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系統識別號 U0002-3009201310401400
中文論文名稱 掩埋場滲出水污染之危害度評估
英文論文名稱 Pollution Hazard Assessment of Landfill Leachate
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Water Resources and Environmental Engineering
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生中文姓名 林子翔
研究生英文姓名 Tzu-Hsiang Lin
學號 698480513
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2013-07-10
論文頁數 139頁
口試委員 指導教授-黃富國
委員-單信瑜
委員-王淑娟
中文關鍵字 掩埋場  滲出水  蒙地卡羅不確定性分析  LandSim  污染物傳輸 
英文關鍵字 Landfills  Leachate  Monte-Carlo Uncertainty Analysis  LandSim  Contaminant transport 
學科別分類 學科別應用科學環境工程
中文摘要 目前台灣之廢棄物處理幾乎已轉為焚化來取代掩埋,然而焚化後的灰渣與不可燃廢棄物仍繼續以掩埋作為其主要之處理方法。許多掩埋場在設計時並未經過嚴密的危害度及風險評估,因此尚有值得探討的地方。本研究在既有污染物傳輸理論之基礎上,導入蒙地卡羅不確定性分析方法,使評估結果更具代表性及應用價值。
本研究利用LandSim軟體來分析掩埋場汙染物之傳輸情形。首先使用假設場址針對相關參數,如雨量Pw、最終掩埋層厚度Tfw、廢棄物孔隙率nw、廢棄物乾密度Dw、廢棄物田間容水量 Cw、襯墊層含水量wlg、不飽和區路徑長度Luz、不飽和區含水量wuz、不飽和區導水度kuz、含水層路徑寬度Waz、含水層混和層厚度Taz、含水層導水度kaz、含水層區域梯度iaz,及含水層路徑孔隙率naz等進行掩埋場參數變異性分析,以了解各參數對汙染物濃度之影響程度。接著以山豬窟掩埋場為例,利用汙染物傳輸及蒙地卡羅不確定性分析,來探討掩埋場滲出水污染對地下水或人體造成的危害度。針對山豬窟掩埋場第一期與第二期掩埋場區掩埋物之不同,分別探討氨氮、砷、鎘、銅、汞、鋅之濃度變化。根據研究結果顯示,在LandSim模擬下只有氨氮會超標,值得特別注意。本研究在掩埋場滲出水污染傳輸上,提供了一個具危害度及風險觀念的模擬方法,其成果可作為掩埋場安全管理及擬定污染物防治決策之參考。
英文摘要 The incineration ashes and the non-combustible wastes are primarily buried underground. However, there is seldom doing hazard analysis for the landfills. It is an important issue for disaster mitigations. Thus, this study will employ the Monte Carlo uncertainty analysis method based on the contaminants transportation theory to explore this topic.
In this study, the contaminants transportation is performed by the software of LandSim. Parameter studies are first done to investigate the influence of factors on the landfill pollutants transportation. These factors include the infiltration to open waste(Pw)、final waste thickness (Tfw)、waste porosity (nw)、waste dry density (Dw)、waste field capacity (Cw)、liner geometry moisture content (wlg)、unsaturated zone pathway length (Luz)、unsaturated pathway moisture content (wuz)、unsaturated zone conductivity (kuz)、aquifer zone pathway width (Waz)、aquifer zone mixing zone thickness (Taz)、aquifer zone conductivity (kaz)、aquifer zone regional gradient (iaz), and aquifer zone pathway porosity (naz). The effects of parameter uncertainty on the contaminant concentration of the landfill are examined thoroughly. Following, a case study of Shan Chu Keng Landfill is performed to survey the influence of pollution on the underground water and human’s health in neighborhood areas. The pollutants under study include Ammoniacal_N、Arsenic、Cadmium、Copper、Mercury, and Zinc. According to the analysis results, it is found out that only the Ammonia concentration excesses the standard of EPA in Taiwan and should put more attention. Based on the hazard analysis with the concept of risk of landfill in this research, it supplies useful information and serves as an effective auxiliary tool to design the countermeasures to reduce the hazards of pollution of landfill leachate.
Key word:Landfills, Leachate, Monte-Carlo Uncertainty Analysis, LandSim, Contaminant transport.
論文目次 目錄
目錄 I
表目錄 IV
圖目錄 V
附錄目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究內容概要 2
第二章 文獻回顧 5
2.1 掩埋場原理、構造 5
2.2 滲出水特性及相關研究 17
2.3 汙染物傳輸模式 18
2.4 掩埋場汙染傳輸相關研究 23
2.5 危害度評估相關研究 24
2.6土壤與地下水污染管制標準 25
第三章 研究方法 27
3.1 危害度評估方法及步驟 27
3.2 LandSim 軟體介紹 28
3.2.1 LandSim的基本理論 28
3.2.2 LandSim的汙染物濃度計算 30
3.2.3蒙地卡羅不確定性分析 35
第四章 參數研究 37
4.1模擬場分析參數說明 37
4.2 參數敏感性分析 43
4.2.1 氨氮 43
4.2.2 砷 45
4.2.3 鎘 47
4.2.4 銅 49
4.2.5 汞 51
4.2.6 鋅 53
4.2.7 綜合討論 55
第五章 案例探討 57
5.1掩埋場基本特性 57
5.1.1山豬窟掩埋場地形及地質概況 58
5.1.2 水文特性 60
5.1.3掩埋場設施配置圖 62
5.1.4 掩埋場環境監測資料 63
5.2山豬窟掩埋場參數設定 64
5.3 分析結果 68
5.3.1水力條件模擬 68
(一) EBS的水頭 68
(二) EBS的滲出水 69
(三) 滲流至污水處理廠的處理水量 70
5.3.2 汙染物的時間衰減 72
(一) 氨氮 72
(二) 砷 76
(三) 鎘 79
(四) 銅 82
(五) 汞 85
(六) 鋅 88
5.4污染物衰減隨空間之變化 91
5.5年雨量變化對滲出水之影響 97
5.6綜合討論 99
第六章 結論與建議 101
6.1 結論 101
6.2 建議 101
參考文獻 103
附錄 107



