無機聚合技術固化/穩定化焚化飛灰之研究

A Study on Solidification/ Stabilization of Incinerator Fly Ash Using Geopolymer Technology

鍾清汶(Ching-Wun Jhong)

指導教授 ： 鄭大偉

國立臺北科技大學/工程學院/資源工程研究所/碩士(2014年)

摘要

本研究利用無機聚合技術，在使用100%焚化飛灰之條件下添加鹼性溶液，於室溫環境下混合攪拌製成無機聚合固化體。鹼性溶液依矽酸鈉溶液添加量由高至低可分為WG150、WG100、WG75、WG50及WG10等系列。探討不同SiO2/Na2O及SiO2/Al2O3莫爾比之鹼性溶液、無機聚合漿體之液固比對於固化體之力學特性及重金屬固化效能之影響，並進一步評析最佳配比之齡期養護對於無機聚合固化體中重金屬長期溶出穩定性之影響。
實驗結果顯示，以鹼性溶液WG75系列(SiO2/Na2O莫爾比0.57、0.80及1.27)製成無機聚合固化體為最佳，因其具有較低之矽酸鈉溶液添加量、適當之抗壓強度、較佳之重金屬固定化能力及良好之工作性。其矽酸鈉溶液添加量為WG150系列(高量)的一半；抗壓強度介於5 ~ 19 kgf/cm2；重金屬溶出之TCLP及M-TCLP皆低於法規標準。

關鍵字

無機聚合物 ； 固化/穩定化 ； 焚化飛灰 ； 重金屬

並列摘要

This study deals with using geopolymer technology to mix 100% municipal solid waste incineration fly ash and the alkaline solution under the weight ratio of 1:1 at ambient temperature for fabrication geopoiymeric solidified. The quantity of alkaline solution changes with sodium silicates solution increased. Series samples of WG150 (highest dosage), WG100, WG75, WG50 and WG10 (lowest dosage) with various SiO2/Na2O and SiO2/Al2O3 molar ratio were made and the mechanical characteristics and Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) were investigated. Further more, the Multiple Toxicity Characteristic Leaching Procedure (M-TCLP) with optimum ratio of formula at long-term curing times were also examed.
The experimental results shows the characteristics of solidification/stabilization of incinerator fly ash using geopolymer technology were controlled by amount of sodium silicates in the system. The optimum ratio of WG75 series can be reached the compressive strength of 19 kgf/cm2; the TCLP and M-TCLP heavy metal leaching test results were all below regulation standards.

並列關鍵字

Geopolymer ； Solidification/ Stabilization ； MSWI Fly Ash ； Heavy metal

參考文獻

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