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底渣特性

前言
  隨著都市的發展及工商業的進步,國內人口大量增加,伴之而來的是大量的廢棄垃圾。在民國73 年以前,垃圾多為任意棄置,處理設施亦較為簡陋,不符合衛生條件,故行政院於民國73 年訂定「都市垃圾處理方案」以掩埋為主,協助地方政府興設衛生掩埋場,以妥善處理垃圾。爾後因應民眾對環境品質要求日益提昇,加上焚化技術愈見成熟,並於民國80 年訂定「垃圾處理方案」,以「焚化為主、掩埋為輔」為垃圾處理之主軸,並訂定「臺灣地區垃圾資源回收(焚化)廠興建計畫」及「鼓勵公民營機構興建營運垃圾焚化廠推動方案」,興建垃圾焚化廠,以達成垃圾焚化處理目標。另為推動「垃圾零廢棄」,於民國92 年擬訂「垃圾處理方案之檢討與展望」政策方針,以「源頭減量、資源回收」為主,提倡以綠色生產、綠色消費、源頭減量、資源回收、再使用及再生利用等方式,將資源廢棄物有效循環利用,逐步達成垃圾全回收、零廢棄之目標。

底渣的特性
一、什麼是底渣
  底渣(bottom ash)即焚化爐之「爐床篩灰」與「爐尾底渣」合稱,其來源為圾垃車將垃圾清運進廠後,傾倒入焚化廠垃圾貯坑,接著藉由吊車將垃圾運送至焚化爐內進行處理,垃圾在經過高溫焚燒後因含有不易燃燒完全之固體廢棄物,致殘留小部分灰及渣,殘留下來的渣即為焚化底渣,當焚化底渣經篩分處理及穩定化處理後,所生產出的級配粒料稱為焚化再生粒料。底渣來源如圖1所示。

垃圾焚化處理流程及灰渣來源示意圖.jpg

二、 底渣基本物化特性介紹
(一)物理特性
  焚化底渣再生粒料屬多孔隙輕質非均質物質(heterogeneous),具有高比表面積的特性。在外觀上,濕潤時呈現深灰色,烘乾後則呈灰白色,細粒料部份烘乾後會呈現團聚之現象,經由手或震動篩即可將部分團塊分散。焚化底渣再生粒料之物理性質如表1所示,相較天然粒料而言,焚化底渣再生粒料的比重較輕及吸水率較高之外,在磨損率及健度方面也相對較高,但焚化底渣再生粒料仍具有符合規範要求的磨損率及健度。
  國內外研究顯示底渣具惰性、質輕、強度高、壓縮性低及無塑性等特性,可再利用於土木工程,惟須注意底渣再利用品較天然建材易脆裂及磨損率較高問題,且底渣相較於砂石而言具較低之比重和吸水率較高。

表1 焚化底渣再生粒料之物理性質
試驗項目 試驗方法 試驗值
    粗粒料 細粒料
細度模數 CNS 486 粗、細粒料篩析法 6.0~6.3 3.0~3.5
比重 CNS 487 細粒料比重與吸水率試驗法
CNS 488 粗粒料比重與吸水率試驗法
1.8~2.4 1.5~2.3
吸水率(%) 3.0~9.0 8.0~18.0
磨損率(%) CNS 490 粗粒料(37.5mm以下)洛杉磯磨損試驗法 35~45 -
硫酸鈉健度(%) CNS1167使用硫酸鈉或硫酸鎂之粒料健度試驗法 2~8 4~12
小於試驗篩750µm物質含量(%) CNS 491 粒料內小於試驗篩750µm CNS386材料含量試驗法(水洗法) 2.4~16.8

(二)化學特性
  依環保署統計自民國91 至101 年歷年檢測數據,焚化底渣再生粒料之重金屬溶出及戴奧辛總毒性當量濃度如表2所示,歷年監測平均值均在規範值內。焚化底渣再生粒料之重金屬溶出值偏高時,可採穩定化、熟化或水洗等進階處理程序,以降低溶出率。

表2 91至101年焚化底渣再生粒料之重金屬溶出及戴奧辛總毒性當量濃度檢測結果
項目 最高值/最低值 平均值 標準差 規範值
毒 性 特 性 溶 出 程 序 總鉛(mg/L) 6.13/ND 0.524 0.848 ≦4.0
總鎘(mg/L) 1.00/ND 0.084 0.096 ≦0.8
總鉻(mg/L) 3.19/ND 0.156 0.208 ≦4.0
總硒(mg/L) 0.461/ND 0.026 0.036 ≦0.8
總銅(mg/L) 14.9/ND 2.843 2.565 ≦12.0
六價鉻(mg/L) 11.5/ND 0.803 0.494 ≦10.0
總鋇(mg/L) 1.00/ND 0.068 0.063 ≦0.20
總砷(mg/L) 0.309/ND 0.012 0.025 ≦0.40
總汞(mg/L) 0.085/ND 0.001 0.003 ≦0.016

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