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研究生:張永昌
研究生(外文):Yung-Chang Chang
論文名稱:焚化底碴應用於CLSM之長期溶出特性研究
指導教授:詹穎雯詹穎雯引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:198
中文關鍵詞:焚化底碴固化重金屬氯離子
外文關鍵詞:CLSM
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台灣都市垃圾逐漸以焚化處理為主流,焚化後所產之底碴數量甚為可觀,以掩埋覆土處理底碴的傳統方式,隨著舊有掩埋場的服務年限將屆,而新掩埋場的設置阻礙重重,推動底碴資源化利用成為此一困境的最佳出路。
本研究探討國內經不同處理過程之焚化底碴應用於CLSM(Controlled Low-Strength Material,控制性低強度材料)上,其環境安全性與工程特性。環境安全性的研究,除了以TCLP評估底碴CLSM重金屬與氯離子的溶出行為,並以半動態溶出試驗與管柱溶出試驗評估底碴CLSM重金屬與氯離子長期溶出的潛在能力;其中管柱溶出試驗,乃特別設計用來模擬CLSM在回填管溝時與環境的土壤砂石接觸的實際狀況,受到酸雨長期淋滲下的溶出行為。工程特性的研究,主要探討底碴應用在CLSM上某些較為特殊的工程性質,以利將來的實際應用。
環境安全性的研究成果發現,底碴CLSM鉛、銅的溶出量較高且具有長期溶出的潛勢;而底碴經CLSM固化後重金屬的溶出大都能大幅降低,至於氯離子的抑制效果顯然不如重金屬;而底碴加藥劑拌合成CLSM後對於控制鉛、銅溶出甚具成效,至於經水洗過後的底碴拌合成CLSM,能大幅降低氯離子的溶出量。另外在管柱溶出試驗中發現鉛的溶出量與持續溶岀的能力較令人憂心。
工程特性的研究成果發現,底碴經由曝放後確能縮短底碴CLSM的初凝時間,並在曝放超過ㄧ個月可獲得最佳的成效,而底碴經由水洗能有效改善底碴CLSM的耐久性問題。
致 謝 一
摘 要 三
目 錄 五
表 目 錄 一一
圖 目 錄 一三
照 片 目 錄 一八

第一章 緒論 - 1 -
1.1 研究緣起與目的 - 1 -
1.2 研究內容與範圍 - 4 -

第二章 文獻回顧 - 5 -
2.1 焚化廠底碴之基本介紹 - 5 -
2.1.1底碴之來源 - 5 -
2.1.2底碴之物理性質 - 8 -
2.1.3底碴之化學性質 - 9 -
2.1.4 酸雨對底碴重金屬溶出之影響 - 11 -
2.1.5底碴再利用之注意要點 - 11 -
2.2 國內外底碴之應用現況 - 14 -
2.2.1 國外底碴之應用現況 - 14 -
2.2.2 國內底碴之應用現況 - 18 -
2.3 國內底碴相關規範 - 25 -
2.3.1底碴再利用之管理 - 25 -
2.3.2底碴溶出物之檢測方法與標準 - 26 -
2.4 底碴之穩定性機制 - 27 -
2.4.1 磷酸鹽穩定化 - 27 -
2.4.2 水泥固化穩定化 - 27 -
2.5 CLSM的介紹 - 29 -
2.5.1 CLSM之材料特性 - 29 -
2.5.2 國內CLSM之發展 - 31 -
2.5.3 CLSM之評估方法 - 31 -
2.5.4 CLSM之性質要求 - 32 -
2.6 底碴產製CLSM - 33 -
2.6.1水泥之水化反應 - 34 -
2.6.2底碴內含成分對混凝土之影響 - 36 -
2.6.3 工程面之考量要素 - 40 -
2.6.4 環境面之考量要素 - 41 -
2.7 底碴與底碴CLSM 長期溶出特性 - 43 -

