林嘉明Lin, Jia-Ming臺灣大學:環境衛生研究所賴宥霖Lai, You-LinYou-LinLai2010-05-072018-06-302010-05-072018-06-302008U0001-2305200815443900http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/181412本研究目的為探討自1994年起都市型衛生掩埋場接受垃圾焚化飛灰固化物掩埋後，重金屬於掩埋場滲出水中的特性。以台北市山豬窟垃圾衛生掩埋場為觀察對象，收集歷史性(2003~2007)監測資料進行分析。果發現，北投、內湖、木柵三座焚化廠的飛灰固化物是掩埋場主要的掩埋物，每年的飛灰固化物進場掩埋量大約在15000公噸上下，而來自北投焚化廠的量最多。飛灰固化物中所含的重金屬有鉻、鉛、鎘、汞、銅、鋅、砷。飛灰固化物中金屬總量的80%以上為鋅及鉛，而於滲出水中該兩種金屬則占有67%。此外，各金屬的釋出率大致上是平穩的。雖然汞、砷於滲出水中的量很少，但其釋出率顯示此兩金屬具高釋出特性。屬累積釋出率在無底渣掩埋時期低於掩埋量中含底渣70%以上時期。滲出水中的鉛及鎘濃度有逐年增加的傾向，砷的濃度變化趨勢則相反。此外，滲出水中鉻及砷與BOD、COD、TOC、NH3- N之間有顯著正相關。滲出水中鉻、汞濃度則有季節及年份上顯著的變動，但與雨量無關。 之，已經有妥善固化處理的垃圾焚化飛灰，掩埋於年資很久、生垃圾很少且降解趨於穩定的還原性環境之衛生掩埋場，飛灰固化物中的金屬在滲出水中的出現，就長時間來看，其釋出維持於一個穩定的狀態。This study aimed to characterize heavy metal in leachate discharged from a municipal sanitary landfill for ash of incinerators in Taipei. Sanzhuku Sanitary Landfill Site was our study subject. Historical data during 2003-2007 were collected and analyzed on monthly and yearly basis. he results showed that stabilized/solidified fly ash from Bei-Tou, Nei-Hu and Muzha incinerators predominated in the municipal sanitary landfill. Approximately 15000 tons of solidified fly ash were disposed annually to this landfill with a great portion of ash generated from Bei-Tou incinerator. The heavy metals contained in fly ash included Cr, Pb Cd, Hg, Cu, Zn and As. Zn and Pb accounted for more than 80% of total metals in solidified fly ash, and for 67% in leachate. The estimated cumulative leachated percentages of all metals were generally steady. The estimated cumulative leachated percentage indicated that Hg and As had higher leachability than other metals although only trace amount of Hg and As occurred in the leachate. he cumulative leachated percentage of metals after bottom ash had been eliminated was lower in comparison with that when bottom ash accounted for 70% and greater of total landfill amount. The concentration of Pb and Cd in leachate significantly increased year by year, but the trend for As was opposite. In addition, the concentration of Cr and As positively correlated to BOD, COD, TOC, NH3- N. Seasonal and annual fluctuation of Cr and Hg concentration in leachate, that was irrelevant to rainfall, were also occured. he results implicate that heavy metals in solidified ash tend to leach out steadily at low rate in a lon-term sanitary landfill at the stage of methanogenic phase.致謝. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .i 文摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .iiibstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .iv一章 前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.1 背景. . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 研究目的. . . . . . . . . . . . . . . . .2二章 文獻回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1 國內廢棄物處理近況. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 垃圾焚化所產生飛灰的特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3 飛灰固化技術的應用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 焚化灰渣最終處置的規定. . . . . . . . . .5.5 焚化灰渣金屬的萃取. . . . . . . . . . . .6.6 影響灰渣中金屬溶出的因素. . . . . . . . .7.7 都市垃圾掩埋場滲出水中金屬溶出的觀察. . .8三章 研究方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 .1 研究對象. . . . . . . . . . . . . .10 .2資料來源、監測項目與資料品質. . . . . 10 .2.1 山豬窟垃圾衛生掩埋場環境品質監測分析資料. . 10.2.2 掩埋場運作管理紀錄資料. . . . . . . . . . . 13 .2.3 污水處理廠流量紀錄及掩埋場雨量紀錄 . . . . . 13.3 資料整理與統計分析. . . . . . .13四章 結果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.1 垃圾掩埋種類及掩埋量的變化. . . . . . . . . . 15.2 飛灰固化物之重金屬濃度. . . . . . . . . . .18.3 飛灰固化物之金屬進場質量估計. . . . . . . . . 20.4 滲出水之重金屬濃度. . . . . . . . . . . . . . 27.5 底渣掩埋對滲出水中金屬濃度的影響. . . . . . . 30 .6 滲出水中金屬釋出質量估計. . . . . . . . . . . 31.7 金屬進場與釋出質量分析. . . . . . . .35.8 金屬的累積特性. . . . . . . . . . . .36.9 滲出水水質特性變化. . . . . . . . . .39.10 雨量與垃圾滲出水水質監測項目間之相關性. . . . 50五章 討論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52六章 結論與建議. . . . . . . . . . . . . . . . . . 57考文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58錄. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60列2-1 垃圾焚化灰渣分類及產生來源. . . . . . . . . . 4 2-2 毒性事業廢棄物毒性特性溶出程序(TCLP)標準. . . .63-1 滲出水水質與進場灰渣監測計畫. . . . . . . . . .114-1 2003〜2007台北市山豬窟垃圾掩埋場掩埋物種及掩埋量的年變化. . . . . . . . .154-2 2003〜2007年台北市山豬窟垃圾掩埋場不可焚化廢棄掩埋量的月變化. . . . .164-3 2003〜2007年台北市山豬窟垃圾掩埋場灰渣(底渣及飛灰固化物)掩埋量. . . 