| 研究生: |
張志平 Chang, Chih-Ping |
|---|---|
| 論文名稱: |
物化處理系統污泥特性調查及其水泥材料化之可行性研究-以處理大專院校實驗室廢棄物之系統為例 Investigation on the characteristics of the sludge from physical-chemical system and the feasibility of reusing the sludge for cement production |
| 指導教授: |
申永輝
Shen, Yun-Hwei |
| 學位類別: |
博士 Doctor |
| 系所名稱: |
工學院 - 資源工程學系 Department of Resources Engineering |
| 論文出版年: | 2013 |
| 畢業學年度: | 101 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 88 |
| 中文關鍵詞: | 物化系統 、污泥 、水泥材料 、再利用 |
| 外文關鍵詞: | physical and chemical systems, sludge, cement materials, reuse |
| 相關次數: | 點閱:108 下載:3 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
學校實驗室廢液是實驗過程中的副產品,但伴隨而來的廢液回收及處理亦為環保上之重要課題。相較於一般事業機構的廢棄物,學校實驗室廢液具有:(1)種類多:實驗廢棄物因各實驗研究主題或用途的差異,使得廢棄物組成非常複雜;(2)變化大:在研究初期產生量較少,報告結案前產生量倍增;(3)特殊性:同時含有多樣的危害成份及有機無機混合;(4)量少:佔全國廢液類廢棄物不足1%。
教育部核可於國立成功大學設置「教育機構廢棄物共同處理機構」,此共同處理機構整合焚化、物化及熔融三種處理技術,進行各類校園實驗廢棄物的處理作業。然而本廠物化系統以處理各類實驗室無機廢液為主,由於廢液性質不同,故可能產生特性迥異之乾燥污泥,進而提高後續污泥處理與再利用之困難度。有鑑於此,本研究擬針對物化系統污泥進行組成分析及特性調查,並探討污泥再利用於水泥熟料燒製之可行性。在污泥特性調查方面,本研究擬針對廠內現存污泥及焚化底渣進行採樣分析,以瞭解污泥之化學元素組成、重金屬與鹽類及其種類與含量等差異,作為物化系統污泥後續處理與再利用之參據。另一方面,本研究亦嘗試再利用物化系統污泥於水泥熟料燒製,探討污泥中重金屬與鹽類等干擾物質對於熟料晶相生成之影響。根據燒成熟料特性分析結果,瞭解最適生料組成與污泥添加量,提供污泥水泥材料化再利用之參考。
The laboratory waste is a by-product derived from the experimentation process wastage. The recycling and treatment of the derived waste liquid is an important topic in the environmental protection. Waste compared to general utilities, school laboratory waste: (1) Type: experimental waste due to the differences of each experimental research subject or purpose, such waste composition is very complex; (2) variation: the beginning of the study a small amount of produce, the report concluded doubling the amount of; (3) particularity: contains a variety of harmful ingredients and organic-inorganic hybrid; (4) less: share of national waste class waste to less than 1%.
Approved by the Ministry of Education set up at the National Cheng Kung University "Educational Institution Joint waste management of bodies", this co-processing bodies and institutions incineration, chemical and physical treatment technologies and the plasma three conducting various types of campus experimental waste processing operations. Factory physical and chemical systems to handle various types of inorganic laboratory waste mainly due to the different properties of of the waste, may produce the characteristics the circuitous between the drying sludge, thereby increasing the difficulty of subsequent sludge treatment and reuse. Therefore, this study intends to conduct physical and chemical systems sludge composition and characteristics of the survey, and to explore the sludge reuse for cement and clinker burning feasibility .In terms of the characteristics of the sludge investigation, this study intends to factory existing sewage sludge and incineration bottom slag into the conduct sampling analysis, composition of sewage sludge on the understanding of chemical elements, re-fund the genus and salt types and the kinds of types and volume-containing arithmetic between the sewage sludge as physical and chemical system follow-up treatment and reuse of three according to. On the other hand, the study also tried to reuse materialized system sludge in cement and clinker burning, to explore the impact of interfering substances such as heavy metals and salts in the sludge generated clinker crystal. According to the results of the analysis to understand the most suitable raw material composition and sludge weight to sludge cement materials reuse reference burning mature data characteristics.
參考文獻
Altun, I. A. (1999). Effect of CaF2 and MgO on sintering of cement clinker. Cement and Concrete Research, 29(11), 1847-1850.
Anonymous, R., 「Improved Hazardous Waste Management Needs」,Chemical Engineering Progress, p.29-34(1986).
Anonymous, R.,「Waste Minimization in The Chemical Industry」, ES&T,p.1003.(1988).