第三章 底碴CLSM之環境安全性探討 - 47 -
3.1 試驗目的 - 47 -
3.2 試驗架構 - 49 -
3.3 試驗材料與儀器 - 49 -
3.3.1 試驗材料 - 49 -
3.3.2 試驗儀器 - 50 -
3.4 試驗配比與參數 - 51 -
3.5 試體灌製與養護 - 53 -
3.5.1 試體灌製 - 53 -
3.5.2試體養護 - 54 -
3.6 試驗方法 - 55 -
3.6.1 半動態溶出試驗(Semi-Dynamic Leaching Test)… - 55 -
3.6.2 管柱溶出試驗(Column Leaching Test) - 57 -
3.6.3 萃取液之配製與液體分析 - 59 -
3.7 TCLP試驗 - 60 -
3.8 重金屬檢測分析 - 62 -

第四章 底碴CLSM之工程性質探討 - 65 -
4.1研究背景 - 65 -
4.2 研究內容 - 65 -
4.3 基本實驗材料及儀器 - 66 -
4.3.1 試驗材料 - 66 -
4.3.2 試驗儀器 - 66 -
4.4 底碴CLSM之相關試驗 - 67 -
4.4.1 底碴CLSM拌合過程 - 67 -
4.4.2 底碴CLSM之流動性試驗 - 68 -
4.4.3 底碴CLSM之初凝試驗 - 69 -
4.4.4 底碴CLSM之試體製作與養護 - 70 -
4.4.5 底碴CLSM之抗壓強度試驗 - 71 -
4.5 底碴曝放對改善底碴CLSM初凝緩慢之探討 - 72 -
4.5.1試驗目的 - 72 -
4.5.2 試驗架構 - 73 -
4.6 底碴CLSM長期強度與耐久性觀測試驗 - 73 -
4.6.1 拌合計畫 - 73 -
4.6.2 養護條件與長期強度 - 74 -
4.6.3 耐久性之觀察 - 74 -
4.7 CLSM之滲透率試驗 - 75 -
4.7.1 滲透試驗之實驗設計 - 75 -
4.7.2 試驗步驟 - 76 -


第五章 結果與討論 - 79 -
5.1 底碴CLSM環境安全性試驗結果 - 79 -
5.1.1 TCLP試驗結果 - 80 -
5.1.2 重金屬溶出結果 - 82 -
5.1.2.1 半動態溶出試驗結果 - 82 -
5.1.2.2 管柱溶出試驗結果 - 86 -
5.1.2.3 與法規容許值之比較 - 89 -
5.1.2.4 重金屬溶出小結 - 93 -
5.1.3 氯離子溶出結果 - 96 -
5.1.3.1 PVC(聚氯乙烯)氯離子溶出之疑慮 - 96 -
5.1.3.2 半動態溶出試驗結果 - 96 -
5.1.3.3 管柱溶出試驗結果 - 97 -
5.1.3.4 與法規容許值之比較 - 98 -
5.2 底碴CLSM工程性質試驗結果 - 101 -
5.2.1 底碴曝放試驗結果 - 101 -
5.2.2 長期強度試驗結果 - 102 -
5.2.2.1 三種底碴CLSM強度之發展 - 102 -
5.2.2.2 養護方式之影響 - 103 -
5.2.2.3 底碴CLSM試體之觀察 - 103 -
5.2.3 滲透試驗結果 - 104 -

第六章 結論與建議 - 107 -
6.1 結論 - 107 -
6.2 建議 - 109 -
參考文獻 - 113 -
[1]Wiles, C. C., “Municipal Solid Waste Combustion Ash: State-of-the- knowledge”, Journal of Hazardous Materials, Vol.47, pp.325-344 (1996).
