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研究生:萬景彪
研究生(外文):Wan, Ching Piao
論文名稱:都市垃圾焚化飛灰水洗穩定化再利用可行性評估及處理流程規劃-以八里垃圾焚化廠為例
論文名稱(外文):The feasibility assessment and process planning for the reuse of MSWI washed stabilized fly ash – A Case Study of Bali Waste Incineration Plants
指導教授:郭天和郭天和引用關係
指導教授(外文):Kuo, Tien Ho
口試委員:陳俊瑜秦孝偉
口試委員(外文):Chen, Chun YuChin, Hsiao Wei
口試日期:2012-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:東南科技大學
系所名稱:防災科技研究所
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:都市垃圾焚化廠焚化飛灰氯鹽水洗
外文關鍵詞:MSWIfly ashchloridewashed
相關次數:
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北投焚化廠以水洗並加入螯合劑之方式去除焚化飛灰(fly ash)中之「重金屬」、「戴奧辛」及「氯鹽」,再經沉澱及脫水後之「水洗穩定化灰」符合「有害事業廢棄物認定標準」,另氯鹽含量<1.0%(水泥廠允收要求),最後送至水泥廠「再利用」,作為燒製卜特蘭水泥之部分替代土質生料。
本研究以北投焚化廠水洗處理流程作為依據,評估八里焚化廠設置水洗設備之可行性,期間分析八里焚化廠焚化「飛灰」及「反應灰」之「物理性質」、「化學組成」、「TCLP重金屬溶出試驗」及「溶解性鹽類」等,分析結果發現八里廠與北投廠之飛灰性質相近,應可比照設置,惟北投廠以自來水進行水洗消耗大量「水資源」,本研究另分析八里掩埋場滲出水廠之放流水水質現況,分析結果發現,可取代部份自來水,當作水洗之水源,另八里焚化廠附設之溫水游泳池每日排放之池水,亦可代替自來水進行水洗,以達「經濟」及「節能減碳」之目的。
水洗處理流程規劃採3段式水洗,總液固比不大於30:1,第1段以5~10倍八里滲出水廠處理後之放流水進行水洗,第2段以5~10倍八里焚化廠附設游泳池每日排放之池水輔以中水或補注自來水再次水洗,第3段以5倍自來水進行水洗,另於第2段及第3段加入磷係螯合劑,前2段去除水溶性含氯鹽類,第3段利用螯合劑去除難溶性氯化物,如此應可達到水泥廠接收標準。
另水洗後之廢水含有「重金屬」及高濃度「氯鹽」,研究成果顯示將水洗設備設置於八里掩埋場滲出水廠內較為有利,因該廠暨設之廢水處理流程即以混凝沉澱、加壓浮除(DAF)、砂濾過濾及活性碳吸附等3級處理方式去除重金屬,並已將放流水納入污水下水道至八里污水廠初級處理後海放,故氯鹽問題即可解決。

The washing plant of Beitou Waste Incineration Plants used washed method to remove Heavy Metal , Dioxin and Chloride of fly ash. Affter washing, precipitation, stabilization and dehydration, washed stabilization fly ash was sent to the cement plant for "reuse" as a part of alternative soil to Portland cement.
In this study, the feasibility of building a washed device was evaluated and “the most economic” process was planned by analyzing the physical properties, chemical composition, the TCLP of heavy metals and dissolved salts of fly ash and reaction ash in Bali Waste Incineration Plants, the current situation of effluent water quality in Bali Landfill Side Leachate Treatment Plant, investigating the existing waste disposal facilities with the site survey, based on washed process in Beitou Waste Incineration Plants.
The result of study suggested it is favorable to set the washed device in Bali landfill leaking water plant, in which the existing process of removing heavy metal from wastewater is coagulation and sedimentation, pressurized flotation (DAF) and activated carbon. The effluent discharged to sea after finishing the primary treatment in the wastewater treatment plant. Thus, the chloride problem has be solved. The “most economic” washed process is to adopt the 3-stage washed method (L/S=30). In the first stage, the effluent from exudation plant was used for washing; and in the second stage, daily discharge water from the pool attached to Bali incineration plant supplemented with tap water or recycled were used to wash again; then in the third stage, using chelating agents removed insoluble chloride. And this should reach the standard of cement plant.

摘 要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 2
1.3研究方法與流程 3
第二章 文獻回顧 5
2.1都市垃圾焚化灰渣來源、產量及特性 5
2.1.1焚化灰渣來源 5
2.1.2焚化灰渣產量 7
2.1.3焚化飛灰物理特性 8
2.1.4焚化飛灰化學組成 19
2.2焚化飛灰重金屬來源、分佈及危害性 ...................14
2.2.1焚化飛灰重金屬來源 14
2.2.2焚化飛灰重金屬之分佈特性 19
2.2.3焚化飛灰重金屬之危害性 20
2.3焚化飛灰之處理及再利用 ...................24
2.3.1焚化飛灰中間處理方式 24
2.3.2國外焚化飛灰處理與再利用方式 28
2.3.3其他焚化飛灰再利用方式 39
2.3.4國內焚化飛灰再利用現況 45
2.4飛灰水洗前處理無害化/穩定化 ...................47
第三章 八里垃圾焚化廠及八里掩埋場簡介 52
3.1八里焚化廠簡介 53
3.2八里掩埋場簡介 57
第四章 研究對象與分析方法 63
4.1八里焚化廠飛灰及反應灰採樣分析 63
4.2八里滲出水廠放流水採樣分析 64
第五章 結果與討論 69
5.1焚化飛灰分析結果 69
5.2焚化反應灰分析結果 73
5.3八里滲出水廠放流水分析結果 76
5.4八里廠焚化飛灰水洗前處理可行性評估 79
5.5八里廠焚化飛灰水洗前處理流程規劃 85
第六章 結論與建議 88
6.1結論 88
6.2建議 90
參考文獻 91
附錄一 專利公報(證書號數I311494) 97




