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研究生: 蔡維恩
Tsai, Wei-En
論文名稱: 焚化爐集塵灰資源化燒結骨材可行性之研究
The Feasibility of Resource Utilization of Incinerator dust for the Sintered Aggregates
指導教授: 陳昭旭
Chen, Chao-Shi
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: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 119
中文關鍵詞: 集塵灰廢玻璃資源化燒結骨材
外文關鍵詞: incinerator dust, waste glass, resource utilization, sintered aggregate
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  • 隨著人口增長與經濟成長,廢棄物產量逐年上升,如何將廢棄物有效再利用成為世界各國之重要環保課題。本研究之目的為利用焚化爐集塵灰(D-1099)作為原料,並混合不同比例之黏土及廢玻璃粉(R-0401),以不同溫度將其燒製成骨材,待其自然降溫後取出,再對燒結骨材試體進行燒失量、吸水率、顆粒密度、點荷重強度、氯離子濃度及SEM等分析,探討其資源化效果,以期達到廢棄物減量及資源永續循環利用之目標。

    第一階段探討集塵灰混合黏土之配比,實驗結果各配比之密度範圍介於1.22~1.41 g/cm3,皆符合一般輕質骨材之規範,但此時骨材吸水率高且強度弱,工程應用性不佳,適合做為植栽保水陶粒之用途。第二階段添加不同比例之廢玻璃粉(重量比20%、30%、40%),與集塵灰及黏土進行配比設計,藉以比較廢玻璃粉對骨材性質之影響。本階段各配比以溫度1000℃燒結後之骨材,與第一階段相比,除了強度提高許多,吸水率亦明顯下降,所有配比吸水率皆低於15%,工程應用性佳,符合一般工程用輕質骨材之要求。另外,燒結後之骨材氯離子含量皆明顯下降,顯示熱處理可有效降低其氯離子含量。其中,配比F50G40C10於燒結溫度900℃時,可得到與1000℃燒結後之骨材相似甚至更佳之骨材性質。以此配比進行骨材燒製,可降低100℃之燒結溫度,具有節省能源之優點。第三階段為了提升產品價值,以及拓展產品用途,以上釉之方式針對骨材外觀進行表面處理。

    With the population growth and economic growth, the output of waste has increased year by year, it must be treated carefully, or it may cause huge damage to the environment. How to effectively reuse waste has become an important issue around the world. This study is mainly to explore the feasibility of manufacturing the sintered aggregates from incinerator dust. The sintered aggregates were analyzed for loss of ignition, water absorption, particle density, point load strength, chloride ion concentration and Scanning Electron Microscope (SEM), to evaluate the possible engineering applications. The ultimate goal is to reduce industrial waste and recycle the resources.

    摘 要 I Abstract II 誌 謝 VII 目 錄 VIII 表目錄 XI 圖目錄 XIV 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究內容 2 1.3 研究流程 3 第二章 文獻回顧 6 2.1 焚化技術及空氣污染防治設備 6 2.2 焚化爐集塵灰之介紹 9 2.2.1 集塵灰基本特性 11 2.2.2 國內集塵灰之主要處理方法 16 2.2.3 集塵灰再利用之相關文獻 18 2.3 廢玻璃基本特性與現況 22 2.4 輕質骨材之種類 24 2.4.1 天然輕質骨材 24 2.4.2 人造輕質骨材 25 2.5 輕質骨材燒製技術 28 2.5.1 燒結機制 28 2.5.2 發泡機制 30 2.6 輕質骨材應用方向及實例 31 2.7 輕質骨材特性及檢測項目 34 2.8 廢棄物再製輕質骨材之相關研究 36 第三章 實驗材料與方法 38 3.1 試驗流程 38 3.2 試驗材料及設備 41 3.3 原料基本特性分析 49 3.3.1 物理特性分析 49 3.3.2 化學特性分析 51 3.3.3 環境影響特性分析 53 3.4 配比設計及燒結參數設定 55 3.5 雛粒製作 56 3.6 骨材基本性質試驗 58 第四章 研究結果與討論 61 4.1 材料特性分析 61 4.1.1 物理特性試驗結果 61 4.1.2 化學特性試驗結果 63 4.1.3 環境影響特性試驗結果 66 4.2 不同配比及燒結參數下燒結骨材之特性分析 68 4.2.1 燒失量、吸水率及顆粒密度 68 4.2.2 外觀 73 4.2.3 點荷重強度 74 4.2.4 氯離子濃度 75 4.3 添加廢玻璃粉對燒結骨材特性之影響 77 4.3.1 燒失量、吸水率及顆粒密度 78 4.3.2 外觀 87 4.3.3 點荷重強度 89 4.3.4 氯離子濃度 92 4.3.5 燒結骨材XRD分析 95 4.4 燒結溫度之限制 96 4.5 燒結骨材內部微結構分析 97 4.6 燒結骨材成品表面處理 102 第五章 結論與建議 108 5.1 結論 108 5.2 建議 110 參考文獻 111

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    下載圖示 校內:2025-06-30公開
    校外:2025-06-30公開
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