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應用空蝕技術清洗油品污染土壤之研究

為了解決pearl izumi台北的問題，作者劉治平 這樣論述：

中文摘要當油品污染土壤所含砂粒(sand)的比例具有較高百分比時，應用土壤清洗(soil washing)技術，可快速減少污染土壤量體且較節省經費，而一般土壤清洗的搓洗清洗(attrition scrubbing)技術利用水和添加界面活性劑(surfactant)進行清洗，除去附著在粗顆粒土壤的污染物，後續採用粒徑分離的方法，使清洗完成的粗顆粒土壤與受污染的細顆粒土壤分離，這通常需要相當多的水源、繁複的污水處置，及大量細顆粒污染土壤的後續處理。於是研究考量使用更簡潔的方法，利用空蝕(cavitation)現象，使清洗水在短時間經壓力變化形成空蝕氣泡的生成與破滅，造成連續的破碎衝擊力量，探討利

用此空蝕力量應用於土壤清洗之可行性，並以實場污染土壤清洗整治工程為對象，設計應用空蝕技術之清洗單元，應用於清洗油品污染土壤。首先在應用空蝕技術產生空蝕現象研究發現，文氏管(Venturi tube)喉管產生空蝕之壓力條件實際遠低於水在當時溫度下所具有的飽和蒸氣壓，才足以產生空蝕現象。研究亦發現文氏管於空蝕現象產生時，加入空氣後由空蝕現象破碎空氣後可產生微米氣泡，使水中溶氧增加，另以空蝕現象破碎空氣後之微米氣泡大小10 μm~100 μm氣泡數量，計算空氣進入文氏管時所可能受到之空蝕現象衝擊數量，其結果將顯示管內水流受衝擊數可能達每秒25百萬次~25,464百萬次，研究亦發現空蝕現象生成能量將使

清洗水溫提高。其次在實場土壤清洗系統試運轉測試結果發現，油品污染土壤總石油碳氫化合物(total petroleum hydrocarbons, TPH)濃度範圍介於1467~3600 mg/kg之間，污染土壤以水清洗 於未加界面活性劑情形下進行。以研究之空蝕技術清洗單元循環清洗粒徑為0.074 mm~0.25 mm土壤4次(10分鐘)，相較於清洗6次(15分鐘)之清洗成效，土壤中TPH去除率由71%(殘餘濃度平均測值733 mg/kg)提高至84%(殘餘濃度平均測值397 mg/kg)。而利用傳統搓洗清洗單元，以相同清洗時間10分鐘及15分鐘，清洗粒徑0.25 mm~5 mm土壤，其油品污染

去除率僅由57%(殘餘濃度平均測值1100 mg/kg)提高至69%(殘餘濃度平均測值783 mg/kg)。最後研究在系統正式運轉結果發現，油品污染土壤濃度範圍介於1160~5560 mg/kg之間，污染土壤以水清洗亦於未加界面活性劑情形下進行。空蝕技術清洗單元清洗粒徑0.074 mm~0.25 mm土壤中TPH之濃度去除率最高可達93%，殘餘濃度平均測值為481 mg/kg。另以電子顯微鏡觀察油品污染土壤以空蝕技術清洗單元清洗前及清洗後各粒徑表面油污附著情形，空蝕技術可確實清洗中、細、極細砂表面。研究結果證實，應用空蝕技術清洗油品污染土壤，能於不使用界面活性劑之情形下進行土壤清洗，細顆粒污染

土壤清洗成效，較搓洗清洗單元，清洗粗顆粒污染土壤其清洗效果較佳，可將以往用搓洗清洗單元難以處理之中、細、極細砂清洗至土壤污染管制標準之下。搭配整治列車(treatment train)的組合工法思維，結合生物整治或熱脫附等技術，或應用於其他類型污染物土壤清洗，建立清洗各樣污染物、土壤參數關係，持續研究探討並發展應用空蝕技術，應可為污染土壤清洗提供整治技術新方向。