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自95年1月1日起「資源化產業資訊月刊」停刊

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歷年資源化產業資訊

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廢磷酸替代為磷酸一鉀部分原料
案例介紹85% H3PO4+P2O5 溶解分... / 資源化產業資訊 第11期
一、廢棄物產生過程本案例之廢磷酸產生者為國際性化學製品製造業之台灣分公司,其主要產品為醫藥化學品之中間體。廢磷酸來自於製造抗憂鬱症、焦慮症藥物之製程中產生,其產生過程如圖一所示:二、資源化流程廢磷酸再利用者為一生產工業化學原料之化工廠,其產品包括:醋酸鈉、磷酸一鈉、磷酸二鈉、磷酸三鈉、磷酸一鉀、磷酸二鉀、硫酸銅及硫酸鎂等。本案例再利用者係利用廢磷酸替代部分原料製成磷酸一鉀,其化學反應式如下:H3PO4+KOH → KH2PO4 +H2O本案例再利用者回收之廢磷酸,其濃度約50%以上即可替代部分原料,而且製程中不須做任何更改。至於整個再利用流程之技術特點則在於利用飽和濃度的關係,調整反應濃度高於飽和濃度,然後再降低溫度促使結晶顆粒形成,其資源化過程如圖二所示。三、案例評析本案例再利用所衍生之產品,應符合相關化學原料規格與用途。另外,建議廢磷酸產生者需明確說明廢棄物產生源,其目的在於協助再利用者建立其廢磷酸允收標準。如廢磷酸中磷酸含量應明確告知,同時可從產源製程中瞭解有無其他重金屬等雜質。本案例值得注意的是母液重覆使用的問題,實務上可能會有處理的困擾,建議再利用者應設定母液處理時程,而非理想化重覆使用之!
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含貴金屬廢液資源化技術探討
技術報導 / 資源化產業資訊 第11期
電子產業之快速發展導引國內相關產業轉型與配合,確實為台灣經濟開創另一片榮景。然而,伴隨大量產能產生了大量製程廢棄物,這些廢棄物之處理模式攸關環境之影響程度與資材之利用性。鼓勵『廢棄物回收再利用』是經濟部工業局的重要施政方向,因而促進諸多資源化技術之開發與應用,確實為降低產業製程廢棄物之污染性與提升其經濟性做出許多貢獻。電子產業之製程廢棄物種類繁多,各有不同資源化方式,本文僅對於含貴金屬廢液之資源化技術進行探討。一、含貴金屬廢液之來源電子產業製程所使用之貴金屬種類很多(包括;金(Au)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)等),而以廢液型式出現之主要來源大致可分成三類:(1)印刷電路板製程中鍍通孔(PTH)程序之鍍鈀廢液。(2)印刷電路板製程中鍍金程序與無電鍍金程序之老化液,以及清洗製品時溶於水中之稀薄廢金液。(3)半導體蝕刻貴金屬廢液。二、含貴金屬廢液之資源化技術由於貴金屬是高單價之資材,國內所使用之貴金屬幾乎全仰賴國外進口。因此,含貴金屬廢液之資源化存在極大之經濟誘因,只要技術原理可行,並有經濟效益的情況下,都有業者使用。茲將含貴金屬廢液之資源化技術分述如下:(1)還原劑還原沉澱法將起始劑(一般為氨水)加入廢液中,使貴金屬形成含氨之錯鹽,因氨系錯鹽加入一般還原劑後,極易將貴金屬還原而回收之。但是此種方法會有約5%之貴金屬離子殘留於溶液中而無法分離,較不符合經濟效益,目前國內資源化產業已較少採用此法。(2)置換法將收集之含貴金屬廢液之pH 值調整至3 以下,再以鋅粉或鋁粉加入酸性廢液中進行置換反應,貴金屬會被置換而析出,所取得之貴金屬再行精鍊。此法之貴金屬回收率最高可達99%,故有較多廠商採用此法。但因其廢液具有毒性,運輸時危險性高,且全數清運至資源化工廠之貯存安全性堪慮,又其在資源化處理過程中,調整pH 值時會產生劇毒之氫氰酸(HCN),故若無完善之污染防治設施,易造成工安及環保上之危害問題,因此漸為合法工廠所捨棄。(3)電解還原法以電解法將貴金屬還原於電極之陰極上,再行取下回收。電解時有其濃度限制,在貴金屬濃度低於50ppm 以下,即無法再由電解析出貴金屬,因此都會有貴金屬殘留於廢液之中,貴金屬回收率依原廢液濃度而定,平均約95%。因其回收率低,通常須配合離子交換樹脂,將殘餘之貴金屬吸附,故浪費資源為其最大缺點;但因電解所得之貴金屬純度高,此則為其優點。(4)離子交換樹脂法此法係在產生廢液製程處,裝設離子交換樹脂塔,因貴金屬錯離子之交換性極強,只要選取合宜之離子交換樹脂,其對廢液之貴金屬吸附率可達99%以上,待離子交換樹脂之吸附達到飽和後,再將其取出運回資源化工廠進行貴金屬回收精鍊。由於此法免除運送大量毒性廢液之困擾,故成為現行含貴金屬廢液之資源化方法中較被廣泛使用之方式。有關離子交換樹脂法之後續處理模式,詳述於下節中。