第二章 文獻回顧
2.6 污泥之穩定化技術
圖 2.5 峚出污泥於建築材料之資源化用途；而表 2.5 也峚出其於日本之資源 化用途，知 於土木、建築材料之再利用率高於 50 %；今後，於世界各國污泥 之產量將與日 增，而其最低 能、最大用量之資源化用途為「工程土方」。污 泥再利用為工程土方， 基本上需 合行政 共工程 員會「 共工程施工 要規範」規定 實最大乾單位重應大於 14.7kN/ m3外，亦應提昇其物理性質及 壓縮性、 強度等力學性質，而穩定處理為其主要尝 。
另一方面，由表 2.7 及表 2.8 知 石灰穩定法適用於 土、 土含量多之土 壤；而由於污泥 水性強， 水後的 率大，且 性指數高（PI 值大於 10），
故如 嚐試穩定污泥，可考慮採用石灰為穩定材料，此法也 安定污泥化學性質 之效果。石灰 一種在廢水處理過程中可發 脫水， 尩氣味， 微生物 之常見鹼性穩定材料。
Wong and Fang (2000)建議以小於 1.0%之石灰含量處理污泥堆肥，且較適用 於 性土壤。有效穩定 料土的建議石灰含量為 3%<Lc<10%； 對有機土而 ， 一 建議的石灰含量可能無法達到預期穩定效果；故 鹼性穩定污泥之添加石灰 量可能需高達 20~30 %。以石灰作為穩定劑需注意 化(Carbonation)問題， 在 其反應過程中石灰 二氧化 會轉換成堅硬固體狀，故 將石灰 於大氣中過
，且 拌及處理時間 過長。
於土木工程用途上，選擇污泥-石灰(Sludge-lume)之石灰含量試驗程 可比 石灰-土壤者，若污泥之成份變 小，則選擇石灰含量之主要影響因 為工程 用途，尒其需因應工程用途 污泥-石灰之 質要求（單位重、變形、強度、
水性等）， 而 據 質要求決定適 之石灰含量；故需對其試驗程 予以規 範(Ronald et al.， 1979)。
2.7 污泥 污泥 污泥-石灰反應機制 污泥 石灰反應機制 石灰反應機制 石灰反應機制
參 閱 表 2.9 ， 試 驗 用 污 泥 含 八 種 金 屬 ， (Zn)=1,080~1,630 mg/l 、 (Cu)=325~356mg/l 、 (Cr)=218~235mg/l 、 (Pb)=81.6~112.0mg/l 、 (Ni)=69.2~85.2mg/l 、 (As)=2.95~9.29mg/l 、 (Hg)=2.37~3.35mg/l 、
(Cd)=1.25~2.65 mg/l；比較上，係以 、 、 、 、 之含量較多，而僅含微
量之 、 及 。本論文之指導教授楊朝平 導出石灰與此八種金屬之化學反應 式（式(2.1)~式(2.8)），其會分別產生 Zn(OH)2、Cu(OH)2、Pb(OH)4、Cr(OH)3、 Ni(OH)3、Cd(OH)2、Hg(OH)2、及 As(OH)3八種 氧化物，其係呈 物。
在石灰與 泥八種金屬之反應過程中，Ca(OH)2 係發 化劑之作用；因為
所產生之 氧化物係以 結 物狀態存在，故 為石灰拌污泥 有凝結固化之 效果；而影響反應之因 為石灰及水之含量。
Ca(OH)2 + ZnO + H2O → Zn(OH)2 + Ca(OH)2 + heat (2.1)
Ca(OH)2 + CuO + H2O → Cu(OH)2 + Ca(OH)2 + heat (2.2)
2Ca(OH)2 + PbO2 + 2 H2O → Pb(OH)4 + 2 Ca(OH)2 + heat (2.3)
3Ca(OH)2 + Cr2O3 + 3 H2O → 2 Cr(OH)3 + 3 Ca(OH)2 + heat (2.4)
3Ca(OH)2 + Ni2O3 + 3 H2O → 2 Ni(OH)3 + 3 Ca(OH)2 + heat (2.5)
Ca(OH)2 + CdO + H2O → Cd(OH)2 + Ca(OH)2 + heat (2.6)
Ca(OH)2 + HgO + H2O → Hg(OH)2 + Ca(OH)2 + heat (2.7)
3 Ca(OH)2 + As2O3 + 3 H2O → 2 As(OH)3 + 3 Ca(OH)2 + heat (2.8)
知 Ca(OH)2對污泥所含八種金屬之反應過程中會發 化劑作用，而所產
生之 氧化物係以 結 物狀態存在，影響反應之因 為石灰及水之含量。因 此，可預期若以石灰拌污泥不但能 制微生物生長、降低臭味、降解重金屬，而
且可以穩定污泥，有助 於其強度之提昇，而使其能滿足 沃土之 質要求（工 程性質 、 肥沃性）。故 於資源化污泥，並將其再利用為 沃土之動機與 目的，建議後續 持續探討石灰穩定污泥之學理面及技術面課題； 設定污泥含 水量、石灰含量及氣乾期等試驗條件， 合觀察 泥-石灰 合物（ 「 泥-石灰」）之物理、力學及工程性質。
表 2.9 試驗用污泥之物理性質及其金屬含量（台北市政府工務局衛 生下水道工程處，2007）
項目
Ag-Bag 成 統發 成
污泥 試驗 結果 1
試驗 結果 2
試驗
結果 3 污泥 試驗 結果 1
試驗 結果 2
試驗 結果 3
pH 6.8 6.5 6.3 6.3 7.1 7.0 7.1 7.0
含水 率(%)
70.0 51.2 62.9 63.2 70.4 40.7 44.5 50.9
C/N 比 10.6 37.59 16.42 47.14 10.6 17.43 17.54 20.56 Zn
(mg/l)
1,080 573 465 458 1,630 783 762 752
Cu (mg/l)
356 299 258 253 325 312 348 342
Cr (mg/l)
218 141 140 134 235 226 235 240
Pb (mg/l)
81.6 95.0 74.5 70.8 112.0 90.5 94.1 96.0
Ni (mg/l)
85.2 92.3 73.4 74.3 97.7 69.2 74.7 72.9
As (mg/l)
2.95 4.49 5.57 4.29 6.43 9.29 10.5 8.81
Hg (mg/l)
3.35 3.31 3.25 3.09 4.30 2.37 2.27 2.41
Cd (mg/l)
2.65 2.91 2.31 2.20 3.23 1.25 1.47 1.43 臭味
指數
12 <10 10 10 <10 <10
* 重金屬為總量測試值