1、1,1,專題研討,題目：廢玻璃應用於營建材料輕質化之特性研究報告學生：吳國智(E09514027)指導教授：林宏明教授 胡子陵教授,2,大綱,研究動機與目的文獻回顧研究方法研究成果預期效益,3,一、研究動機-1,永續發展為近年來政府機構與民間企業最熱門的討論議題，而廢棄物的減量與資源化發展方向，更現今廣泛討論的重點，如何化腐朽為神奇將廢棄物轉為可用之資源，將為21世紀之重要課題。,4,一、研究動機-2,國人隨著物質生活進步，造成垃圾量持續增長。目前國內之垃圾處理方式為焚化、衛生掩埋、堆肥及其他處理方式等。,5,一、研究動機-3,資料來源：環保署資源回收基管會,單位：公斤,6,一、研究動機-4,
2、單位：公斤,7,二、研究目的-1,資源化的產品包括有：地磚、廢玻璃再生建材、玻璃纖維、化學吸附劑、玻璃瀝青、人造大理石等。除了將廢玻璃回收再製成玻璃，由於玻璃為可回收的資源且不具有毒性，經過重新熔融後又可再製成回收再利用產品。,8,二、研究目的 -2,泡沫玻璃是以玻璃為原料，加入發泡劑後，經高溫發泡成型製成具多孔獨立封閉氣泡之無機非金屬材料。營建材料的輕質化是本研究主要的目的，重點在發展出多孔隙建材。,照片來源：俄羅斯技術創新聯盟,9,1.SEM、EDS2.毒化物溶出試驗3.重金屬溶出試驗,廢棄玻璃回收,#100玻璃粉混合,研磨,入料,入料,發泡劑,膠合劑,造粒,乾燥,高溫燒結,化性,檢測,檢
3、測,1.硬度2.強度3.隔音4.抗壓性5.耐火性6.耐磨性7.熱傳導,力學特性,1.發泡程度2.氣孔大小3.氣孔密度,外觀,檢測,研究流程,成品,綠建材指標評估,10,三、相關文獻回顧,楊志政（2002/8/2）下水污泥焚化灰細度變化與矽氧晶相對燒成骨材輕質化之影響一文，利用下水污泥在1050下燒成輕質骨材不僅受到溫度與矽氧晶相組成影響，助熔劑含量與組成特性亦為重要因子，如何藉由實驗設計並進一步探討助熔劑對燒成骨材輕質化的影響實為後續研究之重點。,11,三、相關文獻回顧(續),鄭大偉、江世哲（2003/11/11）以廢玻璃製成防火材料之研究一文，利用廢玻璃作為初始原料，與高嶺土依特定之比例均勻
4、混合後，注型後在常溫下固化成型，形成鋁矽酸鹽之類似沸石架狀聚合結構物。此材料具有高孔隙率及耐火絕熱性質，可應用於防火建材。實驗結果顯示，最佳的抗壓強度可達50-60 MPa。以1100之高溫噴燒1 公分薄板，其背面溫度僅有300左右，且完全不發煙，不亞於市售矽酸鈣板，具有發展潛力。,12,三、相關文獻回顧(續),吳春池、邱玉娟（2004/12/20台灣環保產業雙月刊）廢玻璃再生技術與再生產品之應用介紹一文，廢玻璃若能有效加以回收再利用，則對環境保護與資源運用之效率皆有極大的幫助。然而，玻璃焚化不易融成灰燼，也無法生物分解，但由於玻璃性質與砂石極為接近，故已有許多將玻璃回收再利用取代磁磚、地面建
5、材、壁面建材、人行道鋪設、居家園藝材料、瀝青鋪路、玻璃熔爐之再生料等等之案例。,13,三、相關文獻回顧(續),陳思先、鄭大偉（2005資源與環境學術研討會）利用廢玻璃製成泡沫玻璃及其特性之研究，本研究以回收之廢玻璃添加發泡劑製作具有高經濟價值之泡沫玻璃。,14,三、相關文獻回顧(續),韓嘉智、邱兆森、邱正治（2005/11/10）都市垃圾焚化爐底渣及飛灰熔岩再利用技術，本研究利用陶瓷高溫燒結技術將篩分後底渣及水淬熔岩作為原料，並製成具透水性的綠色建材，除可供使用於室外地舖面材料外，且可藉以做為原廢棄物之安全去化空間。,15,三、相關文獻回顧(續),鄭大偉（2005/12）高價值電漿熔岩資源化產
6、品的製程發展與推廣，本研究利用電漿高溫熔融處理技術，可將有害焚化灰渣予以減容、無害化，成為永久安定化之玻璃體水淬熔渣，再進一步於熔渣中添加發泡劑及助熔劑等添加劑，資源化製成具有高經濟價值的泡沫玻璃材料，提供熔渣資源化之再生途徑。,16,三、相關文獻回顧(續),王興邦（2003/11/19）玻璃微熱壓之成形特性研究，本研究以玻璃為材料針對壓印溫度、壓力與時間等參數進行一系統化的微熱壓成形實驗，觀察其成形缺陷並比較在不同參數條件下玻璃之轉印性並觀察，檢視其缺陷、外型尺寸精度，藉以瞭解溫度、壓力、時間等參數與缺陷出現之關係，進而訂出光學玻璃微熱壓成形之較佳工作條件，提高玻璃微細元件應用之可行性以及在
