焚化炉灰烬垃圾掩埋场覆土管柱研究.PDF

焚化爐灰燼垃圾掩埋場覆土管柱研究 1 2 3 1 1 1 2 1 1 羅煌木 ，洪俊雄 ，陳立 ，廖元隆 ，傅祖營 ，楊朝全 ，蘇銘顥 ，陳俊霖 ，施佩珊 ， 1 1 1 1 1 張美玲 ，黃松瑞 ，詹益傑 ，孫少淇 ，白烈灯 1 ．臺灣朝陽科技大學環境工程與管理系 ，台中縣，臺灣 2 ．臺灣朝中興大學環境工程系，台中市，臺灣 3 ．臺灣樹人醫護管理專科學校 ，高雄縣，臺灣 摘要 ：本研究利用尺寸為1 公尺高，直徑為20 公分之六個塑膠管柱反應槽進行模擬灰燼當作掩埋場覆土之垃 圾分解情形。每槽操作容積為30 公升，其中兩組為控制組，另兩組為底灰添加組，再另兩組為飛灰添加組， 每天進行適當之滲出液返送。所需觀察之操作參數有 pH, Conductivity, alkalinity, volatile acids, COD, gas production, heavy metals, microorganisms, Cl and SO4 等。由目前進行中之參數結果可知，和控制組比較，兩組 飛灰與一組底灰添加量有促進作用 ，另一組底灰添加組則有潛在抑制作用。將進一步分析各項可能溶出離子 與吸附對垃圾分解之潛在促進或抑制作用 。由參數分析結果，可研判灰燼之對垃圾分解之影響以及其可能適 當之添加量，可作為掩埋場實務參考。 關鍵詞：固體廢棄物、灰燼、厭氧消化 1. 前言 台灣隨著工商業發展及國民生活水準與消費的提升，所產生的廢棄物因而激增，但同時衍生出的廢棄物處理亦 是當今重要環保問題之一 。現今廢棄物處理主要為焚化、掩埋、堆肥等。其處理率由75 年之1.37 、87.05 、0.75%而 變成現今91 年之64.19 、34.81 、0.05% [1] 。由此可見，焚化已經成為廢棄物處理主流，但是焚化後所產生的灰燼與 廢氣需要再處理防止二次環境污染。灰燼包括底灰與飛灰，仍約佔原來重量大之百分之十五左右。飛灰含有大量的 重金屬且超過了法定之溶出限值，故被歸類為有害廢棄物 ；底灰中雖然含有重金屬，但其低於法定的溶出限值，故 被歸類為一般事業廢棄物。目前灰燼處理以固化、穩定、熱融等為主 ，部份則以掩埋處理[2-4] 。一般來說，灰燼含 有大量的重金屬且易超過法定溶出限值，若以灰燼替代土壤當作垃圾掩埋覆土，對垃圾分解及滲出水的變化可能造 成物理、化學及生物影響將與底灰覆土和傳統覆土有所不同，因此如何找出適當灰燼與垃圾比例之覆土將是本研究 重要課題。所以本研究利用反應槽模擬掩埋場覆土實際操作 ，從中了解主要變化，探討利用灰燼掩埋之參數，以期 將來實際運用於掩埋覆土 。 2. 實驗設備與方法 2.1 灰燼粒徑分佈 灰燼取自中部垃圾焚化廠，灰燼顆粒大小分佈使用標準篩分析方法加以決定，使用之粒徑範圍為0.149 、0.25 、 0.42 、0.84 、2 和4.76 mm 七種篩號，用來加以篩選之灰燼總量為100 克。 2.2 含水分之測定方法 秤取10g 的飛灰至鋁盤中 （作二重複），放入烘箱中以105℃烘乾2 小時，待冷卻秤重，並計算其水份。 2.3 鹼度 鹼度之量測為將50 mL 之過濾液置於600 mL 之燒杯以H2SO4 滴定至pH 5.75 ，繼續滴定至終點pH 4.3 ， 利用公式計算得到揮發酸及鹼度。 2.4 ICP/AES 分析(型號:Thermo Elemental) 6 個反應瓶滲出液取40mL 先以0.45μm孔徑之濾膜過濾後再以0.2μm孔徑之濾膜過濾後進行分析。ICP/AES 可 分出六種重金屬Pb 、Cd 、Cr 、Zn 、Ni 、Cu 與其他金屬Ca 、Mg 、K 、Na 、Fe 、Al 等。 2.4 ICP/AES 分析(型號:Thermo Elemental) 6 個反應瓶滲出液取40mL 先以0.45μm孔徑之濾膜過濾後再以0.2μm孔徑之濾膜過濾後進行分析。ICP/AES 可 分出六種重金屬Pb 、Cd 、Cr 、Zn 、Ni 、Cu 與其他金屬Ca 、