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《再利用净水污泥与下水污泥作为环保水泥生料之研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2009資源與環境學術研討會，花蓮再利用淨水污泥與下水污泥作為環保水泥生料之研究StudyonReuseofWaterPurificationSludgeandSewageSludgeasEco-cementclinker鄭敬融1林凱隆2C.J.Cheng1,K.L.Lin21.Graduatestudent,InstituteofEnvironmentalEngineering,NationalIlanUniversity,No.1,Sec.1,Shen-LungRd.,Yilan,26047,Taiwan,ROC.2國立宜蘭大學環境工程研究
2、所教授2.Professor,InstituteofEnvironmentalEngineering,NationalIlanUniversity,No.1,Sec.1,Shen-LungRd.,Yilan,26047,Taiwan,ROC.1國立宜蘭大學環境工程研究所研究生摘要本研究係利用淨水污泥與下水污泥來取代水泥的生料，並以適當的比例摻拌以達到水泥配料係數規範值，來探討淨水污泥與下水污泥作為環保水泥之研究可行性評估。實驗結果顯示：Eco-CementI環保水泥熟料化學組成份中C3S量較高；Eco-CementⅡ環保水泥熟料C3S/C2S比
3、例和一般市售水泥相近；Eco-CementⅢ環保水泥熟料因燒製熟料中P2O5%大;導致燒製熟料中C2S不以β-C2S型式存在，而以強度較低之α-C2S形式存在。水泥漿體之孔隙體積，純OPC及ECOⅠ環保水泥漿體之總孔隙體積與毛細孔隙體積皆隨齡期之增加而有下降之趨勢，且膠體孔在養護晚期則有明顯增加之趨勢，而ECOI型水泥其膠體孔隙體積之增加量均較OPC型水泥漿體大。在DTA圖譜可得知中ECOI環保水泥漿體與純水泥漿體出現之吸熱峰位置無明顯不同，顯示ECOI環保水泥漿體與純水泥漿體之水化產物大致類似。由NMR圖譜中可知ECOI環保水泥漿體酸三鈣水化
4、後之單聚物Q0峰（-70ppm）方面，有隨齡期之增加而呈現漸漸減少之現象，而水化產物之Q1峰（-80ppm）與Q2峰（-87ppm）則隨齡期之增加而漸漸增大。由NMR光譜資訊得知，無論ECOI、ECOⅡ或ECOⅢ型環保水泥漿體其聚矽離子長度與水化程度皆有隨齡期而增加之趨勢。關鍵詞：淨水污泥、下水污泥、環保水泥、水化產物、孔隙體積。壹、前言台灣經濟與工業發展迅速，每年產生大量廢棄污泥，如何處理漸漸成為新的環保問題。台灣淨水污泥餅年產量達12.5萬噸[1]862009資源與環境學術研討會，花蓮，而台灣地區都市污水處理廠廢棄下水污泥量到民國98年為止
5、年產量將達14600萬立方公尺[2]。目前台灣地區廢棄污泥處理方式以掩埋為主，焚化為輔，但受限於土地取得不易及能源消耗與處理過程造成的二次污染等諸多問題，彼等處理方式已不符合永續發展的環保意識，更不利於循環型社會的構築。下水污泥及淨水污泥，因主要組成份中含有大量自然界常見之鈣、矽、鋁及鐵等氧化物等無機物質，與水泥製造所需的石灰石、矽砂、黏土及鐵砂等天然資源組成相似[3-5]。而環保水泥其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異，但其生產流程和一般水泥工廠相似。因此，環保水泥是一種極具環保性
6、且高經濟價值之新型材料[6,7]。在自然資源缺乏及廢棄物處置地點日益難覓的雙重壓力下，以資源化方式對廢棄污泥進行再利用勢將取代舊有的最終處置。本研究係利用廢棄污泥來取代水泥的原料，並以適當的比例參拌以達到水泥配料係數規範值，來探討廢棄污泥作為環保水泥之研究可行性評估。貳、實驗材料與方法1.實驗材料環保水泥配料所用之四種材料分別為、淨水污泥、下水污泥、煉鋼廢爐渣及石灰石，本研究將先以導氣式焚化爐及高溫爐模擬實廠懸浮預熱式多段投料系統及水泥旋窯之製程，再以水泥配料係數規範值為邊界條件(如表1所示)，進行配料演算，燒製環保水泥熟料。表1配料所用水泥係
7、數及其規範值水泥係數定義規範值石灰飽和度CaO/(SiO2+1.18Al2O3+0.65Fe2O3)0.8-0.95水硬係數CaO/(SiO2+Al2O3+Fe2O31.7-2.3矽氧係數SiO2/(Al2O3+Fe2O3)1.9-3.2鋁鐵係數Al2O3/Fe2O31.5-2.52.實驗方法首先採集淨水污泥、下水污泥、煉鋼廢爐渣後，進行物、化特性分析。從彼等組成算出環保水泥的最佳配比並燒製不同型別的環保水泥。然後置於高溫熔融爐中以1400℃中停留4小時操作條件處理後，燒成之熟料冷卻後，置入球磨機內研磨，熟料粉末須控制細度為300-400m2/
8、kg。實驗再將不同型別環保水泥熟料，控制在水灰比為0.38，參考ASTMC109[8]製作1英吋立方水泥漿試體，24小時後拆模浸飽和石灰水置入恆溫恆溼
