看守台灣 Taiwan Watch

關心環境 尊重生命 看守台灣 永續家園

【活動報導】「後焚化時代:邁向神奇的臨界點」研討會

日期: 
2019/11/19 (週二)

台灣現在營運中的24座焚化廠,至今有10座已過20年營運期限,其餘也會在10年內陸續到期,各焚化廠將陸續進行歲修。由於處理量能縮減,無焚化廠的縣市陸續出現重啟或新建焚化廠的聲浪。有鑑於台灣已出現非焚化、污染更低的廢棄物處理技術,我們舉辦了「後焚化時代:邁向神奇的臨界點」研討會(註1),讓各界了解「非焚化」的廢棄物處理技術

不焚化、不掩埋,要怎麼處理廢棄物?

其實這場研討會介紹的方法叫「水熱處理法」,宜蘭大學謝哲隆教授首先為大家上一堂化學課。水在一大氣壓下的沸點為100 ̊C,當壓力上升,沸點也會上升。當溫度達到200~350 ̊C,同時提高壓力使水保持在液態,水會進入一種「亞臨界」狀態,此時水分子的離子積(「氫離子濃度」和「氫氧根離子濃度」的乘積)是常溫常壓下的1,000倍,這兩種離子對有機物有很強的分解能力。當溫度超過水的臨界點(373.99°C、22.064 MPa)時,就叫「超臨界」狀態。簡單來說,透過讓水進入「亞臨界」或「超臨界」狀態,對有機物進行分解。

給予不同的溫度和壓力,廢棄物最終形成的狀態也不一樣,溫度和壓力從低到高,廢棄物分別會碳化、液化和氣化,形成的「產品」也很多樣。碳化形成的產品包括活性碳、生質碳和水合燃料碳,活性碳可以用來吸附重金屬,有污染防治的效果,生質碳經過加工後可以做土壤改良劑,水合燃料碳可以作為工業燃料。液化會形成生質油,氣化會形成生質氣,都可以取代石化燃料。

那水熱處理法可以處理哪些廢棄物呢?廢塑膠、廢輪胎、污泥、農業廢棄物、廚餘、排泄物、一般垃圾和廢樹脂都可以處理。

人不是完美的,科技也不是

當然,人不是完美的,科技也不是,有優點就有缺點。水熱處理法的優點不少,首先,操作溫度不需太高,焚化廠的操作溫度介於800~1,000 ̊C,水熱處理法介於200~500 ̊C(視最終產品而定),如此可節省能源。也不需要破碎、脫水等前處理的工作。反應速度也很快,每批製程從投入到產出,約0.5~2小時的時間。處理後大部分有害物質會留在水相(液體),不會以氣體形式排出,而造成空氣污染。操作溫度在200 ̊C也有消毒滅菌的功能。

相對地,也有一些缺點。因為有害物質會留在反應後的廢水中,還是需要一道廢水處理程序。如果處理規模較小,單位處理成本會較高。產出產品後,需要脫水或乾燥的程序。另外,操作實務上,目前商業化設備都是批次處理,如果要連續性投入,技術門檻較高。最後,水熱處理法是在高壓的環境下操作,操作人員需具備專業證照。

技術層面講完後,最終還是要討論成本問題。金屬工業發展研究中心洪俊宏組長以台灣下水道污泥作為料源,設備以日處理量10噸來估計,當有機污泥送至掩埋場的「清運費用」超過$2,800/噸時,產源自行投資水熱處理系統具有投資效益。

這項技術尚未普及,主要還是成本問題。相較於焚化,水熱處理法的成本較高,所以現在已商業運作的水熱處理廠主要收受「處理費原本就比較昂貴」的事業廢棄物。處理量需要規模化以降低成本,同時終端產品的市場需要打開,這項技術始能普及。

圖1
現場反應熱烈

面對未知領域,現場反應熱烈

當天的聽眾很多元,有公部門、環境顧問業、關心廢棄物問題的民眾。聽完三位講者的簡報後,現場反應非常熱烈。筆者在這裡將現場的問答整理如下:

1. 簡報中國外已經運作的案例,以處理污泥、廚餘等含水量高的廢棄物多,水熱處理法適合處理一般廢棄物嗎(生活垃圾)?

答:國外已商業運作的案例確實以污泥居多,操作方式則是連續投入。也可以處理一般廢棄物,只是操作方式是一批一批投入,也無需先破碎。不過如果原料很複雜,所有廢棄物混合投入,最終產品品質會較低,價值不高。所以即使是一般垃圾,還是要分類,前端分類工作還是不能少。

2. 水熱處理法可以處理汽車粉碎殘餘物(Automobile Shredder Residues)嗎?

答:汽車粉碎殘餘物不是單一材質,成分很複雜,處理難度比較高。不過,水熱處理法可以回收其中的關鍵元素,如化學元素「銻」,台灣每年進口大量元素「銻」,作為各種塑膠和金屬產品的原料,水熱處理法可以將這些關鍵元素回收,就不用一直使用新的原料。

3. 水熱處理法需要使用大量的水嗎?

答:雖然需要大量的水來處理廢棄物,但是最後產出的廢水,再將重金屬、有機物萃取出來後,剩下的水可以再回到製程使用,不需要用新的水。

4. 未來希望水熱處理法完全取代焚化廠嗎?

答:以生活垃圾來說,有些項目已有再利用的管道,而有些項目沒有回收管道,或因為回收價值低進入焚化廠。沒有回收的項目其實還可以再分類,如不含「氯」的廢塑膠,可以作為衍生性燃料(Refuse Derived Fuel)(註2),含「氯」的廢塑膠,可以仰賴水熱處理法去除有害物質。不同種類的廢棄物各有適用的處理方法。

面對廢棄物,最優先的手段是源頭減量,其次是依照再利用的用途,做好分類、回收,以污染最少的方式處理,產出具再利用價值的「產品」。


註1:主辦單位:看守台灣協會、金屬工業研究發展中心、台灣超臨界流體協會 / 協辦單位:吳焜裕立委國會辦公室、陳曼麗立委國會辦公室、林淑芬立委國會辦公室

註2:〈廢棄物衍生燃料的使用〉,科學發展,2010年6月,450期。

本系統已提升網路傳輸加密等級,IE8及以下版本將無法支援。為維護網路交易安全性,請升級或更換至右列其他瀏覽器。