164-4 2003〜2007年山豬窟衛生掩埋場飛灰固化物的來源及進場量. . . . . . . . . . . . .184-5 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中鉻質量. . . . . . . .20 4-6 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中鉛質量. . . . . . . . . . .214-7 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中鎘質量. . . . . . . . . . . .224-8 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中汞質量. . . . . . . . . . . . 224-9 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中銅質量. . . . . . . . . . . . . 234-10 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中鋅質量. . . . . . . . . . . . .244-11 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中砷質量. . . . . . . . . . . . .244-12 2003〜2007年垃圾滲出水中金屬平均濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294-13 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中金屬濃度之差異. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314-14 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中鉻質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314-15 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中鉛質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324-16 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中鎘質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324-17 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中汞質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334-18 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中銅質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334-19 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中鋅質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344-20 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水中砷質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344-21 五年(2003〜2007)金屬質量進場與釋出分析結果. . . 364-22 底渣掩埋與無底渣掩埋時期滲出水中金屬累積釋出率之差異. . . . . . . . . . . . . . .394-23 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水水質監測項目各年平均濃度. . . . . . . . . . . . . . .414-24 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中金屬各年平均濃度及平均雨量. . . . . . . . . . .424-25 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水水質監測項目各季平均濃度. . . . . . . . . . . . . . .434-26 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中金屬各季平均濃度及平均雨量. . . . . . . . . . .444-27 台北市山豬窟衛生掩埋場雨量及垃圾滲出水水質監測項目之相關性. . . . . . . . .504-28 台北市山豬窟衛生掩埋場雨量及垃圾滲出水中金屬之相關性. . . . . . . . . . . . . . .514-29 台北市山豬窟衛生掩埋場垃圾滲出水水質監測項目間之相關性. . . . . . . . . . . . .515-1 本研究與Fan氏研究之衛生掩埋場垃圾滲出水的水質特性比較. . . . . . . . . . . . .555-2 本研究與He氏等人、Øygard等人研究中衛生掩埋場中金屬釋出率比較. . . . .56錄 表2-1 民國92~95年台北市焚化、衛生掩埋及回收處理之垃圾量. . . . . . . . . . . . . .61 錄 表4-1 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中鉻濃度(mg/L). . . . . .61錄 表4-2 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中鉛濃度(mg/L). . . . . . 62錄 表4-3 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中鎘濃度(mg/L). . . . . . 62錄 表4-4 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中汞濃度(mg/L). . . . . . 62錄 表4-5 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中銅濃度(mg/L). . . . . . 63錄 表4-6 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中鋅濃度(mg/L) . . . . . .63錄 表4-7 台北市山豬窟衛生掩埋場每月進場之飛灰固化物中砷濃度(mg/L) . . . . . .63錄 表4-8 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中鉻濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64錄 表4-9 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中鉛濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65錄 表4-10 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中鎘濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66錄 表4-11 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中汞濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67錄 表4-12 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中銅濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68錄 表4-13 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中鋅濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69錄 表4-14 台北市三座焚化廠產生的飛灰固化物中砷濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70錄 表4-15 北投焚化廠飛灰固化物每月進場掩埋量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71錄 表4-16 內湖焚化廠飛灰固化物每月進場掩埋量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71錄 表4-17 木柵焚化廠飛灰固化物每月進場掩埋量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71錄 表4-18 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中鉻濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72錄 