第四章 國內廢棄物減量與資源化再利用未來研發方向
4.2 廢含汞燈管資源化再利用
4.2.1 廢含汞燈管資源化方式
含汞廢棄物處理方式中以穩定化/固化法(Stabilization/Solidification, S/S)
及熱脫附/蒸餾法(Thermal Desorption/ Distillation)為最主要處理方式,而且都 已被證實具有處理揮發性金屬之效果,其相關技術如述:
一、穩定化/固化處理
對於有害廢棄物而言,穩定化/固化處理是最佳的中間處理方式,根據 美國環境保護署對其下的定義,穩定/固化處理係指能將有害物質之毒性、
溶解性與流動性降到最低,但不改變其物理特性之處理方式,使其有害物 質受到限制不會四處擴散,或使有害物質產生化學變化,而降低或去除其 毒性之處理技術。
二、熱脫附/蒸餾處理
美國 AERC 廢含汞燈管之處理技術如圖 4.2.1-2 所示,大部分熱脫附/
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蒸餾處理含汞廢棄物之程序相似,且主要流程亦使用相同的基本方法。一 般使用熱脫附/蒸餾系統去除含汞廢棄物,將溫度加熱至設計溫度後,使得 爐內產生含汞廢氣並分離出汞蒸氣,用冷凝器分離出高比例之汞蒸氣,使 汞蒸氣凝結成液態金屬汞而收集,其他廢氣於排放到大氣前,流至注入硫 之活性碳床,將剩餘微量之汞吸附,以免二次污染之發生。
綜合比較以上兩種含汞廢棄物處理方式,如表4.2.1-2 所示,可評估出 熱脫附/蒸餾處理比穩定化/固化處理較有資源化利用之價值,雖然在使用能 源及成本上來得高,但近幾年來技術與附加價值提昇,使其資源再利用除 了兼顧環保精神,也符合市場價值,目前處理含汞廢棄物之方式大都趨向 於資源化利用價值高之技術。
含汞日光燈管
破碎機
過濾 分選
螢光粉
熱處理爐 1200℉,8~12hr/批
冷凝
蒸餾
活性碳(吸附汞)
廢氣 固體
鋁蓋 TCLP 測試 銷售 玻璃
(含塑膠雜質)
TCLP 測試
掩埋 含汞廢棄物(如Arc Lamp)
汞蒸氣
水
雜質
純汞(99.999%)
汞 固體
合格
圖4.4.4-2 美國 AERC 汞蒸餾回收處理流程圖
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表4.4.4-2 熱脫附/蒸餾法與穩定化/固化法之比較
處理方式 熱脫附/蒸餾法 穩定化/固化法
設備程序 複雜 簡易
能源消耗 高 低
成本 高 低
再利用價值 很高 有限
資料來源:本研究自行整理
4.2.2 廢含汞燈管最適資源化技術之建置
國內最適資源化處理技術,如表4.2.2-1 所示。在這五種處理技術中除了野 村興產株式會社發展之技術為濕式處理外,其餘四種為乾式處理技術,其原因為 乾式處理所產出有害廢棄物量較少,處理成本較低且較具經濟效益,而濕式處理 不但會產生大量二次污染(如汞污泥)之問題,加上我國目前對廢直管日光燈處 理廠的設廠規範,皆要求以乾式處理技術進行,故於建置國內廢含汞燈管最適資 源化技術之時,建議採用乾式處理並同時使用負壓設備以防汞外洩。
至於從這五種處理技術所處理的含汞廢棄物種類,可知MRT 系統是唯一專 門處理廢含汞燈管處理之系統,且在國內四家合格廢直管日光燈處理業者中,已 有兩家業者使用此系統,另外四種處理技術中,SepraDyne-Raduce 與 MRS 系統 並沒有處理廢含汞燈管之前處理設備,而只有汞蒸餾回收系統,至於 AERC 及 野村興產系統雖有處理廢含汞燈管之設備及技術,但其系統還可處理其他含汞廢 棄物,對於國內只需專門處理廢含汞燈管之業者而言,其系統較為複雜且設備維 修成本較昂貴。
綜合以上之比較結果,本計畫決定以MRT 系統為建置廢含汞燈管處理之最 資源化技術,因而將與中台資源科技股份有限公司合作,規劃廢含汞燈管資源化 實驗設備及裝置之建立,以提升含汞燈管再生產品附加價值之廢棄物資源化技 術。
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表4.2.2-1 各種含汞廢棄物處技術之比較
程序 MRS(Mercury
Recovery Services) Sepra Dyne-Raduce 野村興產系統
AERC(Advanced Environmental
Recycling Corporation)
MRT(Mercury Recovery Technology)
進料物質 含汞土壤、含汞燈管 Hydrocyclone
冷凝器
汞純化 99% 99.99% 99.99% 99.999% 99.99~99.999%
設備成本