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博碩士論文 etd-0826104-182049 詳細資訊
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論文名稱
Title
廚餘及其廢水處理之研究
Development of refuse and wastewater treatment processes for kitchen waste
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
131
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2004-07-28
繳交日期
Date of Submission
2004-08-26
關鍵字
Keywords
廚餘、廢水處理、養豬業、堆肥、資源化
pig raising, compost, wastewater treatment, recycling, kitchen waste
統計
Statistics
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中文摘要
廚餘為日常生活中必然產出的人為廢棄物,含水量高又有油漬且容易腐臭。在台灣地區,平均每天之家庭垃圾清運量約為20,000公噸,其中約有二至三成左右為有機物質,且大部份為廚餘,故廚餘減廢及回收處理逐漸成為重要且亟待有效處理的議題。
依89年4月26日環境保護署修正公佈之水污染防治法條文,建築物排放(污)水於地面水體,應符合放流水標準且放流水標準亦有日趨嚴格之趨勢。廚餘廢水包括廚餘廢棄物液體部份、食勤作業產生之洗滌油水及廚餘減廢機於破碎作業過程產生汁液等水體。上述之廚餘廢水如直接導入下水道處理系統,則各縣市之下水道及污水處理系統之維護及處理成本將顯著提高。為避免大自然環境受到人為污染,且為有效降低放流水處理成本,廚餘廢水之有效處理程序亟待建立。
本研究從相關的文獻中,整理出國內、外廚餘資源化的經驗,並以機關團體的觀點,以廚餘資源化為目標,建立處理時間短、操作人力少、操作簡易、連續式處理、佔地面積小及符合環保法規要求之設施,以有效處理廚餘及其廢水。
本研究中使用廚餘減廢機,將廚餘(包含固體及液體廚餘)進行碾碎、洗滌、減廢,剩餘之廚餘固體殘渣以高速機械醱酵方式,進而轉換成有機肥料。同時為符合放流水標準,以物理化學處理法建立一套廢水處理系統,以處理廚餘廢水,避免直接導入下水道處理系統(造成下水道處理維護成本增加)及污染環境。
由研究結果發現,該廚餘及其廢水系統,處理後的結果,均能夠符合系統設計之標準。廚餘處理前重量 120至140(Kg),處理後重量 15至40(Kg),減廢率可達72.4﹪以上。由廚餘廢水處理後放流的水樣分析結果,可計算出廚餘廢水處理系統對於懸浮固體量的去除率可達91.4﹪以上【處理前600∼1200(mg/L)】;化學需氧量的去除率可達91﹪以上【處理前3,000∼15,000(mg/L)】;生化需氧量的去除率可達96.7﹪以上【處理前2000∼4000(mg/L)】;而油脂的去除率則為100﹪【處理前250∼515(mg/L)】。
Abstract
Kitchen waste is the certain man-made trash in our daily life. It is mainly the water and oil, which is easy to decompose. In Taiwan, there is about 20,000 metric tons of family rubbish everyday, and approximately 20% to 30% of the rubbish is organic substance. Moreover, kitchen waste has a significant contribution on the total amount of rubbish. Thus, reduction and recycling of kitchen waste becomes an important issue, and it needs to be solved immediately.
According to the article of Water Pollutant Prevention Act revised by Environmental Protection Bureau on 26 April 2000, wastewater discharges from apartment buildings need to be treated to meet the discharge standards. Furthermore, the discharge standards will be even more stringent in the near future. Kitchen wastewater includes liquids of kitchen rubbish, liquid of waste oil, and wastewater from grinding machines for food waste crushing. If all of the above polluting wastewater is discharged directly to the sewer system, the cost for sewer system maintenance would be huge. To protect the ecosystem and to minimize the cost of sewer system maintenance, kitchen waste and its wastewater need to be effectively treated.
In this study, a kitchen waste treatment system is designed and constructed. This system is able to treat kitchen wastewater efficiently and effectively. Moreover, this system is easy to operate and maintain with less maintenance cost. The treated wastewater could meet the discharge standards with 91.4% of suspended solid removal, 91% of chemical oxygen demand (COD) removal, 96.7% of biochemical oxygen demand (BOD) removal, and 100% of grease removal.
