國內外都市下水污泥產生量及其最終處置之趨勢

隨著世界各國政府在污水下水道接管率之提高以及持續污水處理廠的興 建，使惡質化的水體環境有明顯地改善，而由污水處理廠運轉所伴隨的污泥產量 則每年持續穩定地增加當中，以美國而言，Smith (1977) 估計從 1972 年起美 國境內每年約有 4.29 百萬噸下水污泥需為處置。 至 1997 年時美國污泥年產 量 Bastian (1997) 估計已達 6.23 百萬噸。 由於歐盟都市污水法案 (Urban Wastewater Directive, 91/271/EC) 的要求，歐洲各國開始廣設二級都市污水處 理廠，因此大部份歐盟國家內的污泥產量自 1990 年代起即大幅度地增加，且在 未來的幾年內，仍有持續增加的現象。 圖 2-5 為歐盟各國從 1992 年至 1998 年污泥產生量 (包含 2000 年至 2005 年的預估污泥產量)，圖中可見大部份的 歐盟國家其污泥產量為逐年增加的現象與趨勢，顯示每年漸增的污泥產生量其最 終的處置，已成為各國政府所需重視的環境課題之一。

一般而言污泥的處置方式有土地利用、掩埋、固化及海拋等方法。 美國從 1972 年至 1997 年的污泥使用或處置方式如表 2-10 所示；1972 年時僅約有 20% 的污泥總產量用來作為土地利用，另外有 25% 的污泥則以焚化處置；到 了 1997 年已有高達 55% 的污泥產量是用來作為土地利用，同時污泥焚化的比 例則下降至 17%，在 1991 年 12 月美國政府也已禁止污泥海洋拋棄這類污泥 的處置方式。 顯見美國在近二、三十年來已逐漸將下水污泥，視為一種可重新 利用的資源，有效地使用在農田、森林地與需開墾地上土質改良等地方，使污泥 在土地利用的處置方式之比例有明顯地增加。 歐盟 (European Union, EU) 估計 在 1990 年時已超過 7 百萬噸 (乾重) 的污泥產生，表 2-11 顯示歐盟各國在 其污泥處置中農業方面所佔的比例，分別介於 10% 至 80% 之間，整體而言農 業利用有 45%，而掩埋部份則有 38%，農業利用相較掩埋方式為稍多，但其中

表 2-10 美國下水污泥使用及處置方式 waste, and monofilling; ^e Included some material to other areas for landfilling and long-term storage.

表 2-11 歐盟各國於 1990 年下水污泥使用或處置方式

Country Total (10³ dry-t/y)

(Lue-Hing et al., 1996)

0

Amount of sewage sludge (103 tonnes)

1992 1995 1998 2000 2005

Amount of sewage sludge (103 tonnes)

Recycling Incineration Landfill Surface water

圖 2-6 1998 年歐盟各國污泥處置之情形

很少數的國家在污泥焚化上佔有顯著的比例，如愛爾蘭；一直持續至 1998 年末 為止少數部份國家仍繼續使用污泥海拋此種處置方式 (Lue-Hing et al., 1996)。

從圖 2-6 中很明顯地得知在大多數的歐洲國家中，回收再利用 (土地施用) 為最 常用的污泥處置方式，尤其在丹麥、盧森堡、挪威及英國等國，其污泥在回收利 用的增加與土地掩埋減低的比例有高度的相關性。 從 1990 年至 1998 年其中 又以德國在污泥回收利用的成長率為最大 (表 2-11 及圖 2-6)，隨著污泥 (廢棄) 資源再利用的觀念，現今歐盟各國的污泥處置，予以回收再利用 (土地施用) 的 比例幾乎明顯較土地掩埋或焚化方式為高。

亞洲國家方面以日本為例，在 1981 年下水道污泥以含水率 97% 之濃縮污 泥作為比較基準時，污泥年產量約 3,428 萬立方公尺 (下水道人口普及率近 30%)，採脫水、焚化等減容方式中間處理後，將近 80% 以陸地衛生掩埋及海拋 為最終處置。 自 1974 年發生石油危機以後，日本改採節省資源及節省能源的 觀念進行研發，再加上土地資源有限，因此開始檢討下水道污泥的最終處置方式。

當時日本農業面臨化學肥料過度使用，造成土壤地力不足之問題，有機肥料的使 用重新獲得重視，因此以下水道污泥作為農業利用可同時解決污泥最終處置及農 業有機肥料的需求。 但當時因污泥重金屬含量超出農業肥料規範，1981 年堆肥 成品使用於綠農地者僅佔再利用的 1.5%。 1991 年時都市污泥運用於農地利用 上成長至 8.6%，並有逐年提升之趨勢，至 1997 年為止污泥有效再利用的部份 已達 33% 左右 (如表 2-12 所示)。 與歐美各國近十幾年來污泥在土地施用方 面共同有逐年上升之現象，顯見此為世界各國在污泥處置上的未來趨勢。

表 2-12 日本於 1997 年下水污泥使用或處置方式 (1000 m³)

a Incinerated ash including slag; ^b Dried sludge including compost.

表 2-13 台北市各污水處理廠污泥分階段預估產量表

有 8 個廠 (台北八里、迪化及內湖；台中黎明及南區；南投中興新村；台南安 平；高雄中洲)，預期台灣都市生活環境，以及水體水質均可獲得改善，並預估將 達每日 40,000 噸，相當於年產生量 14,600,000 噸，約為目前全台垃圾產量的 四分之一 (曾，1998)。

對於處理未來龐大下水污泥量，在海洋投棄的方式禁止使用後，污泥之處置 方式僅剩下掩埋、焚化與資源再利用；台灣現有衛生掩埋場所又已嚴重不足及場 所取得不易。 對於大多數以傳統活性污泥法為主軸的污水處理廠而言，污泥的 含水量高，若以焚化處理並不符合經濟效益，並且有二次污染之虞。 因此未來 下水污泥的處置，勢必要走向資源化，同時其再利用的管道也應具備多元化特 性。所以污泥於掩埋、焚化之外，應該另外開拓一條成本較低廉且對環境影響最 小，可資源再利用的新途徑。

經由以上資料顯示，目前的國際廢棄物管理已趨向生態保護的觀點，亦即將 所有的廢棄物皆視為資源，以期望達到資源再利用之目的。 如此，便可將廢棄 物量減至最低、甚至達到沒有任何廢棄物產生的最終目的。 污泥於土地利用方 式為一合乎天然、合理的自然處理方法，且符合國際趨勢和生態保護的觀點，是 為一種資源化的程序與途徑。