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利用稻殼生物炭預防受重金屬污染農地之研究

為了解決2 hrs or 2hr的問題，作者顏瑄 這樣論述：

臺灣經濟發展的過程中，某些工廠隨意傾倒或排放含重金屬廢水，經流入農地而產生污染。因國人以米為主食，若農地受到污染，不慎食用污染米(如鎘米)可能威脅人體健康，因此研發有效預防及整治受重金屬污染之農地土壤技術極為重要。本研究是利用廢棄的稻殼回收再利用製備成生物炭，置於管柱中，再將已知重金屬濃度之溶液流經含生物炭管柱，以降低廢水重金屬流入未受污染土壤中，此生物炭管柱模擬應用於農地坵塊入水口，達到預防土壤污染目的。本研究製備稻殼生物炭(Rice Husk Biochar，RHB) 熱裂解溫度為300、400及500˚C，以RHB-300，RHB-400及RHB-500表示，時間為1及2hr，配製重金

屬溶液包括Cu、Ni及Zn。製備完成的RHB材料性質分析包括熱場發射掃描電子顯微鏡(SEM、EDS)、傅立葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析儀(TGA)及pH。管柱中吸附重金屬溶液後之RHB以FTIR及SEM分析。實驗流程為將已知濃度之重金屬溶液自上而下流經含RHB管柱後，依據重力流入無污染土中(100g)，並均勻混合以配製污染土壤。定時取土樣(天數)以攜帶式射線螢光光譜儀(FPXRF)及感應耦合電漿原子發散光譜儀(ICP-OES)分析土中重金屬濃度。由實驗結果顯示控制組為重金屬溶液不經過RHB管柱，直接流入土中，使土中重金屬濃度不隨時間而變維持10mg/kg。生物炭製備溫度比較結果為經RHB管

柱以RHB-400之吸附三種重金屬溶液效果較優，其流入土壤中重金屬濃度最低，TGA結果亦顯示RHB-400炭產率較高，RHB-300次之及RHB-500最差，故重金屬吸附率RHB-400 > RHB-300 > RHB-500。其次三種重金屬溶液(Cu、Ni、Zn)之初濃度皆配製10 mg/L，流經生物炭管柱後至土中，比較12天後顯示RHB (400˚C/1hr)效果較優，使土壤中鋅Zn濃度3.6 mg/kg。效果較差為Cu流經RHB (500˚C/2hr)，使土中銅Cu濃度6.7 mg/kg。另外RHB的吸附以等溫吸附模式計算，結果鋅Zn之 Langmuir等溫吸附模式最好。Zn得R2=0.

9691，K=0.6764，最差為Cu得R2=0.9824，K=0.019。Freundlich等溫吸附模式最佳為Zn得R2=0.9503，K=5.7×104，n=0.17447，最差為Cu得R2= 0.9824，K值=1.2×103，n=0.2564。由上述二模式之R2表示二者之相關係數皆高，符合等溫吸附模式。故利用RHB確實有效吸附重金屬，應用於農地土壤，可達到預防污染目的。最後因本研究只使用一種生物炭，建議未來可以使用不同農廢棄物製備生物炭，或取市售生物炭比較，或調整重金屬初濃度及不同種重金屬進行試驗與比較。

焚化飛灰化學處理與合成沸石再利用

為了解決2 hrs or 2hr的問題，作者林孟祺 這樣論述：

由於飛灰中常含有重金屬與戴奧辛等有害物質，目前各焚化廠主要以穩定化後掩埋方式處理，但飛灰穩定化物掩埋場空間有限，且掩埋後污染物亦有可能溶出之疑慮，因此焚化飛灰逐漸面臨無處可去之困境。本研究之主要目的即為探討不同處理方法對焚化飛灰之穩定化效果並將焚化飛灰轉製成沸石等吸附劑之再利用可行性。 本研究第一階段探討不同化學試劑與操作條件對焚化飛灰之化學成分和表面特性之影響，以不同酸鹼試劑(H2SO4、HNO3、HCl、CH3COOH、NaOH、Na2SiO3)、濃度(0.01M、0.1M、1M)、與反應時間(1hr、2hr、3hr)，將焚化飛灰(鍋爐灰及反應灰)分別進行酸、鹼化學處理，實驗結果指

出，鍋爐灰經過酸鹼化學處理後之比表面積可由2.5m2/g大幅提升至47.6755m2/g，最佳化學處理條件為0.1M HNO3處理1小時；此外，焚化飛灰經過酸化學處理後，其主要重金屬含量已顯著降低，如汞(Hg)由0.505ppm降至0.001ppm、鉛(Pb)由0.047ppm降至0.001ppm以下、鉻(Cr)由0.011ppm降至0.0001ppm以下，處理後飛灰皆符合TCLP毒性溶出程序之標準。 第二階段應用鹼熔水熱合成方法將焚化飛灰(鍋爐灰/反應灰)轉製合成沸石，探討不同合成條件之影響，結果顯示以鹼劑(NaOH)：鍋爐灰比例為3：1，溫度600℃進行鹼熔後，以固液比1：150、溫

度105℃、時間24小時進行水解反應，再以溫度105℃、時間24小時進行水熱合成反應，可將鍋爐灰成功轉製合成沸石，其比表面積可達701.323m2/g，而反應灰則以固液比1：200進行水解反應所得到之合成沸石具有最佳比表面積67.0937m2/g。此合成沸石經過XRD與ICP分析鑑定後屬於X、P及Giuseppettite型沸石，具有作為離子交換吸附劑再利用可行性。此外，所合成沸石之汞、鉛、鉻等重金屬含量皆已低於ICP偵測極限，符合TCLP毒性溶出程序之標準，成功達到無害化與再利用目的。