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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:古蕙嘉
研究生(外文):Hui-chia Ku
論文名稱:利用廢輪胎粉與聚丙烯短纖之複合材料作為浮油回收應用之研究
論文名稱(外文):The Study of Using Waste Tire Powder and Polypropylene Fiber Cut End for the Recovery of Spilled Oil
指導教授:楊磊楊磊引用關係林啟燦林啟燦引用關係
指導教授(外文):Lei YangChitsan Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:海洋環境及工程學系研究所
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:150
中文關鍵詞:PP短纖吸附劑廢棄物再利用油污染複合材料廢輪胎粉回收
外文關鍵詞:PP Fiber Cut EndComposite MaterialOil RecoveryWaste Tire RecyclingOil AdsorbentOil Pollution
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廢輪胎再利用清理的相關環境及技術問題一直是科學界欲突破之挑戰,傳統之廢輪胎再利用市場附加價值不高且市場相當有限,不足以消化台灣地區每年產生約十萬公噸的廢輪胎;PP短纖則是長纖截斷後所衍生出之廢料,傳統再利用方式為用做布偶之填充物;若能將前述兩種廢棄物妥善再利用,開發附加價值更高之新產品,則對社會之實質貢獻相當高。為開發前述兩項廢棄物之再利用市場,本研究擬探討利用珍珠紗布包裹廢輪胎粉及PP短纖之複合材料做為浮油回收材料之可行性。以PP短纖做為浮油回收材料,具有吸油快速(約5-10秒達吸油飽和)、吸油量大(約48.4g/g)、不易吸水…等優點;但由於欠缺可抗壓延特性,經壓延除油重複使用後,吸油速度減緩,吸油量下降。反之,廢輪胎粉則具有彈性及可抗壓延特性,重複使用一百次後,吸油效果仍不改變等優點;但廢輪胎粉之吸油量(約2.84g/g)與PP短纖相比則小很多,吸油速度亦較慢(約15秒達吸油飽和)。因此,我們綜合PP短纖及輪胎粉之優點,將兩者製作成複合材料,發現新產品之吸油量(約4.28g),比個別產品之吸油量相加還大(高出0.44g),可見兩種材料複合後具有相輔相乘之功效;這是由於具彈性的輪胎粉充滿在PP短纖之間隙內,不僅提高了吸油速度與吸油量、而且重複使用效果也不受影響。複合材料除了可以有效回收機油及原油外,亦可回收乳化油污,經試驗證明單次使用可吸附模擬樣品本身重量28倍以上之乳化油,而且操作簡單、價格便宜,只需搭配簡單之壓油機與儲油容器便可進行浮油回收工作,實用性與機動性極高,實屬優良之吸油材料。
Statistic data indicates that about 100,000 tones of waste tire were generated each year. Current recycling market of waste tire is very small. Therefore, many waste tires remain untreated and cause severe health and safety problems in storage. PP fiber cut end is the waste material after cutting off the fiber. Traditional reuse way was to be the toy’s fillers. If we can reuse the materials properly to develop a market of additional value, it will be a big contribution to the society. In this research, recycled waste tire powder and PP fiber cut end are used as oil adsorbents for the purpose of oil recovery during the process of oil spill emergency response. PP fiber cut end and waste tire powder are capable of adsorbing oil due to their hydrophobic surface property and the capillary forces developed during the contact with oil, therefore, makes them a perfect material for oil recovery. The major advantage of recycled PP fiber cut end is its high oil adsorbing capacity (approximately 48.4g/g). But, after reuse, its oil adsorbing speed was slow down, so does the oil adsorbing capacity. On the other hand, with good elasticity, the waste tire powder can be reused for more than 100 times without loosing its capability. However, the oil adsorbing capacity of waste tire powder is far less than PP fiber (approximately 2.84g/g). Finally, we combine PP fiber cut end and waste tire powder, to see if we can take the advantage of each product and make the best utilization of the composite material. Results indicate the composite material can be reused for more than 100 times without loosing its capability, and its performance is even better than the combination of each individual product. In the other test, we can see the composite material can not only adsorb engine oil and crude oil, but also adsorb emulsified oil. In the test, the composite material can recover up to 28 times of its own weight of oil. With the invented set up, the oil recover work is much easier to operate, and moreover, the composite material is less expensive. Only a squeeze roller and a collection container are required to recover oil. So, the composite material is indeed having practicability and mobility. Finally, the composite material is an excellent adsorbent compares with other products available on the market.
