CN102993647A - 焚化飞灰无害化处理方法及由其所制得的复合结构体 - Google Patents
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Abstract
一种焚化飞灰无害化处理方法及由其所制得的复合结构体,该处理方法是先对焚化飞灰进行过筛与干燥处理以获得一个含水率≦0.5wt%的粉末状飞灰组份,于该飞灰组份中添加粒径≦1mm且经干燥处理的聚对苯二甲酸乙二酯塑料,以获得一种掺合料,再对该掺合料进行热压成型,以将该掺合料制成一个包覆焚化飞灰的复合结构体。借由在飞灰中掺混聚对苯二甲酸乙二酯塑料并进行热压成型为特定结构体,能使飞灰紧密包覆在该结构体中,除了能减轻飞灰废弃量与减少空气粉尘污染外,还能有效防止飞灰中的重金属或有毒成分释出,因而能够符合环保需求且具有实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种焚化飞灰处理方法,特别是涉及一种焚化飞灰无害化处理方法及由其所制得的复合结构体。
背景技术
在国土受限的国家,其垃圾的主要处理方式为焚化处理,焚化后的垃圾灰渣中含有垃圾总量5~8%的飞灰,由于飞灰含有高浓度且易超出国内管制标准的重金属(Cd、Pb、Zn、Cr及Cu),可能会危害到环境及人体,因此,垃圾焚化后的飞灰通常被列为有害废弃物并需进行管理。目前国内、外对飞灰的处理方式主要是以水泥包覆飞灰固化处理后再进行掩埋或作为铺路的材料。
然而,随着消费型态的改变所造成的垃圾量增加,焚化后产生的飞灰量也有增加的趋势,利用掩埋处理飞灰的作法将会面临掩埋土地有限的问题。此外,以水泥包覆焚化飞灰,虽然能防止飞灰中的重金属等有毒成分释出,但使用大量水泥原料易造成原物料的浪费与增加处理成本。因此,为了减轻焚化飞灰的处理负荷,目前仍应持续开发其他能有效防止焚化飞灰有毒物质释出,进而使其资源化与实用化的方法,借由将原来需掩埋处理的焚化飞灰制成符合安全使用标准且有足够结构强度的制品,除了能减少掩埋处理量外,还能响应废弃物回收再利用的环保需求,进而使焚化飞灰等废弃物借由资源化而提升其经济价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便加工、能够有效减少有毒物质释出,并能进一步将焚化飞灰制成实用制品以提升其经济价值且能符合资源回收再利用的环保需求的焚化飞灰无害化处理方法及由其所制得的复合结构体。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
于是,本发明焚化飞灰无害化处理方法,包含下列步骤:
一、对所收集的焚化飞灰进行过筛与干燥处理,以获得含水率≦0.5wt%且呈均匀粉末状的一个飞灰组份;
二、在该飞灰组份中添加经处理为粒径≦1mm的颗粒且经干燥处理的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephathalate,简称为PET)塑料,以获得一种掺合料;及
三、将该掺合料加热至熔融,并对熔融的掺合料进行热压成型,以将其制成一个包覆焚化飞灰的复合结构体。
本发明焚化飞灰无害化处理方法,在步骤二中,该掺合料中的该飞灰组份与该聚对苯二甲酸乙二酯塑料的混掺重量比例为1:99~20:80。
本发明焚化飞灰无害化处理方法,在步骤一中,是先对所收集的焚化飞灰进行水洗处理后,再进行干燥与过筛处理,且是使用筛孔孔径小于等于150μm的筛网对所收集的焚化飞灰进行过筛。
本发明焚化飞灰无害化处理方法,还包含一个介于步骤二与步骤三之间的步骤A,步骤A是将该掺合料先制成塑料母粒,并经冷却干燥后,再进行步骤三的熔融处理与热压成型。
本发明焚化飞灰无害化处理方法,在步骤三中是采用多段渐进式升压的方式对该掺合料进行热压成型。
