博碩士論文 87326010 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:16 、訪客IP:18.210.28.227
姓名 余岳峰(Yua-Fon Yu)  查詢紙本館藏   畢業系所 環境工程研究所
論文名稱 下水污泥焚化灰渣燒成輕質骨材特性之研究
相關論文
★ 半導體業化學機械研磨殘液及盛裝容器資源化再利用可行性評估★ 電子產業廢錫鉛銲材渣資源化操作條件探討
★ 台灣南部海域溢油動態資料庫-應用於海洋污染事故應變模擬分析★ 都市廢棄物固態發酵高溫產氫之研究
★ 以印刷電路板鍍銅水平製程探討晶膜現象衍生之銅層斷裂★ Thermite反應熔融處理都市垃圾焚化飛灰之研究
★ 焚化飛灰與下水污泥灰共熔之操作特性 與卜作嵐材料特性之研究★ 廢棄物衍生Thermite 熔融劑之研究
★ 廢棄物衍生Thermite熔融劑處理焚化飛灰-反應機制及重金屬移行之研究★ 廢棄物鋁熱反應熔融處理焚化飛灰-熔渣基本特性研究
★ 廢鑄砂及石材污泥取代水泥生料之研究★ 廢棄物衍生Thermite熔融劑處理焚化飛灰熔融物質回收之研究
★ 廢棄物衍生鋁熱熔融劑處理鉻污泥★ 廢棄物衍生鋁熱熔融劑處理不鏽鋼集塵灰
★ 濕式冶煉鉻污泥配置廢棄物衍生鋁熱熔融劑回收鉻金屬之研究★ 水洗前處理與添加劑對都市垃圾焚化飛灰燒結特性的影響
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 本研究利用國內北部兩不同處理流程之下水污泥焚化灰渣,改變其熱處理之溫度(1050℃-1150℃)、時間(10min-30min),及主成份(SiO2、Al2O3及Flux)比率進行燒結實驗,以探討其燒結特性、產生輕質化之機制,與適當之燒結控制條件。實驗中並藉SEM、XRD等分析技術,以了解試體微結構及晶相物之種變化。
實驗污泥灰中各主要重金屬(Pb、Cd、Cr、Cu、Zn)總量極低,其TCLP溶出濃度亦皆低於管制標準。實驗結果顯示,下水污泥灰之適當發泡溫度範圍約在1060-1090℃之間,主要受主成份特性之影響,經適當燒結溫度與時間之控制,所產生骨材可符合 CNS 常重骨材或輕質骨材之規範,輕質骨材密度可達低於1.6g/cm3之範圍。
在污泥灰調質實驗方面,以廢玻璃粉進調質,可增加其SiO2含量,降低玻璃相產生之熔點,促進玻璃相之形成,進而降低輕質化之溫度;而添加Al2O3則減緩發泡時間,但亦會增強試體之抗壓強度;另外添加少量垃圾焚化飛灰(5%),亦可降低發泡之溫度,但隨添加量增加,反而造成發泡溫度緩慢上升,顯示其雜質(Flux)中之物種對其發泡現象產生交互影響。
摘要(英) This study investigated the sintering characteristics of sewage sludge incinerator ash (SSIA) for porous lightweight aggregates, by heating the SSIA (from two different-processed sewage plants) under controlled conditions of varifying temperature (1050-1150℃), time (10-30 min.), and sludge ash components (SiO2, Al2O3, and flux). SEM and XRD techniques were used to examine the thermal treatment properties, including the bloating mechanism, microstructure, and speciation variation.
The tested raw SSIA has considerably low contents and TCLP leaching concentrations for Pb, Zn, Cu, and Cr, all meeting the regulatory thresholds. The results indicate that the SSIA bloated well within 1060-1090℃, mainly characterized by its components, heating temperature and time. Properly controlled conditions could produce aggregates that meet CNS for common and lightweight standards. A lightweight density as low as 1.6 g/cm3 can be obtained.
With respect to the modification of SSIA compositions, it was found that the addition of cullet increased the SiO2 content, lowering the melting point, and further the bloating temperature of the ISSA.
On the other hand, the addition of Al2O3 delayed the bloating time but strengthened the compressive strength of the resultant aggregates.
Moreover, the addition of small amount (5%) of MSW incinerator fly ash could lower the bloating temperature, whereas excess amount resulted in a slow but increasing bloating temperature, suggesting the interaction between the flux species in the ISSA.
