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論文中文名稱:適化靜態圍壓下之電滲工法於污泥脫水減廢之研用 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Suitability of Electro-osmotic Treatment With Static Confinement to Dewatering of Sewage Sludge [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災碩士班
畢業學年度:106
畢業學期:第二學期
出版年度:107
中文姓名:李坤勝
英文姓名:Kun-Sheng Lee
研究生學號:105428067
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2018/07/28
論文頁數:93
指導教授中文名:陳立憲
指導教授英文名:Li-Hsien Chen
口試委員中文名:陳立憲;簡紹琦;申永順;陳映竹
中文關鍵詞:污泥靜壓力電滲透電壓含水率脫水率
英文關鍵詞:Sewage sludgePressureElectro-osmosisVoltageWater contentDehydration rate
論文中文摘要:我國每年約有12萬噸之污泥且掩埋場日益難尋,處理費日益趨高,倘若污泥未能予以妥善處理與處置,環境與經濟勢必成為一大考驗。過去對於固態廢棄物之固-液分離採用熱乾燥之方式,但此法乾燥時間長且耗能。
本研究依新竹客雅及台北迪化水資源回收中心之污泥為例;根據電滲透理論及國內外相關試驗之文獻,進行室內小型砂箱試驗,藉由電壓差i_e、靜壓水頭差i_h達固-液分離之效果一般僅以重量作為減量之依據,然而當考量卡車之運量或污泥之囤積時卻是以體積評估較為合適,因此本研究將以體積之減量作為指標,探討污泥在不同參數組合下之排水效益,並評估後續應用於現地之可行性。
依客雅污泥室內小型砂箱試驗研究結果顯示:(1)視化污泥模組厚度1 cm、持壓時間70 min、靜壓壓力200 kPa、電滲透時間60 min、定電壓50 V,可得最佳之脫水效果,此條件下污泥之脫水率由0 % 升至5.82 %,整體體積變化率達 20 %;(2)電壓10、30、50 V條件下,電流於1分鐘內即達峰值1.5、1.5、1.9 A。
依迪化污泥室內小型砂箱試驗研究結果顯示 : (1)視化污泥模組厚度1 cm、持壓時間70 min、靜壓壓力50、150、200 kPa、電滲透時間60 min、定電壓10、30、50 V皆無法脫水,初步推測可能因油脂含量較高所導致。
論文英文摘要:Approximately 120,000 tons of sewage sludge is produced in Taiwan every year. The cost of disposal of sewage sludge is getting higher and higher due to the lack of landfill space. The disposal of sewage sludge is troublesome for the environment and hindering economic development.
The solid waste was disposed with thermal drying method for solid-liquid separation in the past, but it took long period and high energy consumption. This study is mainly based on electro-dewatering process combine with static confinement. The sewage sludge is from Water Recycling Centers in Keya, Hsinchu and Dihua, Taipei. The indoor small sandbox test is carried out according to the electro-osmotic theory as well as related domestic and foreign literature. The effect of solid-liquid separation is driven by the voltage difference (i_e) and the hydrostatic head difference (i_h). Besides the weight reduction, the volume is also taken into account because it is more relative to the issue of lack of space. This study investigates the drainage benefits, the volume changes of the sludge, and the feasibility of subsequent application to the site under different parameter combinations.
The results of indoor small sandbox test with sewage sludge from Keya Water Recycling Center shows that: (1) the best result had been obtained when the thickness of visualized sewage sludge module was 1cm, hydraulic pressure time was 70 min, hydrostatic pressure was 200 kPa, electro-osmotic time was 60 min, and constant voltage was 50V. The dehydration rate of sludge increased from 0% to 5.82% and the volume reduced nearly by 20% under this condition; (2) the current reached to the maximum value at 1.5、1.5、1.9 A within 1 minute under the voltage condition of 10,30, and 50 V.
The results of the experimental study on the indoor small sandbox with sewage sludge from Dihua Water Recycling Center shows that: (1) There was no effect under the condition when the thickness of the visualized sludge module was 1 cm, hydraulic pressure time was 70 min, hydrostatic pressure was 50、150、200 kPa, electro-osmosis time was 60 min, and constant voltage was 10、30、50 V. This might because of the high oil content in the sewage sludge from Dihua Water Recycling Center.
論文目次:摘要 i
ABSTRACT iii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 xi
符號對照表 xiv
第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 4
2.1 污泥 4
2.1.1 污泥之性質 4
2.1.2 污泥之組成 6
2.1.3 污水之來源 8
2.1.4 污泥乾燥方法 10
2.1.5 污泥之再利用 16
2.2電動現象 18
2.3 電滲透理論 20
2.3.1 電滲壓密理論 25
2.3.2 電滲化學反應 27
2.3.3 影響電滲排水之要素 28
2.4電滲工法 31
第三章 試驗架構與執行 32
3.1試驗規劃流程 32
3.2現地調查 33
3.2.1 現地介紹 33
3.2.2 現地污泥處理 33
3.3污泥整備及試驗 33
3.3.1污泥整備 34
3.3.2基本物性試驗 36
3.3.3基本化學性質分析 40
3.3.4試驗污泥保存 43
3.4設備介紹 43
3.4.1主體設備 44
3.4.2加壓設備 46
3.4.3電力設備 48
3.4.4監測設備 48
3.5試驗程序 52
3.5.1試驗參數決定 52
3.5.2試驗步驟 55
3.5.3試驗結果計算 59
第四章 試驗成果分析 62
4.1 試驗內容與代號說明 62
4.1.1試驗代號說明 62
4.2 基本物性試驗結果 63
4.2.1單位重 63
4.2.2含水率 64
4.2.3 灰分分析 64
4.3 基本物性試驗結果 65
4.4整體試驗脫水效果解析 65
4.4.1脫水效能分析 66
4.4.2電流變化分析 71
4.4.3體積變化分析 73
4.4.4 各分量貢獻比率評估 75
第五章 結論與建議 78
5.1 結論 78
5.2 建議 79
參考文獻 82
附錄一 試驗報表 85
附錄二 客雅污泥檢測報告 87
附錄三 排水量修正 89
附錄四 LVDT修正 91
委員意見回覆表 92
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論文全文使用權限:同意授權於2023-08-20起公開