三、離子交換樹脂法之資源化技術對已吸附飽和之離子交換樹脂,其貴金屬之資源化方式各有不同,可將其區分成三種:(1)焚化法以高溫爐焚化吸附貴金屬之飽和離子交換樹脂,貴金屬會因此而還原成金屬態,然後將其取出後精鍊純化。此法之優點為成本較低,而缺點則為焚化時易產生戴奧辛,若無完善之廢氣污染防治處理設施,則極易造成環境污染。然而,因貴金屬回收工廠多屬於小規模,故有無法完善處理之風險存在。(2)酸燒法加入98%的濃硫酸並加熱至300℃以上,可將吸附貴金屬之飽和離子交換樹脂燒解而得到還原態之貴金屬,此法之廢氣污染較易處理(只含有硫酸蒸氣),但使用後之廢硫酸濃度很高,且夾雜熔蝕樹脂,目前在國內仍無完善之處理技術,故危險性也相對增加。(3)樹脂再生法利用再生劑將吸附貴金屬之飽和離子交換樹脂中之貴金屬脫附,貴金屬會與再生劑結合形成無毒之液體,然後再以一般還原劑還原出貴金屬,再行精鍊成高純度之貴金屬,此法可自貴金屬廢液中回收99%以上之貴金屬。此為最新開發完成之技術,其離子交換樹脂可重複使用多次,經濟性高、污染性低,且廢棄物易處理,目前已有此類型資源回收再利用廠商獲得經濟部工業局個案再利用許可。此種資源化技術相較於前兩種方法,似乎更具競爭性與符合環保概念,本節特針對其用於含金(Au)與含鈀(Pd)廢液之回收原理分別詳述如下:(A)含金樹脂之吸附反應機制與原理說明當金離子作為電鍍使用而溶於水時,皆添加氯化鉀作為導電平衡鹽,溶液中之金離子會以錯離子型態存在,利用此一特性將鍍金廢液中之含金錯離子,以選定之陰離子交換樹脂交換,可將溶液中之含金錯離子吸附於樹脂中(其反應機制以化學反應式說明如下),由於一般電鍍液中之金屬鮮少以錯離子型態存在(大部分為陽離子型態),故可利用此一方式分離其他金屬。
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TFT-LCD製造業廢棄物處理現況探討
專題報導水 無機氣體 有機溶劑... / 資源化產業資訊 第11期
近幾年來,由於國內光電相關產業中產值佔有率最大者為薄膜式電晶體型液晶顯示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)製造業,因此工業局特於91 年度對此製造業進行相關資料建立,同時進行兩家工廠之廠內評估及廢棄物再利用等相關輔導工作。輔導工作之重點項目包括:「產業特性分析及統計其廢棄物產生量」、「協助進行廠內評估及輔導」、「輔導規劃設置廢棄物再利用設施或系統」等。現將輔導工作結果與心得,摘要分述如下:一、製程概述及污染源液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)主要可分為主動式與被動式兩種,其製程可分為三大部分:第一部分為電極圖案(pattern)形成製程(前段製程);第二部分為面板組裝製程(後段製程);第三部分則為模組製程(LCM 製程)。扭轉式向列型液晶顯示器(Twisted Nematic-Liquid Crystal Display,TN-LCD)與超扭轉式向列型液晶顯示器(Super Twisted Nematic-Liquid Crystal Display,STN-LCD)在製程上幾乎相同,而TFT-LCD 與TN/STN-LCD 在後段與模組製程相近,但在前段製程之薄膜成形時,TN/STN-LCD 在玻璃基板上僅需形成氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)導電膜,而TFT-LCD 尚需形成薄膜電晶體( ThinFilm Transistor),且TFT-LCD 的各項要求也比其他兩種高出許多。TFT-LCD 製程所衍生之污染源,計有顯影階段產生之廢顯影液、製程清洗產生大量廢異丙醇及丙酮、光阻剝離階段產生之廢剝離液、蝕刻階段產生廢蝕刻液、製程品管淘汰之面板玻璃及製程廢水處理產生之污泥等。TFT-LCD 製程及污染源如圖一所示。二、廢棄物產生及處理現況TFT-LCD 製造廠主要有華映、奇美電子、友達光電、瀚宇彩晶及廣輝電子等五大廠,全球佔有率約25﹪,佔世界第二位。其廢棄物主要來自製程不良品、邊料及相關廢棄物(每年約26,000∼32,000 公噸),其主要廢棄物產生量與清理現況如表一所示。三、廢棄物處理所遭遇之問題分析國內光電業投資額均在數百億以上,廢棄物處理與污染防制設施之費用,約佔投資總額的1∼3%左右。在廢棄物處理方面,除了符合法規之外,亦透過環境管理系統ISO 14001 之追蹤管理,導入工業減廢與資源回收再利用之技術,降低廢棄物之清除處理成本與提升企業環保形象。基本上,TFT-LCD 製造業產生之廢棄物可概分為廢特殊化學品類、廢有機溶劑類、廢污泥類、廢混合五金類、廢酸溶液類及一般廢棄物等。其中,廢面板素玻璃被視為一般事業廢棄物可直接掩埋或再利用;但含液晶玻璃是否屬於有害事業廢棄物,則尚有爭議,目前則委託處置或尋求可再利用技術。另外,值得一提的是,結合產銷系統推動之廢特殊化學品及廢有機溶劑逆向回收再利用,其對於降低整體環境之廢棄物處理風險有極大貢獻與正面示範效果!