[2]郭子豪,「經前處理垃圾焚化底灰作為水泥原料之研究」,碩士論文,成功大學環境工程研究所,2001。
[3]趙永楠,「以動態/半動態溶出程序評估都市垃圾焚化底灰長期穩定特性之研究」,碩士論文,臺灣大學環境工程研究所,2003。
[4]劉彥均,「以逐步萃取程序及溶出試驗評估都市垃圾焚化底碴長期穩定特性之研究」,碩士論文,臺灣大學環境工程研究所,2004。
[5]中興工程顧問股份有限公司、財團法人台灣營建研究院、工業技術研究院,「垃圾焚化底灰初級篩分資源再利用廠興建工程規劃、設計及監造專案工作計畫-資源化再製品試作驗證報告」,行政院環境保護署,2003。
[6]謝政峰,「焚化底灰再利用於燒製紅磚可行性之探討」,碩士論文,淡江大學水資源及環境工程學系,1999。
[7]Bruggen, B. V., Vogels, G., Herck, V. and Vandecasteele, C., "Simulation of Acid Washing of Municipal Solid Wasste Incineration Fly Ashes in Order to Remove Heavy Metals", Journal of Hazardous Material, Vol. 57,pp.127-144 (1998).
[8]Mannings, S., Smith, S., Bell, J. N. B., " Effect of deposition on acidification and metal mobilisation". Applied Geochemistry, Vol. 11, 1996, pp 139-143.
[9]李明國,「酸雨對焚化底灰掩埋滲出污染物之影響」,碩士論文,淡江大學水資源及環境工程學系,2002。
[10]中興工程顧問股份有限公司、財團法人台灣營建研究院、工業技術研究院,「垃圾焚化底灰初級篩分資源再利用廠興建工程規劃、設計及監造專案工作計畫」,服務建議書,行政院環境保護署, 2002。
[11]張祉祥,「都市垃圾焚化底灰燒結資源化之研究」,碩士論文,中央大學環境工程研究所,1998。
[12]Lapa, N., Barbosa, R., Morais J., Mendes, B., Mehu, J., Santos Oliveira, J. F., “Ecotoxicological assessment of leachates from MSWI bottom ashes,” Waste Management, Vol. 22, 2002, pp583-593.
[13]廖錦聰,「垃圾焚化底碴的資源化利用」,一般廢棄物焚化灰碴資源他技術與實務研討會,第131-146頁,1996。
[14]高思懷、王鯤生、謝政峰、吳慶龍、劉世澐,「焚化底碴粗粒徑替代道路基層材料之可行性探討」,第十四屆廢棄物處理技術研討會論文集,第1-25~1-30頁,1999。
[15]吳慶龍,「焚化底灰粗粒徑替代道路基層材料之可行性探討」,碩士論文,淡江大學水資源及環境工程研究所,2001。
[16]廖錦聰,「焚化灰渣資源化研究」,工業技術研究院計畫報告,1996。
[17]葉祥春,「垃圾焚化爐底碴應用於道路基底層之研究」,碩士論文,成功大學土木工程研究所,2003。
[18]江少鋒,「都市垃圾焚化灰燼做為水泥混凝土細骨材之可行性」,碩士論文,中央大學土木工程研究所,1995。
[19]陳永輝,「焚化灰渣與水庫淤泥混合燒製建築用磚之研究」,碩士論文,成功大學資源工程研究所,1999。
[20]何秀美,「污泥與底灰資源化為透水磚之研究」,碩士論文,台灣大學環境工程研究所,2003。
[21]蘇俊賓,「焚化底灰作為水泥替代原料可行性之研究」,碩士論文,成功大學環境工程研究所,2000。
[22]曾博榆,「都市垃圾焚化灰渣調質熔渣取代部份水泥之研究」,碩士論文,中央大學環境工程研究所,2002。
[23]李宗彥,「都市垃圾焚化飛灰熔渣粉體對不同型態水泥之卜作嵐反應行為」,碩士論文,中央大學環境工程研究所,2001。
[24]李公哲,「廢棄物焚化灰渣材料化技術研究專案計畫」期中報告,行政院環保署,2003。
[25]國立台灣大學土木工程學系、台大慶齡工業研究中心,「焚化廠底碴之應用資源化研究」期末報告,國賓陶瓷工業股份有限公司,2003。
[26]26環署廢字第0920042276A號公告,「一般廢棄物╱垃圾焚化廠焚化底碴再利用管理方式」,行政環境保護署,2003。
[27]張漢昌,「廢棄物污染與處理」,曉園出版社,台北,1999。
[28]賴聰華,「垃圾焚化灰燼特性分析及其固化處理之探討」,台灣大學環境工程研究所,1990。
[29]“Controlled Low Strength Materials(CLSM)”,ACI 229R-94, pp.229 R-1-229, R-13.