表目錄
表 2 1:都市垃圾焚化灰渣之來源與種類 7
表 2 2:2011年全國24座大型垃圾焚化廠焚化灰渣產量統計表 8
表 2 3:焚化飛灰物理特性 11
表 2 4:The average results of semi-quantitative analysis by energy dispersive Spectrometer(EDS) 15
表 2 5:都市垃圾焚化處理過程元素分佈 15
表 2 6:都市垃圾焚化飛灰之化學主要組成(以元素態表示) 16
表 2 7:都市垃圾焚化飛灰之化學主要組成(以氧化態表示) 17
表 2 8:都市垃圾焚化飛灰重金屬總量濃度 18
表 2 9:都市垃圾焚化灰渣重金屬之主要來源 21
表 2 10:焚化灰渣重金屬之分佈特性 22
表 2 11:各國飛灰中重金屬含量 23
表 2 12:重金屬可能分佈之型態、沸點、揮發性及危害性 31
表 2 13:毒性特性溶出程序(TCLP)溶出標準 32
表 2 14:國外焚化飛灰「處理」與「再利用」方式 33
表 2 15:焚化飛灰處理方式比較 34
表 2 16:不同熔融處理設備特性綜合評估表 35
表 2 17:日本地區灰渣再利用方式 35
表 2 18:美國毒性特性溶出法定限值 37
表 2 19:丹麥環境部對焚化灰渣再利用化學分析要求 37
表 2 20:其他灰渣資源化技術 42
表 2 21:日本環保水泥(ECO-CEMENT)標準 43
表 2 22:北投焚化廠飛灰性質分析 50
表 2 23:木柵廠水洗模廠採樣及檢驗分析方法 51
表 2 24:焚化底渣再利用產品分類及檢測 52
表 3 1:八里焚化廠設計基本資料 54
表 3 2:八里廠近3年之進廠量及處理量彙整表 56
表 3 3:八里廠近3年之底渣、飛灰及反應灰產生量 58
表 3 4:八掩場各期使用容量 60
表 3 5:各處理單元說明 61
表 4 1:飛灰及反應灰分析項目及方法 66
表 4 2:放流水分析項目及方法 67
表 5 1:飛灰物理性質分析結果 69
表 5 2:飛灰化學組成分析結果 70
表 5 3:飛灰TCLP分析結果 71
表 5 4:飛灰溶解性鹽類分析結果 71
表 5 5:反應灰物理性質分析結果 73
表 5 6:反應灰化學組成分析結果 75
表 5 7:反應灰TCLP分析結果 77
表 5 8:反應灰溶解性鹽類分析結果 77
表 5-9:放流水分析結果 78
表 5 10:八里廠與北投廠分析結果比較 80
表 5 11:八里廠與北投廠操作處理系統比較 81
表 5 12:八里廠焚化飛灰水洗穩定化再利用之SWOT分析 83
表 5 13:八里廠飛灰及反應灰與水泥土質原料之組成比較 84


圖目錄
圖 1-1:研究流程圖 4
圖 2-1:焚化灰渣粒徑分佈圖 11
圖 2-2:焚化飛灰粒徑分佈圖 12
圖 2-3:穩定固化法處理流程概要 36
圖 2-4:熔渣處理形成Si-O之網目結構 36
圖 2-5:典型灰渣熔融處理流程圖 38
圖 2-6:表面熔融爐構造圖 38
圖 2-7:電漿融熔爐構造圖 39
圖 2-8:利澤焚化廠底渣作為水泥原料之再利用流程圖 44
圖 2-9:木柵焚化廠飛灰水洗流程圖 46
圖 2-10:北投廠飛灰水洗廠及附屬廢水處理廠流程圖 49
圖 3-1:八里焚化廠處理流程圖 55
圖 3-2:八里廠近3年之進廠量及處理量變化圖 56
圖 3-3:八里廠近3年之底渣、飛灰及反應灰產生量 58
圖 3-4:八里滲出水廠處理流程圖 63
圖 4-1:TCLP流程圖 68
圖 5-1:飛灰TCLP萃出液中Cr 72
圖 5-2:飛灰TCLP萃出液中Cr(VI) 72
圖 5-3:反應灰TCLP萃出液中Pb 75
圖 5-4:反應灰TCLP萃出液中Hg 76
圖 5-5:八里焚化廠焚化飛灰水洗處理流程圖 87

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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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