣品者簽名。
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十、精密度與準確度
略。
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十一、參考資料
(一)行政院環境保護署,一般廢棄物(垃圾)採樣及檢測分析技術
之訂定,EPA-91- 1601-02-05,民國九十一年十二月(2002)
。
(二)Standard Test Method for Determination of the Composit
i-on of Unprocessed Municipal Solid Waste, ASTM D5231-
92, 1998。
(三)U.S.EPA. Characterization of Municipal Solid Waste in
the United States 1996 Update, June.1997。
(四)日本厚生省水道環境部,廢棄物處理設施構造指針解說,日本
昭和 58 年(1983)。
(五)行政院環境保護署,垃圾採樣分析手冊,民國七十三年五月(
1984)。
(六)行政院環境保護署,事業廢棄物採樣方法,民國九十一年三月
五日(2002)。
(七)行政院環境保護署,一般廢棄物(垃圾)採樣標準方法,EPA-
82-1107-09-03-03,民國八十二年六月(1993)。
(八)U.S. EPA. Test Methods for Evaluating Solid Waste Phys
i-cal / Chemical Methods, SW-846. Chapter Nine "Sampli
ng Plan", September 1986。
(九)日本規格協會,產業廢棄物採樣方法 Sampling Method of In
d-ustrial Wastes, JIS K0060-1992。
註 1:採樣單位欲調整最適合之採樣樣品數時,可以試誤法(Tr
i-al and Error Method) 求得應採樣樣品數,其步驟如
下:
(1) 先以任意的採樣數 n0 (約 6至 10 次)計算其單位
容積重之算數平均值 x 及變異數 s2 之估計值。
(2) 以要求的信賴度查表一得知 t* 值,並以設定之精密
度求得 e 值。 _
(3) 根據前述 (1) (2) 所得數據 x 、s2、t* 及 e 值
,代入採樣數計算公式,推算應採樣數 n1 。
(4) 若 n0 > n1,則採樣數已足夠,不需增加採樣數。
(5) 若 n0 < n1,再根據採樣數 n1 ,多採取 n1 -n0 個
樣品。
(6) 於訂定之信賴區間下查表一得知 t* ,代入真值之信
賴區間(CI = _x ±t*s/√n)公式求得信賴區間。
分析每個點樣品單位容積重測值,如落於信賴區間外
,判定為離群值,予以剔除。
(7) 由 n1 扣除離群值次數所得的採樣數 n1' 查表計算
新 _
的 x 及 s2 ,並代入採樣數計算公式,計算新的應
採樣數 n2 。
(8) 以 n2 與 n1'比較,若 n1' > n2 ,則採樣數已足夠
,不需增加採樣數。若否,則重覆本節步驟 (5) 至
(8),直至實際採樣數大於計算出來之應採樣數為止
。
例如:採樣選擇 80 %之信賴度,精密度定為 95 %
,亦即相對誤差為 5%,e = 0.05,其他特殊需求之
採樣信賴度、精密度可視需要另訂之。
各次採樣之垃圾車次應儘量分散於採樣區之各行政區
中,其分散應包含地理位置的分散及清運路線之分散
。
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