焚化底渣水洗前處理及應用之探討

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李忠文(Zhong-Wen Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

焚化底渣水洗前處理及應用之探討

相關論文

★ 水泥製程於資源再利用之研究	★ 鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層及礦尾渣水洗前處理之研究
★ 水洗礦尾渣造粒後之粒料特性探討	★ 水洗礦尾渣取代水泥製品中細粒料之可行性研究
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摘要(中)

焚化底渣再利用已成為未來的趨勢，然而因為底渣本身的特性，當其再利用於水泥製品時常造成緩凝或體積膨脹的問題，因此，必須加以前處理。本研究內容包括三部份：(1)建立水洗參數；(2)
比較基本性質及(3)資源化評估。
試驗結果顯示，水洗前處理底渣可有效降低水溶性氯離子含量，水洗效率隨液固比增加而提高，且多次水洗比單一批次水洗效果佳。由基本性質試驗可知，水洗後底渣工程性質有明顯改善，例如降低吸水率、磨損率及有機物含量。CLSM配比試驗顯示，使用水洗後底渣所調配的CLSM可滿足一般型CLSM的要求，如要符合早強型CLSM的要求，必須添加摻料，由研究結果發現，添加矽酸鈉及氫氧化鈉對於縮短CLSM的凝結時間有極大的幫助。

摘要(英)

Reutilizing the bottom ash has become the future trend. Due to the characteristics of the bottom ash, in the cement products making process, it often retards the cement setting or causes volume expansion. Therefore it is considered necessary to pre-treat bottom ash. The study includes three parts: (1) the establishment of the water-wash parameters; (2) comparison of fundamental properties, and (3) reuse assessment.
The experiment resulted in the following conclusions. First, water-washing can reduce the amount of water soluble chlorine ion in the bottom ash. Secondly, water-wash efficiently increases with L/S ratio. Third, multi-stages water-wash is a better process than single batch one. Based on the fundamental property Testes, after processing water-washing, bottom ash has shown observable improvement on its engineering property, such as reduction of the absorption, the abrasion rate, and content of organic matter.
The CLSM mixing design test had shown that the CLSM produced with water-washed bottom ash meets the standard of general-type CLSM. However, in order to meet the standard of early-strong-type CLSM, adding admixtures is considered necessary. In addition, the result of the study shows that adding sodium silicate and sodium hydroxide in the process, greatly shortens the setting time of CLSM.

關鍵字(中)

★ 水洗
★ CLSM
★ 底渣

關鍵字(英)