關鍵字(中) ★ 燒結
★ 下水污泥焚化灰渣
★ 輕質骨材
★ 發泡
關鍵字(英) ★ sintering
★ sewage sluddge ash
★ lightweight aggregate
★ bloating
論文目次 第一章 前言……………………………………………………………………1
1-1 研究緣起……… …………………………………………………………1
1-2 研究內容及目的………… ………………………………………………3
第二章 文獻回顧……………………………… ……… ……………………4
2-1下水污泥處理處置…………………………………………………………4
2-1-1下水污泥來源及特性……………………………………………………4
2-1-2下水污泥處理目的及方法………………………………………………6
2-1-3下水污泥之資源化………………………………………………………8
2-2下水污泥焚化灰之性質……………………… …………………………11
2-2-1下水污泥灰種類及物化特性…………… ……………………………11
2-2-2下水污泥灰之資源化………………………… ……… ……… ……14
2-3輕質骨材之概述……………………………… …………………………17
2-3-1輕質骨材之發展沿革……………………………… …………………17
2-3-2輕質骨材之種類……………………………………………… ………19
2-3-3輕質骨材之發泡機制…………………………………… ……………21
2-3-4輕質骨材之燒成方法……………………… ……… ………… ……26
2-3-5輕質骨材之成形燒結處理方法………………………………… ……29
2-4輕質骨材之特性…………………………………………… …………36
2-4-1密度及比重……… ………… … …………… ………… …………36
2-4-2吸水率………………… ……… … …… … ………………………37
2-4-3抗壓強度及耐磨性……………………… … ……… ………………38
2-4-4粒徑及級配…………………… …… …… ………… … …………40
2-4-5表面結構與內部微組織結構…… …… ……… …… … …………41
2-5輕質骨材用途與展望……………………… ……… ……… …………42
2-5-1輕質骨材之用途…………… ……… …… …… …… ……………42
2-5-2下水污泥灰燒成輕質骨材之研究趨勢…………… …… …… ……43
第三章 研究設備與方法………………………… …………… ……… …44
3-1 研究流程……………………………………………… …………… …44
3-2 研究材料…………………… …………………………………… ……44
3-2-1污泥來源……………………… …… ………………… …………44
3-2-2下水污泥灰之製備…………………………… ……… ………… …48
3-2-3調質實驗所用之化學添加劑材料性質……… ……… ……… ……48
3-3實驗流程…………………………………… …… ………………… …49
3-4實驗配置…………………………………………… …… ………… …51
3-4-1污泥灰燒成輕質骨材操作條件之配置……… ……… …… ………51
3-4-2污泥灰主成份調比實驗之配置……………………… ………………52
3-5研究設備及方法……………………………… …………………………54
3-5-1實驗設備…………………… …………………………………………54
3-5-2分析項目及方法………………… ……… … ……… ……………58
第四章 結果與討論…………………………… …………… ……………66
4-1下水污泥及污泥焚化灰基本特性分析…… …… …………… ………66
4-1-1下水污泥之基本特性分析…………… … …… ……………………66
4-1-2下水污泥焚化灰之物理特性………………… … ………… … …67
4-1-3下水污泥焚化灰之化學組成……………………… …………………70
4-1-4下水污泥焚化灰之物種型態…… ……… ……… …… …………72
4-1-5 下水污泥焚化灰之重金屬消化濃度與TCLP溶出濃度 … … … …73
4-1-6結語…………………… … ……… … ……… …… …… ………75
4-2污泥焚化灰成形體在不同條件下燒成輕質骨材之特性…………… …77
4-2-1密度變化…………… …… ……… ……… ………………… ……78
4-2-2體積變化率…………………… ……… …… ……… ……… ……82
4-2-3燒失量變化……………………………………………………… ……85
4-2-4抗壓強度變化……………………………………………… …………88
4-2-5吸水率變化…………………………………………………… ………92