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「公告以網路傳輸方式申報廢棄物之產出 、貯存、清除、處理、再利用、輸出及輸入情形之申報格式、項目、內容及頻率」 修正草案
法令動態 / 資源化產業資訊 第11期
為進一步管制事業廢棄物於最短時間內由清除者清運至處理、再利用或輸出者,能妥善處理,避免任意棄置,環保署遂研擬「公告以網路傳輸方式申報廢棄物之產出、貯存、清除、處理、再利用、輸出及輸入情形之申報格式、項目、內容及頻率」修正草案,並於2 月6 日及2 月25 日召開公聽會。其修正重點如下:一、修正事業廢棄物產源之聯單申報內容及作業。(公告事項二、(四))二、修正清除、處理、再利用及輸出事業廢棄物產源所產出廢棄物之申報作業。(公告事項三、(三))三、修正指定公告事業於廢棄物清運後三十五日內,應主動連線查詢清除、處理、再利用情形。(公告事項四)四、修正連線申報聯單遞送方式。(公告事項五)五、修正因故無法依規定完成聯單申報或清運作業之應變措施。(公告事項九)六、本公告預計於公告後二個月實施。(公告事項十一)(四)清除、處理、再利用及輸出情形申報1.清除其產生之廢棄物至事業以外,應於其廢棄物清除出廠前連線申報清運廢棄物之日期時間、清運車輛車號、種類、數量及清除、處理、再利用或輸出等資料。2.廠內自行處理、再利用者,應於處理、再利用完成後二十四小時內,連線申報自行處理、再利用之廢棄物種類、數量等資料;事業合併處理、再利用相同法人所屬其他分廠所產生之事業廢棄物者,應於收受後二十四小時內及處理、再利用完成後二十四小時內,連線申報廢棄物實際收受日期時間、清除者至處理廠實際清運機具車(船)號、實際收受重量、處理或再利用方式、處理或再利用完成日期時間、再利用產品名稱、數量及最終處置方式等資料。3.事業廢棄物產出者在完成廢棄物清運出廠作業後,須於三日內確認聯單的內容是否與實際清運及處理收受狀況相符。經確認無誤,則該筆聯單不得再作任何修正;但如發現受委託之清除、處理機構所申報之資料與實際狀況不符或尚未申報,則得由事業廢棄物產出者要求受委託之清除、處理者於事業廢棄物產出者不接受起12 小時內完成補申報或修正申報聯單資料之作業,再由事業廢棄物產出者於不接受起24 小時內再次完成聯單確認作業。4.如產出廢棄物屬跨島進行處理或再利用,因受廢棄物清運船期影響,不受須於3 日內確認聯單內容之時間限制。如聯單確認之日期、時間期限適逢假日,則可順延至次一工作日進行確認。三、清除、處理指定公告事業所產生之事業廢棄物者,應申報項目、內容、頻率及方式:(三)清除、處理、再利用及輸出情形申報1.清除指定公告事業所產生之廢棄物者,需於實際清運廢棄物出廠時於運送聯單上書面方式填寫「實際運送日期時間」、「實際清運機具車號」、「實際運送重量」等資料,且須經廢棄物產出者書面確認,並作為清除後二十四小時內連線申報廢棄物「實際運送日期時間」、「實際清運機具車號」、「實際運送重量」等資料之依據。清除者跨島清運事業廢棄物進行處理者,因受廢棄物清運船期影響,不受須於清運後二十四小時內需載運廢棄物至處理者之時間限制,但仍須依照前述規定於廢棄物清運出產源後二十四小時內上網申報實際運送日期、實際運送時間、實際清運機具車號及實際清運重量等資料。前述申報作業如申報日期、時間期限適逢假日則可順延至次一工作日進行申報。2.執行機關所設之專責單位處理指定公告事業所產生之廢棄物,需於實際收受時於運送聯單上書面方式填寫「實際收受日期時間」、「清除者至處理廠實際清運機具車(船)號」、「實際收受重量」等資料,並須與清除者書面確認,作為收受後二十四小時內連線申報廢棄物「實際收受日期時間」、「清除者至處理廠實際清運機具車(船)號」、「實際收受重量」、「處理方法」及確認是否接受等資料之依據。前述申報作業如申報日期、時間期限適逢假日則可順延至次一工作日進行申報。3.以中間處理方式、再利用方式或最終處置方式處理指定公告事業所產生之廢棄物者(執行機關所設之專責單位除外),需於實際收受時於運送聯單上書面方式填寫「實際收受日期時間」、「清除者至處理廠實際清運機具車(船)號」」、「實際收受重量」等資料,並須與清除者書面確認,作為收受後二十四小時內連線申報廢棄物「實際收受日期時間」、「清除者至處理廠實際清運機具車(船)號」、「實際收受重量」、「處理方法」及確認是否接受等資料之依據。