新型加速碳酸鹽礦化反應系統之關鍵技術開發與評估研究

有鑑於兼具都市垃圾焚化底渣之妥善處理處置、增進廢棄資材後續資源再利用之應用性、降低資源再利用過程所可能衍生之二次污染問題，以及達成提昇二氧化碳之捕捉效果，本研究嘗試開發一套乾式/半乾式之加速碳酸鹽礦化反應系統，探討都市垃圾焚化底渣之穩定化與二氧化碳捕捉之可行性。藉由新型反應系統之設計、最佳操作參數之選定、二氧化碳捕捉效率之評估，以及碳酸鹽礦化反應後底渣(以下簡稱熟化底渣)之環境安全性評估等，作為設計與評估新型乾式/半乾式加速碳酸鹽反應系統之參考依據。研究結果顯示，本研究已成功開發一套快速碳酸鹽化之反應系統，並有效將焚化底渣轉變為性質較為穩定之熟化底渣。經模擬施用土壤之管柱淋洗試驗後，底渣、熟化底渣及土壤層之試驗重金屬鎘濃度，均低於儀器偵測極限，對環境之影響甚微。一般而言，熟化底渣中重金屬之相態分佈變化，主要係受底渣性質、熟化反應及模擬酸雨淋洗測試條件等之影響，以重金屬銅及鉻之穩定性而言，以穩定性較高之殘渣相態比例為主，因此，未來熟化底渣施用於土壤或環境中，其對環境之溶出影響並不明顯。至於重金屬鋅及鉛之相態變化，其殘渣相物種比例有降低之趨勢，進而轉變為鐵錳氧化物之相態物種，受到鐵錳氧化物相態物種之不穩定性影響，未來對環境之溶出影響，應有待進一步評估與討論。整體而言，本研究針對熟化底渣施用於環境後之重金屬相態分佈特性分析結果，將有助於提供後續底渣熟化處理與應用時之參考依據。