都市垃圾焚化飛灰水溶性與矽質成分在燒結熱處理過程對重金屬行為之影響

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Title:	都市垃圾焚化飛灰水溶性與矽質成分在燒結熱處理過程對重金屬行為之影響
Authors:	孫常榮;Shang-Rong Shung
Contributors:	環境工程研究所
Keywords:	都市垃圾焚化飛灰;燒結;重金屬;水溶性;矽質
Date:	2001-01-18
Issue Date:	2009-09-21 12:12:46 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	本研究以水洗前處理及添加含矽物質，探討飛灰中水溶性成分及含矽物質對飛灰燒結體重金屬之揮發、溶出、物種分布及變化之影響。實驗乃以管狀燒結爐配合廢氣重金屬收集設備，對都市垃圾焚化飛灰進行燒結熱處理，所使用之重金屬萃取方式包括有連續萃取程序（Sequential Extraction Procedures）、毒性特性溶出程序（ Toxicity characteristic leaching procedure , TCLP ）、及硝酸消化法。水洗前處理幾乎可完全去除飛灰中之氯，大量減少者為鈉及鉀，少量減少者為鈣及硫，溶解去除之物種主要為氯化鉀及氯化鈉。溶解在水中之各種重金屬濃度均低，水洗液除pH外，均可符合放流水標準。依據揮發性之可將目的重金屬鉛、鎘、銅、鋅、及鉻分為三種揮發程度，鉛及鎘屬易揮發性，銅及鋅屬不易揮發性，而鉻屬難揮發性。飛灰中水溶性物質對目的重金屬揮發量影響較大者為易揮發之鉛及鎘，800oC以下因氯之存在而增加原灰鉛及鎘之揮發量，800oC以上因缺少低熔點及低沸點之黏滯性物質氯化鈉及氯化鉀，而使得水洗灰之鉛及鎘揮發量較高。添加矽酸可降低水洗灰之揮發量至原灰之水準，水溶性物質對其他三種重金屬之揮發量較不具影響性。法規之分析方法TCLP及硝酸消化法，在本研究中發現TCLP之溶出比例絕大部分落在離子可交換態及碳酸鹽結合態中，水洗灰及水洗灰添加矽酸之燒結體，均能符合TCLP之法規標準。而硝酸消化法所萃得之飛灰中重金屬量，並非是重金屬總含量，因與飛灰之主要組成元素矽結合之重金屬是硝酸無法萃出的，因此，硝酸可萃出的重金屬量需視重金屬之殘存態比例而定。原灰燒結過程因飛灰之水溶性物質易形成結晶、燒結體孔隙率增加、及孔隙直徑變大，而在800oC以上，強度有降低之現象。經水洗前處理及添加高矽低氯之廢棄物下水污泥灰之燒結體，不但可符合TCLP溶出之法規標準，更可提升水洗灰之抗壓強度，並降低燒結體通過健度試驗之燒結溫度，因而具有實場應用之潛力。
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