本发明焚化飞灰无害化处理方法,在步骤三中,进行热压成型时,设定至少三段升压处理程序,且第一段升压处理程序是升压至50±5kg/cm2的压力并于该压力下成型2±0.5分钟,以去除熔融掺合料中的气泡,第二段升压处理程序为逐渐提升热压压力至100±10kg/cm2,再于该压力下热压3±0.5分钟,第三段升压处理程序为继续升压至200±20kg/cm2,并于该压力下热压2±0.5分钟。
本发明焚化飞灰无害化处理方法,在步骤三中,是于温度270±15℃的范围内将该掺合料加热至熔融
本发明的处理方法的有益效果在于:在该飞灰组份中添加经干燥处理与且呈颗粒状的聚对苯二甲酸乙二酯塑料,能使飞灰组份容易与PET塑料均匀混合而有助于后续加工,再配合热压成型将该飞灰组份与PET塑料的掺合料制成特定形状的复合结构体,而能使该飞灰组份被紧密包覆在该结构体中,除了能减轻飞灰废弃处理量并减少空气粉尘污染外,还能有效防止飞灰中的重金属或有毒成分释出,使该结构体具有符合安全使用标准的特性而能进一步制成实用制品,借此,使本发明能够有效改善废弃物处理的环保问题,且能提升焚化飞灰的经济效益而兼具实用价值。
进一步地,本发明还提供由前述的处理方法所制得的复合结构体。
该复合结构体包含一个塑胶基材部,及多数个与该塑胶基材部结合的焚化飞灰粉粒。
该塑胶基材部呈块体型式,并包括相间隔的一个第一表面、一个第二表面,及一个连接在该第一表面与第二表面之间的围绕侧面。且所述焚化飞灰粉粒是散布并结合在该塑胶基材部内。
本发明复合结构体,该塑胶基材部的第一表面与第二表面为一个选自下列群组中的形状:正方形、矩形、圆形、椭圆形、三角形、菱形及星形。
本发明复合结构体,适合铺设在地面作为地砖制品。
本发明复合结构体的有益效果在于:利用呈块体型式的塑胶基材部结合并包覆焚化飞灰粉粒,除了能使所述飞灰粉粒结合在块体结构中而减少空气粉尘污染与便于集中处理外,还能利用该塑胶基材部的块体包覆结构有效防止所述飞灰粉粒中的重金属或有毒成分释出,使该复合结构体具有符合安全使用标准的特性而具有实用价值,借此,使该结构体不但符合环保回收再利用的需求,且能提供实用功能而有较佳的经济效益。
附图说明
图1是说明本发明焚化飞灰无害化处理方法的一个较佳实施例的一个流程图;
图2是本发明一个较佳实施例的复合结构体的立体示意图;
图3是一个剖视示意图,显示该较佳实施例的一个塑胶基材部内包覆有多数个焚化飞灰粉粒的情形。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是,本发明并不限于下述具体实施方式,本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明,各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。
参阅图1与图2,本发明焚化飞灰无害化处理方法的较佳实施例包含下列步骤:
步骤101是对所收集的焚化飞灰进行水洗、过筛与干燥处理,以获得含水率 ≦0。5wt%且呈均匀粉末状的一个飞灰组份。在本实施例中是使用#100的美国标准筛目(A.S.T.M.MESH)规格的筛网,该筛网的筛孔孔径为150μm,借此,将该飞灰组份中的焚化飞灰均质化为粒径小于等于150μm且粒径大小较均匀的粉粒状态,如此,有助于后续混合程序的进行。而水洗处理则能预先洗除飞灰中的溶解性盐类,经水洗处理的飞灰在后续与塑胶材料(在此为聚对苯二甲酸乙二酯)混合成型时,可获得较佳的成型效果。
步骤102是在已均质化且干燥处理的飞灰组份中添加经处理为粒径≦1mm的颗粒且经干燥处理的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephathalate,简称为PET)塑料,以获得一种掺合料。其中,该掺合料中的该飞灰组份与该聚对苯二甲酸乙二酯塑料的混掺重量比例较佳为2:98~20:80。借由将聚对苯二甲酸乙二酯处理成较小粒径的颗粒型式,有助于其与该飞灰组份混合均匀。