目 錄
中文摘要………………………………………………………………….i
英文摘要…………………………………………………………………ii
第一章 緒論 1-1
1-1前言 1-1
1-2研究背景 1-6
1-3研究目的 1-7
第二章 文獻回顧 2-1
2-1國內外溢油事件總覽 2-1
2-2台灣海域油污染現況 2-4
2-3石油物質 2-5
2-4溢油在海洋中的變化特性 2-9
2-5界面活性劑 2-14
2-6乳化作用 2-17
2-7現有浮油回收技術及材料 2-18
2-8輪胎粉性質 2-26
2-9聚丙烯短纖性質 2-31
2-10吸附理論 2-35
第三章 實驗方法與設備 3-1
3-1研究內容與流程 3-1
3-2實驗材料與設備 3-4
3-3實驗方法 3-7
3-3-1基本吸油能力試驗 3-7
3-3-2輪胎粉吸油特性試驗 3-7
3-3-3 PP短纖吸油特性試驗 3-9
3-3-4複合材料吸油特性試驗 3-10
3-3-5持油試驗 3-12
3-3-5乳化油試驗 3-12
3-3-6可行性與經濟效益評估 3-13
第四章 實驗結果與討論 4-1
4-1輪胎粉吸油試驗 4-1
4-1-1不同粒徑輪胎粉吸油能力之比較試驗 4-1
4-1-2 40目輪胎粉吸油速度試驗 4-1
4-1-3 40目輪胎粉可重複使用次數試驗 4-3
4-1-4溫度對40目輪胎粉吸油試驗 4-3
4-1-5比較不同清洗方法對輪胎粉吸油能力之影響 4-5
4-1-6 20目輪胎粉應用於海水、淡水之試驗 4-6
4-2 PP短纖吸油試驗 4-8
4-2-1 PP短纖吸油能力試驗 4-8
4-2-2 PP短纖吸油速度試驗 4-9
4-2-3溫度對PP短纖吸油能力之影響實驗 4-10
4-2-4 PP短纖重複使用次數試驗 4-10
4-2-5輪胎粉、PP短纖與Ecosol吸油能力之比較 4-12
4-3複合材料吸油試驗 4-14
4-3-1輪胎粉、PP短纖與複合材料吸油能力之比較 4-14
4-3-2複合材料重複使用次數試驗 4-15
4-3-3溫度對複合材料吸油能力之影響實驗 4-17
4-3-4輪胎粉添加量對PP短纖飽和吸油量之影響 4-18
4-4持油試驗 4-20
4-4-1持油量試驗結果 4-20
4-4-2持油效率比較結果 4-23
4-5應用於乳化油之試驗 4-28
4-5-1吸油速度試驗 4-28
4-5-2重複使用效益試驗 4-28
4-5-3不同乳化油品與吸油量之關係 4-30
4-6尺寸放大複合材料應用試驗 4-31
4-6-1大型複合材料吸油袋吸油效果試驗 4-31
4-6-2複合材料應用於薄油膜之試驗 4-32
4-7可行性與經濟效益評估 4-35
4-8綜合討論 4-38
第五章 實際運用與商品規劃 5-1
5-1商品優缺點 5-1
5-1-1商品優勢 5-1
5-1-2商品缺點 5-2
5-2商品規劃 5-2
5-2-1尺寸規劃 5-2
5-2-2回收規劃 5-4
5-2-3壓油機設計 5-4
5-2-4操作規劃 5-5
5-2-5儲存與清運 5-7
5-3應用場合 5-7
5-4專利申請之探討 5-8
5-4-1國內外目前已申請之相關專利案例 5-8
5-4-2複合材料吸油袋申請專利之探討 5-10
第六章 結論與建議 6-1
6-1結論 6-1
6-2建議 6-4

參考文獻

附件
附件一 相關論文發表一
附件二 相關論文發表二
附件三 相關論文發表三
附件四 相關論文發表四
附件五 ASTM F726-99

圖目錄
圖1-1超過700噸之溢油事件數量 1-4
圖1-2油污染事件之溢油量 1-4
圖1-3台灣附近海域航線分佈圖 1-5
圖1-4台灣附近海域船舶會遇區 1-5
圖2-1碳氫化合物之四種結構 2-7
圖2-2油污在海中分散之過程 2-10
圖2-3界面活性劑基本結構示意圖 2-15
