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系統識別號 U0002-0807202418375600
DOI 10.6846/tku202400489
論文名稱(中文) 電化學及機械化學穩定處理之焚化飛灰摻配於高壓混凝土製品之研究
論文名稱(英文) Study on the Incorporation of Electrochemically and Mechanochemical Stabilized MSWI Fly Ash into High-Pressure Concrete Products
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 水資源及環境工程學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Water Resources and Environmental Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 112
學期 2
出版年 113
研究生(中文) 蘇義凱
研究生(英文) Yi-Kai Su
學號 612480110
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2024-06-19
論文頁數 102頁
口試委員 指導教授 - 高思懷(shgau@mail.tku.edu.tw)
口試委員 - 江康鈺(kychiang@ncu.edu.tw)
口試委員 - 李明國(greenlive427@gmail.com)
關鍵字(中) 焚化飛灰
水萃
電解
機械化學
水泥固化
戴奧辛
關鍵字(英) incinerator fly ash
water extraction
electrolysis
mechanochemistry
cement solidification
dioxin
第三語言關鍵字
學科別分類
第三語言摘要
論文目次
圖目錄	viii
表目錄	xi
第一章 緒論	1
1.1研究緣起	1
1.2研究目的	2
1.3研究內容	3
第二章 文獻探討	4
2.1焚化飛灰介紹	4
2.1.1焚化飛灰之種類來源	4
2.1.2焚化飛灰的特性	5
2.2焚化飛灰之重金屬溶出相關文獻	8
2.3焚化飛灰水萃處理相關文獻	9
2.4焚化飛灰機械化學濕式研磨	10
2.4.1焚化飛灰機械化學濕式研磨介紹	10
2.4.2機械化學濕式研磨相關文獻	10
2.5水泥製程及種類	11
2.6水泥相關文獻	14
2.7水化反應	14
2.8卜作嵐反應	17
2.8.1卜作嵐材料	18
2.8.2卜作嵐材料之種類	18
2.9戴奧辛相關文獻	19
2.9.1戴奧辛基本簡介	19
2.9.2戴奧辛之物化特性	19
第三章 研究方法	23
3.1焚化飛灰來源	23
3.2實驗設計	23
3.3實驗流程	25
3.4實驗原料及製程	30
3.4.1實驗原料	30
3.4.2焚化飛灰前處理	31
3.4.3生坯製作	31
3.4.4養護	32
3.5檢驗項目及分析方法	32
3.6實驗設備與分析儀器	33
第四章 結果與討論	41
4.1焚化飛灰基本性質分析	41
4.1.1 TCLP溶出分析	41
4.1.2再生粒料環境用途溶出分析	44
4.2電解槽電解反應分析	46
4.2.1電解液pH分析	46
4.2.2電解液溫度分析	47
4.2.3電解液ORP分析	47
4.2.4電解液自由餘氯濃度分析	48
4.2.5戴奧辛含量分析	48
4.3電解灰取代水泥漿體試體比較	55
4.3.1電解灰添加至水泥之TCLP溶出分析	55
4.3.2電解灰添加至水泥之再生粒料環境用途溶出分析	62
4.3.3電解灰添加至水泥之抗壓強度分析	69
4.4研磨灰取代水泥漿體試體比較	72
4.4.1研磨灰添加至水泥之TCLP溶出分析	72
4.4.2研磨灰添加至水泥之再生粒料環境用途溶出分析	77
4.4.3研磨灰添加至水泥之抗壓強度分析	82