表目錄
表2.1阻水材料特性 11
表2.2地工合成膜布優缺點 13
表2.2地工合成膜布優缺點(續) 14
表2.3本研究所探討的六種污染物及最大限值 26
表4.1分布示意圖 39
表4.1分布示意圖(續) 40
表4.2模擬場各參數代表值 41
表4.3參數敏感性綜合比較 55
表5.1山豬窟掩埋場參數 66
表5.2第30年掩埋場預測的滲出水水量 70


圖目錄
圖1.1研究流程 3
圖2.1掩埋場示意圖 15
圖2.2有害事業廢棄物掩埋場底部阻水系統示意圖 16
圖2.3廢棄物掩埋場最終覆蓋系統示意圖 16
圖2.4流體在孔隙介質中不同的流動方式 19
圖4.1掩埋場斷面示意圖 38
圖4.2氨氮濃度 44
圖4.3砷濃度 46
圖4.4鎘濃度 48
圖4.5銅濃度 50
圖4.6汞濃度 52
圖4.7鋅濃度 54
圖5.1台北市山豬窟衛生掩埋場位置 57
圖5.2山豬窟掩埋區域地質簡圖 59
圖5.3山豬窟掩埋場集水區分布圖 61
圖5.4山豬窟衛生掩埋場總平面分布圖 62
圖5.5山豬窟掩埋場護堤地質剖面圖 63
圖5.6程式模擬EBS最大水頭的機率 68
圖5.7滲出水在第30年的推估水量 69
圖5.8掩埋場推估水量 71
圖5.9氨氮隨時間衰減圖 73
圖5.10氨氮累積機率圖 74
圖5.11氨氮監測數據與模擬數值的比較 75
圖5.12砷隨時間衰減圖 76
圖5.13砷累積機率圖 77
圖5.14砷監測數據與模擬數值的比較 78
圖5.15鎘隨時間衰減圖 79
圖5.16鎘累積機率圖 80
圖5.17鎘監測數據與模擬數值的比較 81
圖5.18銅隨時間衰減圖 82
圖5.19銅累積機率圖 83
圖5.20銅監測數據與模擬數值的比較 84
圖5.21汞隨時間衰減圖 85
圖5.22汞累積機率圖 86
圖5.23汞監測數據與模擬數值的比較 87
圖5.24鋅隨時間衰減圖 88
圖5.25鋅累積機率圖 89
圖5.26鋅監測數據與模擬數值的比較 90
圖5.27空間變化簡圖 91
圖5.28氨氮隨空間變化濃度衰減圖 92
圖5.29砷隨空間變化濃度衰減圖 93
圖5.30鎘隨空間變化濃度衰減圖 94
圖5.31銅隨空間變化濃度衰減圖 95
圖5.32汞隨空間變化濃度衰減圖 96
圖5.33鋅隨空間變化濃度衰減圖 97
圖5.34最低年雨量模擬掩埋場滲出水水量 98
圖5.35最高年雨量模擬掩埋場滲出水水量 98


附錄目錄
附錄1 濃度累積機率之說明 108
附錄2 土壤與地下水管制標準 109
附錄2 土壤與地下水管制標準(續1) 110
附錄2 土壤與地下水管制標準(續2) 111
附錄2 土壤與地下水管制標準(續3) 112
附錄3 氨氮之計算濃度 113
附錄3 氨氮之計算濃度(續1) 114
附錄3 氨氮之計算濃度(續2) 115
附錄4 砷之計算濃度 116
附錄4 砷之計算濃度(續1) 117
附錄4 砷之計算濃度(續2) 118
附錄5 鎘之計算濃度 119
附錄5 鎘之計算濃度(續1) 120
附錄5 鎘之計算濃度(續2) 121
附錄6 銅之計算濃度 122
附錄6 銅之計算濃度(續1) 123
附錄6 銅之計算濃度(續2) 124
附錄7 汞之計算濃度 125
附錄7 汞之計算濃度(續1) 126
附錄7 汞之計算濃度(續2) 127
附錄8 鋅之計算濃度 128
附錄8 鋅之計算濃度(續1) 129
附錄8 鋅之計算濃度(續2) 130
附錄9 最大水頭之計算 131
附錄9最大水頭之計算(續1) 132
附錄10 入滲設定 133
附錄11 地質參數設定 134
附錄12 汙染物起始濃度設定 135
附錄13 排水系統設定 136
附錄14 襯墊層設定 137
附錄15 飽和區設定 138
附錄16 含水層設定 139

參考文獻 參考文獻
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論文使用權限
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