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宜蘭大學產學合作研究~地下水可循環利用.維護衛生環境

宜蘭大學產學合作研究~地下水可循環利用.維護衛生環境

【記者譚杰、趙奇濤/宜蘭報導】

  國立宜蘭大學為推動廢污水妥善處理,強化土地與循環利用,與公私部門合作研究,透過科學化的實驗設計,獲得務實可行的研究成果,以確保所有人都能享用量足質優的水及衛生環境。

 

  宜大研究團隊環境工程學系張章堂教授說,我們已成功利用磁性生物炭進行農地地下水重金屬的吸附與回收,使地下水達管制標準,處理後可直接回流至地下水層,達成循環再利用的目的。

 

      宜 大研究團隊環境工程學系劉鎮宗教授表示,研究團隊透過研究、提出負壓式圓柱透水性反應牆陣列法,此新技術不僅可於狹小場址有效攔截污染物,亦可縮短整治時程,節省操作經費,適合相關業者推廣應用。

 

 

  宜 大研究團隊說明研發成果如下,砷,是一種廣泛存在地殼中的自然元素,卻對人類身體健康存在威脅。為有效降低重金屬對環境的危害,此研究利用「生物炭」具有來源廣泛、吸附性佳等特點,於嘉義縣某農地進行實場研究,處理與回收農地地下水所含重金屬砷。

 

  奠基於過去以木屑為生物質的研究,研究團隊為提升生物炭對溶液中三價砷的去除效果,乃利用鐵離子(FeCl3·6H2O)和錳離子(KMnO4)對生物質改性,通過高溫裂解的方法製備出具磁性的「鐵改性生物炭」及「鐵錳改性生物炭」,於實場地下進行砷吸附實驗,實驗後具磁性的生物炭對砷的去除效率達77至81%之間,砷濃度亦達非飲用水源區之地下水管制標準每公升0.5毫克,即處理後的地下水可重新回流至地下水層,達到資源再利用的目的,進而提升環境永續發展的效益。

 

有效開發以酒廠污泥構築陣列式反應牆,精準攔截深飽和層污染物–劉鎮宗教授

 

圖/反應牆攔截試驗操作實景

 

  一般的污染場址若位於人口稠密的市區,因施工腹地較小,不適合引進大型機具建構較深的傳統透水性反應牆,以攔阻污染物於地下水層的擴散。為解決此問題,劉鎮宗教授的計畫提出「負壓式圓柱透水性反應牆陣列法」,以大型水槽模擬飽和層污染團動態,進行系統性的試驗,驗證其可行性。

 

圖/反應牆攔截試驗操作實景

 

  試驗中佈置兩排外徑 8 公分、內徑 3 公分的中空反應牆柱,下半部填裝吸附劑,可負壓抽水使周圍孔隙水流入牆體,前後排分別為4支與3支交錯排列,以增加攔截效率。由於反應牆對「萘」的攔截隨抽水流量而遞增,亦可加速污染團的移動並縮短影響時間,試驗分別以每分鐘0、19、38、57 毫升等四種抽水操作。實驗發現,當每分鐘57毫升時,全程陣列區下游的萘濃度皆小於管制標準,每分鐘38毫升則只有12小時超標,反應牆內負壓抽除水其萘濃度皆低於30 ppb(十億分之三十),可直接排放。試驗結果證實,此新技術不僅可於狹小場址有效攔截污染物,亦可縮短整治時程,節省操作經費,適合整治相關業者推廣應用。

 

  宜大在SDG6 (Clean Water and Sanitation)「淨水與衛生」之項目的體現,環工系兩位教授著眼於農村與城市對水資源的排放與限制,關注土壤與地下水對生活環境的影響,在衡量經濟與實用效益下,設計因地制宜的解決方案,使日常的基礎建設也能智慧化運作,亦在無形中逐步促成永續生活的理想境界。

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