4-2-6孔隙率變化……………………………………………… ……………95
4-2-7微結構變化………………………… …………………………………97
4-2-8物種形態變化………………… … ………… ……… ……………101
4-2-9結語…………………………… … ……… ……… ………………103
4-3主成份變化對污泥灰成形體燒成輕質骨材特性之影響……………105
4-3-1 矽酸添加對民生廠污泥灰成形體燒成輕質骨材特性之影響…… 105
4-3-2 廢玻璃粉添加對污泥灰成形體燒成輕質骨材特性之影響…… …114
4-3-3 Al2O3添加對污泥灰成形體燒成輕質骨材特性之影響… …… …121
4-3-4 Fly ash添加對污泥灰成形體燒成輕質骨材特性之影響… … …127
4-3-5 改變主成分後八里廠成形體燒成輕質骨材之特性… …… … …134
4-3-6污泥灰主成份比率與輕質骨材發泡三相圖之比較… … … … …138
4-3-5結語…………………………… ………… …… ……… …………141
4-4 綜合探討…………………………… ……… ………… ……………142
4-4-1密度變化與體積變化………… …… …… ………… ……………142
4-5-2密度變化與孔隙特性…………… ……… …… ……… …………142
第五章 結論與建議…………………………………………………………146
5-1 結論…………………………………………………… ………………146
5-2 建議…………………………………………………… ………………148
參考文獻……………………………………………………………… ……150
參考文獻 張毓舜,「下水污泥焚化灰渣燒結特性之研究」,碩士論文,國立中央
大學環境工程研究所,中壢(1999)。
劉宗諭,「焚化飛灰在負壓氣氛下之燒結特性」,碩士論文,國立中央
大學環境工程研究所,中壢(1998)。
王櫻茂,顏聰,「人造輕質骨材燒製及其物理化學性質研究」,營建資
訊第120期,pp.17-29(1992)。
劉澤山,「台灣地區現有燒成輕質骨材之基本性質研究」,碩士論文,
國立成功大學土木工程研究所,台南(1994)
蘇南、林維明,「國內外輕質骨材科技之發展」,結構工程第六卷第四
期,pp.91-109(1991)
陳豪吉,「以台灣地區生產之輕質骨材探討輕質混凝土之配比、製作及
強度性質」,博士論文,國立中興大學土木工程研究所,台中(1998)
行政院環保署,事業廢棄物儲存清除處理方法及設施標準,(84)環署廢
字第29171號令修正發布。
李俊德,「輕質骨材性質與最佳混凝土強度之研究」,碩士論文,國立
台灣工業技術學院營建工程技術研究所,台北(1996)。
高建章,「台北區頁岩燒結輕質骨材之研究」,高壓蒸汽養護輕質混凝
土研討會,台北(1991)
林銅柱,「從國外輕質骨材科技展望國內輕質混凝土工業」,高壓蒸汽
養護輕質混凝土研討會,台北(1991)
汪建民編,「陶瓷技術手冊」,中華民國產業科技發展促進會/粉末冶
金協會出版(1994)。
張金池,「燒結型輕質骨材混凝土特性研究」,碩士論文,國立台灣海
洋大學材料工程研究所,基隆(1998)
林杰宏,「輕質骨材混凝土破碎性質」,碩士論文,國立台灣工業技術
學院營建工程技術研究所,台北(1996)。
巢志成,陳明德,王鑑恆,「污泥焚化處理技術」,工業污染防制第64
期,pp.138-155(1997)。
陳宏銘,「都市下水污泥熔融特性之基礎探討」,碩士論文,國立中央
大學環境工程研究所,中壢(1992)。
程道腴,鄭武輝,「工業陶瓷」,徐氏基金會出版(1992)。
黃忠良譯著,「工業陶瓷製程」,復漢出版社(1993)。
周永龍,「人造輕質骨材混凝土鹼-骨材反應之特性」,碩士論文,國
立成功大學土木工程研究所,台南(1993)
楊永新,「輕質骨材性質對混凝土力學特性影響之研究」,碩士論文,
國立海洋大學材料工程研究所,基隆(1997)。
歐陽嶠暉,許鎮龍,藍文忠,「都市污水處理廠污泥處理與資源化再利
用之研究」,第八屆下水道技術研討會論文集,pp.19-33(1998)。
賴典章,劉憲德,「台灣西北部之輕質骨材料源」,營建資訊第120期,
pp.5-15(1992)。
顏聰,「輕質混凝土的隔熱性與能源節約」,營建資訊第120期,pp.81
-97(1992)。
顏聰,陳豪吉,「國內輕質骨材燒製與輕質混凝土之拌製可行性研究
,中華民國建築學會第六屆建築研究成果發表會論文集,pp.797
-804(1993)。
王櫻茂,陳豪吉,「台灣地區輕質骨材之物理性、化學性及力學性資料
之建立」,台南(1994)
王櫻茂,郭炎塗,「人工輕質骨材燒練及其物理化學性質之試驗研究」
,台南(1971)
ACI213R-87, “Guide for Structural Lightweight Aggregate
Concrete”.