步骤103是将该掺合料先制成塑料母粒,并经冷却干燥后,以作为后续进一步加工的原料,在此是使所述塑料母粒进行熔融处理与热压成型。
步骤104是将该掺合料所制成的塑料母粒在温度270±15℃的范围内加热至熔融,并对熔融的掺合料进行热压成型,以将其制成一个包覆焚化飞灰的复合结构体2。
为了确保所制出的复合结构体结构稳定且无气泡等缺陷存在,而有较佳的制品品质,较佳是采用多段渐进式升压的方式对该掺合料进行热压成型,且进行热压成型时,最好设定至少三段升压处理程序。在本实施例中,考量到时间成本,以设定三段升压处理程序为例说明,其中,第一段升压处理程序是在该掺合料的塑料母粒加热熔融后,升压至50±5kg/cm2的压力并于该压力下热压成型2±0.5分钟,以去除该熔融掺合料中的气泡,接着进行第二段升压处理程序,并为逐渐提升热压压力至100±10kg/cm2,再于该压力下热压3±0.5分钟,第三段升压处理程序则为继续升压至200±20kg/cm2,并于该压力下热压2±0.5分钟。最后,于室温下冷却并缓缓脱膜后,就能配合所用模具的模压空间的设计,获得具有特定形状的该复合结构体2。在此是以矩形块体为例说明该复合结构体2的型式。
其中,本实施例的步骤101虽然对所收集的焚化飞灰进行水洗处理,但不应以此限制其处理方式,即使不对焚化飞灰进行水洗处理,仍能借由PET包覆焚化飞灰的设计,减少重金属释出,同样能达到无害化的处理效果。对飞灰进行水洗处理的主要目的是洗除溶解性盐类,借此,能改善成型效果并获得较佳的成型品质。因此,不论焚化飞灰是否进行水洗处理,都能达到无害化的处理效 果。
需要补充说明的是,在步骤102中,当该飞灰组份与该聚对苯二甲酸乙二酯塑料的混掺重量比例为1:99时仍然能获得能有效包覆飞灰且具有结构强度的复合结构体2,但是相较于飞灰组份的用量,聚对苯二甲酸乙二酯塑料的用量更多,较不符合节省原料成本的经济效益,且此种混掺比例一次所能处理的焚化飞灰量将较少,但仍具有能有效包覆处理飞灰与防止重金属或有毒物质释出的成效。
此外,在本实施例中,先将该掺合料制成塑料母粒再进行热压成型的设计易使材料分布均匀,有助于使所制出的复合结构体2的成分分布均匀而有较佳的品质。但该处理方法并不以此为限,也可以不进行步骤103,直接对步骤102所获得掺合料进行加热熔融与热压成型,仍然能够获得稳固包覆焚化飞灰的复合结构体2。
参阅图2与图3,该复合结构体2包含一个塑胶基材部21及多数个散布并结合在该塑胶基材部21内的焚化飞灰粉粒22。
该塑胶基材部21是呈块体型式,并包括相间隔的一个第一表面211、一个第二表面212,及一个连接在该第一表面211与第二表面212之间的围绕侧面213。在本实施例中虽然是以矩形块体说明该塑胶基材部21的块体型式,但不应以此限制该塑胶基材部21的立体形状,该第一表面211与该第二表面212可以是正方形、矩形、圆形、椭圆形、三角形、菱形、星形等各种特定形状,而使该塑胶基材部21为特定形状的块体。此外,该塑胶基材部21也可以是不规则形状的块体。
其中,用于形成该塑胶基材部21的聚对苯二甲酸乙二酯塑料属于热可塑性聚酯,并具有机械性、耐热性、抗蠕变、抗疲劳等特性佳的优点,加上其低成本的特性,极适于作为包覆所述焚化飞灰粉粒22的材料。由于聚对苯二甲酸乙二酯塑料在碱性环境中稳定性高、并具有抗潮及抗酸、抗碱性,而所述焚化飞灰粉粒22的碱性极高(其pH值>11。0),因此,当以PET塑料包覆所述焚化飞灰粉粒22时,可以达到有效防止所述飞灰粉粒22中的重金属释出的功效。再加上PET塑料具有能够加热熔融并成型为特定形状的特性,使该掺合料容易加工成型为特定形状,且具有预定结构强度的复合结构体2制品。
此外,由于聚对苯二甲酸乙二酯塑料也是可以回收再利用的塑胶原料,使该复合结构体2的制造原料可以全部使用回收的废弃原料,而能进一步降低其原料成本,因而能符合减废与资源回收再利用的环保需求,具有极佳的经济效益。
