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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林永珍
研究生(外文):Yung-Chen Lin
論文名稱:都市垃圾焚化廠飛灰固化體養護齡期對管理制度影響之探討
論文名稱(外文):A study on Curing Period Affecting Waste Management for Solidified/Stabilized Fly Ash of MSWIP
指導教授:樊國恕樊國恕引用關係
指導教授(外文):Kuo-Shuh Fan
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:環境與安全衛生工程所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:飛灰固化養護齡期
外文關鍵詞:curingsolidificationfly ash
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現行廢棄物清理法中雖有指明焚化灰渣之飛灰,得採固化法、高溫熔融法或其他經中央主管機關許可之方法處理。然而,熱處理之熔融固化法,因經濟上不似水泥固化法具優勢,在環保主管機關尚無制訂有利熔融處理之機制下,國內十八座大型都市垃圾焚化爐中已設置飛灰處理之十一座設施,皆以水泥固化法來處理每日總產量達500公噸之集塵設施飛灰(含石灰反應生成物)。
本研究現場勘訪過程中,固化場操作及管理者皆對固化體應有之檢驗頻率及固化過程品質控制等操作參數,缺乏法規之參考準則有所困擾,希望能對管理制度加以檢討。是故,在驗證試驗中嘗試以國內北部某運轉中之都市垃圾焚化廠,於其飛灰固化場之固化體產出後,立即以四種不同灌模方式採樣,來探討固化試體養護齡期對TCLP重金屬溶出及單軸抗壓強度相互間之關係,經測得原灰毒性特性溶出值之Pb約在30〜70 mg/L,屬有害廢棄物,於相同固化處理程序下,以不同時間、批次之五組測試組,分別養護1、2、3、5、7、14、28天實驗結果,飛灰固化體未受干擾組至少應養護2天以上,其TCLP鉛溶出值可降低至1.3〜2.2mg/L間,可符合法規溶出之5 mg/L限值以下;但是受干擾組在養護28天後,其TCLP鉛溶出值仍達5.9〜17.1 mg/L間,無法達到法規要求,推測可能干擾原因為未隨原灰特性適時調整固化配比、測試樣品重現性不易及原灰中有”hot spot”現象。但現有73%之飛灰固化場,在養護1天後,即將固化物運送至露天掩埋場進行最終處置,此一結果必將造成Pb的溶出,而衝擊當地土壤及地下水生態環境。至於在不同灌模方式下單軸抗壓強度測試結果,以工具輔助壓實試體,經養護28天可達11.8〜37.5 kg/cm2,符合法規10 kg/cm2以上之要求,但是僅以手工壓實時,即使養護28天其單軸抗壓強度仍為4.9〜10.2 kg/cm2,顯然飛灰固化體之抗壓測試結果受灌模方式及其壓實程度影響而會有極大之結果差異。
經評析管理現況與法規適用性問題後,藉由權重平等檢查表法評估重要因子,得知養護齡期之規範、可行性試驗之必要性、及重金屬溶出之管制值等項目被列為最主要需考量及檢討項目。因此,在研議之數項法規及管理方案中,建議對固化體或飛灰應有可行性研究機制,藉由法令規範固化處理場計量設備與養護空間,以建立更嚴謹之品保品管制度。
According to the Waste Disposal Act of Taiwan, the fly ash of Municipal Solid Waste Incineration Plant (MSWIP) is classified as hazardous waste and can be treated by solidification/stabilization, thermal melting, or any other approved processes. Due to the solidification process is the easiest and low cost process; so far all of the eleven MSWIP’s fly ash treatment facilities adapted solidification process. It was estimated that in total MSWIP, there were more than 500 tons fly ashes been generated daily and solidified.
Most of the fly ash solidification plant started operation two years ago. Unfortunally, there are no specific guidelines for the facilities to follow. The operators were questioned how to set correct operational parameters or what kind of QA/QC process is suitable. This study took field samples from a solidification plant then cured for over one month at lab and tested their metal extraction by TCLP and compress test.
The results showed that the solidified fly ash which was not interfered needed at least two days curing period to pass the TCLP test. However some solidified samples failed to meet the TCLP test. Further study is needed to find out the real facts.
Twelve items that solidification plant and government concerned were summarized. In total, twenty scholars and expertises were invited to evaluate the priority of concern items by Battelle methods. Guideline for curing age, requirement of feasibility study, and long term extraction method were three priority significant items.
In order to perform more strict QA/QC system for the solidification plants, this study also suggests the authorities to establish guidelines of feasibility study, set up scale system to record treated waste, and provide sufficient space for curing.
都市垃圾焚化廠飛灰固化體養護齡期對管理制度影響之探討