★ CLSM
★ water-wash
★ Bottom ash

論文目次

中文摘要
英文摘要
目錄………………………………………………………………………….I
圖目錄………………………………………………………………….…...V
表目錄………………………………………………………………….….IX
第一章研究動機內容與目的.……………………………………………01
1.1 研究動機…………………………………………………………....01
1.2 研究內容與目的……………………………………………………03
第二章文獻回顧………………………………………………………….05
2.1 焚化底渣的特性介紹…………………………………………...….05
2.1.1 焚化底渣的組成………………………………………………...05
2.1.2 焚化底渣的物理特性……………………………………...……05
2.1.3 焚化底渣的化學特性………………………………………...…08
2.1.4 焚化底渣的重金屬溶出特性………………………………..….08
2.2 焚化底渣中水溶性氯離子的來源及對水泥製品的影響………....10
2.2.1 焚化底渣中水溶性氯離子的來源…………………………...…10
2.2.2 焚化底渣中水溶性氯離子的影響……………………………...11
2.3 焚化底渣含金屬鋁對水泥製品的潛在危害與原因探討………....12
2.3.1 金屬鋁反應機理及對混凝土之影響…………………………...12
2.4 焚化底渣水洗處理應用的原理及相關技術………………………16
2.4.1 焚化底渣水洗的定義………………………………………..….16
2.4.2 焚化底渣水洗的應用原理……………………………………...16
2.4.3 焚化底渣水洗的相關技術……………………………………...22
2.5 焚化底渣水洗處理後應用於控制性低強度材料的可行性探討…36
2.5.1 控制性低強度材料的介紹……………………………………...36
2.5.2 控制性低強度材料的定義……………………………………...37
2.5.3 控制性低強度材料的組成……………………………………...38
2.5.4 控制性低強度材料的功能與特性……………………………...39
2.5.5 控制性低強度材料的基本性質………………………………...40
2.5.6 焚化底渣應用於控制性低強度材料的適用性……………...…46
第三章試驗材料及研究方法…………………………………………….50
3.1 試驗材料……………………………………………………...…….51
3.2 試驗設備與儀器……………………………………………...…….53
3.3 試驗方法……………………………………………………………55
3.4 研究方法……………………………………………………………58
3.4.1 研究概述…………………………………………………..…….58
3.4.2 水洗處理應用於移除焚化底渣中水溶性氯離子研究實驗規
劃…………………………………………………...……………60
3.4.3 水洗後焚化底渣工程基本性質試驗規劃……………………...67
3.4.4 水洗後焚化底渣資源再利用試驗規劃………………………...68
第四章水洗試驗結果與討論………………………………………….…82
4.1 選定水洗條件試驗結果………………………………………………82
4.1.1 選定水洗時間…………………………………………………...82
4.1.2 選定水洗次數…………………………………………………...83
4.1.3 浸泡氫氧化鈉對水洗水中氯離子含量的影響………………85
4.1.4 水洗水中泡沫成分分析………………………………………...86
4.1.5 水洗水中導電度與時間行為探討……………………………...87
4.2 水洗試驗結果………………………………………………………89
4.2.1 水洗水量試驗結果……………………………………………...89
4.2.2 水洗次數試驗結果………………………………………...……93
4.2.3 水洗試驗小結…………………………………………………...98
4.3 修正水洗試驗結果………………………………………………....99
4.3.1 修正水洗試驗材料……………………………………………...99
4.3.2 修正水洗試驗概述…………………………..………………...101
4.3.3 修正水洗水量試驗結果…………….……..…………………102
4.3.4 修正水洗次數試驗結果………………..……………………...106
4.3.5 修正水洗試驗重量損失結果………………………………….110
4.3.6 修正水洗水源試驗結果……………………………………….113
4.3.7 修正水洗試驗小結…………………………………………….113
第五章基本性質試驗結果與討論……………………………………...115
5.1 基本性質試驗結果………………………………………………..115
5.1.1 粗、細底渣比重及吸水率試驗…………………………...……115
5.1.2 底渣單位重與孔隙率試驗…………………………………….116
5.1.3 底渣粒徑分析試驗…………………………………………….117
5.1.4 洛杉磯磨損試驗……………………………………………….121
5.1.5 水溶性氯離子試驗…………………………………………….122
5.1.6 有機物含量試驗……………………………………………….124
5.1.7 基本試驗小結……………………………………………….…124
第六章 CLSM與水泥砂漿試驗結果…………………………………...126
6.1 CLSM之配比試驗結果…………………………………..……….126
6.1.1 CLSM之流動性試驗結果……………………………………...126
6.1.2 CLSM之凝結時間試驗結果……………………………...……132
6.1.3 CLSM之抗壓強度試驗結果………………………………..….141
6.1.4 CLSM經濟性分析…………………………………………...…154
6.1.5 CLSM配比試驗小結…………………………………………...154
6.2 水泥砂漿試驗結果………………………………………………..156
6.2.1 水泥砂漿流度試驗結果…………………………………….…157
6.2.2 水泥砂漿凝結時間試驗結果………………………………….158
6.2.3 水泥砂漿抗壓強度試驗結果………………………………….160
6.2.4 水泥砂漿體積變化試驗結果………………………………….163
6.2.5 水泥砂漿試驗小結………………………………………….…169
第七章結論與建議……………………………………………….……..170
7.1 結論………………………………………………………………..170
7.2 建議……………………………………………………………..…173
參考文獻………………………………………………………………….174
附錄A 基本性質試驗數據………………………………………………A-1
附錄B CLSM配比試驗數據(以kg/m3表示)…………………………….B-1
附錄C CLSM施工成本估算數據……………………………….………C-1

參考文獻

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指導教授

李釗(Chau Lee)

審核日期

2004-7-9

推文