另跨島收受廢棄物之處理者於收受廢棄物進行處理,除依照前述規定於二十四小時內上網申報外,另應立即告知產源進行聯單之確認作業。前述申報作業如申報日期、時間期限適逢假日則可順延至次一工作日進行申報。以中間處理方式處理者另應於處理完成後二十四小時內,連線申報廢棄物處理完成日期時間及最終處置方式等資料;以再利用方式再利用者,另應於再利用作業完成後二十四小時內,連線申報廢棄物再利用作業完成日期時間及產品名稱、數量等資料。4.接受指定公告事業所產生之廢棄物輸出境外處理時,需於實際收受時於運送聯單上書面方式填寫「實際收受日期時間」、「清除者至處理廠實際清運機具車(船)號」、「實際收受重量」等資料,並須與清除者書面確認,作為收受後二十四小時內連線申報廢棄物「實際收受日期時間」、「清除者至處理廠實際清運機具車(船)號」」、「實際收受重量」、「處理方法」及確認是否接受等資料之依據。前述申報作業如申報日期、時間期限適逢假日則可順延至次一工作日進行申報。5.清除、處理、再利用、輸出指定公告事業所產生之廢棄物者,如因收受之廢棄物各項內容與申報資料所載不符時,應請求該事業自確認聯單內容不符起二十四小時內,連線補正申報資料,並向事業廢棄物產源所在地主管機關報備。6.清除、處理、再利用指定公告事業產生之廢棄物者,將其中間處理或再利用後產生之廢棄物委託他機構清除、處理、再利用或最終處置時,各相關機構應依公告事項二至五規定辦理。四、指定公告事業於廢棄物清運後三十五日內,應主動連線查詢清除、處理、再利用情形(廢棄物輸出境外處理除外),若該批事業廢棄物尚未清除、處理、再利用作業完畢,應主動追查其流向並向事業廢棄物產源所在地主管機關報備。五、申報聯單遞送方式(一)本公告所規範之各相關機構除須依連線申報作業規定辦理外,亦應將網路申報之清除、處理、再利用或輸出資料列印出一式三份遞送聯單。三聯單經清除者簽收後,一份由事業自行存查,另兩份應隨同廢棄物由清除者於二十四小時內送交處理、再利用或輸出者簽收,如適逢假日得順延至次一工作日完成;另聯單應由清除者保存一份,且由廢棄物處理、再利用或輸出者存查一份,廢棄物處理、再利用者應於收到廢棄物之三十日內完成廢棄物處理、再利用作業。九、依本公告規定連線申報時,若相關軟硬體設施發生故障無法即時修護,應依中央主管機關規定之「申報網路故障緊急應變方式」立即向中央主管機關及事業所在地主管機關報備並作成紀錄;並於修護完成一日內補行連線申報。清除者於清運廢棄物過程中如發生清運車輛故障之情事,應由司機立即通報公司,並於事發後24 小時內上網填報緊急狀況報備表,報備內容應至少包含故障車輛車號、替代車輛車號、載運廢棄物種類及數量、故障地點、故障日期及時間等資料。十一、本公告自九十三年○月○日開始實施。十二、本署九十二年七月十七日環署廢字第○九二○○五一八六一A號公告,自本公告實施日起停止適用。
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廢電石渣替代為水泥部分原料
案例介紹圖一、廢電石渣替代為水... / 資源化產業資訊 第10期
一、廢棄物產生過程電石渣為使用電石水解法製造乙炔時所產生的廢棄物。因此,舉凡乙炔製造業或其他相關行業,只要是使用電石法製造乙炔者,皆屬電石渣產生業。在1960 年代以前,乙炔被用於合成許多重要的有機化合物,為主要的化學品之一。然而,自乙烯和丙烯逐漸取代乙炔而成為有機物合成原料後,乙炔之重要性即日益低落。以電石(碳化鈣)為原料,與水作用產生乙炔和氫氧化鈣,利用此法產生之乙炔,通稱為電石乙炔,其主要反應式如下:CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2將等莫耳數之水與電石混合,反應熱會隨水分之蒸發而散失,同時產生半乾燥狀態、較易處理的石灰副產物,此副產物部分可循環回電石爐。在此製程中,為防止過熱現象,必須加以連續攪拌。由於電石中含有硫化物和磷化物等雜質,使得產生之乙炔中含有硫化氫和磷化氫等有害氣體,必須經過純化過程方可使用。乙炔的純化有三個程序,分別為(1)以硫酸處理去除氨;(2)以次氨酸鈉溶液處理去除硫、磷;(3)以燒鹼水溶液處理去除多餘之酸。