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研究生:張高揚
研究生(外文):CHANG, KAOYANG
論文名稱:水庫淤泥之釉料利用研究
論文名稱(外文):Glaze Utilization Made from Reservoir Sludge
指導教授:邱英嘉邱英嘉引用關係
指導教授(外文):CHIOU,INGJIA
口試委員:江奇成、劉偉麟、邱英嘉
口試委員(外文):CHING,CHUCHAN 、 LIU,WEILIN、CHIOU,INGJIA
口試日期:2017-12-28
學位類別:碩士
校院名稱:南亞技術學院
系所名稱:應用科技研究所
學門:自然科學學門
學類:其他自然科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:103
中文關鍵詞:水庫淤泥釉料液固比增黏劑解膠劑燒成溫度
外文關鍵詞:reservoir sedimentglazeliquid-solid ratiotackifying agentdebonderfiring temperature
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中文摘要
經濟部水利署統計全台水庫淤泥淤積量約為4.7億m3,水庫淤泥疏濬量遠不及淤積量,每年持續約增加1,460萬m3。本研究透過成分調質方式,摻配紅土或皂土等黏稠劑,及矽酸鈉或美國仙水等解膠劑,評估水庫淤泥作為泥漿釉料之可行性。本研究以水庫淤泥及摻配料的成分為基礎,探討「水庫淤泥漿液的特性」、「水庫淤泥釉料的燒成條件」、「水庫淤泥釉料之燒成溫度改善」等研究主題,並提出水庫淤泥釉料產製參數與應用策略。實驗結果顯示水庫淤泥之成份主要為二氧化矽(SiO2),與多種釉料之配方相近;水庫淤泥漿液之液固比(L/S)與其比重及稠度呈負相關,以液固比1.8為最佳;添加紅土與皂土可提升水庫淤泥漿液之稠度,而添加矽酸鈉與美國仙水降低水庫淤泥漿液之稠度,建議紅土最佳添加量為10~15%,皂土最佳添加量為5%;提升水庫淤泥釉料之窯燒溫度,可降低水庫淤泥釉料的粗糙度、抗酸鹼侵蝕性、吸水性,並提升莫氏硬度,以燒成溫度1350oC為最佳;摻配廢玻璃粉可降低水庫淤泥釉料的燒成溫度約100~150oC。

關鍵字:水庫淤泥、釉料、液固比、增黏劑、解膠劑、燒成溫度

Abstract
According to the statistics by Water Resource Agency, Ministry of Economic Affairs, the amount of reservoir sediment deposition in the whole Taiwan is about 470 million cubic meters, the amount of reservoir sediment dredging is much smaller than the amount of sediment deposition, the amount of sediment increases by about 14.6 million cubic meters annually. This study modulates the composition, and mixes the sediment with such tackifying agent as lateritic soil or bentonite and such debonder as sodium silicate or the American Water, in order to evaluate the feasibility of reservoir sediment as slip glaze. Based on the composition of reservoir sediment and admixtures, this study discusses such research subjects as "characteristics of reservoir sediment slurry", "firing condition of reservoir sediment glaze" and "firing temperature improvement for reservoir sediment glaze", and proposes the reservoir sediment glaze production parameters and application strategy. The experimental results show that the main constituent of reservoir sediment is SiO2, close to the formulae of multiple glazes. The liquid-solid ratio (L/S) of reservoir sediment slurry is negatively correlated with specific gravity and consistency, the best liquid-solid ratio is 1.8. The addition of lateritic soil and bentonite can increase the consistency of reservoir sediment slurry, whereas the addition of sodium silicate and the sodium silicate reduces the consistency of reservoir sediment slurry. The optimum addition level of lateritic soil is recommended as 10~15%, and the optimum addition level of bentonite is 5%. The roughness, resistance to acid and alkali attacks and water absorption of reservoir sediment glaze can be reduced by increasing the kiln temperature of reservoir sediment glaze. The Mohs hardness is increased, and the optimum firing temperature is 1350 oC. The addition of waste glass powder can reduce the firing temperature of reservoir sediment glaze by 100~150 oC.

Keywords: reservoir sediment, glaze, liquid-solid ratio, tackifying agent, debonder, firing temperature

目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 v
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 前言 1
1.1研究緣起與目的 1
1.2研究內容 2
1.3研究流程 2
第二章 文獻回顧 4
2.1水庫淤泥的物化特性及資源化應用 4
2.1.1水庫淤泥之物理及化學特性 5
2.1.2水庫淤泥的資源化應用 11
2.2釉藥組成與燒成條件 22
2.2.1釉藥的組成成分 22
2.2.2釉的燒成條件 25
2.2.3釉的燒成指標 29
2.2.4水庫淤泥的資源化應用 30
2.3泥漿釉的研究 33
第三章 研究架構與方法論 40
3.1實驗材料及實驗流程 40
3.2實驗配比 43
3.2.1漿液調配 43
3.2.2燒成溫度實驗 44
3.2.3摻配玻璃粉節能實驗 45
3.3主要實驗設備 46
3.4分析方法 48
第四章 結果與討論 50
4.1水庫淤泥及摻配料的成分分析 50
4.2水庫淤泥漿液 52
4.2.1水庫淤泥漿液之濃度與黏度 52
4.2.2改善水庫淤泥漿液之沉降性 54
4.2.3浸釉時間對於釉料厚度之影響 58
4.3水庫淤泥釉料的燒成條件 59
4.3.1SEM微觀結構與3D雷射影像 59
4.3.2水庫淤泥釉料性能 70
4.4水庫淤泥釉料之燒成溫度改善 72
4.4.1微觀結構與3D雷射影像 72
4.4.2水庫淤泥釉面性能 93
第五章 結果與建議 97
5.1結論 97
5.2建議 98
參考文獻 99



參考文獻
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