臺灣博碩士論文加值系統

在本研究目的係以牡蠣殼粉末研製具懸浮性之重金屬吸附劑。將堆置於雲林縣台西鄉鎮路邊之牡蠣殼，經破碎後分篩成五種不同粒徑之牡蠣殼粉末，再各個分析其之物理、化學性質、沉降實驗及吸附能力等。實驗結果得知，牡蠣殼粉末破碎至粒徑為37μm時，比表面積達6.93m2/g，主要成分為以CaCO3含量最多，佔90%以上，再吸附人工配置之Cd、Cr、Pb等50ppm標準液，皆具有將重金屬吸附能力，其中Cd吸附2hr，去除率可達96%以上之吸附力。而粒徑為74μm(200mesh)及 37μm(400mesh)者，在吸附16hr時，則可將Cr100%去除。而Pb是測試重金屬最快達到95%去除率者。結果亦顯示，牡蠣殼粉末雖具有良好吸附能力，惟製備具懸浮性粉末時效果不彰，以150mesh之粒徑篩分可達0.27%及400mesh之0.30%懸浮比率最高。

A suspension adsorbent absorbent made from oyster shells powder was developed for the absorption of heavy metals in rivers. Wasted oyster shells were collected from the roadside at Chia-I County, and these shells were crushed and sieved into five fractions. Chemical and physical properties of the five sieving fractions are analyzed by sedimentional test, XRF, BET analyzer at first.
Experimental results indicate that the fraction with 37μm has the highest surface area (6.93m2/g) and CaCO3 content.(90%) There heavy metals, Pb, Cd and Cr; were used for the absorption test of the prepared oyster shells. Results show that 96% of Cd can be removed within 2 h by 74μm and 37μm fractions. And Ca 100% of Cr can be removed after 16h. The percentages of suspension ability are 0.42% for 149um sieving fraction, 0.27% for 104 μm sieving fraction, and 0.30% for 37μm sieving fraction.

目錄
第1章 前言………………………………………………………………1
1.1 研究緣起………………………………………………………1
1.2 研究動機…………………………………………………………1
1.3 研究目的.................3
第2章 文獻回顧…………………………………………………………4
2.1 牡蠣………………………………………………………………4
2.1.1 牡蠣殼性質………………………………………………5
2.1.2 牡蠣殼用途………………………………………………9
2.1.3 牡蠣殼再生利用之相關研究…………………………………9
2.2 吸附…………………………………………………13
2.2.1 吸附現象之分類………………………………………13
2.2.1.1 物理吸附……………………………………………13
2.2.1.2 化學吸附…………………………………………13
2.2.2 吸附模式……………………………………14
2.2.2.1 Freundlich等溫吸附模式…………………………14
2.2.2.2 Langmuir等溫吸附模式…………………………16
2.2.2.3 B.E.T等溫吸附模式……………………………18
2.2.3 影響吸附能力之因素……………………………20
2.2.3.1 環境因子……………………………………………20
2.2.3.2 吸附劑之特性………………………………………20
2.2.3.3 吸附質之特性………………………………………21
2.3 河川污染………………………………………………23
2.3.1台灣河川……………………………………………23
2.3.2 河川污染來源………………………………………………24
第3章 材料與方法………………………………………………26
3.1 實驗材料………………………………………………………26
3.1.1 廢棄牡蠣殼………………………………………………26
3.1.2 實驗藥品…………………………………………………26
3.1.3 設備…………………………………………………26
3.2 廢棄牡蠣殼基本性質分析…………………………………27
3.2.1 廢棄牡蠣殼粉末準備……………………………………27
3.2.2 水份…………………………………………………………27
3.2.3 粒徑分析……………………………………………………28
3.2.4 BET比表面積分析………………………………………28
3.2.5 X-ra螢光分析儀…………………………………………28
3.3 廢棄牡蠣殼沉降分析………………………………………29
3.4 廢棄牡蠣殼等溫吸附實驗……………………………30
3.4.1 標準液配置-Cd,Cr,Pb……………………………………30
3.4.2 吸附……………………………………………………30
第4章 結果與討論…………………………………………………32
4.1 廢棄牡蠣殼基本性質分析……………………………………….32
4.1.1 粒徑分析及比表面積……………………………………32
4.1.2 水份……………………………………………………33
4.1.3 廢棄牡蠣殼之化學分析…………………………………34
4.1.3.1 粒徑40mesh成分分析……………………………36
4.1.3.2 粒徑100mesh成分分析……………………………38
4.1.3.3 粒徑150mesh成分分析……………………………40
4.1.3.4 粒徑200mesh成分分析……………………………42
4.1.3.5 粒徑400mesh成分分析……………………………44
4.2 廢棄牡蠣殼沉降分析…………………………………………46
4.3 廢棄牡蠣殼等溫吸附實驗………………………………………47
4.3.1 50ppm之標準液吸附能力…………………………………47
4.3.2 廢棄牡蠣殼粉末之吸附能力………………………………51
第5章 結論與建議………………………………………54
5.1 結論……………………………………………………………54
5.2 建議……………………………………………………………55
參考文獻…………………………………………………………………56
作者簡介……………………………………………………………………60