ACI Committee 211.2-91, “Standard Practice for Selecting
Proportions For Structural Lightweight Concrete”.
ASTM, “Annual Book of ASTM Standards”, Vol. 04.02(1990).
Bernd, W., and Carl, F. S., “Utilization of Sewage Sludge
Ash in the Brick and Tile Industry”, Water Science and
Technology, Vol. 36, No. 11, pp. 251-258(1997).
Bhatty, J. I. and Reidt, K. J., “Compressive Strength of
Municipal Sludge Ash Mortars”, ACI Materials J.,
Vol.86, No.4, pp. 394-400(1989).
Bhatty, J. I. and Reidt, K. J., “Moderate Strength Concrete
from Lightweight Sludge Ash Aggregate”, The International
Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete,
Vol.1. 11, No. 3, pp. 179-187(1989).
Bijen, J. M., “Manufacturing Processes of Artificial
Lightweight Aggregate from Fly Ash,” The International
Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete,
Vol. 8, No. 3, pp. 191-199(1986).
Bouguerra, A.,Ledhem, A., Barquin, F. D., Dheilly, R. M.,
and Queneudec, M., “Effect of Microstructure on the
Mechanical and Thermal Properties of Lightweight Concrete
Prepared form Clay, Cement, and Wood Aggregates”, Cement
and Concrete Research, Vol. 28, No. 8, pp. 1179-1190(1998).
Chen, H. J., Yen, T., Lai, T. P., and Huang, Y. L.,
“Determination of the Dividing Strength and its Relation
to the Concrete Strength in Lightweight Aggregate
Concrete”,Cement and Concrete Composites, Vol. 21,
pp. 29-37(1999).
Holm, T. A., Valsangkar, A. J., “Lightweight Aggregate Soil
Mechanics: Properties and Applications”, Transportation
Research Record, No.1422, pp. 7-13(1993).
John, L, Clarke, “Structural lightweight aggregate concrete”,
Blackie Academic & Professional(1993).
Nilsen, A. U., Montriro, P. J. M., Gjorv, O. E.,
“Estimation of The Elastic Moduli of Lightweight
Aggregate”, Cement and Concrete Research, Vol. 25,
No. 2, pp. 276-280(1995).
Slate, F. O., Nilson A. H., “Mechanical Properties of High
Strength Lightweight Concrete”, ACI Journal,
pp. 61-68(1986).
Tay, J. H., “Sludge Ash as Filler for Portland Cement
Concrete,” ASCE J. of Environmental Engineering,
Vol. 113, No. 2, pp. 345-351(1987).
Tay, J. H. and Yip, W. K., “Sludge Ash as Lightweight Concrete
Material,” ASCE J. of Environmental Engineering,
Vol. 115, No. 1, pp. 56-64 (1989).
Tay, J. H., Yip, W. K., and Show, K. Y.,
“Clay-Blended Sludge As Lightweight Aggregate Concrete
Material”, Journal of Environmental Engineering,
Vol. 117, No. 6, pp. 834-844(1991).
Tay, J. H., and Show, K. Y., “Resource Recovery of Sludge
As a Building and Construction Material — A Future Trend
in Sludge Management”, Water Science and Technology,
Vol. 36, No. 11, pp. 259-266(1997).
Wasserman, R., and Bentur, A., ”Effect of Lightweight Fly Ash
Aggregate Microstructure on the Strength of Concrete”,
Cement and Concrete Research, Vol.27, No.4, pp. 525-537
(1997).
Zhang, M. H., Gjorv, O. J., “Characteristics of Lightweight
of High-Strength Concrete,” ACI Material Journal,
pp. 150-158(1991).
Zhang, M. H., Gjorv, O. J., “Penetration of Cement Paste into
Lightweight Aggregate”, Cement and Concrete Research,
Vol. 22, pp. 47-55(1992).
Zhang, M. H., Gjorv, O., E. “Microstructure of Interfacial Zone between Lightweight Aggregate and Cement Paste”,
Cement and Concrete Research, Vol. 20, pp. 610-618(1990).
Zhang, M. H., Gjorv, O. E., “Pozzolanic Reactivity of
Lightweight Aggregate,” Cement and Concrete Research,
Vol. 20, pp. 884-890(1990).
指導教授 王鯤生(Kuen-Sheng Wang) 審核日期 2000-7-5
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明