利用添加劑與淨水污泥共同燒結之材料性能測試研究

Abstract

本研究探討淨水污泥分別與廢玻璃及稻殼共同燒結製成磚材及不規則多孔性材料之可行性。研究結果顯示，燒結溫度低於1000℃時，燒結試體內部結構鬆散，緻密化程度不高，內部開放性孔洞較多，燒結試體尚未達到燒結作用，各項試體特性試驗結果不佳。當燒結溫度達到1000℃時，試體緻密化現象形成，其中廢玻璃添加配比為30％之條件，燒結試體之吸水率及抗壓強度分別為14.78％和233.15 kgf/cm2，均符合CNS建築用普通磚之一等磚規範。此外，當燒結溫度達到1100℃時，純淨水污泥、廢玻璃添加配比為20％、30％及稻殼添加配比為10％之試驗條件，燒結試體之吸水率分別為9.04％、8.50％、0.70％、12.65％，抗壓強度依序為859.53 kgf/cm2、386.66 kgf/cm2、318.68 kgf/cm2、254.20 kgf/cm2，均符合CNS建築用普通磚一等磚之規範。 添加玻璃及稻殼與淨水污泥製成之不規則多孔性材料，不僅為輕質化試體，且內部結構為多孔性構造。另根據密度、洗淨濁度及鹽酸可溶率之材料特性試驗結果可知，在燒結溫度1100℃添加玻璃30%或添加稻殼10%之試驗條件下，不規則多孔性材料之洗淨濁度分別低於3NTU及8NTU，鹽酸可溶率介於0.21%～0.85%，符合多孔性材料之相關應用規範。並依據視孔隙率及比表面積試驗結果顯示，添加劑分別為廢玻璃及稻殼添加製成多孔性材料其視孔隙率分別為7.43％及47.24％，而比表面積分別為0.0053 m2/g及0.1659 m2/g。另依單一及多重重金屬競爭吸附試驗結果，本試驗之不規則多孔性材料，以添加稻殼之多孔性材料，孔隙多於添加廢玻璃之多孔性材料，成為較佳的吸附材料。並於廢玻璃、稻殼添加製成多孔性材料於混合金屬之競爭吸附下，重金屬吸附量大小分別依序為鉛＞銅＞鎘＞鉻＞鋅及鉛＞銅＞鎘＞鋅＞鉻。