以新式共熔技术处理含电镀污泥之研究.pdfVIP

工程科技與教育學刊 第 10 卷 第3 期 第351 ～361 頁 民國 102 年9 月 以新式共熔技術處理含電鍍污泥之研究 1 1 1 2 3 郭益銘 、曾郁雯 、林宏諭 、林子洂 、周宜成 1 中華醫事科技大學 環境與安全衛生工程系 2 國立屏東科技大學 環境工程與科學研究所 3 台灣中油股份有限公司 煉製研究所環境及生化科技組 通訊作者電子郵件：kuoyiming@ 摘 要 環保署為達到零廢棄之目標，提出資源循環利用法，以進一步為回收再利用處理增加利基。但以目前 之處理技術而言，許多方法之處理成本已達低谷。本研究採新式共熔技術，提高廢棄物資源化之經濟效益， 以進一步增加廢棄物回收率。 本實驗係以「廢棄物處理廢棄物」之概念，以減低再利用處理之成本，增加再利用之經濟利基，回收 煉鋁工廠所排放之鋁渣 （提供 Al 來源）、焚化爐焚化飛灰（提供 Ca 來源）及底渣 （提供 Si 來源）做為高 溫熱熔融試驗之添加劑，並以新式共熔技術處理多項有害事業廢棄物取代傳統固化掩埋之方法，更能降低 對環境之危害並同時將這些有害事業廢棄物安定化。本實驗將探討在各添加劑配比下最佳有價金屬錠回收 效率、形成之熔渣回收使用作為環保水泥或路基骨材，以期在廢棄物處理技術上能同時兼具環保再利用與 增進其經濟效應。 為找出共熔技術之最佳化條件，本實驗以熱熔融之產物 （金屬錠及熔渣）為最佳化操作指標，利用反 應曲面法探討金屬元素含量、金屬錠分離效率及熔渣再利用可行性。結果顯示，於添加鋁渣2.5 g 、焚化飛 灰 10 g 及底渣27.5 g 之試程整體可達到有價金屬富集於金屬錠之效果，有價金屬回收率高達90%以上，並 該試程之金屬錠含高濃度之 Cu (68,211 mg/kg) 、Fe (294,151 mg/kg)及Ni (634,673 mg/kg)等元素，進而可有 效回收有價金屬。並深入探討各試程熔渣，均遠低於毒性特性溶出試驗管制標準，顯示各試程熔渣均具有 再利用潛力之資材，此一方法具有實際應用之可行性。 關鍵字 ：實驗設計法、高溫熔融法、重金屬回收 1. 前 言 隨精密工業興起，需經表面處理之零件亦大量增加，其產業發展性及促進整體工業之發展有極為密切 之關係，現今台灣內外銷產品中約有40%以上之商品必需經過表面處理，其技術包括電鍍、化學鍍、塗裝、 陽極處理、噴砂與皮膜處理等[1] 。而隨著電鍍需求量增加，伴隨而來的除電鍍廢水外，還有混凝沉澱後之 重金屬污泥，而現今常見之處理方法是將污泥餅直接進行固化掩埋[2] ，但日久恐有重金屬溶出，經植物吸 收產生生物蓄積性，將危害人體健康及破壞環境[3] 。。 廢鋁渣屬於一般事業廢棄物，台灣主要廢鋁渣來源為鋁罐、鋁門窗等廢棄回收廢鋁材，經過熔煉後變 成鋁錠，作為再生原料後所產生之廢棄殘渣，過去多半掩埋處理，而過去台灣掩埋場以每公噸一千元的價 格掩埋廢鋁渣，但合法掩埋場日漸稀少，價格亦跟著水漲船高，現今每公噸鋁渣的處理費用已高達三千五 百元。隨掩埋場數量不足、鋁渣處理代價高，使不肖業者非法棄置的情形越來越多，而廢鋁渣遇水會產生 Journal of Engineering Technology and Education , ISSN 1813-3851 352 郭益銘、曾郁雯、林宏諭、林子洂、周宜成 氨氣，屬高酸鹼值廢棄物，若未經妥善處理、隨地棄置，經豪雨或洪水沖刷後竄流，長期會污染土壤、地 下水及農作物進而對環境造成衝擊。 台灣地區之廢棄物處理大多以焚化為主，掩埋為輔，以民國 101 年為例台灣一年產生之廢棄物量約650 萬公噸，而其焚化產生之灰渣 （含飛灰及底渣）約 135 萬公噸[4] 。隨著垃圾焚化處理量提高，廢棄物焚化 灰渣產生數量日益龐大，而焚化灰渣中含有大量多氯聯苯及戴奧辛，如未妥善處理將對環境造成重大危害 [5] ；而目前灰渣處理方式以固化掩埋最主，但國內各掩埋場數量不足，另闢新廠亦無法有效解決國