圖2-4低溫粉碎方式處理廢輪胎之流程圖 2-29
圖2-5聚丙烯分子結構 2-31
圖2-6塑膠產生過程 2-33
圖3-1研究流程圖 3-2
圖3-2研究方法設計圖 3-3
圖3-3 40目輪胎粉外觀 3-6
圖3-4 PP短纖外觀 3-6
圖3-5大型吸油袋外觀 3-6
圖3-6壓麵機 3-6
圖3-7�皕霽`環水槽 3-6
圖3-8表面張力機 3-6
圖4-1-1不同粒徑之輪胎粉吸油能力之比較 4-2
圖4-1-2 40目輪胎粉吸油速度試驗 4-2
圖4-1-3 40目輪胎粉重複使用100次之試驗結果 4-4
圖4-1-4溫度對40目輪胎粉吸油能力試驗 4-4
圖4-1-5不同清洗方法對20目輪胎粉吸油能力之比較 4-7
圖4-1-6應用於海水、淡水時20目輪胎粉吸油能力之比較 4-7
圖4-2-1 PP短纖與輪胎粉吸油能力之比較 4-8
圖4-2-2 PP短纖吸油速度試驗 4-9
圖4-2-3溫度對PP短纖吸油能力之影響試驗 4-11
圖4-2-4 PP短纖重複使用100次之試驗結果 4-11
圖4-2-5輪胎粉、PP短纖與Ecosol吸油能力之比較 4-12
圖4-3-1輪胎粉、PP短纖及複合材料吸油能力比較圖 4-14
圖4-3-2 PP短纖、輪胎粉及複合材料重複使用次數比較圖 4-16
圖4-3-3溫度對複合材料吸油能力之影響 4-19
圖4-3-4輪胎粉添加量對0.05g PP短纖飽和吸油量之影響 4-18
圖4-4-1輪胎粉、PP短纖及複合材料持油試驗之結果(機油) 4-21
圖4-4-2輪胎粉、PP短纖及複合材料持油試驗之結果(柴油) 4-21
圖4-4-3輪胎粉、PP短纖及複合材料持油試驗之結果(原油) 4-22
圖4-4-4輪胎粉、PP短纖及複合材料持油效率之比較(機油) 4-23
圖4-4-5輪胎粉、PP短纖及複合材料持油效率之比較(柴油) 4-24
圖4-4-6輪胎粉、PP短纖及複合材料持油效率之比較(原油) 4-25
圖4-4-7複合材料於不同油品中持油特性之比較 4-27
圖4-4-8複合材料於不同油品中持油特性之比較(放大圖) 4-27
圖4-5-1複合材料於乳化油中之吸油速度試驗 4-29
圖4-5-2複合材料於乳化油中之重複使用效益試驗 4-29
圖4-5-3不同乳化油品與吸油量之關係 4-30
圖4-6-1大型複合材料吸油袋吸油效果試驗 4-31
圖4-6-2大型吸油袋應用於薄油膜之情形 4-33
圖4-6-3大型吸油袋應用於擦拭盆壁試驗 4-34
圖5-1片狀吸油袋規劃示意圖 5-3
圖5-2鏈狀吸油袋規劃示意圖 5-3
圖5-3枕狀吸油袋與吸油索市售實品圖 5-4
圖5-4利用壓油機回收吸油袋吸附油品剖面示意圖 5-5
圖5-5移動式回收箱搭配手搖式壓油機之操作實況圖 5-6







表目錄
表2-1全球175件主要洩油事故原因與溢油量統計表 2-2
表2-2全球十大溢油事件統計表 2-2
表2-3浮油量對水面外觀之效應 2-9
表2-4攔油索外型種類之特性 2-20
表2-5一般種類汲油器之特性 2-21
表2-6吸油材類型比較表 2-24
表2-7輪胎面組成之化學成份 2-27
表2-8不同輪胎種類之組成成份 2-27
表2-9廢棄輪胎處理方式 2-29
表2-10 2003年聚丙烯生產統計表 2-31
表4-7-1輪胎粉、PP短纖及複合材料和Ecosol之比較 4-37
參考文獻
Butt, J. A., D.F. Duckworth and S.G. Perry (1986) “Characterization of spilled oil samples: purpose, sampling, analysis, and interpretation,” Institute of Petroleum, London, pp.43-50.