[30]營建研究院,「控制性低強度材料於土木工程應用之研究」成果報告,內政部營建署委託計畫,2002。
[31]詹穎雯、鄭瑞濱、陳育聖、胡志誠,「爐石、飛灰與底碴於營建工程之資源化應用」,綠營建工程研討會,土木水利工程學會綠營建委員會,2002年10月。
[32]Landwermeyer, J.S. and Rice, E.K., ”Comparing Quick-Set and Regular CLSM”, Concrete International, 1988, pp34-39.
[33]柴希文、謝佩昌,「礦物摻料在高流動低強度回填料的應用」,應用礦物摻料提昇混凝土品質研討會論文集,台灣營建研究院,1999年8月。
[34]台灣營建研究院,「高性能低強度材料之開發與輔導」期末報告,經濟部工業局八十八年度協助國內傳統工業技術升級計畫,1999年6月。
[35]潘昌林、鄭瑞濱,「控制性低強度材料(CLSM)之工程運用」,中華民國第四屆鋪面材料再生學術研討會論文集,2000年11月。
[36]潘昌林、鄭瑞濱,「CLSM配比及產製技術」,台灣營建研究院叢書,pp65-86, 2001年4月。
[37]鄭瑞濱,「新拌及硬固CLSM品管檢驗」,台灣營建研究院叢書,pp87-109,2001年4月。
[38]營建研究院,「控制性低強度材料製程及使用手冊」,內政部營建署委託計畫,2002年11月。
[39]養工處,「可控制性低強度回填材料」(草案),2005。
[40]楊盛行、林正芳、王繼國,「廢棄物處理與再利用」,國立空中大學印行,2003。
[41]張大鵬,「澎湖海砂混凝土性質之研究」,台灣省澎湖縣政府專題研究計畫總期末報告,1994年6月。
[42]苗伯霖,「含氯離子底灰再利用之市場調查與環境之影響」,台灣電力股份有限公司,2001。
[43]陳朝和,「鹽分對混凝土品質之影響」,台電工程月刊,第635期,1995年1月, pp.33-37。
[44]苗伯霖,「台電底灰氯離子含量及再利用途徑之調查研究」,台電工程月刊,第635期,2001年7月, pp.100~116。
[45]胡志誠,「焚化廠底灰應用於工程回填材料之環境安全性研究」,碩士論文,台大土木工程學研究所,2004。
[46]台灣各氣象站年降雨量平均資料(統計期間1971∼2000年),中央氣象局。
[47]行政院環保署全球資訊網,http://www.epa.gov.tw。
[48]台灣各氣象站累年雨水酸鹼度值年平均資料,中央氣象局。
[49]中興工程顧問股份有限公司,「台北市垃圾焚化廠焚化底碴再利用規劃案國內訓練講習會講義」,台北市政府環境保護局, 2004。
[50]雷揚中,「焚化爐底碴應用於道路工程之研究」,碩士論文,中央大學土木工程研究所,2004。
[51]楊金鐘、周順裕,「利用磷酸鹽穩定化處理都市垃圾焚化飛灰之效果評估」,第十二屆廢棄物處理技術研討會論文集,1997。
[52]Crannell, B. S., Eighmy, T. T., Krzanowski, J. E., Eusden, J. D., Shaw, E. L. and Francis, C. A., “Heavy metal stabilization in municipal solid waste combustion bottom ash using soluble phosphate”, Waste Management, Vol.20, 2000, pp.135-148.
[53]廖秋榮,「農路鋪設轉爐石之環境相容性評估」,鋼鐵工業爐渣資源化再利用實務研討會論文集,2002。
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