目錄

中文摘要
英文摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
壹、緒論
1.1 研究緣起
1.2 研究目的
1.3 研究項目
貳、文獻研討
2.1 都市垃圾焚化飛灰特性
2.1.1 飛灰來源
2.1.2 飛灰物理化學特性
2.1.3 飛灰中重金屬生成機制
2.2 飛灰固化原理
2.2.1 飛灰固化研究
2.2.2 固化技術介紹
2.3 各國管理現況
2.3.1 美國
2.3.2 日本
2.3.3 歐洲
2.3.4 台灣
2.4 固化物評估試驗
2.4.1 物理試驗
2.4.2 化學試驗
2.5 綜合評估方法
參、研究方法與實驗設計
3.1 實廠勘訪
3.2 國內飛灰固化場管理問題評析
3.2.1 法規適用性評估
3.2.2 建立評估因子
3.2.3 重要性改善建議評估
3.3 驗證性試驗
3.3.1 養護齡期對重金屬溶出及抗壓強度之影響
3.3.2 灌模方式對抗壓及溶出行為影響
3.3.3 廢棄物來源、採樣/灌模方法
3.3.4 藥劑、儀器與分析方法
肆、結果與討論
4.1 國內飛灰固化場現況
4.1.1 處理量
4.1.2 固化技術及其添加劑
4.1.3 硬體設施現況
4.1.4 操作參數
4.2 操作管理現況與問題評析
4.2.1 法規適用性
4.2.2 評估結果
4.3 養護齡期對重金屬溶出及單軸抗壓強度影響
4.3.1 養護齡期對重金屬溶出影響
4.3.2 養護齡期對抗壓強度影響
4.4 法規與管理方案研議
伍、結論與建議
5.1 結論
5.2 建議
參考文獻

表目錄

表2-1 焚化飛灰化學組成
表2-2 台灣北部地區灰渣組成成份
表2-3 飛灰中重金屬來源
表2-4 美國重金屬溶出標準
表2-5 日本焚化灰渣處理方式判定溶出標準
表2-6 日本適用掩埋之溶出試驗方法
表2-7 日本特別管理廢棄物處理方式
表2-8 德國底灰應用於道路工程規範
表2-9 丹麥灰渣再利用規範
表2-10各國飛灰有害判定管理標準比較
表2-11 美國常用之萃取試驗
表3-1 飛灰固化勘訪機構名單
表3-2 勘訪機構基本資料調查
表3-3 評估因子之重要性風險判定基準
表3-4 模鑄試體之灌模方式
表3-5 實場固化物驗證試驗批次
表4-1 台灣地區垃圾資源回收(焚化)廠營運情形
表4-2 飛灰固化場操作參數
表4-3 飛灰固化處理評估受訪者屬性
表4-4 飛灰固化處理評估因子重要性評比結果
表4-5 飛灰固化處理評估因子重要性查驗表
表4-6 測試組TCLP溶出重金屬與單軸抗壓測值彙整表
表4-7 不同灌模方式在不同養護齡期時Pb之溶出值
表4-8 推估S2試體之Pb溶出值欲低於5 mg/L所需之養護齡期
表4-9 養護齡期28天無法低於Pb法規標準之溶出值
表4-10 推估S3試體之Pb溶出值欲低於5 mg/L所需之養護齡期
表4-11 推估試體之Pb溶出值欲低於5 mg/L所需之養護齡期
表4-12 測試組S3在不同灌模方式及不同養護齡期之單軸抗壓強度值
表4-13 推估S3試體之單軸抗壓強度欲達10 kgf/cm2之所需養護齡期
表4-14 測試組S2在不同灌模方式及不同養護齡期之單軸抗壓強度值
表4-15 推估S2試體之單軸抗壓強度欲達10 kgf/cm2所需之養護齡期
表4-16 不同灌模方式在不同養護齡期之單軸抗壓強度值
表4-17 推估試體之單軸抗壓強度欲達10 kgf/cm2所需之養護齡期






圖目錄

圖2-1 日本灰渣處理技術
圖2-2 我國焚化灰渣管理方式
圖2-3 權重平等檢查表評估架構
圖2-4 階層分析法評估架構
圖2-5 環境考量面評估架構
圖3-1 研究與實驗流程
圖4-1 國內飛灰固化處理流程
圖4-2 螺旋槳葉式混練機
圖4-3 震動式混練機
圖4-4 混合攪拌式混練機
圖4-5 測試組S2經不同養護齡期後Pb之溶出值變化
圖4-6 測試組S3經不同養護齡期後Pb之溶出值變化
圖4-7 實廠固化體經不同養護齡期後Pb之溶出值變化
圖4-8 實廠固化體S3在不同灌模方式下養護齡期之強度發展
圖4-9 實廠固化體S2在不同灌模方式下養護齡期之強度發展
圖4-10 實廠固化體在不同灌模方式下養護齡期之強度發展
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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