此製程會產生大量的粉塵和少量的硫化物、磷化物、氯氣等污染,電石水解時亦產生大量的鹼性廢水(pH>12)和氫氧化鈣廢渣。一般所謂的電石渣即指反應後產生的氫氧化鈣副產物、未反應的電石及少量的雜質。二、資源化流程水泥業之水泥工廠係利用電石渣主成份為氧化鈣之特性,其乾基以重量計含氧化鈣比例約66∼70%,燒失量約23∼30%,二氧化矽約1.5∼2.3%,經過適當之品質控制後替代部分石灰石。一般水泥廠製造水泥之主要原料為石灰石、矽砂、黏土及鐵渣,其塊狀原料經破碎送入預拌庫儲存,原料進入生料研磨、旋窯高溫燒成,加入石膏後研磨,經輸送至散裝桶及包裝設備發貨即成為水泥成品,其資源化過程如圖一所示。三、案例評析一般而言,以廢電石渣替代為水泥部分原料再利用過程中,有如下三點建議供卓參:(1)因廢電石渣本身含水率高,應注意其水份問題,如必要應先做好水份控制工作。(2)由於電石渣中矽、鐵含量偏低,如以此替代產製水泥時之部分原料,建議須採含矽量較高之矽質原料作為校正原料為宜。(3)應注意氯離子衍生之實務操作腐蝕性或水泥品質管控問題
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熔融技術與資源化評析
技術報導表一、不同熔融處理設備... / 資源化產業資訊 第10期
所謂「熔融」,係藉由燃料或電氣為熱源,將欲處理物置於1,200℃-1,600℃之高溫環境下,使處理物中有機成份產生還原或氧化反應,而無機成份則以玻璃化狀態存在。欲處理物如以污泥或焚化灰渣為例,利用「熔融」技術加溫至熔流點(fluid point)以上,無機成份以熔渣呈現,原污泥或焚化灰渣中有害金屬則包封於其中,即可達到穩定化、減量化及資源化目的。一、熔融技術處理特點熔渣玻璃化程度為判斷熔融技術處理效果良窳之主要參考依據,一般其反應機制係利用SiO2 網目結構,形成難熔性物質,如圖一所示:換言之,可從熔渣特性變化來探討其處理效果,其特性項目包括「灼燒減量(Ignition Loss)」、「強度」、「孔隙率」、「容積」等,現分述如下:1.「灼燒減量」一般經有效地熔融處理,其熔渣之灼燒減量檢測值應會低於極限值。2.「強度」此處談及之「強度」係指「抗壓強度」,其抗壓強度變化與熔融後處理之冷卻方式有密切關係。例如氣冷式後處理之熔渣抗壓強度高於水冷式後處理者。3.「孔隙率」如上圖之網目結構可發現,熔融處理過程中會產生緻密作用,導致孔隙率降低。4.「容積」經有效地熔融處理後,原欲處理物(如污泥或焚化灰渣等)體積有減少現象,其原因為有機成份已氧化及孔隙率降低有關。二、資源化評析依據上述之熔渣特性變化,如欲考量未來其資源化課題,建議應從以下三個層面來評估:1.欲處理物限制一般熔融處理對象物應加以限制,如含揮發性高之重金屬(如砷、汞、鎘等)及其氯化物或大量之氯化鉀及氯化鈉等,應儘量排除,其考量點在於空氣污染防制設施之加重負擔。2.熔融處理設備選用目前熔融處理設備可區分為兩大類,亦即電氣式(如電阻式、電弧式、電熱式、電漿式等)及燃料式(如表面式、焦碳床式、內部式、旋窯式等),如何選用?建議應評估設備廠商之工程及實廠操作經驗、實廠維護管理制度、二次污染防治、熔渣資源化可行性及經濟可行性等。3.資源化途徑「減容效果佳」、「有害成份溶出性低」等優點為資源化奠定良好基礎,建議採取「材料化先於產品化」策略為宜,如泛用之骨材等。綜合以上說明,不同熔融處理設備其「技術成熟度」、「熔渣減容效果」、「熔渣無害化」、「資源化潛力」等項目,可彙集評析如表一所示。總之,應用熔融處理技術特性來妥善處理廢棄物有其正面且廣泛環保成效,但其經濟成本問題則有待各界一起來解決,或可由主管機關專案補助示範;或研擬鼓勵資源化配套措施等。
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國內廢棄物資源化技術能力探討
專題報導表一、廢棄物資源回收技... / 資源化產業資訊 第10期
