詹穎雯臺灣大學：土木工程學研究所張永昌2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50241台灣都市垃圾逐漸以焚化處理為主流，焚化後所產之底碴數量甚為可觀，以掩埋覆土處理底碴的傳統方式，隨著舊有掩埋場的服務年限將屆，而新掩埋場的設置阻礙重重，推動底碴資源化利用成為此一困境的最佳出路。 本研究探討國內經不同處理過程之焚化底碴應用於CLSM（Controlled Low-Strength Material，控制性低強度材料）上，其環境安全性與工程特性。環境安全性的研究，除了以TCLP評估底碴CLSM重金屬與氯離子的溶出行為，並以半動態溶出試驗與管柱溶出試驗評估底碴CLSM重金屬與氯離子長期溶出的潛在能力；其中管柱溶出試驗，乃特別設計用來模擬CLSM在回填管溝時與環境的土壤砂石接觸的實際狀況，受到酸雨長期淋滲下的溶出行為。工程特性的研究，主要探討底碴應用在CLSM上某些較為特殊的工程性質，以利將來的實際應用。 環境安全性的研究成果發現，底碴CLSM鉛、銅的溶出量較高且具有長期溶出的潛勢；而底碴經CLSM固化後重金屬的溶出大都能大幅降低，至於氯離子的抑制效果顯然不如重金屬；而底碴加藥劑拌合成CLSM後對於控制鉛、銅溶出甚具成效，至於經水洗過後的底碴拌合成CLSM，能大幅降低氯離子的溶出量。另外在管柱溶出試驗中發現鉛的溶出量與持續溶岀的能力較令人憂心。 工程特性的研究成果發現，底碴經由曝放後確能縮短底碴CLSM的初凝時間，並在曝放超過ㄧ個月可獲得最佳的成效，而底碴經由水洗能有效改善底碴CLSM的耐久性問題。致 謝 一 摘 要 三 目 錄 五 表 目 錄 一一 圖 目 錄 一三 照 片 目 錄 一八 第一章 緒論 - 1 - 1.1 研究緣起與目的 - 1 - 1.2 研究內容與範圍 - 4 - 第二章 文獻回顧 - 5 - 2.1 焚化廠底碴之基本介紹 - 5 - 2.1.1底碴之來源 - 5 - 2.1.2底碴之物理性質 - 8 - 2.1.3底碴之化學性質 - 9 - 2.1.4 酸雨對底碴重金屬溶出之影響 - 11 - 2.1.5底碴再利用之注意要點 - 11 - 2.2 國內外底碴之應用現況 - 14 - 2.2.1 國外底碴之應用現況 - 14 - 2.2.2 國內底碴之應用現況 - 18 - 2.3 國內底碴相關規範 - 25 - 2.3.1底碴再利用之管理 - 25 - 2.3.2底碴溶出物之檢測方法與標準 - 26 - 2.4 底碴之穩定性機制 - 27 - 2.4.1 磷酸鹽穩定化 - 27 - 2.4.2 水泥固化穩定化 - 27 - 2.5 CLSM的介紹 - 29 - 2.5.1 CLSM之材料特性 - 29 - 2.5.2 國內CLSM之發展 - 31 - 2.5.3 CLSM之評估方法 - 31 - 2.5.4 CLSM之性質要求 - 32 - 2.6 底碴產製CLSM - 33 - 2.6.1水泥之水化反應 - 34 - 2.6.2底碴內含成分對混凝土之影響 - 36 - 2.6.3 工程面之考量要素 - 40 - 2.6.4 環境面之考量要素 - 41 - 2.7 底碴與底碴CLSM 長期溶出特性 - 43 - 第三章 底碴CLSM之環境安全性探討 - 47 - 3.1 試驗目的 - 47 - 3.2 試驗架構 - 49 - 3.3 試驗材料與儀器 - 49 - 3.3.1 試驗材料 - 49 - 3.3.2 試驗儀器 - 50 - 3.4 試驗配比與參數 - 51 - 3.5 試體灌製與養護 - 53 - 3.5.1 試體灌製 - 53 - 3.5.2試體養護 - 54 - 3.6 試驗方法 - 55 - 3.6.1 半動態溶出試驗（Semi-Dynamic Leaching Test）… - 55 - 3.6.2 管柱溶出試驗（Column Leaching Test） - 57 - 3.6.3 萃取液之配製與液體分析 - 59 - 3.7 TCLP試驗 - 60 - 3.8 重金屬檢測分析 - 62 - 第四章 底碴CLSM之工程性質探討 - 65 - 4.1研究背景 - 65 - 4.2 研究內容 - 65 - 4.3 基本實驗材料及儀器 - 66 - 4.3.1 試驗材料 - 66 - 4.3.2 試驗儀器 - 66 - 4.4 底碴CLSM之相關試驗 - 67 - 4.4.1 底碴CLSM拌合過程 - 67 - 4.4.2 底碴CLSM之流動性試驗 - 68 - 4.4.3 底碴CLSM之初凝試驗 - 69 - 4.4.4 底碴CLSM之試體製作與養護 - 70 - 4.4.5 底碴CLSM之抗壓強度試驗 - 71 - 4.5 底碴曝放對改善底碴CLSM初凝緩慢之探討 - 72 - 4.5.1試驗目的 - 72 - 4.5.2 試驗架構 - 73 - 4.6 底碴CLSM長期強度與耐久性觀測試驗 - 73 - 4.6.1 拌合計畫 - 73 - 4.6.2 養護條件與長期強度 - 74 - 4.6.3 耐久性之觀察 - 74 - 4.7 CLSM之滲透率試驗 - 75 - 4.7.1 滲透試驗之實驗設計 - 75 - 4.7.2 試驗步驟 - 76 - 第五章 結果與討論 - 79 - 5.1 底碴CLSM環境安全性試驗結果 - 79 - 5.1.1 TCLP試驗結果 - 80 - 5.1.2 重金屬溶出結果 - 82 - 5.1.2.1 半動態溶出試驗結果 - 82 - 5.1.2.2 管柱溶出試驗結果 - 86 - 5.1.2.3 與法規容許值之比較 - 89 - 5.1.2.4 重金屬溶出小結 - 93 - 5.1.3 氯離子溶出結果 - 96 - 5.1.3.1 PVC(聚氯乙烯)氯離子溶出之疑慮 - 96 - 5.1.3.2 半動態溶出試驗結果 - 96 - 5.1.3.3 管柱溶出試驗結果 - 97 - 5.1.3.4 與法規容許值之比較 - 98 - 5.2 底碴CLSM工程性質試驗結果 - 101 - 5.2.1 底碴曝放試驗結果 - 101 - 5.2.2 長期強度試驗結果 - 102 - 5.2.2.1 三種底碴CLSM強度之發展 - 102 - 5.2.2.2 養護方式之影響 - 103 - 5.2.2.3 底碴CLSM試體之觀察 - 103 - 5.2.3 滲透試驗結果 - 104 - 第六章 結論與建議 - 107 - 6.1 結論 - 107 - 6.2 建議 - 109 - 參考文獻 - 113 -1899924 bytesapplication/pdfen-US焚化底碴固化重金屬氯離子CLSMthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/50241/1/ntu-94-R92521239-1.pdf