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高雄市焚化底渣再利用

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底渣基本特性

一、 底渣基本物化特性介紹

(一) 物理特性

        垃圾焚化底渣屬多孔隙非均質混合物(heterogeneous),有高比表面積,物理組成包含熔渣、鐵及非鐵金屬物、不可燃物 (陶瓷、玻璃)及未燃燒之微量有機物(灼熱殘渣)等。底渣外觀呈灰黑色,烘乾後呈灰白色,其粒徑分佈範圍甚大,主要集中於2.38~25.4 mm(佔總和50%以上),另國內相關研究指出,底渣成分當中,粒徑大於100mm者約佔20%以上,多為金屬、熔渣及建築廢料,而小於20mm部分僅佔約10%。

焚化底渣顆粒表面小孔洞,是在高溫熔融狀態下,突經水淬冷卻(quenching)排出而產生,含較多水分(約15~25%),孔隙率較大,若經壓實後密度可達1600kg/m3以上,水力傳導係數(Hydraulic Conductivity)可達10-6cm/s以下,有益利用於掩埋覆土要求。而底渣乾固體物密度約950 Kg/m3以上,細顆粒比重為1.5~2;粗顆粒約1.8~2.4,且比重會隨著時間增加而增加,最後則趨於穩定。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。

(二) 化學特性

        底渣化學組成詳如表1所示。底渣大部分由SiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、Al2O3、Fe2O3等氧化物組成 佔78~91%,其中又以SiO2和CaO佔最大部分,重金屬成分包含重金屬Pb、Zn、Cu、Ba等。由於底渣含易溶於水之鹼金屬鹽類(Mg、Na、K),使底渣受含水率高低而脹縮改變,另底渣受雨水淋洗會滲出大量Ca、K、Na等之氯鹽。底渣pH值一般約落在10~12.5範圍,為高鹼性物質。

表1 本市焚化廠底渣之化學組成分析結果

分析項目

中區廠

南區廠

仁武廠

岡山廠

主要組成(wt.%)

SiO2

29.2

32.2

30.0

26.0

Al2O3

6.58

8.05

10.9

7.67

Fe2O3

4.83

9.52

6.41

10.1

K2O

2.18

1.48

1.22

1.52

MgO

1.66

2.34

1.81

1.81

Na2O

3.32

2.31

2.06

3.07

CaO

27.4

35.0

31.6

29.7

重金屬成分

(mg/kg)

Hg

ND<0.0416

0.492

0.360

0.787

Cd

3.27

5.66

2.85

13.2

Cr

177

187

173

405

Pb

198

477

314

921

Cu

1,140

2,660

985

2,960

Ni

64.6

132

533

395

Zn

2,110

4,250

2,040

8,550

Ba

1,450

1,460

1,160

553

資料來源:103-105年度高雄市底渣及垃圾採樣化驗分析計畫第一期報告書,104.3。

        本市中區、南區、仁武及岡山廠焚化底渣之重金屬TCLP及戴奧辛檢測結果,以104年度本市資源回收廠焚化底渣定期檢測結果為例,詳表2所示。表2數據顯示本市中區、南區、仁武及岡山廠焚化底渣之重金屬TCLP及戴奧辛檢測結果,皆遠低於法規限值。

表2 104年度高雄市各廠焚化底渣定期檢測結果

廠別

項目 
月份

六價鉻

戴奧辛

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

ng I-TEQ/g

標準

0.2

5

1

5

5

2.5

15

1

100

1

1

ND

ND

ND

ND

ND

<0.04

0.182

ND

1.23

0.0031

2

ND

0.072

ND

0.378

ND

0.25

0.064

ND

ND

NA

4

ND

0.068

ND

0.062

ND

<0.09

0.298

ND

1.73

NA

4

ND

0.068

0.01

0.315

ND

0.22

ND

ND

0.852

0.0009

5

ND

0.498

ND

0.124

ND

<0.04

0.297

ND

1.62

NA

6

ND

ND

ND

ND

ND

<0.04

0.126

ND

0.588

NA

7

ND

ND

ND

0.779

ND

0.48

0.221

0.017

ND

0.005

8

ND

0.229

ND

0.086

ND

0.1

0.224

ND

4.84

NA

9

ND

ND

ND

ND

ND

0.1

ND

ND

0.772

NA

10

ND

0.051

ND

0.122

ND

0.11

ND

ND

1.05

0.0038

11

ND

ND

ND

0.126

ND

0.1

ND

ND

2.68

NA

12

ND

ND

ND

ND

ND

0.04

0.133

ND

ND

NA

1

ND

ND

0.009

0.01

<0.001

ND

0.846

ND

0.648

0.0054

2

ND

0.438

ND

ND

0.001

ND

ND

ND

1.82

NA

3

ND

ND

ND

0.007

0.003

ND

0.95

ND

0.639

NA

4

ND

ND

ND

0.273

0.001

0.23

2.41

0.032

0.517

NA

5

ND

0.081

0.056

0.013

ND

ND

0.648

0.035

0.376

NA

6

NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

NA

0.0062

7

ND

ND

0.082

0.012

<0.001

ND

0.778

ND

0.495

NA

8

0.0004

ND

ND

ND

<0.001

ND

ND

ND

0.353

0.0085

9

ND

ND

0.015

0.011

<0.001

ND

0.563

ND

0.352

NA

10

ND

ND

ND

0.028

<0.001

ND

ND

ND

0.349

NA

11

ND

0.234

ND

0.123

<0.001

0.09

0.223

ND

1

NA

12

ND

ND

0.064

0.014

<0.001

ND

1.02

ND

0.319

0.0053

1

<0.0005

<0.02

0.046

ND<0.004

ND<0.02

<0.05

3.94

ND<0.02

0.521

0.0054

5

0.0006

ND<0.0035

ND<0.004

<0.02

ND<0.02

<1.0

1.77

<0.1

0.496

0.0061

7

0.0006

ND<0.0035

ND<0.004

ND<0.004

ND<0.02

<0.5

<0.02

<0.1

0.945

0.0059

10

ND<0.0003

ND<0.0035

ND<0.004

ND<0.004

ND<0.02

<0.2

3.15

<0.1

0.816

0.0049

1

ND

<0.5

ND

<0.1

ND

0.07

0.356

<0.05

0.687

0.061

4

ND

0.612

0.059

<0.1

ND

ND

0.585

<0.05

0.305

0.0382

7

ND

<0.5

0.078

<0.1

<0.05

<0.1

0.672

<0.05

1.18

0.0224

10

ND

<0.5

0.047

<0.1

ND

<0.1

0.107

<0.05

0.574

0.0373

資料來源:行政院環境保護署「焚化廠營運管理資訊系統(SWIMS)」網站。