表4-19 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中鉛濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72錄 表4-20 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中鎘濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73錄 表4-21 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中汞濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .73錄 表4-22 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中銅濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74錄 表4-23 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中鋅濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74錄 表4-24 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中砷濃度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75錄 表4-25 台北市山豬窟衛生掩埋場污水處理廠每月排放量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75錄 表4-26 歷年(2003~2007)飛灰固化物中各種金屬總質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76錄 表4-27 歷年(2003~2007)滲出水中各金屬總質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76錄 表4-28 歷年(2003~2007)金屬釋出比例. . . . . . . . .76錄 表4-29 2003~2007年各種金屬的累積釋出比例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77錄 表4-30 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水pH值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78錄 表4-31 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中總固體物(TS)濃度. . . . . . . . . . . . . . . 78錄 表4-32 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中懸浮固體(SS)濃度. . . . . . . . . . . . . . . 79錄 表4-33 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中生化需氧量(BOD)濃度. . . . . . . . . . . 79錄 表4-34 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中化學需氧量(COD)濃度. . . . . . . . . . . 80錄 表4-35 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中總有機碳(TOC)濃度. . . . . . . . . . . . . .80錄 表4-36 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中氨氮(NH3-N)濃度. . . . . . . . . . . . . . . .81錄 表4-37 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中硝酸鹽氮(NO3-N)濃度. . . . . . . . . . . .81錄 表4-38 台北市山豬窟衛生掩埋場歷年每月降雨量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82錄 表4-39 民國87至95年垃圾處理方式所佔比例及垃圾妥善處理率. . . . . . . . . . . 82列4-1 2003年1〜9月底渣與飛灰固化物進場掩埋量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174-2 2003〜2007年山豬窟衛生掩埋場掩埋物種類及掩埋量的分佈 . . . . . . . . . . . . . 174-3 2003〜2007年三焚化廠飛灰固化物進場掩埋量. . . . 184-4 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中金屬(Cr、Cd、Cu)年平均濃度變化. . . . . . . . . . 194-5 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中金屬(Hg、As)年平均濃度變化 . . . . . . . . . . . . 194-6 台北市垃圾焚化廠飛灰固化物中金屬(Zn、Pb)年平均濃度變化. . . . . . . . . . . . . . 204-7 2003〜2007年飛灰固化物中各金屬總質量之百分比. . . 254-8 三座焚化廠之飛灰固化物中金屬2003~2007總質量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264-9 飛灰固化物金屬量的年變化. . . . . . . . . . . . . 274-10 2003〜2007年垃圾滲出水中金屬(Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Hg、As)濃度分布 . .284-11 滲出水中重金屬年平均濃度變化. . . . . . . . . .304-12 歷年(2003〜2007)滲出水中所含金屬質量 . . . . . 354-13 歷年(2003〜2007)金屬釋出比例. . . . . . . . . .364-14 金屬掩埋及釋出累積質量. . . . . . . . . . . . .374-15 山豬窟衛生掩埋場2003〜2007年金屬累積釋出比例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384-16 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水pH值的月變化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .464-17 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水懸浮固體(SS)的月變化. . . . . . . . . . . . . . . . . . 464-18 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水中總固體物(TS)的月變化 . . . . . . . . . . . . . . . 474-19 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水生化需氧量(BOD)的月變化. . . . . . . . . . . . . . 474-20 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水化學需氧量(COD)的月變化 . . . . . . . . . . . . . 484-21 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水總有機碳(TOC)的月變化. . . . . . . . . . . . . . . . 484-22 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水氨氮(NH3-N)的月變化. . . . . . . . . . . . . . . . . . 494-23 台北市山豬窟衛生掩埋場滲出水硝酸鹽氮(NO3-N)的月變化 . . . . . . . . . . . . . 49錄 圖2-1 民國87-95年台灣地區垃圾妥善處理率 . . . . . 82錄 圖3-1 山豬窟衛生掩埋場掩埋配置圖. . . . . . . . . 83application/pdf688238 bytesapplication/pdfen-US衛生掩埋場垃圾滲出水飛灰固化物重金屬垃圾焚化sanitary landfillleachatestabilized/solidified fly ashheavy metalwaste incineration[SDGs]SDG11thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/181412/1/ntu-97-R93844002-1.pdf