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必要性、合理性及無可替代性?─實有替代

實有替代

面對每日以一百噸左右增長的垃圾山,最好的辦法就是如上所述:大力推動垃圾破袋稽查,好好分類回收,只要能讓垃圾減量四成,就可避免垃圾山繼續長高。

當然,如果縣民能夠共體時艱,配合把每日100噸左右原本被當垃圾丟掉的東西回收出來,那麼這100噸中,估計會有高達80噸/日左右的廚餘;加上過去送去養豬、但未來可能禁養的廚餘每日有10噸左右(2024年廚餘養豬量為5666噸),減掉縣府已規劃招商興設的有機廢棄物資源化中心可處理24.6噸/日的廚餘,因此縣府必須擴增最多達65.4噸/日的廚餘處理設施,以為配套。而其實際擴增規模,須依垃圾破袋稽查成果而定;若縣府可鼓勵民眾儘量自行處理廚餘,就可減少縣府必須負責處理的廚餘量,也可減輕各鄉鎮市清潔隊的廚餘收運負擔。

至於目前已累積至30萬噸左右的垃圾山,若以十年時間(每年運作330天)來削減,相當於每天須處理91噸,加上透過垃圾破袋稽查可減少到162噸/日的須處理垃圾量,縣府依法須負責處理的垃圾量只剩253噸/日,若不想外運,要全部自行處理,免得看其他縣市臉色,同時省下外運成本,那麼設置300噸/日的垃圾處理設施,應是措措有餘。

而這個300噸/日的垃圾處理設施,不見得非得選擇南投最不宜的焚化爐不可。透過最佳化的技術配套,不用焚化爐也可以把垃圾處理掉。首先,可在幾個主要的掩埋場設置機械分選設施,把垃圾中的金屬與無機物(磚瓦陶瓷玻璃混凝土塊)挑出來再利用。

依據南投2024年垃圾採樣分析數據,垃圾中金屬與無機物的含量約為4.45%,因此把這些東西篩分出來後,剩下95-96%(<288噸/日)的有機廢棄物(塑膠、紙張與生物質),則可採取水熱碳化技術。

水熱處理技術是全球各界頗為看好、友善環境的垃圾處理技術,其模仿大自然製造煤炭、石油、天然氣的方式,用高溫高壓(亞臨界或超臨界)的水,將碳氫化合物碳化、液化或氣化;其中液化或氣化所需要的溫度與壓力會比碳化溫度更高。如果只是要把垃圾碳化(若垃圾為生物質,則大半會被水解),只要使用20幾大氣壓、230℃左右的飽和液態水或水蒸氣,在類似壓力鍋、但有攪拌裝置的水熱爐中接觸垃圾半小時左右即可,過程中沒有用火燃燒垃圾,也就不會產生戴奧辛及重金屬等空污排放,很適合大氣擴散不良的南投縣。

這種高溫高壓的水,還可把碳鏈上的氯拔掉,讓所產生的「水熱碳」的氯含量降低,成為安全且均質的燃料,因此也可用來處理氯含量高的醫療廢棄物、營建廢塑膠與廢木材。

另外,南投縣農業發達,有許多廢菇包塑膠袋、PE農膜,每日約3噸45,由於其沾染許多土壤,清洗不易,資源化價值較低,若找不到回收管道,則可考慮針對此類不含氯的廢塑膠採取熱裂解製油技術。

以上所提的廚餘處理設施、機械分選設施、水熱碳化設施、廢塑膠熱裂解設施,基本上無有害空污,可分散式地規劃在幾個主要的掩埋場,或者從城鄉發展地區第二類之三中選址。如此不用犧牲南投的好山好水,同時可實現垃圾自行處理的目標;而且不會像焚化爐一樣把可回收的資源都燒掉,還排放重金屬、世紀之毒戴奧辛、永生之毒PFAS、溴化阻燃劑等持久性毒性物質污染茶米之鄉與水源,同時製造將近20%的有毒底渣與飛灰穩定化物,為南投土地帶來沈重負擔。

方塊1.水熱技術規模小、未成熟,且高耗能、高碳排?水熱與焚化比一比!

