鄰苯二甲酸-2-乙基己基酯 (DEHP) 於污泥掺合土壤中降解之研究

Abstract

由於台灣生活水準的提升與工商業高度的發達，生活污水及工廠所排放的廢水量逐漸增加，而污水處理後所衍生出的龐大污泥量，將是一個潛在的棘手問題。 由於污泥本身含有豐富營養鹽與有機質，可作為土壤肥料或土壤改良劑，使污泥資源化回收再利用，此舉已為歐美各國於污泥處置上之趨勢。 然而污泥中若含有危害性有機物質，將降低污泥於土地利用上之可行性。 實際上污水廠所產生的污泥餅常含有 DEHP 物質，且 DEHP 濃度分佈範圍可能相當地廣泛。 本研究針對不同 DEHP 濃度之污泥餅，將其依不同比例與土壤進行掺合，瞭解污泥掺合土中 DEHP 降解之情形，作為污泥在實際土地利用時之參考依據。

實驗結果顯示適度水份維持與土壤翻拌程序，以現地污泥餅及土壤中之微生物可降解污泥掺合土中 DEHP 物質。 經過 70 天試驗時間，DEHP 於污泥掺合土壤中仍有 48-79% 之殘留率，顯示污泥掺合土中 DEHP 生物降解速率較為緩慢，其一階速率係數 (k1) 為 0.0032-0.0111 d-1 之間，DEHP 濃度降解半衰期 (t0.5) 為 63-215 天；而 DEHP 於污泥掺合土中之降解速率分別高於其在污泥餅 (t0.5 為 232 天) 及土壤中 (t0.5 為 376 天)。 依中央合成設計試驗之反應曲面情形，得知當污泥餅中 DEHP 濃度為 700 mg/kg ，污泥掺合土壤比率為 110 g/kg 時有最佳的 DEHP 降解率 (54%)。 若污泥餅中 DEHP 濃度低於 365 mg/kg 時，污泥掺合土壤之比例對於系統 DEHP 之降解並無顯著的影響；當污泥餅中 DEHP 濃度為 365-1000 mg/kg 時，污泥掺合土壤比例控制於 45-170 g/kg 時，其系統可達 45% 以上之 DEHP 降解率；縮小污泥餅中 DEHP 濃度至 585-820 mg/kg 範圍時，污泥掺合土壤比率為 85-130 g/kg 時，其 DEHP 降解率最高可達 53%。 整體而言，以污泥掺合土中 DEHP 降解率為主要考量因素時，本研究建議最佳的污泥土壤掺合比例為 110 g/kg。 另外藉由不同比例之污泥施用於土壤，對於提升土壤中有機質、總氮、總磷、陽離子交換能力與改變土壤 pH 值等理化影響均有正面之效果。