系統識別號 | U0002-0807202418375600 |
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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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