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廢棄物旋轉窯灰碴管理及其資源化之研究—以塑橡膠製造業為例

為了解決不鏽鋼 卜申的問題，作者蔡秉宸 這樣論述：

本研究對象為某塑橡膠製造業之旋轉窯焚化爐，其主要進料事業廢棄物種類為有機污泥、廢塑膠、油泥與廢油，約佔整體廢棄物進料量的95 %，每日進料量約為50 ~ 70噸。此外，由於塑橡膠製程中，常需要分離不同相之物質且須將製程中高揮發性物質轉化，因此進料種類中尚有合計佔0.7 % 之不鏽鋼濾網及廢棄氧化鋁球觸媒。實驗得知，將不鏽鋼濾網及廢棄氧化鋁球與其他廢棄物共同焚化，衍生之焚化灰碴具有總鉻溶出濃度超標、粒徑不均、吸水率過高與灰碴衍生量增加之問題，不僅使得焚化灰碴處理成本大幅上升，也囿於規範無法進行資源化再利用，首先建議實施灰碴重金屬無害化策略，排除不鏽鋼濾網與廢棄物減量化策略，排除氧化鋁球，以期改

善焚化灰碴衍生之問題。進料排除不鏽鋼濾網之後，焚化灰碴中所含鉻的總量濃度分別從1035 mg/kg及1567 mg/kg下降至310 mg/kg與398 mg/kg，毒性特性程序（TCLP）之溶出濃度也從5.17 mg/L與15.12 mg/L分別降至0.03 mg/L與0.14 mg/L，顯示鉻的總量及溶出濃度皆有顯著明顯的下降且可符合TCLP之規範。另進料排除氧化鋁球之後，氧化鋁球於底碴中佔比大幅降低，比表面積及吸水率分別從14.15 m2/g及9.6 %，降低至0.95 m2/g與6.1 %，顯示底碴吸水率過高之問題有一定程度改善，因此更有利於將其資源化再利用。從材料特性分析中，由卜作嵐

活性指數試驗發現，飛灰之7天與28天活性指數皆符合標準，具有作為卜作嵐摻料的潛力，惟底碴之7天與28天活性指數並不符標準，並不適合作為卜作嵐摻料，僅適合作為填充材料。另發現實施無害化與減量化之灰碴產製之水泥砂漿試體，其飛灰以20 % 之比例可符合混凝土磚A級磚標準，底碴以10 % 比例可符合B級磚標準。此外，若旋轉窯焚化爐操作條件為專燒有機污泥，發現其材料特性及工程特性皆不如實施無害化與減量化之灰碴，因此歸納出實施無害化與減量化之灰碴具有較高的再利用潛力。另由毒性特性溶出程序、pH依賴性試驗及桶槽溶出試驗等環境友善性評估中顯示焚化灰碴及其水泥製品具有良好的環境友善性。評估實施無害化與減量化之效

益，可得每月節省570,000元之灰碴處理成本，且不鏽鋼濾網回收效益最高約可達43,500元/月，整體灰碴處理效益達628,000元/月。另外，由旋轉窯能量平衡分析估算出節省之單位重油用量為32公升/噸廢棄物，重油節省之成本為504,000元/月。根據每月灰碴衍生量推估其產製植草磚之潛在產值，最高分別約可達到170萬與160萬元新台幣。

飛灰影響超硫酸鹽水泥漿體工程及耐久性質之研究

為了解決不鏽鋼 卜申的問題，作者孔得人 這樣論述：

本研究以三種水膠比(w/b = 0.3、0.35、0.4)、三種水淬高爐石粉由飛灰取代量(0%、30%、60%)、四種排煙脫硫(flue gas desulfurization, FGD)石膏由水泥取代量(1%、3%、5%、7%)等配比因子製作超硫酸鹽水泥漿體，探討此漿體在石灰水與濃度5%硫酸鈉溶液等兩種養護條件，及1、3、7、14、21、28及56天等7個齡期之凝結時間、迷你坍度、抗壓強度、超音波速、熱傳導係數試驗、長度變化量、重量變化量等工程及耐久性質，並以XRD及SEM微觀試驗分析驗證其巨觀行為。研究結果顯示：(1) 新拌性質：以30%及60%飛灰取代爐石粉之超硫酸鹽水泥漿體初凝時間由

757分鐘分別延長最多至1004及1174分鐘，迷你坍度由413 mm分別增加至444 mm及494 mm；(2)工程性質：水膠比為0.35，飛灰取代量為30%之各配比漿體擁有最佳55至74 MPa之56天齡期抗壓強度，分別較飛灰取代量0%及60%時高11%及14%；此配比漿體之超音波速為4011.5 m/s，分別高於飛灰取代量0%及60%時3%及9%；以30%及60%飛灰取代爐石粉之超硫酸鹽水泥漿體熱傳導係數分別由0.71 W/(m∙K)增加至0.72 W/(m∙K)及0.76 W/(m∙K)；(3)耐久性質：長度變化量之結果顯示飛灰取代0%增加至60%時漿體之長度變化由-5400 μm/m

減少至-2800 μm/m ，減少48%；重量變化量由0.00275至0.00196，減少29%；(4) XRD及SEM微觀結果顯示，超硫酸鹽水泥漿體之水化產物主要以鈣礬石、石膏及C-S-H膠體為主，且當試體以硫酸鈉溶液養護時，硫酸根離子會促進鈣礬石及石膏之生成且產生膨脹。