4.4.4研磨灰添加至水泥之SEM分析	85
4.4.5電解灰及研磨灰替代部分水泥小結	86
4.5研磨灰取代水泥之高壓磚比較	88
4.5.1研磨灰添加至高壓磚之TCLP溶出分析	88
4.5.2研磨灰添加至高壓磚之再生粒料環境用途溶出分析	90
4.5.3研磨灰添加至高壓磚之抗壓強度分析	93
第五章 結論與建議	96
5.1結論	96
5.2建議	98
參考文獻	99
圖目錄
圖 2.1 PCDDS、PCDFS、PCBS 結構示意圖(KULKARNI ET AL.,2008)	19
圖 3.1水萃灰前處理程序流程圖	25
圖 3.2電化學前處理程序流程圖	26
圖 3.3機械化學穩定研磨前處理程序流程圖	27
圖 3.4水泥漿體製作流程圖	28
圖 3.5高壓磚製作流程圖	29
圖 3.6拌合機(TS-108)	33
圖 3.7實驗室使用小塊模具	34
圖 3.8模廠制定10 CM ×寬10 CM×高6 CM模具	34
圖 3.9全自動抗壓機 (UNIT TEST)	35
圖 3.10毒性特性溶出程序旋轉裝置(34R4BFCI-5R)	35
圖 3.11再生粒料溶出程序攪拌裝置	36
圖 3.12感應耦合電漿發射光譜儀(ICP-OES 5510)	36
圖 3.13電熱式乾燥烘箱 (CHRENG HUEI,DO-60A)	37
圖 3.14機械濕式研磨機(UBM-1-752-RTD)	37
圖 3.15高壓抽濾裝置	38
圖 3.16 X光粉末繞射儀(D8 ADVANCE)	38
圖 3.17 掃描式電子顯微鏡(FE-SEM)	39
圖 3.18電源供應器(NF30-CS)	39
圖 3.19電子天秤(CR-200)	40
圖 3.20電解槽體	40
圖4.1各階段種類灰TCLP試驗結果	43
圖4.2各階段種類灰TCLP(PH)試驗結果	43
圖4. 3各階段種類灰之再生粒料環境用途溶出程序試驗	45
圖4. 4各階段種類灰再生粒料環境用途溶出(PH)試驗結果	45
圖4. 5電解液PH值分析	46
圖4. 6電解液溫度變化分析	47
圖4. 7電解液ORP分析	47
圖4. 8電解液自由餘氯濃度分析	48
圖4. 9電解灰替代部分卜特蘭水泥3天之水泥試體TCLP	56
圖4. 10電解灰替代部分卜特蘭水泥7天之水泥試體TCLP	57
圖4. 11電解灰替代部分卜特蘭水泥28天之水泥試體TCLP	58
圖4. 12電解灰替代部分爐石水泥3天之水泥試體TCLP	59
圖4. 13電解灰替代部分爐石水泥7天之水泥試體TCLP	60
圖4. 14電解灰替代部分爐石水泥28天之水泥試體TCLP	61
圖4. 15電解灰替代部分卜特蘭水泥3天之再生粒料環境溶出	63
圖4. 16電解灰替代部分卜特蘭水泥7天再生粒料環境溶出	64
圖4. 17電解灰替代部分卜特蘭水泥28天再生粒料環境溶出	65
圖4. 18電解灰替代部分爐石水泥3天再生粒料環境溶出	67
圖4. 19電解灰替代部分爐石水泥7天再生粒料環境溶出	68
圖4. 20電解灰替代部分爐石水泥28天再生粒料環境溶出	69
圖4. 21電解灰替代部分卜特蘭水泥之抗壓強度	70
圖4. 22電解灰替代部分爐石水泥之抗壓強度	72
圖4. 23研磨灰替代部分卜特蘭水泥之水泥試體TCLP	74
圖4. 24研磨灰替代部分爐石水泥之水泥試體TCLP	76
圖4. 25研磨灰替代部分卜特蘭水泥再生粒料環境用途溶出分析	80
圖4. 26研磨灰替代部分爐石水泥之再生粒料環境用途溶出分析	82
圖4. 27研磨灰替代部分卜特蘭水泥之抗壓強度	83
圖4. 28研磨灰替代部分爐石水泥之抗壓強度	85
圖4. 29研磨灰替代部分卜特蘭水泥之SEM分析	86
圖4. 30研磨灰替代部分爐石水泥之SEM分析	86
圖4. 31電解灰及研磨灰替代部分水泥之TCLP分析	87
圖4. 32電解灰及研磨灰替代部分水泥之環境溶出分析	87
圖4. 33電解灰及研磨灰替代部分水泥之抗壓強度分析	88
圖4. 34研磨灰替代部分卜特蘭水泥28天再生粒料環境用途溶出分析	91
