波特蘭水泥/不飽和聚酯複合體穩定化/固化有毒金屬之反應機制

Abstract

本研究在了解有毒金屬-鉻與銅的穩定化/固 化(S/S)的基本物理與化學的反應機制及建立廣 泛的知識與數據,以符合最佳處理該有毒廢棄 物的需求,並儘可能從這些數據推論它的邏輯 的或數學的模式.對處理不同廢棄物而言,化學 固定法是公認最有效的處理技術之一,尤其對 含有重金屬之汙染.水泥系固定化程序具有重 金屬沈澱固化作用,經證實成功地應用在各種 汙泥固化.然而依據Arniella與Biythe(1990)研究指出 水泥系固化體有10/sup -5/到10/sup -9/cm/sec的滲透 率,在Mindess與Young所著"Concrete"書中更提到當水 泥漿水解時會產生0.01到10.mu.m大小的孔隙,使這 些毛細孔成為通道,重金屬因此得以滲出,而降 低固定化效果.為改善此滲透性質,本研究在水 泥中加入不飽和聚酯作為固化體加強劑,能產 生聚合或交聯作用,將可大幅提昇水泥系固定 化的效果.目前,我們把田口氏品質工程與Cocke 博士歸納研究方法應用在該固定化程序中,將 波特蘭第一型水泥/不飽和聚酯樹脂作為固化 劑,在鉻或銅對水泥不同配比下與水泥-聚合物- 觸媒系統進行該實驗.並在不同溫度反應下,研 究溫度□引發劑及促進劑對該固定化實驗的影 響,這些實驗將使用單一種有毒金屬或模擬的 廢棄物作研究以利比較.製成的固化體將被測 試其抗壓強度□滲透性及溶出性並建立三種測 試間的關係.應用FTIR□SEM□XRD及其它新分析技 術測定固化體中鉻與銅的化學結合與溶出機制 .本研究是三年計畫,第一年將建立一新型固定 化程序並研究其物理與化學參數之影響.第二 年要了解固定化基本的物理與化學機制並建立 廣泛的知識與數據,期配合最佳處理該有毒廢 棄物之需求.第三年儘可能從這些數據推論它 的邏輯的或數學的模式.本計畫是結合環工與 材料兩學門之專長進行研究.