國內隨著經濟與社會的發展,在推動「環境保護」工作方向上,已由「污染防治」逐漸轉移到「資源回收」。因此,從1990 年代起,關於環保技術研發也同時部分轉移向「資源回收」和「污染物高級處理」等技術來發展。換言之,可預期未來廢棄物資源化之重視程度,而如何應用「適當」技術來進行資源回收工作,就成為關鍵所在。一般而言,廢棄物經回收集中後必須經過破碎或分選、分離、純化、加工或再利用等程序,最後資源化成為產品或二次料。然而,依實務而言仍要依廢棄物特性來決定其處理程序;或許不須完整地經過前述所有程序,亦能達到資源化的目的。由於廢棄物包羅萬象,且其性質常因不同之存在狀態(例如氣體、固體、液體、固液混合體(如泥漿狀)等)而有不同的處理方法,其中不乏含有可回收有價物或資源化者。評析目前大部分可回收之廢棄物,仍以固態為主;至於如電鍍廢液、廢油、廢酸、鹼液等液態廢棄物也不少。另外還有如污泥、化學工廠的淤渣等固液混合型態廢棄物。一般而言,要進行資源回收工作前,就必須先設定目標,亦即要決定資源化到什麼樣程度及狀態且不衍生出二次公害問題等。如廢塑膠經粉碎以次級品再利用;或是把廢金屬經過高純度化處理後,當作其它製品的原材料利用;或是把廢棄物再生成化合物的型態,以更高的附加價值,重返市場之列。如依現行技術水準來看,的確已有不少的回收實例能達到資源回收目的。而這些實例中的處理技術,有的是根據既存的技術為基礎,也有的是採納了不少新的處理技術,以期能有效處理更複雜的廢棄物。如就技術方式而言,可概分為濕式、乾式、或是兩者混合的複合處理方式,如溶劑萃取、離子交換、氯化製煉、螯合﹝chelate﹞、膜分離、電漿(plasma)、磁選、浮選、比重分選等。承上所述之技術都是以追求最適化之附加價值為目標,因此技術發展或應用即是關鍵所在。如依其技術型態可概分為:破碎技術、選別技術、脫水技術、乾燥技術、分離技術、熱回收技術、微生物利用技術等,其特點、種類與應用範圍等內容,如表一所示。至於國內目前本土技術能力如表二所示,表中內容乃依廢棄物分類再相對應可行之關鍵技術或設備,同時分別針對其成熟度(如未成熟、成熟等)及實務現況(如待研發、待整合、已商業化等)歸納評析結果。反觀歐日等資源化產業技術發展趨勢發現,具有特殊分離及材料關鍵技術者(如大型化工公司或新材料研發業者等)及有機械設備整合能力者(如各種資源廢棄物回收、分類、再生設備等製造商)已陸陸續續切入此一新興市場。換言之,資源化關鍵性技術產出往往源於產業既有的優勢基礎工業技術能力,或是因應其特殊本土化條件而發展。舉例而言:日本產業著重上、中、下游之分工,因此衍生了全世界最多且最強的資源化關鍵技術或設備公司,累積極大的技術能力;至於德國具有極優良的基本機械工業,其所發展的各式各樣破碎、分離、熱處理設備則居世界之翹楚。總之,未來朝向分離技術、材料技術及機械設備整合等技術發展方向,將是國內相關業者與單位或研發機構有待努力之處,同時應體認到於發展過程中同時植基於國內本土既有優勢產業技術上之重要性。如再以系統整合能力來分析,歐日等環保先進國家其水準至少領先國內3 年以上,至於各單項或單元技術領先國內水準如圖一所示。
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經濟部再生利用之再生資源項目及規範
法令動態 / 資源化產業資訊 第10期
經濟部於九十三年一月十六日依據資源回收再利用法第十五條第三項、經濟部再生資源再生利用管理辦法第四條第一項規定,公告水淬高爐石(碴)及鈦鐵礦氯化爐碴等二項為再生資源項目(經工字第09304600660 號),其再生利用規範如下:編號一、水淬高爐石(碴)一、再生資源來源:鋼鐵基本工業在煉鐵高爐製程產生之水淬高爐石(碴)。二、再生利用用途:高爐爐石粉原料、高爐水泥原料、普通水泥原料、水泥製品原料、混凝土膠結性材料、陶瓷原料、肥料原料、工程填地材料。三、再生利用者資格:(一)再生利用者須為領有工廠登記證之製造業且其主要產品為下列產品之一:高爐爐石粉、高爐水泥、普通水泥、水泥製品、預拌混凝土、陶瓷、肥料或其他相關產品。但再利用於工程填地材料者,不受上列之限制。(二)再生利用於肥料原料者,再生利用者應為肥料製造業者,且必須依據肥料管理法及相關法規取得農業主管機關核發之肥料登記證。(三)再生利用於工程填地材料者,應由主辦單位或廠商檢具工程核准使用水淬高爐石文件向水淬高爐石產生者取用。四、運作管理:(一)再生利用須符合「經濟部再生資源再生利用管理辦法」之規定,但再生利用前得採露天貯存,免依上開辦法第九條第一項第一款規定辦理。