水洗垃圾焚化底渣資源化於透水混凝土

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1、第十屆中華民國結構工程研討會TheTenthNationalConferenceonStructuralEngineeringTao-Yuan,Taiwan,1-3Dec.2010PaperNo.080水洗垃圾焚化底渣資源化於透水混凝土123郭文田劉志堅郭政翰1.國立高雄應用科技大學土木工程系副教授(E-mail:wtkuo@cc.kuas.edu.tw)2.中華民國陸軍官校土木工程系助理教授3.國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所研究生摘要本研究擬以經水洗垃圾焚化底渣全取代天然骨材方式製作透水混凝土。首先進行焚化底渣之基本物性

2、與化性試驗，並由垂流試驗決定試驗配比。藉透水、抗壓、抗彎與劈裂抗張強度等力學試驗，探討以水洗垃圾焚化底渣資源化於透水混凝土之可行性。另與天然粒料及較小粒徑水洗垃圾焚化底渣所製作的透水混凝土性質比較。試驗結果顯示，所有配比的透水係數皆介於-20.66-4.11cm/s之間，符合內政部營建署對於透水舖面之透水係數應大於10cm/sec之規定。抗壓強度介於4.75-12.68MPa；抗彎強度介於1.76-3.11MPa；劈裂抗張強度介於0.51-1.40MPa。最高的劈張強度約為抗壓強度的1/9，抗彎強度約為抗壓強度的1/4。此外，若固定水灰

3、比，而增加孔隙填漿比例，雖使力學強度增加，但會減少連通孔隙率及透水係數。並發現透水係數約為連通孔隙率百分比的1/10。關鍵字：水洗垃圾焚化底渣、透水混凝土WashingMunicipalSolidWasteIncineratorBottomAshResourcedonPerviousConcreteAbstractThisstudyusedwashingmunicipalsolidwasteincineratorbottomash(WMSWIBA)toproducetheperviousconcretes.Firstly,thephys

4、icalandchemicalpropertiesofWMSWIBAweretested,andthetestmixeswasdecidedbytheresultsoftheverticalflowtest.Usingthepermeatedcoefficient,compressivestrength,bendingstrengthandsplittingtensilestrengthoftheconcretes,toanalysethefeasibilityofWMSWIBAresouredontheperviousconcrete

5、.Secondly,tocomparethepropertiesofperviousconcretesmadewithWMSWIBAandnaturalaggregates,respectively.Finally,usingthesmallerWMSWIBAtoproduceperviousconcrete,andthentoanalysethepropertiesofconcretesaffectedbythedimensionofaggregates.Keywords:WashingMunicipalSolidWasteIncin

6、eratorBottomAsh,PerviousConcrete國科會計畫編號：NSC-98-2622-E-151-008-CC31第十屆中華民國結構工程研討會，2010年12月1~3日一、前言根據環保署統計，至民國九十八年底止，國內一年產生垃圾量為7,748,377噸，經由焚化處理之垃圾量為4,036,404噸，由焚化所產生之灰渣為1,213,179噸[1]，目前大多數焚化底渣仍然經由掩埋處理，但掩埋場仍有使用容量之限制。因此在使用既有設施情況下延長掩埋場使用壽命除垃圾減量外，焚化底渣再利用也為可思考方向。國外已有許多焚化底渣再利用之

7、實例，如道路基底層材料、停車場鋪面、堤防等，隨處理技術逐漸成熟，未來可再擴大再利用範圍，如製磚、控制性低強度回填材料等，除成本降低也可減少對天然資源依賴並達到資源永續使用之目的。焚化處理為利用高溫及燃燒方式，將廢棄物轉變為安定氣體或灰渣，一般垃圾焚化流程可分為進料、焚化爐、熱回收與冷卻、後處理系統以及儀控與煙氣監測系統等五大部分[2]。當焚化爐產生垃圾焚化底渣後，必須經過前處理才能進行後續動作，前處理分為乾式處理與濕式處理：(1)乾式分選技術的製程包括篩分、破碎、磁選、風選、渦電流分選及藥劑噴灑等程序，依設備而異。(2)濕式分選技術較乾

8、式分選技術增加了「水洗」程序，可減少乾式處理時之粉塵汙染[3]。近年來生態保護已成為工程施工必須考慮的因素之一，許多公共工程紛紛採用生態工法與生態材料，盡量使工程對於環境的影響降至最低，如河川護岸由混凝土改