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垃圾焚化飞灰处理方法及其通路研究
垃圾焚化飛灰處理方法及其通路研究
柴希文
南亞技術學院土環系副教授(NSC 94-2211-E-253-002- )
摘要
垃圾焚化飛灰全台年產量約十餘萬噸,因重金屬含量高為有害廢棄物,目前
焚化廠大都採水泥固化法處理後送掩埋場掩埋。但台灣地區地狹人稠環,保意識
高漲,現有掩埋場即將飽和,而新建掩埋場極為困難,必須早作因應。垃圾焚化
飛灰處理方法主要有製造生態水泥、燒結後再生利用、高溫熔融固化法、添加化
學藥劑法、濕式化學處理法、瀝青固化法、水玻璃固化法、熱塑物固化法及目前
實物處理之水泥固化法。本論文列出上述各種方法之優劣點並提出垃圾焚化飛灰
直接應用於混凝土工程之可能性以求其通路。結果顯示焚化飛灰使用量可達混凝
土膠結料之25% ,水膠比0.45 ,28 天強度20MPa 以上。已過研究文獻顯示如飛
灰水泥比低於/ 3 ,進行MTCLP重金屬溶出試驗,結果仍符合現行規範 TCLP 之
要求。建議焚化飛灰用量為膠結料之 20% ,水膠比0.45 至0.55 ,並添加10%之
矽灰,以抑制鹼骨材反應,並增強其強度與耐久性,以抵抗酸雨之侵蝕。惟焚化
飛灰氯離子含量甚高,不適用鋼筋混凝土結構,因此主要可使用於非結構之無筋
混凝土如山區道路緣石、混凝土空心磚、混凝土人行道磚、預鑄混凝土重力式擋
土牆等。
關鍵詞:垃圾焚化飛灰、水泥固化法、再利用通路、矽灰、預鑄混凝土產品
一、前言
全台現有22 座大型垃圾焚化爐,2005 年產生之灰渣共有102萬公噸,其中焚化
飛灰(含反應生成物)近 17萬公噸,大都採水泥固化法並添加化學螯合劑處理
後送掩埋場掩埋。其比例當焚化飛灰為 100%時,以添加水泥量 11%~15% ,化學
螯合劑 3%~4%居多 [1] 。其處理費用,以北部焚化廠為例,委外操作費每公噸
飛灰約 1500 元至1800 元。一般飛灰固化物約為飛灰重量1.5倍以下。原灰重金
屬含量以鉛為最高,其特性溶出值約在 30~70mg/L 。垃圾焚化飛灰(Municipal
Solid Waste Incineration fly ash )與火力發電廠之燃煤飛灰(PFA )比較,焚化飛
灰變異性大,雜質多,重金屬含量高,為有害廢棄物,且含有氯鹽, K O+Na O
2 2
含量亦高。主要化學成份為 SiO 、Al O 、CaO 。但其SiO 含量比燃煤飛灰低,
2 2 3 2
CaO含量雖比燃煤飛灰高,但低於水淬高爐石粉,化學成份比較如表一。
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表一、焚化飛灰與燃煤飛灰及水淬高爐石粉主要化學成份比較(% )
SiO Al O Fe O CaO MgO K O+Na O 燒失量 Cl
2 2 3 2 3 2 2
焚化飛灰 13~27 10~14 0~3 26~30 2~3 8 8~9 2
(台灣)
焚化飛灰 13~29 16~25 4~7 24~40 2~12 4~7 4~15 5~10
(大陸)
燃煤飛灰 40~57 17~30 4~7 1~9 1~3 2~3 2~12 -
高爐石粉 30~40 8~18 - 40~50 0~8 - 3 -
二、各種處理方法簡介
垃圾焚化飛灰處理方法主要有製成生態水泥、燒結後再生利用、高溫熔融固化
法、添加化學藥劑法、濕式
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