值得说明的是,通过该塑胶基材部21呈块体的结构型式,使所述焚化飞灰粉粒22能够被集中包覆在该塑胶基材部21内而方便进一步集中处理,并能增加飞灰废弃物再利用的机会。因此,利用该复合结构体2不易释出重金属且容易成型加工的特性,以及该PET塑料制品原本就具有的结构强度,也能将其该复合结构体2进一步制成适合铺设在地面的地砖制品。
<具体例1>
检测方式:
本发明是依据环保署事业废弃物毒性特性溶出程序检测方法(NIEA R201.14C)试验对下述试片与焚化飞灰粉末进行毒物特性溶出程序(TCLP)试验。其中,由于文献资料(请参照下列《参考文献》1~11所示)显示Pb、Zn、Cu、Cd及Cr等沸点较低的重金属为焚化飞灰中较易超出TCLP溶出试验标准的重金属,因此,在此以Pb、Zn、Cu、Cd及Cr的溶出浓度作为检测标的物,并据此判断本发明的处理方法是否有助于减少前述重金属的释出,而能发挥有效的处理成效。
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TCLP溶出试验:进行时,若样品为粉末状则不需粉碎等前处理,可直接以所配制的特定萃取液进行TCLP溶出试验,若样品为试片或块状,则需先将其粉碎为粒径小于9.5mm的颗粒后,再进行TCLP溶出试验。在本试验中所用的萃取液为在1L量瓶中,取5.7ml冰醋酸加入试剂水中,并稀释至1L刻度处配制而成,所配置的萃取液的pH为2.88±0.05。接着,分别取约100g的样品,并记录其实际重量,将样品放置于2L的萃取液中并一起盛装在一个瓶式萃取容器中,使室温维持在23±2℃,以30±2r.p.m。的转速上下翻转该萃取容器,旋转时间约18±2小时,接着,使用0.45μm的玻璃纤维滤纸过滤,并收集滤液。最后,分析所收集的滤液中的重金属含量,分析方法为以火焰式原子吸收光谱仪(厂牌:HITACHI,型号:Z-5000)测量滤液中的重金属含量,每一种相同样品重复分析三次,取其平均值。
原始焚化飞灰中重金属总量分析:依环保署检测方法(NIEA M111.00C)以火焰式原子吸收光谱仪(厂牌:HITACHI,型号:Z-5000)对每一个未经前处理的飞灰样品进行重金属分析,重复分析三次取其平均值,检测的重金属种类分别为Pb、Zn、Cu、Cd、Cr。据此所测得的原始焚化飞灰的重金属含量如下表-1.1所示。
(1-1)焚化飞灰前处理:对所收集的焚化飞灰进行水洗、干燥至含水率≦0.5wt%、以#100的筛网过筛等前处理而获得该飞灰组份。接着,取一部分前处理后的飞灰组份依环保署检测方法(NIEA M111.00C)并以火焰式原子吸收光谱仪(厂牌:HITACHI,型号:Z-5000)进行重金属分析,检测的重金属种类分别为Pb、Zn、Cu、Cd、Cr。据此所测得的原始焚化飞灰的重金属含量如下表-1.2示。
(1-2)PET前处理并与该飞灰组份混掺:将回收的PET废料,经由切断、粉碎 处理成平均粒径约为1mm的颗粒,而获得PET塑料,将该飞灰组份与PET塑料分别依下列重量比例混合:(b1)2:98;(c1)4:96;(d1)6:94;(e1)8:92;(f1)10:90;(g1)12:88;(h1)14:86;(i1)16:84及(j1)20:80而分别获得掺合料b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1、j1,并取同量未掺杂飞灰组份的PET塑料作为对照组a1,即对照组a1中的飞灰组份与PET塑料的重量比例为0:100。
(1-3)将对照组a1的塑料,以及b1~j1的掺合料制成塑料母粒:将上述塑料与不同比例的掺合料以双螺杆于温度265℃下,以50r.p.m.塑制6~8分钟,分别获得塑料母粒a1~i1。
(1-4)将上述塑料母粒a1~j1放置于热压机的热压区,并于温度265℃下预热约2分钟至熔融,接着,于50kg/cm2的压力下成型2分钟,再逐渐提升热压压力至100kg/cm2,并于该压力下热压3分钟,再继续升压至200kg/cm2,并于该压力下热压2分钟后,再于室温下冷却,并缓缓脱模,就能分别获得复合结构体试片A1~J1。
