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研究生: 吳坤達
Wu, Kun-Ta
論文名稱: 下水道污泥作為道路基底層及CLSM材料之工程特性研究
Engineering Characteristics of Sewage Sludge Used as Base Layer and CLSM Materials
指導教授: 陳昭旭
Chen, Chao-Hsu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 資源工程學系
Department of Resources Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 139
中文關鍵詞: 下水道污泥控制性低強度材料毒性特性溶出試驗濕裹法
外文關鍵詞: Wet-Binder Method, TCLP, CLSM, Sewage Sludge
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  •   本研究將污泥晾曬經乾燥之後,再與不同比例之粘土混拌、造粒並燒結成材料A、B及C三種輕質骨材,再取代部份級配料作為基底層材料,另外再與砂及粉土各別拌合成高流度、高坍度之控制性低強度材料(CLSM),進行工程與環境特性研究,最後進行成本分析。
      研究結果顯示,燒結污泥作為道路基底層材料方面:(1)在材料A、B及C中,材料A採取代濕裹並用法,取代級配料60%其效果最佳,φ較高, CBR值最大,固化、螯合效果最佳,重金屬溶出量最少。(2)毒性特性溶出試驗(TCLP)及土壤污染物溶出試驗,其重金屬溶出量均符合管制要求。作為CLSM材料方面:(1)燒結污泥取代骨材量以30%~40%效果最佳,其強度最高。(2)單壓強度可滿足規範要求。成本分析方面:(1)燒結污泥作為道路基底層材料因燒結成本較高,故經濟價值性較低,若可得政府補助處理費用,則其價格具競爭性。(2)燒結污泥作為CLSM材料,取代骨材量30%之內時,具有較佳的經濟性,經濟效益較顯著。

      This research was used dry sewage sludge and clay burned to three kinds of lightweight aggregates A、B、C. First, we used the materials on Base Layer to get engineering characteristics and environmental impact. Second, we mixed either sand or silt to CLSM. Finally, we calculated the costs.
      By using lightweight aggregates on the Base Layer:(1)While aggregates A substitution amount is 60% for substitution wet-binder method, the engineering characteristics was the best outcome, since it has the largest California Bearing Ratio, the largest solidification and chelating effect, and smallest leaching amount of toxicity characters.(2)In the aspect of TCLP and soil pollutants, the heavy metal leaching amount are all far below the leaching standard. The aspect of CLSM material:(1)The best result is using 30%-40% substitution amount.(2)The intensity was far surpass the requirements. The aspect of costs:(1)By using lightweight aggregates on the Base Layer materials, economic worth is relatively low. When the materials get on government subsidies, it will be economically.(2)The aspect of CLSM material, within replacing 30% of lightweight aggregates is economically.

    摘要……………………………………………………………… Ⅰ Abstract………………………………………………………… Ⅱ 誌謝……………………………………………………………… Ⅲ 目錄……………………………………………………………… Ⅳ 表目錄…………………………………………………………… Ⅶ 圖目錄…………………………………………………………… Ⅸ 第一章 前言…………………………………………………… 1 1.1 研究動機…………………………………………………… 1 1.2 研究目的…………………………………………………… 2 1.3 研究內容…………………………………………………… 2 1.4 研究流程…………………………………………………… 3 第二章 文獻回顧……………………………………………… 5 2.1 臺灣地區下水道污泥產生現況…………………………… 5 2.2 高雄市污泥來源與處理…………………………………… 9 2.3 下水道污泥性質…………………………………………… 11 2.4 燒結機制…………………………………………………… 13 2.5 下水道污泥資源化與應用………………………………… 21 2.5.1 國外運用下水道污泥於建材之概況…………………… 25 2.5.2 國內運用下水道污泥於建材之概況…………………… 29 2.6 控制性低強度材料之探討………………………………… 40 2.6.1 CLSM基本特性…………………………………………… 40 2.6.2 CLSM回填工法與傳統回填工法之比較………………… 42 2.6.3 CLSM之工程性質需求…………………………………… 44 2.6.4 CLSM之原料來源………………………………………… 45 第三章 試驗計畫及試驗方法………………………………… 46 3.1 試驗計畫…………………………………………………… 46 3.1.1 試驗材料………………………………………………… 47 3.1.2 試驗項目………………………………………………… 48 3.2 道路基底層………………………………………………… 52 3.3 道路基底層相關規範……………………………………… 54 3.4 污泥作為道路基底層材料之相關試驗…………………… 58 3.4.1 比重與吸水率試驗……………………………………… 58 3.4.2 阿太堡限度試驗………………………………………… 59 3.4.3 含砂當量試驗…………………………………………… 59 3.4.4 洛杉磯磨損試驗………………………………………… 60 3.4.5 健性試驗………………………………………………… 60 3.4.6 夯實試驗………………………………………………… 60 3.4.7 C.B.R.試驗……………………………………………… 61 3.4.8 透水試驗………………………………………………… 61 3.4.9 直接剪力試驗…………………………………………… 61 3.5 污泥作為CLSM材料之相關試驗…………………………… 62 3.5.1 粒料相關試驗與規範…………………………………… 62 3.5.2 使用水相關試驗與規範………………………………… 67 3.5.3 摻料相關試驗與規範…………………………………… 68 3.5.4 水泥相關試驗與規範…………………………………… 73 3.5.5 CLSM之配比設計………………………………………… 75 3.5.6 CLSM工作性與強度相關規範…………………………… 75 3.5.7 其他相關試驗與規範…………………………………… 76 3.6 化學與環境特性之試驗…………………………………… 79 第四章 下水道污泥工程與環境特性………………………… 82 4.1 下水道污泥作為道路基底層材料之工程性質…………… 82 4.1.1 下水道污泥燒結前後工程特性………………………… 82 4.1.2 下水道污泥燒結前後環境特性………………………… 90 4.1.3 取代法對污泥混合料工程與環境特性影響…………… 93 4.1.4 取代濕裹並用法對污泥混合料工程與環境特性影響… 97 4.1.5 取代法與取代濕裹並用法對污泥混合料工程特性與環    境品質比較……………………………………………… 99 4.2 下水道污泥作為CLSM材料之工程性質…………………… 100 4.2.1 土壤種類及取代量的影響……………………………… 100 4.2.2 燒結污泥種類及取代量的影響………………………… 106 4.2.3 養治時間的影響………………………………………… 106 4.2.4 乾縮量的影響…………………………………………… 107 4.2.5 坍度及坍流度的影響…………………………………… 112 4.2.6 單位重的影響…………………………………………… 112 4.2.7 化合物組成……………………………………………… 113 4.2.8 微觀分析………………………………………………… 116 4.3 成本分析…………………………………………………… 118 第五章 結論與建議…………………………………………… 125 5.1 結論………………………………………………………… 125 5.2 建議………………………………………………………… 128 參考文獻………………………………………………………… 129

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    下載圖示 校內:2008-07-18公開
    校外:2008-07-18公開
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