表目錄
頁次
表1.1 廢棄牡蠣殼再利用管理方式……………………………………2
表2.1 廢棄牡蠣殼之主要成分………………………………………5
表2.2 牡蠣生產量值……………………………………………………6
表2.3 民國82年至94年之牡蠣年產量及養殖面積…………………7
表2.4 牡蠣殼之用途…………………………………………………12
表2.5 物理吸附與化學吸附之比較…………………………………14
表4.1 牡蠣殼粉末之粒徑分佈及其比表面積…………………………33
表4.2 牡蠣殼粉末之含水率………………………………………33
表4.3 廢棄牡蠣殼粉之主要化學成分分析…………………………34
表4.4 X-ray螢光分析儀之測量條件……………………………………35
表4.5 牡蠣殼粉末40mesh之化學成分…………………………………37
表4.6 牡蠣殼粉末100mesh之化學成分……………………………39
表4.7 牡蠣殼粉末150mesh之化學成分……………………………41
表4.8 牡蠣殼粉末200mesh之化學成分…………………………43
表4.9 牡蠣殼粉末400mesh之化學成分………………………………45
表4.10 廢棄牡蠣粉末之沉降分析…………………………………………46
表4.11 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Cd標準液之吸附速率……………48
表4.12 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Cr標準液之吸附速率……………49
表4.13 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Pb標準液之吸附速率……………50
表4.14 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Pb標準液之吸附能力……………52
表4.15 放流水標準一覽表………………………………………………53






圖目錄
頁次
圖2.1 民國82年至94年之牡蠣產量變化圖…………………………8
圖2.2 民國82年至94年之牡蠣養殖面積變化圖……………………8
圖2.3 Freundlich 吸附曲線 ……………………………………………16
圖2.4 Langmuir 吸附曲線 ………………………………………………17
圖2.5 BET 吸附曲線…………………………………………………19
圖2.6 台灣主要河川一覽表及位置圖…………………………………23
圖4.1 牡蠣殼粉末40mesh測量條件1之X-射線能譜………………36
圖4.2 牡蠣殼粉末40mesh測量條件2之X-射線能譜………………36
圖4.3 牡蠣殼粉末100mesh測量條件1之X-射線能譜……………38
圖4.4 牡蠣殼粉末100mesh測量條件2之X-射線能譜40
圖4.6 牡蠣殼粉末150mesh測量條件2之X-射線能譜………40
圖4.7 牡蠣殼粉末200mesh測量條件1之X-射線能譜……………42
圖4.8 牡蠣殼粉末200mesh測量條件2之X-射線能譜……………42
圖4.9 牡蠣殼粉末400mesh測量條件1之X-射線能譜……………44
圖4.10 牡蠣殼粉末400mesh測量條件2之X-射線能譜…………44
圖4.11 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Cd標準液之吸附能力……………48
圖4.12 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Cr標準液之吸附能力………49
圖4.13 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Pb標準液之吸附能力…………50
圖4.14 五種粒徑廢棄牡蠣殼粉末對Pb標準液之吸附能力………52

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