水淬高爐石粉應用於焚化爐飛灰固化/安定化處理可行性評估

Evaluation on the Ground Granulated Blast Furnace Slag used in Municipal Solid Waste Incinerator Fly ash Solidification/Stabilization Treatment

王建順(CHIEN-SHUN WANG)

指導教授 ： 張國慶

國立屏東科技大學/工學院/環境工程與科學系所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6346/NPUST.2011.00063

摘要

垃圾以焚化處理為目前最普及之處理方式，焚化處理後所產生之飛灰為含重金屬及微量戴奧辛之有害物質，飛灰處理方式有固化處理、穩定化處理以及以再利用方式處理之水洗、酸萃取、玻璃化、熔融等；而目前國內運轉中之所有都市垃圾焚化爐所採用的處理方式目前仍是以重金屬化學螯合劑加水泥共同添加之穩定化處理方法為主，本研究之目的在於探討飛灰穩定化處理時之水泥固化劑添加以水淬高爐石粉取代使用之可行性。
研究結果顯示，添加水淬高爐石粉對都市垃圾焚化飛灰穩定化處理具有正面的效果，添加20% 水淬高爐石粉搭配3%螯合劑之處理配比總鉛溶出削減率可達95%以上。而飛灰成份中CaO、MgO、SiO2、Al2O3含量比例與水泥越相近者，其穩定化處理效果越佳。此外，經對穩定化處理後給予14天之養護齡期可獲得更佳處理品質，可進一步降低Pb之溶出。在實務運用上水淬高爐石粉與水泥相同但成本約為水泥之1/2，若原穩定化處理採水泥為固化劑使用且添加量為20%時，以水淬高爐石粉取代且添加量亦同樣為20%時，且假設水泥之價格為2200元/公噸，則處理每公噸飛灰可獲得固化劑成本節省220元；以水淬高爐石粉替代水泥雖可獲得處理成本之降低，然若過量添加將會使處理後衍生物增重比增加，導致後續清運掩埋費用成本增加。水淬高爐石粉比起水泥在生產耗能及CO2排放量上皆減少許多，使用水淬高爐石粉進行飛灰穩定化處理在環保節能之效益上比起水泥明顯是優於許多。

關鍵字

垃圾焚化廠 ； 飛灰 ； 穩定化處理 ； 水淬高爐石粉

並列摘要

MSWI were the most popular of the current MSW treatment, but after incineration will be generated fly ash which substance dioxins and heavy metals. There are solidification, stabilization and recycling such like water washing, acid extraction, melting, etc. of fly ash treatment process. At present, most of domestic MSWI fly ash were still use add chemical chelating agent and cement called solidification / stabilization process. The purpose of this study is evaluation on the ground granulated blast furnace slag (GGBFS) used in MSWI fly ash solidification/stabilization Treatment.
The results showed that addition of GGBFS on MSWI fly ash treatment has a positive effect and add 20% GGBFS to treatment with chelating agent ratio of 3% of total lead dissolution rate of more than 95% reduction. And fly ash containing CaO, MgO, SiO2, Al2O3 ratio, the more similar to those with cement, the better treatment effect. In addition, the treatment given after 14 days curing period, Pb leaching will be more reduced. Practical use mode between GGBFS and cement were same but GGBFS was low-cost, it means GGBFS substitution treatment available to reduce the cost down. But if overused, they will increase weight and cause transportation and land filled costs increased. Comparison GGBFS and cement manufacture with CO2 emissions and energy consumption, GGBFS is better than cement in environmental protection and save energy benefits.

並列關鍵字

Municipal Solid Waste Incinerator (MSWI) ； fly ash ； solidification/stabilization ； ground granulated blast furnace slag (GGBFS)

參考文獻

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