(1-5)TCLP试验:取试片A1~J1,分别将其粉碎为粒径小于9.5mm的颗粒后,分别取100g的试片粉碎样品进行TCLP溶出试验,以检测各试片的重金属溶出情形,并与原始焚化飞灰重金属含量,及法规所订定的标准值比较,结果整理如下表-2,其中,要说明的是,样品置于萃取液一段时间后,可能会影响到萃取液的pH值,而萃取液的pH值可能会影响废弃物中部份重金属的溶出量,例如,Pb在高pH值下容易溶出,Pb、Zn、Cd、Cr及Cu在低pH值下成离子态也易溶出,因此,在表-2中分别记录不同样品滤液的pH值,以更清楚掌握各重金属溶出浓度变化的可能原因,表-2的数据显示进行溶出试验后的萃取液的pH值仍属于低pH值,不会阻碍Pb、Zn、Cd等重金属的溶出,故表-2的数据足以作为判别本发明处理方法及由其所制出的复合结构体是否能有效防止重金属溶出的依据。
另外,为了比对PET对未经水洗的原始焚化飞灰与经水洗的焚化飞灰的无害化影响,将所收集的焚化飞灰进行干燥与过筛处理后(即不对焚化飞灰进行水洗处理),接着进行如上述步骤(1-2)~(1-5)所述的处理程序,借此,制得含有未水洗焚化飞灰的复合结构体试片A2~J2,并以(1-5)所述的TCLP溶出试验方法检测各试片的重金属溶出情形,其结果整理如下表-3。
表-1.1原始焚化飞灰(未水洗)的重金属含量
金属元素 | Pb(mg/Kg) | Zn(mg/Kg) | Cr(mg/Kg) | Cd(mg/Kg) | Cu(mg/Kg) |
含量 | 2820 | 6670 | 1.33 | 138 | 719 |
表-1.2经水洗处理的焚化飞灰的重金属含量
表-2不同复合结构体试片的重金属溶出情形(水洗飞灰)
*N.D.(not detected的缩写)指未检测到该重金属成分的存在。
表-3不同复合结构体试片的重金属溶出情形
*N.D.(not detected的缩写)指未检测到该重金属成分的存在。
由表-1.1与表-1.2可看出原始焚化飞灰与经水洗处理的焚化飞灰仍然含有大量的重金属,而由表-2与表-3的结果则可看出,本发明以PET塑料包覆焚化飞灰并将其制成复合结构体的处理方法,不管焚化飞灰是否经过水洗处理,都能有效防止飞灰中的重金属溶出,也都能够将重金属的溶出量控制在低于法规标准值的安全范围内,据此说明本发明的处理方法应用在处理焚化飞灰确实能达到使焚化飞灰无害化的目的,因而能获得极佳的处理成效。此外,由于透过该处理方法所获得的复合结构体能符合安全使用标准,具有进一步制成实用制品的潜力,使本发明的处理方法兼具环保与实用价值。
比较表-1.1与表-1.2,显示经水洗处理的飞灰中的部分重金属含量有高于原始焚化飞灰的重金属含量的情形,主要是由于水洗会洗除部分溶解性盐类,上述重金属在水洗程序中有可能较不易去除,因此,经干燥与过筛处理后在水洗 飞灰中所测量到的某些种类的重金属含量反而会有增加的情形。
<具体例2>
(1)焚化飞灰前处理:依<具体例1>的步骤(1-1)所述的方式,经干燥及筛网过筛等前处理而获得该飞灰组份。
(2)PET前处理并与该飞灰组份混掺:将回收的PET废料,经由切断、粉碎处理成平均粒径约为1mm的颗粒,而获得PET塑料,将该飞灰组份与PET塑料分别依下列重量比例混合:(b2)1:99;(c2)3:97;(d2)4:96;(e2)5:95;及(f2)10:90而分别获得掺合料b3、c3、d3、e3、f3,并取同量未掺杂飞灰组份的PET塑料作为对照组a3,即对照组a3中的飞灰组份与PET塑料的重量比例为0:100。
(3)将对照组a3的塑料,以及b3~f3的掺合料制成塑料母粒:将上述塑料与不同比例的掺合料以双螺杆于温度265℃下,以50r.p.m.塑制5分钟,分别获得塑料母粒a3~f3。