Canadian Intellectual Property Office (2004) “Canadian patents database.” http://patents1.ic.gc.ca/intro-e.html.
Charles, Jennifer (2001) “The basics of oil spill cleanup,” Lewis publishers, pp6-10, 42-45, 106.
Choi, H., Cloud, R.M. (1992) “Natural sorbents in oil spill cleanup,” Environmental Science and Technology, Vol.26, Issue 4, pp.772-776.
Clean Washington Center (1994) “Evaluation of CRM asphalt using SHRP tests,” CWC Tires Recycling Technologies Brief, http://www.cwc.org/briefs.
Daling, P.S., Strom, T. (1999) “Weathering of oils at sea: model/field data comparisons,” Spill Science & Technology Bulletin, Vol.5, Issue 1, pp.63-74.
David G. Cooper, Beena G. Goldenbeng (1987) “Surface-active agents from two Bacillus species,” Applied and Environmental Microbiology, Vol.53, No.2, pp.224-229.
EVOSTC (1999) “Ten years after Exxon Valdez,” Exxon Valdez Oil Spill Trustee Council, http://www.evostc.state.ak.us.
Fingas, Mervin (2001) “Oil spill: why do they happen and how often,” The basic of oil spill cleanup, 2nd edited, pp.10-14.
Kowalska, E., Wielgosz (1996) Z. “Scrap rubber reused: a new process produces porous pipes from worn-out tires,” Polymer Recycling, Vol.2, No.3, pp.213-219.
Schmenk, B., Miez-Meyer, R., Steffens, M., Wulfhorse, B., Cleixner, G., (2000) “Polypropylene fibre table,” Chemical Fibers International, Vol.50, Issue 3, pp.233-253.
Schrader, E.L. (1993) “A practical composition of organic, synthetic and inorganic sorbents,” Clean Gulf 93 and the American Chemical Society Conference, Emerging Technology in Hazardous Waste Management, pp.17-22.
Siuru, B. (1995) “More energy expected from scrap tire crop,” World Wastes, pp.12-14.
Tanford C. (1980) “The hydrophobic effect,” 2nd, Wiley, New York.
The International Tanker Owners Pollution Federation Limited (2002) “Oil spill statistics”, ITOPF Handbook 2001/2002, pp.30-31.
United States Patent and Trademark Office (2004) “Patent full-text and full-page image databases.” http://www.uspto.gov/patft/index.html.
Wei Q.F., Mather R.R., Fotheringham A.F., Yang R.D. (2003) “Evaluation of nonwoven polypropylene oil sorbents in marine oil spill recovery,” Marine Pollution Bulletin, Vol.46, Issue 6, pp.780-783.