Bhatty, J. I. & Gajda, J. (2004). Alternative materials. World Cement, 35(12), 41-48.
Bordoloi, D., Baruah, A. C., Barkakati, P., & Borthakur, P. C. (1998). Influence of ZnO on clinkerization and properties of VSK cement. Cement and Concrete Research, 28(3), 329-333.
Caponero, J. & Tenorio, J. A. S. (2000). Laboratory testing of the use of phosphate-coating sludge in cement clinker. Resources, Conservation and Recycling, 29(3), 169-179.
Cullity, B. D. & Stock, S. R. (2001). Elements of X-Ray Diffraction, 3rd Ed., PrenticeHall, Upper Saddle River, NJ.
Dalton, J. L., Gardner, K. H., Seager, T. P., Weimer, M. L., Spear, J. C. M., & Magee,B. J. (2004). Properties of Portland cement made from contaminated sediments. Resources, Conservation and Recycling, 41(3), 227-241.
Diouri, A., Boukhari, A., Aride, J., Puertas, F., & Vazquez, T. (1997). Stable Ca3SiO5 solid solution containing manganese and phosphorus. Cement and Concrete Research, 27(8), 1203-1212.
Fishbein, A., 「Potential Metal Toxicity from Hazardous Waste Incineration 」, Toxicological Environmental Chemistry, vol.18,pp.287-309(1989).
Holod, G..J. and McCartney, R.F.,「Waste Reduction in the Chemical Industry-Dupont's Approach」, JAPCA, p.174(1988).
Jenkins, R. & Snyder, R. L. (1996). Introduction to X-Ray Powder Diffractometry, 1stEd., John Wiley & Sons, New York.
Kakali, G. & Parissakis, G. (1995). Investigation of the effect of Zn oxide on the formation of Portland cement clinker. Cement and Concrete Research, 25(1),79-85.
Kakali, G., Parissakis, G., & Bouras, D. (1996). Study on the burnability and the phase formation of PC clinker containing Cu oxide. Cement and Concrete Research, 26(10), 1473-1478.
Kolovos, K., Loutsi, P., Tsivilis, S., & Kakali, G. (2002). The effect of foreign ions on the reactivity of the CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3 system, Part I. anions. Cement and Concrete Research, 31(3), 425-429.
Kolovos, K., Tsivilis, S., & Kakali, G. (2002). The effect of foreign ions on the reactivity of the CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3 system, Part II. cations. Cement and Concrete Research, 31(3), 463-469.
Lin, K. L., & Lin, C. Y. (2005). Hydration characteristics of waste sludge ash utilized as raw cement material. Cement and Concrete Research, 35(10), 1999-2007.
Miller, F. M. (1994). Emerging technologies for utilizing waste in cement production. World Cement, 23(12), 49-51.
Monshi, A., & Asgarani, M. K. (1999). Producing Portland cement from iron and steel slags and limestone. Cement and Concrete Research, 29(9), 373-1377.
Odler, I., & Zhang, H. (1996). Investigations on high SO3 Portland clinkers and cements. I. Clinker synthesis and cement preparation. Cement and Concrete Research, 26 (9), 1307-1313.
Pan, J. R., Huang, C., & Lin, S. (2004). Reuse of fresh water sludge in cement making. Water Science and Technology, 50(9), 183-188.
Snyder, R.L. (1992) The use of reference intensity ratios in X-ray quantitative analysis. Powder Diffraction, 7(4), 186-193.
Stephan, D., Maleki, H., Knoefel, D., Eber, B., & Haerdtl, R. (1999). Influence of Cr, Ni, and Zn on the properties of pure clinker phases Part I. C3S. Cement and Concrete Research, 29(4), 545-552.
Syed,A. and Walker,O.L., Recycling of Mercury and Silver from COD tests, JournalWPCF, vol.54, No.7, ,PP.1148-1151(1982).
Tay, J. H., & Show, K. Y. (1993). Manufacture of cement from sewage sludge. Journal of Materials in Civil Engineering, 5(1), 19-29.
Tchobanoglous, G., Theisen, H.and Vigil, S.,「Integrated Solid Waste Management」, McGraw-Hill, Inc., New York(1993).
Tsakiridis, P. E., Agatzini-Leonardou, S., & Oustadakis, P. (2004). Red mud addition in the raw meal for the production of Portland cement clinker. Journal of Hazardous Materials, 116(1-2), 103-110.
US National Research Council, 「Student Practices for Disposal of Chemicals from Laboratories」,(1983).