有人說,水熱技術規模小、未成熟商轉,而且高耗能,碳排又較焚化還高。針對此質疑,在此鄭重釐清如下:

  1. 歐洲、日本都已有商業化的水熱處理設施,用於處理污泥、廚餘、垃圾及醫療廢棄物。這個技術其實相當單純,以國內工業技術水準,要引進或開發這技術絕對沒問題。其規模視需求而定,沒有規模過小的問題。
  2. 至於其碳排,雖然水熱處理需要先投入能量,但其是在高壓下將水加熱至兩百多度的飽和狀態,所需投入能量其實不高。比如每公斤水從25℃加熱至230℃的飽和液態水,只需212千卡能量;若加熱成230℃的飽和水蒸汽,則需要408千卡;而水熱碳化處理一公斤的垃圾,約需0.2公斤、230℃的飽和水蒸汽(有的技術則使用兩百多度的飽和液態水,更省能),加上垃圾中的水約有半公斤(垃圾含水率普遍在50%左右),等於須投入285千卡的能量;且所形成的水熱碳,重量雖略為減少,但熱值提高到垃圾兩倍以上,且可用於能源效率比先進焚化爐(約25-33%)更高的工業鍋爐,比如燃煤電廠的發電效率就可達到40%。
  3. 相對的,焚化爐燒垃圾雖會先釋出熱量,但有一部份的能量被消耗於加熱垃圾中約佔40-50%的水(還有部份被消耗於加熱過量空氣);而一公斤的水從常溫加熱到成為800℃(焚化爐正常操作時的爐溫下限)的水蒸氣,就要耗掉970千卡的能量,等於燒掉一公斤的垃圾,就要耗掉388-485千卡以上的能量來加熱垃圾中的水。
  4. 由以上比較可知,水熱技術的碳足跡,其實低於焚化。網路上有論文針對水熱與焚化技術的碳足跡或能耗,進行詳實比較,其結論也是如此。46
  5. 混燒垃圾的焚化技術有個致命缺點,就是無法在燃燒前有效去除垃圾中所含的氯。老舊的焚化爐除了垃圾落地檢查之外,進了貯坑的垃圾沒有任何去除含氯物質的前處理設施。而先進焚化爐即使可搭配機械分選設備,以「近紅外線光譜儀」及「空氣槍」將PVC塑膠容器挑除,但是裝盛過食物的塑膠袋、沒被回收的紙餐盒或廚餘等,可能都含有鹽分,許多複合材質的食品包裝袋也含有PVDC(聚偏二氯乙烯)或含氯油墨,還有PVC的保鮮膜、手套等輕軟的PVC製品,以及PVC橡皮擦的屑屑,這些含氯物質恐怕無法用近紅外線光譜儀與空氣槍等有效判別及挑除;而挑除的含氯物質,又該如何處理?
  6. 有機的含氯物質燃燒會產生氯化氫以及微量但劇毒的戴奧辛或其他持久性有機污染物;無機氯如食鹽雖然理論上不會燃燒,但如果和澱粉類食物(如沒有吃完的飯)水合,燃燒也會產生戴奧辛。
  7. 有機氯燃燒所形成的氯化氫若碰到金屬氧化物,則會進一步反應生成金屬氯化物(又稱氯鹽)。氯鹽的熔點通常比金屬氧化物低,且通常低於800°C,因此在焚化爐的高溫下很容易揮發,然後冷凝於爐管或煙道表面,極易造成爐體腐蝕,不僅增加保養維護成本,也會提高停爐維修頻率,而焚化爐起停爐階段的戴奧辛與重金屬等空污排放,是正常操作時的數百倍。
  8. 另外,重金屬氯化物不僅熔點其氧化物低,通常也更易溶於水。因此不僅更容易揮發從煙囪排放,也更容易從底渣或飛灰中溶出。也就是說,有機氯的燃燒會促進重金屬的污染排放。
  9. 相對地,處於亞臨界的高溫高壓的熱水,其離子積是常溫常壓的1000倍,會釋出許多氫離子與氫氧離子,而變得很有活性,可把碳鏈上的氯元素脫除,使之形成氯化氫溶於水相,從而與固相的水熱碳分離開來;而無機的氯鹽也會溶於水相,然後與固相的水熱碳分離開來。因此水熱碳化技術除了碳排較焚化為低,也可在相對低的溫度下把有機物質碳化並去氯化,形成熱值均勻且低氯的安全燃料。