由於美國環保署EPA 實施最大可達控制技術（Maximum Available Control Technology ；MACT）的法令，指出以廢棄物發電廠
（waste-to-energy；WTE）產生電和蒸汽，為最乾淨的能源之一。美國環 保署（USEPA）以定量各種垃圾(MSW) 處理的能量效益如表 2-4 所示，
選擇垃圾處理方式。將材料的淨能量儲存總結在表2-4 。減量和回收是有 效的省能方式。而廢棄物發電（Waste-to-Energy ；WTE）過程則可導致更 高的省能過程。然而環境效益和土地使用費用、運輸、收集、分離和清潔 等也必須包含考慮比較。
表2-4. 美國各種垃圾處理方法能量節省值（單位：百萬 BTU/噸）[5]
物質 掩埋 減量*) 循環(回收) 燃燒焚化 報紙 0.00 31.93 17.01 3.35 皺紋厚紙板
（Corrugated cardboard）
0.00 18.77 13.51 3.02
美國垃圾(MSW) 處理比例 27.9%被回收，14.5%以燃燒處理，大多數垃圾 (55.3% )仍以掩埋處理[ 6]。
1996 年聯合廢棄物服務協會（IWSA）報告，有 146 座廢棄物發電 WTE 廠處理總容量 108,330 TPD [ 7 ]，而至 2002 年則只剩 98 座仍然操 作總容量94,683 TPD [ 8 ] 。美國發電 WTE 廠的整體數量減少了大約 33%
而但總容量只減少13%。 此差異，由改進廢棄物發電(WTE) 設施，提高 現有的WTE 設施效率和擴展新燃燒線，來修正廢棄物發電廠傳統印象，
提升民眾的認可。
1995 年， 美國環保署 EPA 以最大可達成的控制技術（the Maximum Achievable Control Technology；MACT）標準作為空氣清潔法案（the Clean Air Act）的一部分。結果使得廢氣排放快速地減少，美國廢棄物發電 WTE 廠在1990 年和 2000 年之間主要污染物排放減少 85%，相關資料如表 2-5，
[ 9 ]所示 。同樣， 在新澤西州有五座廢棄物發電 WTE 廠 (坎登
（Camden）、Essex, Union, Warren,和格洛斯特（Gloucester）) 總水銀排放 量從4,410 lbs/year 1993 年減少到 770 lbs/year 1997 年和 326 lbs/year 在 1999 年[ 10 ]， 在六年之內減少 92%。
表2-5. 美國廢棄物發電 WTE 設施廢氣排放量[9]
污染物排放 1990 年 2000 年排放 減少比例
% Dioxins/furans, TEQ*) 4,260 g 12 g 99.7 Mercury （Hg） 45.2 tons 2.2 tons 95.1 Cadmium（Cd） 4.75 tons 0.33 tons 93.0 Lead （Pb） 52.1 tons 4.76 tons 90.9 Hydrochloric acid（HCl） 46,900 tons 2,672 tons 94.3 Sulfur dioxide（SO2） 30,700 tons 4,076 tons 86.7 Particulate matter 6,930 tons 707 tons 89.8
*) TEQ (Toxic EquivalentsQuantity)：毒性當量係用來計算土壤、空氣、水 體、生物體及食品等介質中戴奧辛化合物之毒性總量。資料來源：[11]
1994 年經美國最高法院判決，垃圾焚化底碴適用於 RCRA Subtitle C 有害廢棄物管理規定，無論垃圾焚化底碴、飛灰、或是混合灰，皆必須依
試，通過TCLP 規定限值(詳如表 2-6 所示)，始可按一般事業廢棄物方式進 行掩埋；否則，則必須以有害廢棄物方式掩埋(Johannessen, 1996)。
表2-6. 美國毒性特性溶出法定限值
項目 溶出限值 項目 溶出限值
砷 < 5.0 mg/L 鉛 < 5.0 mg/L 鋇 < 100.0 mg/L 汞 < 0.2 mg/L 鎘 < 1.0 mg/L 硒 < 1.0 mg/L 鉻 < 5.0 mg/L 銀 < 5.0 mg/L