(4)将上述塑料母粒a3~f3放置于热压机的热压区,并于温度265℃下预热约2分钟至熔融,接着,于50kg/cm2的压力下成型2分钟,再逐渐提升热压压力至100kg/cm2,并于该压力下热压3分钟,再继续升压至200kg/cm2,并于该压力下热压2分钟后,再于室温下冷却,并缓缓脱模,就能分别获得复合结构体试片A3~F3。
(5)物性测量:针对上述包覆不同比例焚化飞灰的复合结构体试片B3~F3与完全由PET塑料所制成的试片A3进行与物理及机械特性有关的物性测量,结果如下表-4所示。
表-4不同复合结构体试片的物性测量结果
依据表-4的结果,显示当飞灰在该掺合料中的含量比例≦5%时,试片的抗拉断裂强度(抗张强度)与耐冲击强度随着飞灰的添加量的增加而增加,抗拉断裂延伸率(断点延伸率)则随着飞灰添加量增加而下降。其中,当飞灰添加量至10%时,由于试片F3的抗张强度为80,低于完全由PET制成的试片A3的抗张强度值102,基于使含有飞灰的复合结构体能提供与完全由PET制成的结构体相当的结构强度的考量,最佳是使该掺合料中的飞灰含量设定在5%以内,即考量到使用上的耐用性时,该掺合料中的飞灰组份与PET塑料的混掺重量分例较佳为1:99~5:95。将PET塑料成型为日常生活用品为相当成熟的技术,借由比较试片B3~E3与试片A3的物性数据,可看出借由控制焚化飞灰的添加比例,对PET塑料的物性不会产生过大的影响,即包覆有焚化飞灰的复合结构体试片B3~E3仍然仍提供符合实用需求的物理与机械性能,据此可说明本发明包覆焚化飞灰的复合结构体确实具有进一步制成应用产品的实用性。
由<具体例1>与<具体例2>的测试结果证实,当以无害化的观点评估使PET 塑料应用于焚化飞灰的无害化处理技术时,其中焚化飞灰的添加比例可达20%,但以使用上的耐用性来看,为了使所制得的复合结构体具较佳的结构强度,焚化飞灰的添加量较佳是限定在5%以内,但即使焚化飞灰的添加量高于5%,只要添加量不超过20%,所制出的产品虽然相较之下具有较低的结构强度,仍然符合无害化的需求,故仍能制成不要求较大结构强度的其他制品,同样能符合实用需求。
归纳上述,本发明焚化飞灰无害化处理方法及由其所制得的复合结构体2,能够获致下述的功效及优点,因而能够达到本发明的目的:
一、本发明处理方法借由选择聚对苯二甲酸乙二酯塑料作为包覆焚化飞灰的材料,并对该飞灰组份与聚对苯二甲酸乙二酯塑料分别进行干燥与均质化处理,使该飞灰组份与聚对苯二甲酸乙二酯塑料更容易均匀混合,且能紧密结合,经实验证实,以聚对苯二甲酸乙二酯塑料为包覆材料确实能有效防止飞灰中的重金属释出,使据此所制出的复合结构体2具有符合安全规格的品质,因此,该处理方法不但能用于处理焚化飞灰减轻焚化飞灰废弃处理的负担,还能提供焚化飞灰再利用与资源化的途径。
二、借由控制该聚对苯二甲酸乙二酯塑料与该飞灰组份的混掺比例,可以有效防止该复合结构体2中的焚化飞灰粉粒22的重金属释出,且至少能将该重金属的释出率维持在符合管制标准的安全范围外,使该处理方法能发挥具体可行的处理成效,而极具实用价值。
三、利用聚对苯二甲酸乙二酯塑料容易成型加工的特性,除了可作为包覆所述焚化飞灰粉粒22的基材外,还能依制造需求,将含有聚对苯二甲酸乙二酯塑料塑料与该焚化飞灰组份的掺合料制成不同型式的复合结构体2制品,以提供不同的应用与使用需求,具有能够开发更广泛的应用范围的潜力。
四、本发明处理方法利用特定塑料包覆焚化飞灰的设计,不但能减轻现有焚化飞灰废弃处理的负担,还能将该飞灰与塑料的掺合料进一步制成特定形状的复合结构体2,利用容易成型加工且具有预定结构强度的塑胶基材部21包覆所述焚化飞灰粉粒22,能有效将所述焚化飞灰粉粒22结合在一起而方便集中处理,且透过塑胶材料强力的包覆与阻隔效果,能有效防止所述飞灰粉粒22中的重金属或其他有毒物质释出,故能提供无害而安全的使用效果,而适合进一步发展成其他实用制品,借此,使本发明除了能符合资源回收再利用的环保要求外,还兼具有较佳的经济效益。