圖4. 35研磨灰替代部分爐石水泥28天再生粒料環境用途溶出分析	92
圖4. 36研磨灰替代部分卜特蘭水泥之抗壓強度分析	94
圖4. 37研磨灰替代部分爐石水泥之抗壓強度分析	95
表目錄
表2.1各階段飛灰元素成分分析(陳氏, 2021)	5
表2.2各階段飛灰之重金屬總量(陳氏, 2021)	6
表2.3飛灰之重金屬溶出分析(陳氏,2021)	7
表2.4穩定灰之再生粒料環境用途溶出程序標準檢測結果(李氏 , 2022)	11
表2.5國家標準 CNS 61 卜特蘭水泥分類	12
表2.6矽酸鈣鹽類之水化過程及機理(黃氏,1998)	16
表2.7四種單礦物⽔化反應之數據(JOLICOEUR AND SIMARD, 1998)	17
表2.8 17種氯取代多氯戴奧辛/多氯呋喃之物化性質(環保署2007)	21
表2.9 17 種多氯戴奧辛/多氯呋喃毒性當量因子(VAN DEN BERG ET AL., 2006)	22
表4.1各階段種類灰TCLP試驗結果	42
表4. 2各階段種類灰之再生粒料環境用途溶出程序試驗	44
表4. 3水萃灰之戴奧辛物種分布	50
表4. 4電解灰之戴奧辛物種分布	52
表4. 5研磨灰之戴奧辛物種分布	54
表4. 6水萃灰、電解灰、研磨灰戴奧辛破壞比較	55
表4. 7電解灰替代部分卜特蘭水泥3天水泥試體TCLP分析	56
表4. 8電解灰替代部分卜特蘭水泥7天水泥試體TCLP分析	57
表4. 9電解灰替代部分卜特蘭水泥28天水泥試體TCLP分析	58
表4. 10電解灰替代部分爐石水泥3天水泥試體TCLP分析	59
表4. 11電解灰替代部分爐石水泥7天水泥試體TCLP分析	60
表4. 12電解灰替代部分爐石水泥28天水泥試體TCLP分析	61
表4. 13電解灰替代部分卜特蘭水泥3天再生粒料環境溶出	63
表4. 14電解灰替代部分卜特蘭水泥7天再生粒料環境溶出	64
表4. 15電解灰替代卜特蘭水泥28天再生粒料環境溶出	65
表4. 16電解灰替代部分爐石水泥3天再生粒料環境溶出	66
表4. 17電解灰替代部分爐石水泥7天再生粒料環境溶出	67
表4. 18電解灰替代部分爐石水泥28天再生粒料環境溶出	68
表4. 19電解灰替代部分卜特蘭水泥之抗壓強度分析	70
表4. 20電解灰替代部分爐石水泥之抗壓強度分析	71
表4. 21研磨灰替代部分卜特蘭水泥3天水泥試體TCLP分析	72
表4. 22研磨灰替代部分卜特蘭水泥7天水泥試體TCLP分析	73
表4. 23研磨灰替代部分卜特蘭水泥28天水泥試體TCLP	73
表4. 24研磨灰替代部分爐石水泥3天之水泥試體TCLP分析	75
表4. 25研磨灰替代部分爐石水泥7天之水泥試體TCLP分析	75
表4. 26研磨灰替代部分爐石水泥28天水泥試體TCLP分析	76
表4. 27研磨灰替代部分卜特蘭水泥3天再生粒料環境用途溶出分析	78
表4. 28研磨灰替代部分卜特蘭水泥7天再生粒料環境用途溶出分析	78
表4. 29研磨灰替代部分卜特蘭水泥28天再生粒料環境用途溶出分析	79
表4. 30研磨灰替代部分爐石水泥3天再生粒料環境用途溶出分析	80
表4. 31研磨灰替代部分爐石水泥7天再生粒料環境用途溶出分析	81
表4. 32研磨灰替代部分爐石水泥28天再生粒料環境用途溶出分析	81
表4. 33研磨灰替代部分卜特蘭水泥之抗壓強度分析	83
表4. 34研磨灰替代部分爐石水泥之抗壓強度分析	84
表4. 35研磨灰替代部分卜特蘭水泥28天之高壓磚TCLP分析	89
表4. 36研磨灰替代部分爐石水泥28天之高壓磚TCLP分析	89
表4. 37研磨灰替代部分卜特蘭水泥28天之重金屬溶出分析	90
表4. 38研磨灰替代部分爐石水泥28天之重金屬溶出分析	92
表4. 39研磨灰替代部分卜特蘭水泥28天之抗壓強度分析	93
表4. 40研磨灰替代部分爐石水泥28天之抗壓強度分析	94

參考文獻
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