工業技術研究院化學工業研究所,「規劃及輔導學校實驗室建立化學品及廢棄物管理系統執行成果報告」,教育部環保小組委託計畫,pp.46-52(2000)。
中興大學,「教育事業實驗室廢液處理輔導計畫」,教育部環保小組委託計畫,pp.1-4(1995)。
申永順,「全國學校廢棄物清理調查與規劃」,教育部環保小組委託計畫(2003)。
成功大學,國立成功大學環境資源研究管理中心有害事業廢棄物焚化系統試運轉報告書,台南(2004b)。
成功大學,國立成功大學環境資源研究管理中心有害事業廢棄物電漿系統試運轉報告書,台南(2005)。
成功大學,國立成功大學環境資源研究管理中心資源回收廠及實驗大樓新建工程-物化處理系統細部設計,台南(2004a)。
成功大學,國立成功大學環境資源研究管理中心資源回收廠及實驗大樓新建工程-焚化處理系統細部設計,台南(2004d)。
成功大學,國立成功大學環境資源研究管理中心資源回收廠及實驗大樓新建工程-熔融處理系統細部設計,台南(2004e)。
成功大學,學校實驗室廢棄物分類貯存及清運計畫,台南(2004c)。
成功大學,環境資源研究管理中心全廠設施規劃報告書,台南(2002)。
行政院環保署環境保護人員訓練所,「廢棄物清理法規」,pp.138-184(2001)。
行政院環保署環境檢驗所,「八十九年安衛環保講習教材」,pp.3(2000)。
行政院環保署環境檢驗所,「安衛環保指引」,pp.55-59(1999)。
行政院環保署環境檢驗所,「檢驗室安衛環保指引」,pp.99-117(1993)
行政院環保署環境檢驗所,「環境檢驗室災害防救緊急應變體系檢討報告」,pp.11-14(2000)。
李公哲,「改善各級院校校園污染防治公共設施綜合規劃(二)」,教育部環保小組委託計畫(2000)。
事業廢棄物再利用資訊網站(http://www.epa.gov.tw/H/waste/reuse/)
孟繼絡等,「大專院校實驗室廢水處理現況調查及改善方向研析」,教育部環保小組委託計畫,pp.63-64(1995)。
東村敏延,「Ferrite sludge 的有效利用」,環境保全No 6,日本京都大學(1997)。
南台科技大學環安衛中心,「化學品及廢棄物分類、存放、減廢及處理研習會」,教育部環保小組委託計畫(2001)。
洪文宗等,「環境檢驗室廢液之污染調查及其控制研究」,pp.10-104(2001)。
倪炳雄,「學校實驗室有害廢棄物清理與管理之研究」,碩士論文,國立台北科技大學環境規劃與管理研究所(2002)。
國立台北工業專科學校「專科學校實驗室廢棄物減量之研究」,教育部環保小組委託計畫,pp.47-90(1992)。
國立成功大學,「教育部行政機關所屬各級學校暨附屬機構環境資源研究管理中心成立計畫書」,(2001)。
國立臺灣大學,「實驗室廢棄物貯存管理與處理示範計畫書」,教育部環保小組委託計畫(1995)。
國立臺灣大學/財團法人中興工程顧問社,「國立臺灣大學校區廢棄物處理規劃報告」,教育部環保小組委託計畫,pp.52-82(1993)。
巢志成等,「學校實驗室廢液及有害廢棄物處理設施規劃」,pp.141-159(1997)。
教育部,改善各級院校校園污染防治公共設施綜合規劃報告,台北(2000)。
章裕民,「焚化處理技術」,文京圖書公司(2000)。
郭文發等,「學校實驗室廢棄物處理規劃」,工業污染防治,82 期,pp.173(2002)。
曾四恭等,「實驗室廢液處理及管理手冊」,教育部環保小組委託計畫,pp.42-45(1989)。
經濟部,「全國整體性特殊事業廢棄物清理計畫書」。(2001)。
經濟部工業局,「公、民營機構參與興建營運事業廢棄物綜合處理中心初步規劃及可行性評估」,(2001)。
經濟部網站資料(http://www.moea.gov.tw)
蔡嘉一,「有害廢棄物管理與減廢概論」,歐亞書局(1992)。
黎明工業專科學校,「實驗室安衛生環保管理手冊」,教育部環保小組委託計畫,pp.57-69(1997)。
環保署網頁, 事業廢棄物管制中心連線申報系統(http://waste.epa.gov.tw/)
顧洋,「大專院校環保、安全及衛生法規劃彙整及探討」,教育部環保小組委託計畫(1998)。
校內:2020-05-17公開