五、本发明该复合结构体2的原料来源,不论是焚化飞灰,或是聚对苯二甲 酸乙二酯塑料,都属于可回收原料,且该复合结构体2的制品使用后,仍可回收,且利用该塑胶基材部21可熔融重塑的特性,仍能再制成其他制品,使本发明的复合结构体2具有符合资源再利用的特性。
虽然本发明以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作出各种改变与等效替换,因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。另外,本发明的任何一个实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻用,并非用来限制本发明的权利范围。
Claims (10)
1.一种焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:该处理方法包含下列步骤:
一、对所收集的焚化飞灰进行过筛与干燥处理,以获得含水率≦0.5wt%且呈均匀粉末状的一个飞灰组份;
二、在该飞灰组份中添加经处理为粒径≦1mm的颗粒且经干燥处理的聚对苯二甲酸乙二酯塑料,以获得一种掺合料;及
三、将该掺合料加热至熔融,并对熔融的掺合料进行热压成型,以将其制成一个包覆焚化飞灰的复合结构体。
2.如权利要求1所述的焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:在步骤二中,该掺合料中的该飞灰组份与该聚对苯二甲酸乙二酯塑料的混掺重量比例为1:99~20:80。
3.如权利要求2所述的焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:在步骤一中,是先对所收集的焚化飞灰进行水洗处理后,再进行干燥与过筛处理,且是使用筛孔孔径小于等于150μm的筛网对所收集的焚化飞灰进行过筛。
4.如权利要求2所述的焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:该处理方法还包含一个介于步骤二与步骤三之间的步骤A,步骤A是将该掺合料先制成塑料母粒,并经冷却干燥后,再进行步骤三的熔融处理与热压成型。
5.如权利要求2所述的焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:在步骤三中是采用多段渐进式升压的方式对该掺合料进行热压成型。
6.如权利要求5所述的焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:在步骤三中,进行热压成型时,设定至少三段升压处理程序,且第一段升压处理程序是升压至50±5kg/cm2的压力并于该压力下成型2±0.5分钟,以去除熔融掺合料中的气泡,第二段升压处理程序为逐渐提升热压压力至100±10kg/cm2,再于该压力下热压3±0.5分钟,第三段升压处理程序为继续升压至200±20kg/cm2,并于该压力下热压2±0.5分钟。
7.如权利要求5所述的焚化飞灰无害化处理方法,其特征在于:在步骤三中,是于温度270±15℃的范围内将该掺合料加热至熔融。
8.一种复合结构体,包含一个塑胶基材部,及多数个与该塑胶基材部结合的焚化飞灰粉粒;其特征在于:该复合结构体是由一种如权利要求1至权利要求7中任一项所述的焚化飞灰无害化处理方法所制成,该塑胶基材部呈块体型式,并包括相间隔的一个第一表面、一个第二表面,及一个连接在该第一表面与第二表面之间的围绕侧面,且所述焚化飞灰粉粒是散布并结合在该塑胶基材部内
9.如权利要求8所述的复合结构体,其特征在于:该塑胶基材部的第一表面与第二表面为一选自下列群组中的形状:正方形、矩形、圆形、椭圆形、三角形、菱形及星形。
10.如权利要求8所述的复合结构体,其特征在于:该复合结构体适合铺设在地面作为地砖制品。
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