目前美國廢棄物發電廠其產生的垃圾焚化底碴和飛灰混合處理。由於飛灰 含高污染物質因此單獨的處置將非常昂貴和困難。當飛灰與底碴混合，可 通過毒性特性溶出試驗因此被視為無害廢棄物，而將此殘碴掩埋或主要使 用為垃圾掩埋場每日覆蓋和路基材料。隨著掩埋場使用空間逐漸減少，以 及安全問題之考量，導致目前掩埋處理費用提高，因此垃圾焚化底碴回收 再利用更加倍受重視；在加州、紐約、佛羅里達等州均有應用實例，包括 利用垃圾焚化底碴或混合灰於建築用混凝土磚、路基材、掩埋場覆土、停 車場底層材料、人工漁礁、海岸侵蝕防護應用等，以及作為瀝青混凝土及 卜特蘭水泥的粒料取代物等(Kosson, 1996；Wiles, 1996)。當局和許多社區 環保團體意識到垃圾(MSW) 問題和尋求可接受的廢物管理解答的方法包 括：來源減少、循環回收、堆肥、燃燒和掩埋。
目前美國對於廢棄物發電的研究與發展策略集中於提高空氣排放效 率、高溫持久的燃燒技術，包括廢氣再循環（recirculation）和大量補充氧 氣需求，並推廣再利用廢棄物發電(WTE)的殘碴，使民眾對廢棄物發電廠 的提高接受程度。由於廢棄物發電廠持續發展和研究發展（R&D）資源的 投入，使得廢棄物發電研究和技術委員會成立。這個組織由幾所大學與廢 棄物管理有關專家學者組成，委員會的運行將與全球性廢棄物發電WTE 產業和資源再利用相關。委員會的整體目標是改進從固體廢料回收材料和 能量的使用技術、經濟和環境效益。
註;美國環保署對於 MACT(Maximum Achievable Control Technology－最大 可達控制技術)的解釋[12]：『MACT 係指使用於既有排放污染源中處理效 率最佳的前12 %的控制技術中，排名最好的技術；或是處理效率前 12%
中所使用的任何一種控制技術』
MACT 也是美國環保署近年來在訂定特定製程之有害空氣污染物
(HAP--Hazardous Air Pollutants)排放管制標準時常常運用的一種理念與方 式－藉由參考已裝設污染防制設備之既存相同或類似污染源，依其所能達 到的最佳處理效能(best-performing)設定該特定製程有害空氣污染物所允 許排放的限值(此一排放限值可為削減率或濃度限值)。
2.2.2 日本垃圾焚化底碴之再利用概況
日本法定的垃圾焚化灰是依JLT-46 Leaching test 方法來萃取，是以批 次操作的方式，要求樣品粒徑大小應小於 2 mm，淋洗劑為去離子水以鹽 酸調整pH 值至 5.8~6.3（DW+ HCl（pH = 5.8~6.3）(initial)），樣品數量為 100 g，其液固比（L/S (L/Kg)max）為 10，以機械攪動設備搖洗桌（Shaking table）進行萃取實驗，每次需循環接觸 6 小時，萃取完之濾液以 0.45 mm
Salt concentration (%) Electric conductivity (mS/cm)
日本廢棄物處理是由1997 "廢物處置和公眾清潔法；Waste Disposal and Public Cleansing Law"第 81 條管理。日本環境部（Ministry of the
Environment Government of Japan）負責建立：廢棄物掩埋、垃圾掩埋場結 構、垃圾掩埋場運行和維護標準。
日本的垃圾焚化灰(MSWIA)在處置之前，必須處理成無害的物質，例 如由熔融方法，水泥硬化，添加化學藥劑的方法，或萃取法等，介紹如下。
A.熔融的方法：雖然需要高費用和消耗能源，但由於同時可減少容量及毒 性，在日本仍被認為是最有效的選擇 (Hiraoka 和 Sakai 1994)，熔爐爐碴 淋洗出的重金屬含量已遠低於法規要求，可適用為結構材料和道路鋪面 使用(Nagasaka 等 1996) 。
B.水泥硬化的固化法：是另一個推薦的方法(Shimaoka 和 Hanashima 1994) 。日本政府要求，在固化情況下水泥混合的比率應超過 150 kg/m3 並且耐壓強度比10 kgf/cm2 (980 kPa) 高。
C.添加化學藥劑的方法：根據強度特徵的測試結果，垃圾焚化灰(MSWIA) 添加燃煤流體化床飛灰(FCA；coal fly ash )與水泥可固定含鹽量較高的 MSW 飛灰，因 FCA 內含有大量的未燃盡碳、石灰、石膏，而石灰、石 膏恰好是在MSW 飛灰固化過程中促進硬度提高的成分，以 MSW 飛灰、
水泥、FCA 及少量添加劑 Alz(SO )，垃圾焚化灰(MSWIA)可被穩定且具 有高強度。重金屬淋洗如Cd、鉛和 Zn 在檢測結果皆低於標準水平。以 水泥和燃煤流體化床飛灰(FCA；coal fly ash )作為垃圾焚化灰(MSWIA) 安定劑可獲得高強度、高浸泡的耐久性（high soaking durability），和重 金屬的抑制，對於垃圾焚化灰(MSWIA)的掩埋是有效的方法。
日本對於垃圾焚化灰（MSWIA; Municipal solid waste incinerated ash）
