臺灣博碩士論文加值系統

污泥焚化會產生粒狀物、氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機物(VOCs)及其他危害人體之空氣污染物，也會產生異味，造成周遭生活民眾之嗅覺干擾。一般而言，袋濾集塵器可用於粒狀物之去除，濕式洗滌器可用於水溶性污染物之去除，熱焚化亦可用於氣狀污染物之去除。
本研究利用台南市某污泥焚化廠以乾燥及燒結程序處理科學園區廢水廠之污泥，模擬產製污泥焚化程序氣體，並利用模擬蓄熱式焚化爐(RTO)，探討以高溫氧化去除揮發性有機物及降低異味濃度之特性。另比較其改建前化學洗滌及改建後蓄熱式焚化爐，對揮發性有機物及異味去除之效果。
本研究在實驗室先以小型焚化試驗，在溫度900℃及氣體停留時間1.87秒之條件下，得知NMHC去除率可達99%以上，異味濃度平均去除率亦達90%以上。實廠數據顯示，實廠蓄熱式焚化爐進氣主要VOCs為乙腈、甲醇、丙酮及苯等，在焚化溫度900℃，氣體空床停留時間2.09秒之條件下，NMHC平均去除率為94.6%，異味濃度平均去除率83%。改建前，化學洗滌對非甲烷碳氫化合物(NMHC，主要物質有丙酮、乙腈、甲苯及苯等)之平均去除率僅34.3%，化學洗滌法對NMHC及異味無顯著去除效果。相較於化學洗滌，蓄熱式焚化爐對揮發性有機物及異味具有顯著的去除效果。

Sludge incineration emit waste gases containing particulates, nitrogen oxides, sulfur oxides, volatile organic compounds (VOCs) and other toxic air pollutants. In addition, the odorous compounds in the gases may cause olfactory nuisance to the residents near the emission source. In general, the waste gases are treated by filtration through bag filters to remove particulates and followed by wet scrubbers to remove sulfur oxides and other water-soluble compounds before venting to the atmosphere. Incineration of the filtered gases to oxidize the odorous and volatile organic compounds is an alternative to the wet processes.
In this study, wastewater sludge samples taken from a local plant were heated from room temperatures to around 600oC, and the emitted gas samples were collected for the performance tests. Performance tests for incineration of waste gas samples from sludge incineration were conducted by using a lab-scale regenerative thermal oxidizer (RTO) heated to a preset temperature with a preset residence time for the gas at the temperature.
Results indicate that by the lab-scale RTO, over 99% of NMHC (non-methane hydrocarbons) and 90% of the odorous intensity (DT, dilutions to threshold) in the test gases could be removed with an incineration temperature of 900oC and a residence time of around 1.87 s at the temperature. Data from a field-scale RTO indicate that 95% of NMHC and 83% of the odorous intensity in the field gas could be removed with an incineration temperature of 900oC and a residence time of around 2.09 s at the temperature. The field-scale RTO was constructed for a substitution of the field-scale chemical scrubber of the plant. Data from the field-scale scrubber had a NMHC (main components: acetone, acetonitrile, toluene and benzene) removal of only 34.3%.
Compared with chemical scrubbing, RTO may have a significantly higher efficiencies on the NMHC and odor removal for the waste gases.

論文審定書 i
中文摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 vii
第一章 前言
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
第二章 文獻回顧
2.1污泥概述 3
2.2污泥乾燥 5
2.3燒結概論 7
2.4異味概述 9
2.5揮發性有機物概述 16
2.6 VOCs焚化技術 18
2.7影響焚化效率操作因子 21
2.8化學洗滌處理技術 24
 
第三章 實驗設備及方法
3.1研究架構及流程 29
3.2實廠設備 30
3.3實驗設備與方法 32
第四章 結果與討論
4.1 THC/NMHC分析結果 36
4.2 VOCs廢氣成分分析 42
4.3異味特性及去除效率 49
第五章 結論與建議
5.1結論 51
5.2建議 51
參考文獻 52
附錄 54

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