中國石油股份有限公司(1996) “中國石油公司訓練叢書”。
中國石油股份有限公司(1997) “中油公司長運輪發生火警”,中油新聞資料網站,http://www.cpc.com.tw/news/n861007.htm。
孔令仁、鍾萍、劉光明、陳景文(2002) “水體中石油烴類的光化學降解”,第八屆海峽兩岸環境保護研討會論文集下冊,第805-810頁。
方義杉(1996) 來自地心,第三冊,中油石油通訊編輯委員會。
方鴻源(1996) “海洋油污分解微生物製劑研究”,行政院國家科學委員會研究計畫,NSC85-2211-E224-007。
王志謙(2003) “應用界面活性劑於超臨界二氧化碳中萃取金屬鹽類”,國立交通大學應用化學研究所碩士論文,第3-5頁。
王國華(2001) “多重相乳化油性質及其引擎特性研究”,國立臺灣海洋大學航運技術研究所碩士論文,第2-12頁。
王清讚(1999) “電話訪談”,保原實業股份有限公司。
王鳳英(1996) 界面活性劑的原理與應用,高立圖書有限公司,第3-124頁。
交通部運輸研究所(1996) “台灣地區海上交通安全體系之研究(三)--建立台灣海域海上搜索與救助系統之規劃研究”,85年專題研究。
行政院環境保護署(1998) “廢棄物回收概論”,環保署環境保護人員訓練所(廢棄物清除處理技術員訓練教材),第33-37頁。
行政院環境保護署(2001) “阿瑪斯號本署處理報導”,http://www.epa.gov.tw/announce/amas.htm。
行政院環境保護署公害鑑定技術資訊系統(2004) “水產生物公害案例介紹︰「布拉哥油輪溢油油災事件」”,http://ww2.epa.gov.tw/justice/water/w414.htm。
何孝鐳(1980) 海水油污染,交通部交通研究所,第29-40頁。
宋鴻章(1994) 環境衛生化學,合紀書局,第165-168頁。
李永祺、丁美麗(1991) 海洋污染生物學,北京海洋出版社。
李俊平(1997) “老田寮浮油中油近百工人除污撈死魚”,中國時報。
李琪華(2002) “沸石吸附劑之製備、性能測試與特性分析”, 國立中正大學化學工程研究所碩士論文,第17、22頁。
沈建全(1998) “利用廢棄輪胎製作人工魚礁與其他回收處理方式效益之比較”,第五屆海峽兩岸環境保護學術研討會,南京東南大學。
周麗新(1997) “薄膜工程”,中國材料科學學會網路輔助教學課程,第55頁,http://140.114.18.41/film/lhchou1-2.pdf。
林世昌(2003) “民間溢油處理機構之角色與功能-國外案例與我國基本架構之研究”,國立中山大學海洋環境與工程學系碩士論文,第2-1-2-3、2-10-2-12頁。
林居慶(2000) “乳化菌之篩選及其特性之研究”,國立台灣大學環境工程學研究所碩士論文,第3-21頁。
林啟燦、黃春蘭、沈建全(1998) “海洋油污染對環境之影響與管理對策”,中華民國環境工程學會第十一屆環境規劃與管理研討會論文集,第25-31頁。
林儷如、王智龍、林啟燦、張添晉(2000) ”廢輪胎回收再利用之現況及評估”,資源與環境學術研討會論文集,第153-162頁,大漢技術學院。
邱文彥(2000) “海洋污染防治”,海岸管理理論與實務,第263頁。
金恆鑣(1998) 環境生態學,國立編譯館,第185-215頁。
施義哲、邱文彥(2001) “溢油污染之處理政策與技術”,第八屆水上警察學術研討會論文集,第2頁。
柯清水(1992) 石油化學概論,正文書局,第35-39頁與第496-497頁。
柯清水(1995) 石油與石油工業,正文書局,第114-126頁。
段錦浩(1993) “泥岩地區透水式預鑄排水溝及廢輪胎節制壩之試驗研究”,泥岩邊坡工程研討會論文集,第71-89頁。
洪振生(2001) “墾丁油污 最快七天清除”,自由電子新聞網,http://www.libertytimes.com.tw/2001/new/mar/8/today-c1.htm。
徐劍華(1995) “石油污染海洋不致造成長期生態災難”,航運季刊,第4期,第1卷,第32-39頁。
張國棟、邱永芳、莊文傑、蕭詩翰(2002) “阿瑪斯號溢油模擬”,第八屆海峽兩岸環境保護研討會論文集下冊,第1409-1414頁。