對於土木技術（the geotechnical utilization）的運用研究處理方法有[15]：
未經處理者再利用為水泥產品；
經過篩處理則再利用為道路鋪面；
燃燒處理後再利用為穩定劑、水泥等；
融熔處理後再利用為堤防、道路鋪面、粒料、輕質材料、水泥產品等。
表2-8. 日本廢棄物處置中有害物質的標準（資料來源:[14]）
PCBs 0.003 0.003 0.003 ND
Trichloroethylene 0.3 0.3 0.3 0.03 Tetrachloroethylene 0.1 0.1 0.1 0.01 Dichloromethane 0.2 0.2 0.2 0.02 Carbon tetrachloride 0.02 0.02 0.02 0.002
1,2-dichloromethane 0.04 0.04 0.04 0.004 1,1-dichloroethylene 0.2 0.2 0.2 0.02
Cis-1,2-dichloroethylene 0.4 0.4 0.4 0.04
1,1,1-trichloroethane 3 3 3 1 1,1,2-trichloroethane 0.06 0.06 0.06 0.006 1,3-dichloropropene 0.02 0.02 0.02 0.002
Thiuram 0.06 0.06 0.06 0.006
Simazine 0.03 0.03 0.03 0.003
Thiobencarb 0.2 0.2 0.2 0.02
Benzene 0.1 0.1 0.1 0.01
Selenium and its compounds 0.3 0.1 0.1 0.01
有機氯化合物 - 4 4 1
圖2-3. 日本垃圾新處理系統（資料來源：[16]）
垃圾焚化灰碴之最終處置方面，日本受限於土地資源不足，且掩埋場 早已不敷使用，故近年來致力於熱分解氣化熔融處理技術之研究發展及熔 融再利用方式之評估，並積極推動熔碴應用於建築材料，以其有效減少待 掩埋垃圾焚化底碴之體積，延長掩埋場之使用壽命，圖2-3.為日本垃圾新 處理系統，其將所有垃圾MSW 和污泥直接在熔爐中熔化，且產生的氣體 用於發電。溶融物引入水池中形成爐碴，溶融爐碴不含重金屬及戴奧辛。
鐵成份以磁性分離器從溶解的爐碴中收集。在整個過程，剩餘能量被轉給 發電器和加熱地區。此為垃圾MSW 完全回收系統。最後在這個系統的末 端的處置容量，比未加工的垃圾MSW 減少至 1%以下。在工程應用方面，
亦已頗具實績，例如以垃圾焚化灰碴、污泥、建築廢棄土等混合於水中掩 築，建造浮島式廢棄物掩埋場。
日本垃圾焚化灰碴之再利用實例介紹如下：
A. 日本(株)埼玉ヤマゼン資源回收廠[17]
照片2-1. 日本 (株) 埼 玉 ヤマゼン 資源回收廠
該資源回收廠以垃圾焚化灰為原材料，生產工程用人工沙材料。經由鍛燒 和化學藥劑安定化處理，造粒過程粒添加水泥，控制水和熱量的使用來保 證其產品為高品質。每天產生300 公噸/天，目前應用於掩埋場道路，減輕 最後的處置場的壓力。
B. 日本垃圾焚化灰再利用事業[18]
日本有公共焚化爐設施及私有焚化爐設施排放的焚化灰，再利用為再生粒 料、道路路盤材料等。由於目前再利用焚化灰可選定較大的應用市場，處 理費用高(依不同地方差異)，使得早期的投資有回收的可能。
表2-9. 日本焚化灰碴再利用投資效益評估
投資項目 效益評估
建廠投資金額（Plant itself set） 4,000 万日圓～
接受量（Acceptance quant） 1,500 t/年～
年銷售額（Annual sale） 3,000 万日圓～
營業利益率 26％左右
投資回収 平均約5 年
日本垃圾焚化灰再利用產業：
a.公共焚化爐（處理一般廢棄物）・民間焚化爐（處理產業廢棄物）排放出 焚化灰至再利用廠製造再生粒料應用於路盤材及路床材。
b.再利用製品，主要以公共事業的利用為指定目標。
c.一般廢棄物・產業廢棄物的中間處理業的許可與廢棄物處理業運營管理 相同。
d.垃圾焚化灰再利用產業必須與地方建設性的產業協會，完成產銷保證協 議。
2.2.3 德國垃圾焚化底碴之再利用概況
德國在1993 年間計有 53 座焚化爐運轉，總共產生約 300 萬噸垃圾焚 化底碴，其中約有60﹪垃圾焚化底碴被回收再利用；垃圾焚化底碴再利用 需先經篩分及磁選分開含鐵金屬碴，主要用途為當作道路工程路基、隔音 牆、及堤防建築之粒料替代物。
德國法規對灰碴之再利用規定相當嚴格；灰碴產生後必須貯存至少三
德國法規對灰碴之再利用規定相當嚴格；灰碴產生後必須貯存至少三