目次 Table of Contents
謝 誌 I
摘 要 II
英 文 摘 要 III
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章 前言 1
1.1 研究動機及目的 1
1.2 研究架構 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 廚餘之定義 5
2.1.1 廚餘處理現況 6
2.1.2 廚餘資源化之方式 7
2.2 廚餘堆肥文獻探討 9
2.2.1 廚餘堆肥的原理 10
2.2.2 廚餘堆肥的方法 11
2.2.3 廚餘堆肥的功用 13
2.2.4 堆肥之市場價值 15
2.2.5 廚餘堆肥相關法規 18
2.3 廚餘養豬之探討 23
2.3.1 廚餘養豬之現況 23
2.3.2 廚餘養豬之優缺點 27
2.3.3 廚餘養豬之防疫 28
2.3.4 廚餘養豬之管理 31
2.4 國外廚餘(有機廢棄物)資源化之概況 32
2.4.1 美國清理概況 33
2.4.2 歐盟清理概況 37
2.4.3 韓國清理現況 40
2.5 國內廚餘資源化之現況 42
2.5.1 台北市廚餘資源化之現況 44
2.5.2 台北縣廚餘資源化之現況 48
2.5.3 新竹市廚餘資源化之現況 50
2.5.4 台中市廚餘資源化之現況 50
2.5.5 台中縣廚餘資源化之現況 52
2.5.6 台南市廚餘資源化之現況 52
2.5.7 高雄市廚餘資源化之現況 53
2.5.8 高雄縣廚餘資源化之現況 54
2.5.9 宜蘭縣、市廚餘資源化之現況 55
2.6 廚餘資源化綜合分析 57
2.7 國內各機關對有機廢棄物資源化的意見 59
2.8 廚餘堆肥之可行性分析 64
2.9 廚餘廢水之處理 68
第三章 廚餘廢水處理之案例研究 71
3.1 實驗材料 71
3.1.1 廚餘採集 71
3.1.2 廚餘廢水取樣 71
3.2 實驗設備 72
3.2.1 廚餘減廢之機組 72
3.2.2 廚餘廢水處理系統之機組 75
3.3 實驗步驟 76
3.3.1 廚餘成分 78
3.3.2 廚餘減廢之實驗 78
3.3.3 高濃度有機廢水處理之實驗 79
3.4 廢水實驗研究方法 81
3.4.1 採樣方法與保存方法 81
3.4.2 水質分析項目與方法 82
第四章 結果與討論 84
4.1 模廠規格設計 84
4.2 系統流程制訂 86
4.3 廚餘減廢之部分 90
4.3.1 廚餘減廢機 90
4.3.2 高速發酵機 91
4.4 廚餘廢水處理系統之部分 92
4.4.1 減廢過程產生之高濃度有機汁液處理 92
4.4.2 添加劑之定量 96
4.4.3 非水溶性 COD 之沈澱降除 98
4.4.4 水溶性 COD 之去除 101
4.4.5 自動操作設計與控制面板 103
4.5 廚餘及其廢水處理系統之效益 104
4.5.1 廚餘減廢率及其廢水去除率 105
4.5.2 廚餘及其廢水處理系統成效分析 116
4.5.3 處理成本概算 121
第五章 結論與建議 123
5.1 結論 123
5.2 建議 124

圖目錄
圖 1- 1 研究架構圖……………………………………………………..4
圖 2- 1 廚餘養豬之流程………………………………………………25
圖 3-1 廚餘處理流程………………………………………………….77
圖 3-2 廚餘廢水處理流程圖………………………………………….81
圖 4- 1 系統制訂之流程圖……………………………………………87
圖 4- 2 連續式自動廚餘廢水處理設施流程圖………………………89
圖 4- 3 廚餘減廢機全貌………………………………………………94
圖 4- 4 廚餘減廢機以水循環驅動廚餘及稀釋其油脂與鈉鹽成份…94
圖 4- 5 廚餘固體殘渣細粒化…………………………………………95
圖 4- 6 高濃度之有機廚餘廢水………………………………………95
圖 4- 7 各式化學藥劑添加槽…………………………………………97
圖 4- 8 化學藥劑(增黏劑/促進劑)定量試驗……………………...97
圖 4- 9 反應槽內處理前廢水…………………………………………98
圖 4-10 反應槽中廢水添加完化學藥劑之曝氣攪動………………...99
圖 4-11 曝氣後,水體靜止呈固液分離狀態…………………………99
圖 4-12 五噸沈澱槽【內含120目不?袗?過濾網、穩流沈澱槽】..100
圖 4-13沈澱溢流池…………………………………………………..100
圖 4-14濾水棉提供末段物理過濾…………………………………..101
圖 4-15活性碳不同床柱與廢水水質降除關係……………………..102
圖 4-16 廚餘廢水處理系統控制盤………………………………….103
圖 4-17 處理前後的廚餘減量及減廢率…………………………….111
圖 4-18 進出流的 SS 濃度及去除率………………………………112
圖 4-19 進出流的 COD 濃度及去除率……………………………113
圖 4-20 進出流的 BOD 濃度及去除率……………………………114
圖 4-21 進出流的總油脂濃度及去除率…………………………….115
圖 4-22 一般廢水處理系統佔地面積大…………………………….120
圖 4-23 連續式自動廚餘廢水處理設施佔地面積小……………….120
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