電動力模組實驗

3.8.1 土壤樣品及操作流質

本研究使用之土樣為黏質土壤，係採自高雄縣燕巢鄉某處距 地面 15-30 公分之表土為主， 採樣之土樣經 3~7 天的自然風乾之 後，去除雜物後，以鐵槌將大顆黏粒搗碎，選取通過 ASTM 10 號篩 (2mm)土樣為實驗用。土壤基本性質分析如表 3.6 所示。所使用之其 他操作流質為檸檬酸(citric acid)、氫氧化鈉及甲醇。

表 3.6 土壤基本性質

Characteristics Values Texture Clay Organic content (%) 3.73

Soil pH 8.96

pHzpc 2.4

BET area (m²/g) 16.38 CEC(meq/100 g) 0.66

Density (g/cm³) 2.64 Moisture content(%) 2.61

Hydraulic conductivity(cm/s) ＜10^-8

3.8.2 污染土配置及填裝

污染土配製係將 0.09 ml 壬基苯酚溶於 100 ml 甲醇中，再摻入 900g 乾燥土壤中，混合攪拌至半乾燥狀態，待甲醇完全揮發，即完 成污染土樣之配製步驟。於配製完成的污染土中取出土樣三份各 5 g，分別溶於 10 ml 二氯甲烷中，置於旋轉式震盪機上以 150rpm 旋轉 20 分鐘，以高效能液相層析儀分析之，所求得之平均濃度即為配製 濃度。

污染土試模填充方式分兩次填裝，首先將污染土填至電動力試模

約半滿後，利用1 kgw 的秤錘壓密 10 分鐘(如圖 3.5)，待壓密完成後，

取出壓密工具，將土體表面稍刮鬆，並填充第二次之污染土至滿後壓 密10 分鐘即完成。

Soil

圖 3.5 污染土填裝示意圖

3.8.3 電動力管柱實驗

電動力試驗於長度22 cm 及內徑 4.2 cm 之玻璃材質試模進行(參 見圖 2)，該試模由陽極槽(5cm 長)、土體(12cm 長)及陰極槽(5cm 長) 等三部分所組成。電極槽與土體之間放置耐酸鹼尼龍濾布及 Whatman

#1 玻璃纖維濾紙，兩組多孔隙石墨電極棒(直徑 0.64 cm AGKSP, Union Carbon Co., New York, USA)，分別安置於陽極槽及陰極槽內，詳細設 備如圖3.6 所示。

本實驗共進行十四組實驗，實驗條件如表3.6 所示。試驗期間，

定期於電極槽液採取水樣，檢測溶液中壬基苯酚之濃度，記錄電流、

出流量及電極槽液之pH 值和導電度等電動力參數。待完成試驗後如 圖 3.7 所示，將試模內污染土壤推出切割成 1-6 段及陰(C)、陽(A)兩 極，每段土樣皆測取土壤含水率及 pH 值，而 1-6 段再經萃取後檢測

壬基苯酚之殘餘濃度以探討其之去除效率及反應機制。

圖 3.6 電動力設備圖

Push

圖 3.7 電動力切片示意圖

表 3.7 NP 土壤電動力參數表

30% Methanol

3.8.4 電動力實驗分析項目

電極浸入上層澄清液偵測 pH。

3.8.5 電動力驗監測項目

1.操作流質槽液 pH 值

於電動力反應期間，每間隔時間自反應器之操作流質槽內 抽取適當之操作流質，利用pH 測定儀測定其 pH 值。

2.操作流質槽出流紀錄

本研究電動力試模如圖3.6 所示，於陰陽兩極槽設有溢流 導水設計，該設計之功用可收集由兩極槽所出流之液體，如此 可測系統之排水量，且須補充操作流質於陰陽兩極槽中。

3.電場狀況及電流變化紀錄

於本研究中，所有實驗組皆以恆歪電壓為條件，所以隨作 用時間持續進行中，系統內將會產生若干物化反應；因此實驗 過程中需紀錄電流狀況。該數據以三用電錶與電源供應器串聯 續取記錄之。