可抑制毒性溶出及回胀之改良焚化炉底灰填筑材-湿裹法

摘要

本发明乃针对资源回收厂的产物-焚化炉底灰，提出降低毒性溶出及回胀的处理方法，藉以获得工程土方及道路基底层级配之基本填筑材。经本法处理后的改良焚化炉底灰填筑材，除能符合*环保署毒性特性溶出标准及土壤污染物溶出管制标准外，又能提高承载比，降低沉陷量，并能符合公路规范承载比及回胀率之要求。本发明首先以少量水泥和水玻璃加水搅拌成黏稠状后，将之湿裹于焚化炉底灰之表面而形成水泥浆胶结膜，然后再个别采用(1)水淬炉石粉湿裹法(2)飞灰湿裹法(3)火力电厂底灰湿裹法等三种方法，将此等波索兰材料再个别湿裹于水泥浆胶结膜的外面，形成第二稳定层，其目的除稀释化外，更具有固化、螯合化的效果使焚化炉底灰更趋于稳定。在重金属溶出方面，经试验证实将改良之焚化炉底灰经毒性特性溶出试验后得到六价铬(Cr)、总铬(Cr)、总镉(Cd)、总铅(Pb)、总砷(As)、总汞(Hg)等重金属溶出量皆远小于事业废弃物毒性溶出标准。再经土壤污染溶出试验得到镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)等重金属溶出量远低于土壤污染物溶出管制标准。在回胀方面，将改良的焚化炉底灰经CNS 14602规范之规定进行回胀试验，得到回胀率介于0.00086%~0.14714%远低于公路规范1.5%的要求；经AASHTO T193-93规范之规定进行加州承载比试验得到CBR值介于275%~405%之间远超过公路路基材料CBR值为20%品质要求，也超过路底材料CBR值为80%的品质要求，显示经改良的焚化炉底灰除了在毒性特性及土壤污染溶出方面合乎环保署环境品质特性要求外，在承载比及回胀方面也合乎公路局施工规范要求，充分证实改良的焚化炉底灰合于规范的良好填筑材。

主权项

1.一种制造可抑制毒性溶出及回胀之改良焚化炉 底灰填筑材的方法-湿裹法,包含下列步骤: a)将焚化炉底灰材料经磁选、过筛后,将骨材粗料 粒径控制在5cm以下,以取得焚化炉底灰粗料(粒径5 cm-0.476cm)及细料(粒径0.476cm以下),其中,焚化炉底灰 材料之含水量控制在最佳含水量(Womc)正负2%之间; b)以水泥、水玻璃和水搅拌成黏稠状之水泥浆胶 结材,其中,水泥用量控制在焚化炉底灰用量的10% 以下,水玻璃用量则控制在5%以下,且该水泥浆胶结 材黏度应符合漏斗型黏度计之黏度为500cc/40秒以 上; c)将该水泥浆胶结材以选用拌和、喷附或浸泡等 其中之一方式完全湿裹披覆于焚化炉底灰粗料表 面,以形成水泥浆胶结膜; d)选用水淬炉石粉、火力电厂飞灰、火力电厂底 灰等其中任一种材料,且用量控制在焚化炉底灰材 料总量的10%以下,以拌和、喷附或洒播等其中之一 方式完全湿裹披覆于沾有水泥浆胶结膜的焚化炉 底灰粗料表面以形成第二稳定层;及 e)将经由c)、d)步骤湿裹披覆完成后焚化炉底灰粗 料,再和焚化炉底灰细料混合,以制作成可抑制毒 性溶出及回胀之改良焚化炉底灰填筑材。 2.依据申请专利范围第1项所述制造可抑制毒性溶 出及回胀之改良焚化炉底灰填筑材的方法-湿裹法 ,其中,在步骤e)中,处理后之改良焚化炉底灰填筑 材回胀率是介于0.00086% -0.01714%之间。 3.依据申请专利范围第1项所述制造可抑制毒性溶 出及回胀之改良焚化炉底灰填筑材的方法-湿裹法 ,在步骤e)中,处理后之改良焚化炉底灰填筑材其CBR 値在最大乾密度的98%时其CBR値介于275%-405%,在最大 乾密度的95%时其CBR値则介于220%-302%。 4.依据申请专利范围第1项所述制造可抑制毒性溶 出及回胀之改良焚化炉底灰填筑材的方法-湿裹法 ,在步骤b)中,以水泥为固化剂,以水玻璃为螯合剂, 而在步骤c)中,以水淬炉石粉、火力电厂飞灰、火 力电厂底灰等波索兰材料是作为稀释与固化剂使 用。 图式简单说明: 第1图 焚化炉底灰实作试验流程图 第2图 焚化炉底灰X光绕射分析图 第3图 焚化炉底灰能量分散光谱分析图 第4图 焚化炉底灰扫描式电子显微镜晶相图 (1):细长六角针状钙钒石 (2):六角片状单硫铝酸钙 (3):六角片状氢氧化钙 第5图 焚化炉底灰粒径分布曲线图 第6图 焚化炉底灰夯实曲线 第7图 焚化炉底灰乾密度与CBR値关系图 第8图 焚化炉底灰正向应力与剪应力关系图 第9图 水淬炉石粉扫描式电子显微镜晶相图 第10图 飞灰扫描式电子显微镜晶相图 第11图 火力电厂底灰扫描式电子显微镜晶相图 第12图 改良焚化炉底灰填筑材养治时间与回胀量 关系图 (1)对照组(焚化炉底灰回胀曲线) (2)发明组(水淬炉石粉湿裹回胀曲线) (3)发明组(飞灰湿裹回胀曲线) (4)发明组(电厂底灰湿裹回胀曲线) 第13图 水淬炉石粉湿裹后焚化炉底灰正向应力与 剪应力关系图 第14图 飞灰湿裹后焚化炉底灰正向应力与剪应力 关系图 第15图 电厂底灰湿裹后焚化炉底灰正向应力与剪 应力关系图 第16图 水淬炉石粉湿裹乾密度与CBR値关系图 第17图 飞灰湿裹乾密度与CBR値关系图 第18图 电厂底灰湿裹乾密度与CBR値关系图 第19图 改良焚化炉底灰经波索兰材料湿裹扫描式 电子显微镜晶相图 (4)针刺状的钙-矽-水化物(C-S-H)