7、微米級尺寸的玻璃成形特性。,17,三、相關文獻回顧(續),景崎 顧問（2005/3/16）資源化再生建材技術評析，建築廢棄物約佔一般市廢棄物的百分之十，而這些廢棄物往往會與一般垃圾進入市垃圾處系統(如掩埋、焚化等)，造成市廢棄物處體系的負擔，因此能尋求有效的再資源化用途徑，將是解決建築業廢棄物的最佳處置方法。,18,三、相關文獻回顧(續),陳文卿（2005/3/16）建材標章明與推廣應用，主要目的在使建築業者、建築師及室內裝修業者，皆於採用優之建材，並藉此提高國內建築之興建比，使建築物能符合建築中生態、節能、減廢及健康四大指標群之要求。,19,三、相關文獻回顧(續),余岳峰（2000/5/30
8、）下水污泥焚化灰渣燒成輕質骨材特性之研究，本研究利用國內北部兩不同處理流程之下水污泥焚化灰渣，改變其熱處理之溫度(1050-1150)、時間(10min-30min)，及主成份(SiO2、Al2O3及Flux)比率進行燒結實驗，以探討其燒結特性、產生輕質化之機制，與適當之燒結控制條件。實驗中並藉SEM、XRD 等分析技術，以了解試體微結構及晶相物之種變化。,20,三、相關文獻回顧(續),侯博震（2003/12）廢玻璃應用於再生瀝青混凝土之研究，本研究係利用經過回收處理過之玻璃砂，取代再生瀝青混凝土之細粒料，以減緩砂石的開採及降低對環境的衝擊。,21,四、特性分析,輕質材料的特質 輕質骨材主要分
9、成天然和人造兩類。人造的輕質材料來源膨脹粘土膨脹頁岩真珠石姪石工業廢料：爐石、飛灰、膨脹爐石高分子烯製造的泡沫球人造輕質材料特性：本身完全不具強度，在混凝土內只成為製造孔隙的部份。,22,四、特性分析,輕質材料的特質 天然的輕質骨材大都為含有孔隙組織的火山噴出岩。浮石泡沫火山岩在前述的輕質骨材中，其外形、顆粒結構、顏色等各異，顆粒密度的分佈範圍甚廣，由100 kg/m3到2000 kg/m3之間，故性質的差異度甚大。,23,四、特性分析,輕質材料的定義 輕質骨材具有質輕、耐久性、隔熱性優且強度夠等優點，適合使用於房屋建築的構材，世界各先進國家引用為營建材料已有多年之歷史，其中美國是世界上生產人
10、造輕質骨材最早的國家。,24,四、特性分析,輕質材料的應用台灣水庫淤泥已證實可用國人自行研發之技術燒結為優質輕質骨材輕質骨材具有質輕及吸水率較大的特性 使用輕質骨材可以減少天然骨材的開採 水庫淤泥再生利用燒結成輕質骨材可最消化部份浚渫之淤泥使用輕質骨材建築可以冬暖夏涼、防火 、隔音,25,四、特性分析,輕質材料的現況天然骨材以火山岩居多，但產量有限，品質穩定性較差。人造輕質骨材則主要利用天然材料如膨脹頁岩、膨脹粘土等燒製而成。,26,四、特性分析,輕質材料目前所面臨的問題燒結溫度過高，消耗能源。吸水率太高(5%) 。市場不普遍，須依賴國外進口。價格過高。,27,五、預期效益,減少廢棄物並回收再
11、利用。運用在建築物中，可當輕質建材，同時此種輕質材料亦須符合綠建築指標，使建築物能達到綠建築指標的要求。,28,七、研究初步成果,高溫系統,低溫系統,目前研究方向,1000,29,七、研究初步成果,高溫系統,燒結溫度超過1050，對於能量消耗甚巨，成本過高，在實務的利用上較無經濟效益可言。目前台灣水庫淤泥所製造的輕質骨材，都屬於高溫系統。,30,七、研究初步成果,高溫系統,高溫系統燒結特色強度高蜂巢結構完整外層玻璃化，降低吸水率缺點燒結溫度過高,31,七、研究初步成果,低溫系統,燒結溫度於1000以下，可有效的節省能源、降低成本，使用目前磚窰即可製造生產且不須變更或增購高溫燒結設備，符合市場上的須求。,32,七、研究初步成果,低溫系統,在低溫系統的成品上，尚待克服的問題強度不足蜂巢結構不完整材料配比尚在調整成品大型化後，品質不穩定,33,報告完畢謝謝指教,34,肄業生,