連大成(2001) “W/O型微乳液液滴之電荷分佈量測”,國立中央大學化學工程研究所碩士論文,第3頁。
郭璧奎(1999) 防止海水污染,幼獅文化事業股份有限公司,第11-23、125-129頁。
陳仁慶(2001) “錳離子在人工錳砂表面吸附反應之研究”,國立中興大學環境工程學系碩士論文,第18頁。
陳永仁、陳雄文(1995) 環境衛生學,國立空中大學,第328-334頁。
陳立緯(2003) “乳化參數對於多重相乳化油之乳化特性及引擎性能之影響”,國立臺灣海洋大學導航與通訊系碩士論文,第7-10、23頁。
陳秀蘭(1997) “中油承諾負責災戶搬遷及精神損失”,中國時報。
陳彥宏、張春水、翁吉村(2001) “攔油索、汲油器及吸油材等海上油污染清理設備之分析”,航運季刊,第十卷 第二期,第 47-64頁。
陳國清(1996) “廢輪胎在氮氣中熱烈解主要產物分析”,國立台灣大學環境工程學研究所碩士論文。
陳雲年(1991) “細說輪胎的一切”,摩托車雜誌社,第181期,第244頁。
陳義文(2002) “大海上的石油運送者-油輪”,高雄港,第16卷,第5期,第11-12頁。
陳銘信(2000) “汽油與柴油之分析比較”,裝甲兵學術季刊,第183期。
陳慶華(1997) “南亞林口廠重油外洩”,中國時報。
陸繼雄(1987) “海洋環境”,淑馨出版社,第49-73頁。
智昱股份有限公司(2002) “聚丙烯應用網站”,http://www.ppsolutions.com.tw/default.asp。
黃任偉(2002) “粒狀氫氧化鐵吸附地下水中砷之研究”,國立成功大學環境工程學系碩士論文,第24-25頁。
楊仲筂(1994) “擬訂我國海上油污染應變計畫之研究”,中華海運研究協會,第18-36頁。
楊金鐘(1992) “廢輪胎的有效利用方式:「胎得福」(TDF)燃料”,能源季刊,第21卷,第1期,第114-131頁。
楊磊、潘銓泰(2002) “以生物強化復育技術處理海岸洩油污染之研究”,第八屆海峽兩岸環境保護研討會論文集下冊,第1415-1420頁。
楊穆郁(1999) “中油桃廠出紕漏”,中國時報。
經濟部工業局(1998) “清潔生產資訊雙月刊”,第16期,第1-2頁,工業技術研究院化學工業研究所,事業廢棄物交換資訊服務中心。
經濟部工業局(1998) “清潔生產資訊雙月刊”,第17期,第15頁,工業技術研究院化學工業研究所,事業廢棄物交換資訊服務中心。
經濟部統計處(2004) “工業生產統計月報”,第414期,第115頁。
趙承琛(1988) 界面科學特論,復文書局,第106頁。
趙承琛(1990) 界面活性劑化學,復文書局,第115-122頁。
趙承琛(1993) 界面科學基礎,復文書局,第136頁。
劉秀美(2002) “微生物--石油分解菌”,基隆市政府教育局全球資訊網,海洋城市鄉土教材,http://www.center.kl.edu.tw/klstory/small/ch07/ch7f.htm。
劉德明(1999) 環境科學,淑馨出版社,第466-467頁。
歐靜枝(1997) 乳化溶化技術實務,復漢出版社,第1-119頁。
蕭羨一(2003) “威望號漏油,雕塑公園受污,隱士園主抑鬱而終”,中國時報。
賴耿陽(1988) 界面活性劑應用實務,復漢出版社,第97-100頁。
賴碧玉(2001) “乳液安定性控制因素”,元智大學化學工程學系碩士論文,第1-3頁。
謝哲松(1995) 微生物生物學,國立編譯館,第1019-1020頁。
羅浚育(2000) 界面活性劑與微脂粒的作用,國立中央大學化學工程研究所碩士論文,第22-27頁。
蘇冬冬(2002) “海洋污分解細菌之研究”,國立海洋大學漁業科學學系研究所碩士論文,第3-4頁。
龔俊豪(1999) “美國廢輪胎回收利用方案--輪胎衍生燃料”,工業污染防治季刊,第69期,第99 -119頁,http://www.etdc.org.tw/a03151.htm。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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