(二)免依以網路傳輸方式申報再生資源之產出、貯存、清運、再使用、再生利用、輸入或輸出情形之申報格式、項目、內容及頻率之公告事項四(二)、五(二)及八(一)規定申報或遞送聯單。(三)再生利用用途之產品應符合工程施工規範。編號二、鈦鐵礦氯化爐碴一、再生資源來源:化學材料製造業生產二氧化鈦於鈦鐵礦氯化製程所產生之爐碴。二、再生利用用途:道路工程粒料、工程填地材料、無筋混凝土粒料、CLSM 材料(Controlled Low Strength Material,控制性低強度材料)、地質改良材料。三、再生利用者資格:(一)再生利用者須為領有工廠登記證之製造業且其主要產品為下列產品之一:無筋水泥製品、爐碴粒料、砂石、無筋預拌混凝土、地質改良劑或其他相關產品。但再利用於工程填地材料者或直接拌合CLSM 者,不受上列之限制。(二)再生利用於工程填地材料者,應由主辦單位或廠商檢具工程核准使用鈦鐵礦氯化爐碴文件,向鈦鐵礦氯化爐碴產生者取用。四、運作管理:(一)再生利用於營建工程、水泥製品、工程填地及道路工程之混凝土粒料,須先經破碎、及篩分等處理。(二)再生利用用途之產品不得與壓力金屬管或與結構相關之金屬配件接觸,並應符合工程施工規範。(三)再生利用須符合「經濟部再生資源再生利用管理辦法」之規定,但再生利用前得採露天貯存,免依上開辦法第九條第一項第一款規定辦理。(四)免依以網路傳輸方式申報再生資源之產出、貯存、清運、再使用、再生利用、輸入或輸出情形之申報格式、項目、內容及頻率之公告事項四(二)、五(二)及八(一)規定申報或遞送聯單。(五)再生利用用途之產品應符合工程施工規範。
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廢丙酮回收資源化
案例介紹事業機構廢溶劑清除 卸... / 資源化產業資訊 第09期
一、廢棄物產生過程廢丙酮主要源自電力機械器材及設備製造修配業、電子零組件製造業、化學材料製造業及其他工業製品製造業等因製程需要使用於清洗產品(如清洗電子產品及機械設備)後所產生者。如依環保署廢棄物認定標準,因其閃火點低於60℃,因此屬於有害事業廢棄物中之易燃性事業廢棄物。二、資源化流程蒸餾原理是利用各種物質之沸點不同,以及物質的氣液平衡關係來達到分離的目的。本案例之廢棄物以廢丙酮及水的混合為主,在蒸餾技術領域中屬於單純技術。蒸餾過程中,液體的組成隨著蒸餾之進行而一直改變,因此若欲明確說明該系統之質量變化,則需以微分方程式方可描述。本案例係採批次操作,因此屬於微分蒸餾(臥式蒸餾釜)。至於整體作業處理流程,則如圖一所示。三、案例評析廢丙酮濃度達40﹪以上才有回收資源化的價值,而且固形份必須低於25%。因為固形份會形成蒸餾殘渣,減少溶劑回收率及增加蒸餾殘渣之焚化數量,亦即增加操作成本。因此,從本案例發現再利用機構接收廢棄物溶劑成份愈高且固形份比例愈低愈好,此可供事業做為廠內管理之參考。廢丙酮經回收後,所產製之產品規範要求重點為比重、純度、酸份、水份、外觀、色度、加熱殘份等。至於其用途則可用於壓克力單體及農藥原體之製造、乙炔運輸之載體溶劑、油漆及塗料等。
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焚化灰渣處理技術之探討(二)
技術報導 / 資源化產業資訊 第09期
焚化灰渣之資源化再利用技術實為近年新興之研究話題,主軸技術簡要說明如下:1.分選篩分焚化灰渣中底渣可經分選篩分後直接再利用或作成混凝土製品。據學者(胡紹華,1999)之研究顯示焚化底渣可先經由磁選回收鐵金屬,渦電流分選非鐵金屬,如此可將佔底渣重量約20﹪、體積約50﹪之金屬物分選回收,所剩之矽酸渣再篩分,將其餘顆粒區分為5mm 以下、5∼25mm 及25mm 以上三種尺寸,小於5mm 的細顆粒可能因含重金屬程度較高,不適宜資源化再利用可與飛灰混合處理處置;5∼25mm 的灰渣顆粒則可符合CNS 6298 C-20 級道路用碎石級配粒徑之規定,得直接應用於道路工程,做為基層或底層之級配填充料;至於大於25mm 的顆粒因所佔比例少可直接掩埋處置,或經壓碎後併入5∼25mm 的分類中。2.燒結燒結製程頗類似製磚作業,底渣除必要之乾燥、磁選及破碎外亦應研磨,然後再混入其他必要之成分(如黏土、黏著劑),最後壓縮成型後送入窯爐燒成固化體,燒成溫度約為800∼1,000℃。