以高温熔融炉处理废切削油泥之研究.docVIP

以高溫熔融爐處理廢切削油泥之研究 Treatment of Swarf by Using Thermal Molten System 研究生：陳得恩 Dn-En Chen 指導教授：謝連德 Lien-Te Hsieh 【摘要】 本研究嘗試利用高溫熔融法處理廢棄之切削油泥，以求處理廢棄切削油泥之新技術。實驗中以高溫熔融系統處理定量之廢棄切削油泥，並於尾端收集排放廢氣再分別利用氣相層析質譜儀(GC/MS)與氣相色層分析儀/火焰離子化偵測器(GC/FID)偵測分析PAHs與BTEX之濃度。實驗結果如下：在氣相PAHs部份，未使用二次爐時系統排放廢氣中的氣相PAHs濃度為使用二次爐時的1347倍，固相PAHs部份，未使用二次爐時系統排放廢氣中的固相PAHs濃度為使用二次爐時的0.95倍，計算後可得二次爐體的使用對於氣相PAHs部份的破壞去除率高達99.93%，而對於固相PAHs濃度來說，則有生成5%的情形。當僅藉著一次爐的升溫過程來處理廢棄切削油泥時，以系統尾端排放廢氣中的氣相PAHs來說，其PAHs物種以低分子量PAHs為主，PA、Acpy、NaP三者是主要物種。 將不同實驗條件下所測得之總毒性當量做計算，可得到使用二次爐對於氣、固相總毒性當量之破壞去除率；氣相之毒性當量破壞去除率為98.45%，固相部份則為28.02%的破壞去除率。未使用二次爐時，氣相PAHs之毒性以PA、BbF、BkF、BaP此四個物種較高，分別是127.2 TEF-BaPeq-μg/m3、37.69 TEF-BaPeq-μg/m3、36.82 TEF-BaPeq-μg/m3、63.37 TEF-BaPeq-μg/m3，各佔總毒性當量來源中的39.84%、11.8%、11.53%、19.85%。固相PAHs之毒性當量主要來源為BaA、BbF、BaP、IND此四個物種，此四個物種之毒性當量總合均超過固相總毒性當量之90%以上(使用二次爐時90.89%；未使用二次爐時97.41%)。粒狀物含量方面，使用二次爐與不使用二次爐時所得之總粒狀物相含量分別為243604.91 μg/g和9936.63 μg/g，但這兩不同實驗條件下的PAHs濃度與毒性變化卻不大，因此推論二次爐的使用會造成採氣中粒狀物質量的減少，相對地提高了粒狀物相PAHs的含量。就氣固相分佈而言，使用二次爐會使系統尾端排氣中之PAHs從以氣相分佈為主，轉為以固相分佈為主的情形。在BTEX方面，使用二次爐對於甲苯與乙苯濃度之總削減率分別為56.36±0.05%與-0.01±0.12%。FITR實驗中發現高溫熔融系統尾端排放廢氣中含有大量的H2O(g)及CO2(g)，此一結果表示系統對於VOCs之破壞去除率良好，使其均分解再合成為H2O(g)與CO2(g)。在TCLP試驗中，結果顯示所有受測金屬之溶出值均符合中華民國法規標準規範值。而高溫熔融對於原料處理之平均減重比為6.11。 關鍵字：In this study, we use the thermal molten system to treat the swarf. Samples were collected in flue gas and then analyzed the levels of concentration of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and BTEX by GC/MS and GC/FID. The results are as following: 1. The gas-phase concentration of PAHs with applying the second combustion chamber was 1347 times higher than those of without applying second combustion chamber. 2. For gas-phase, the decomposition efficiency reached 99.93%, and the particulate-phase PAHs was up to 105% with using the second combustion chamber. When using the first combustion chamber only, the low molecular weight PAHs was the main production for gas-phase PAHs. 3. The total toxicity of the particulate-PAHs, BaA, BbF, BaP, IN