臺灣博碩士論文加值系統

台灣地狹人稠，每年淨水後產出污泥可達180,000 噸，以往大多以掩埋方式處理，有鑑於對於有限的資源做更為有效的利用，推廣與發展資源回收再利用之施工材料與施工技術，是為維護生態環境所不可或缺的一個重要因素。因此本研究將淨水污泥直接再利用於控制性低強度材料，使其替代部分砂石材料，將使廢棄物減量，減緩對環境的衝擊及負荷，係為追求永續發展與達成循環型社會目標而努力。
由試驗結果顯示淨水污泥於早強型凝結時間方面，在水灰比1.1或1.2時，而淨水污泥取代比例在40%以下，每立方公尺水泥用量為250公斤，氯化鈣（CaCl2）採用水泥用量的4%時，可達成4小時內初凝，符合早強型CLSM的要求。早強型CLSM 水灰比範圍為 1.1～1.2 間，淨水污泥代替上限可為40%，一般型（無早強需求者）水灰比範圍為 1.1～1.5 間取代上限可達60%。

Abstract
In Taiwan, water treatment sludge has reached 180,000 tons annually and most of sludge was sent for landfill. Considering the shortage of land and environmental protection, it is a need to investigate the properties of sludge and to develop a possible technique to reuse or recycle sludge in construction sector. In this study, the water treatment plant sludge is used in controlled low strength materials (CLSM) by partially replacing coarse or fine aggregates. The slump test, slump-flow test, flowability test, setting time test and compressive strength test were conducted.
Experimental results show that (1) the water treatment plant sludge would satisfy the requirements of specified CLSM (flowability > 15 cm and slump-flow > 40 cm); (2) the workability of water treatment plant sludge tends to decrease with an increasing replacement percentage; (3) for early-strength CLSM, the water-cementitious ratio can be set at 1.1 or 1.2, cement content at 250 kg/cm3, calcium chloride (CaCl2) at 4% (by weight of binder), the replacement percentage of water treatment plant sludge is below 40%, the initial setting can be controlled in 4 hr; (4) the use of water treatment plant sludge would decrease the compressive strength of cement–based composite significantly; (5) for non-early-strength CLSM, the water-cementitious ratio can be set around 1.1~1.2, the replacement percentages is below 60%; (6) the use of water treatment plant sludge can reduce the cost of CLSM and fulfill the sustainability requirement.
Keyword：water treatment plant sludge, CLSM, replacement percentage,
recycling

目錄
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摘要 Ⅰ
目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅷ
第一章、緒論 1
1-1研究動機與意義 1
1-2研究目的與範圍 4
1-3研究方法與流程 5
第二章、文獻回顧 8
2-1淨水污泥來源與性質 8
2-1-1淨水污泥產量現況 13
2-1-2淨水污泥化學與物理性質 16
2-1-3淨水污泥處理現況 19
2-2淨水污泥資源化技術 21
2-3管溝回填 28
2-3-1傳統管溝回填工法介紹 28
2-3-2臺北市區挖掘道路管溝修護作業 29
2-3-3臺北市區道路管溝之位置與型式 31
2-3-4臺北市區道路管溝挖掘路面修護之一般規定 33
2-4控制性低強度材料（CLSM） 34
2-4-1 CLSM之定義 34
2-4-2 CLSM之基本性質 35
2-4-3 CLSM之特性 35
2-4-4 CLSM之應用 37
2-4-5 CLSM之材料組成 37
2-5國內外CLSM應用情況 38
2-6國內外CLSM材料相關規範 39
2-7 CLSM應用於管溝鋪築應注意事項 42
第三章、試驗計畫 43
3-1試驗變數 43
3-2控制性低強度配比設計 43
3-3試驗材料 47
3-4試驗項目及方法 48
3-4-1淨水污泥基本物理性質試驗 48
3-4-2淨水污泥基本化學性質試驗 48
3-4-3淨水污泥CLSM 試拌試驗 48
3-4-4淨水污泥CLSM坍流度試驗 49
3-4-5淨水污泥CLSM修正流度試驗 51
3-4-6凝結時間試驗 53
3-4-7抗壓強度試驗 54
第四章、試驗結果與分析 58
4-1淨水污泥基本物理性質分析 58
4-2淨水污泥基本化學性質分析 58
4-3試拌試驗結果與分析 60
4-4工作性試驗結果與分析 62
4-5抗壓強度試驗結果與分析 66
4-6初步經濟效益概略評估 68
第五章、結論與建議 70
5-1 結論 70
5-2 建議 71
參考文獻 73
誌謝 76表目錄
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表2-1、直潭淨水場95-97年污泥數量、清運費用度統計表 13
表2-2、公館淨水場95-97年度污泥數量、清運費用統計表 14
表2-3、台灣省自來水公司各區淨水污泥最大月產量十公噸以上
淨水場一覽表 15
表2-4、淨水污泥之主要化學組成 16
表2-5、平時時期與颱風時期淨水污泥之物理特性比較 18
表2-6、淨水汙泥之 TCLP 溶出值 19
表2-7、製磚原料化學成分組成 22
表2-8、淨水污泥作花卉苗木栽培用培土配料比例 23
表2-9、淨水污泥成苗、果樹、草皮種用培土配料比例 24
表2-10、淨水污泥再利用方案綜合評估 27
表2-11、施工綱要CLSM工程各項材料及施工之檢驗項目 40
表2-12、CLSM相關試驗及規範 41
表2-13、CLSM參考配比 42
表3-1、配比設計 46
表4-1、97年公館場淨水污泥化學組成分析 59
表4-2、凈水污泥重金屬含量檢驗分析 59
表4-3、凈水污泥毒性溶出試驗分析 60
表4-4、試拌砂漿管流度及初凝試驗結果 61
表4-5、CLSM 工程性質試驗配比設計 62
表4-6、工作性試驗結果 63
表4-7、抗壓強度試驗結果 66

圖目錄
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圖1-1研究步驟流程圖 7
圖2-1 淨水處理流程圖 11
圖2-2攔汙柵、沉砂池、取水口 12
圖2-3分水井 12
圖2-4快混、混凝池池 12
圖2-5沉澱池 12
圖2-6快濾池 12
圖2-7清水池. 抽水站 12
圖2-8污水池 12
圖2-9平時時期與颱風時期污泥之粒徑分佈比較 18
圖2-10淨水污泥再利用流程圖 25
圖2-11燒結輕質粒料產製流程圖 26
圖2-12 8公尺以上道路管溝修復斷面圖 32
圖2-13 8公尺（含）以下道路管溝修復斷面圖 32
圖2-14塊磚人行道管溝修復斷面圖 33
圖3-1 CLSM 配比設計流程圖 44

圖3-2量測坍度 50
圖3-3量測坍流度 51
圖3-4修正流度試驗 52
圖3-5維卡氏針凝結時間試驗 54
圖3-6強制試雙軸拌合機 56
圖3-7抗壓試體製作 57
圖3-8抗壓試驗機 57
圖4-1試拌砂漿淨水污泥取代比例與管流度關係 62
圖4-2試拌砂漿與CLSM管流度比較 64
圖4-3 CLSM 淨水污泥取代比例與坍度關係 64
圖4-4 CLSM 淨水污泥取代比例與坍流度關係 65
圖4-5 CLSM 淨水污泥取代比例與管流度關係 65
圖4-6齡期與單軸抗壓強度之關係 67

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