燒結成品主要應用於建材方面如磚瓦等,亦有以焦炭或污泥混合燒結,製成人工輕質骨材。3.熔融處理熔融處理係利用燃燒熱及電熱兩種方式,將飛灰予以加熱減容的資源化技術,而熔融操作溫度須達灰渣的熔流溫度,熔流速度則與焚化灰渣組成(如鹽基度:CaO/SiO2)有關。在高溫(1,200℃∼1,400℃)下,灰渣中之有機物產生熱分解、燃燒及氣化,而無機物則熔融成玻璃質之爐渣。至於重金屬之變化情形,飛灰中含沸點低之重金屬鹽類,一部分發生氣化現象,另一部分則移到熔渣中。灰渣中之SiO2 在熔融處理時形成極安定之玻璃質熔渣,降低重金屬溶出之可能性。主要應用於道路級配、建築工程之磚瓦建材及裝飾品等。4.固化/穩定化應用最廣的水泥固化法係將適量之水泥與飛灰均質混練,並經適當造粒成形及充分養生後,使飛灰中的重金屬離子在水泥水化後之高鹼性環境中,形成難溶的氫氧化物或碳酸鹽沉澱物,而在水泥砂漿中被包封,並籍著高pH 值維持重金屬的化學穩定狀態。一般常用的水泥固化劑為波特蘭(Portland)水泥。惟水泥固化法減容效果不佳,且經長期掩埋後之重金屬仍有再度溶出之虞。因此,近年亦有採用化學穩定法處理焚化飛灰,主要乃將適當之重金屬安定劑與飛灰混練均勻,其成品不具抗壓強度但減容效果不錯,一般常用的安定劑主要為螯合劑或硫化物。惟此安定劑成本高,在考量經濟性與水泥固化的缺點下,國內外亦常將安定劑添加於水泥固化體中,以防止重金屬的再度溶出。5.濕式化學處理法濕式化學處理法包括酸萃取法及排氣中和處理法,本法係將水先添加於飛灰中,再注入酸性溶液或導入排氣中的CO2,降低pH 值,使飛灰中所含之重金屬溶出,沉澱分離後之溶出液仍須以化學處理程序處理至符合放流水標準始放流。本法因飛灰中之重金屬鹽類同時溶出,故可減輕掩埋場中鹽類溶出之二次公害等問題,惟重金屬係自灰中溶出而濃縮於溶出液中,故後續仍有廢水與污泥的處理處置的問題,另外,溶出液之處理須注意鹽類問題。此外,國內一般垃圾資源回收(焚化)廠之設立大都承接日本之技術,因此日本一些企業針對焚化灰渣之適當處理與有效利用進行相關之研究,值得作為我國之借鏡,日本人Hiroki 曾分析飛灰之中間處理方式,並針對三個焚化飛灰處理系統之代表性實例進行比較評估。實例一:焚化底渣與焚化飛灰混合熔融,熔融渣、金屬可有效利用,熔融產生的飛灰經處理後再行掩埋。實例二中:焚化底渣以掩埋處置,焚化飛灰單獨進行熔融處理,熔融渣、金屬可有效利用。實例三:焚化底渣以掩埋處置,焚化飛灰進行處理後,以掩埋處置。因此,平成八年六月,日本衛生署宣佈今後國庫補助對象必須附設有灰渣熔融/固化設備者為限。綜合上述,基於目前國內的灰渣大都以掩埋方式處理,但在地狹人稠,掩埋場地取得不易的環境條件下,應考慮將其資源化以節省掩埋空間。參考世界各國做法則是將焚化底渣應用在道路工程之下層級配或作為製造建築材料的原料,但各國對於底渣的應用範圍以及其所具成份均有規範,如丹麥對應用在道路工程底渣的化學特性限制如下:1.pH 值>92.總鹼度>1.5g equiv/kg(乾基)3.Pb<3,000mg/kg(乾基)4.Cd<10mg/kg(乾基)5.Hg<0.5mg/kg(乾基)然而,底渣由於垃圾中所含重金屬種類與含量的不同,在焚化過程中所造成之殘留量亦不同,如Amalendu指出底渣經TCLP 試驗,部分樣品的鉛及鎘的溶出超過規範,Legiec則以1.0N NaCl 並添加HCl調至pH=3 的溶液萃取底渣,結果發現鉛、鎘及鉻的溶出均超過規範。底渣重金屬溶出有不穩定性,介於有害與無害廢棄物之灰色地帶,因此底渣之再利用受到限制,再利用率也不高。若要將其有效資源化,首先應考慮將影響TCLP 溶出結果之重金屬去除,才不致於有第二次污染之慮,同時也可回收金屬資源再利用。其次由於焚化灰渣之性質限制,其應用推廣相當困難,因此有必要進一步對其性質進行改良,如混練燒結、熔融固化等操作,藉以降低其危害並增廣用途。因此焚化灰渣未來工作重點如下:1.近程目標:將灰渣中之金屬物於焚化廠內去除或於暫存處分選,以利其中矽酸渣再利用。2.中期目標:將灰渣熔融固化後再利用。3.遠程目標:灰渣熔融固化後再利用規格建立與推廣。
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