回收礦渣、受污染土壤及焚化飛灰製備輕質骨材之研究

人造輕質骨材是取代傳統砂石的環保性綠建材，尤其在台灣砂石級配料短缺，事業廢棄物與土壤污染數量龐大，如何利用廢棄物資源化成為綠營建材料是值得深入探討的課題。本研究以改良混酸消化及序列萃取等前處理技術，以焚化飛灰標準品 (BCR.176) 及重金屬土壤作為樣品，配合感應耦合電漿原子放射光譜儀（簡稱 ICP-AES）及感應耦合電漿質譜儀（簡稱 ICP-MS）分析垃圾焚化飛灰以及含重金屬土壤，進行樣品物理特性分析。並搭配掃瞄式電子顯微鏡（簡稱 SEM/EDX）與X光粉末繞射法 (簡稱 XRPD)，分析資源化輕質骨材產品的工程應用特性。雖然近年來針對各種污泥的資源化燒結輕質骨材的實驗研究非常多，將廢棄物綜合應用資源化人造輕質骨材，其質輕具備防火、耐熱、隔熱、吸音、隔音等特性，更是研究的目標。但過去的研究，都是利用旋窯燒結，產品的比重皆在 1.0 以上，國內研究輕質骨材的單位重量皆在 670 kg/m³ 以上至 2,100 kg/m³之間。本研究以瓦斯為燃料，將坯料直接投入高溫環境的煅燒方式，利用採礦礦渣、含重金屬土壤與垃圾焚化飛灰最佳化配比設計，將資源有效地開發再利用。研究發現以礦渣、飛灰及含重金屬土壤，以重量百分率 50 %：25 %：25 % 的比率綜合處理，可以得到最佳結果。直接將混合的坯料投入 850 ℃的高溫爐體環境，坯料顆粒達到表層迅速玻化產生緻密效果，再經過 1150 ℃發泡15 min 的快速高溫燒結，產生孔洞輕質結構，最後立即以水霧淬冷防止顆粒相互黏著，成為輕質骨材。本研究資源化輕質骨材的重金屬溶出試驗 (TCLP) 都能符合環保標準，筒壓強度 44 kg/cm² 以上，最輕比重小於 0.5，表面玻化良好，最小吸水率低於 10 %，符合營建署公共建築輕質骨材工程材料的規格，使其成資源再利用之綠營建材料。

關鍵字

資源化；再生；焚化飛灰；輕質骨材

參考文獻

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