國內外事業廢棄物資源化再利用技術及方向

本節之內容主要是針對國外有關再生資源或廢棄物再利用技術進行蒐集，作為提 升或引進國內再利用技術之參考。依據環保署研究報告內容指出(環保署，2003)，經 濟部工業局認為以重金屬污泥、半導體業氟化鈣污泥之廢棄物再利用為較有問題之部 份；此外，依據經濟部工業局資源化工業輔導計畫之報告指出，民國 91 年個通案再 利用之現況彙整，以淨水廠污泥之再利用核准量30,730(噸/月)為該年之最大核准量，

本研究乃一併蒐集國內外相關資源化技術資料，說明如下：

1. 重金屬污泥資源化技術

重金屬污泥的來源以印刷電路板業為例，主要製程包括切割、蝕刻、表面處 理、電鍍、清洗部分，依據行政院環境保護署93 年度事業廢棄物管制中心彙整資 料結果顯示，國內金屬污泥總產量為68,216 公噸，近年來政府對處理金屬污泥政 策上以資源化再利用為優先考量，本計畫目前蒐集到關於重金屬污泥資源化之技 術有高溫熔 融、酸 溶 結 晶 技 術 及 金 屬 濕 式 提 鍊 回 收 技 術 等，簡 述 說 明 如 下。

(1)含重金屬污泥之高溫熔 融 資 源 化 技 術

以 瑞 典 的 RMP(Raw Materials Group)為 例，利 用 熔 融 提 煉 重 金 屬 污 泥 方 式，其 操 作 溫 度 約 為 1,400℃ ～ 2,000℃ 時 將 重 金 屬 污 泥 轉 換 成 熔 融 爐 渣 （slag）、 燃 料 氣 與 玻 璃 化 產 品 等 三 部 份 。 燃 料 氣 經 配 管 收 集 可 提 供 熱 源 再 使 用 ， 熔 融 爐 渣 則 以 廢 棄 物 方 式 委 託 清 理 ， 而 熔 融 金 屬 則 經 由

23

降 溫 冷 卻 產 製 具 玻 璃 質 安 定 性 金 屬 鹽 類 等 玻 璃 化 產 品 ， 資 源 化 流 程 如 圖 2.3.1-1 所示。

圖 2.3.1-1 含重金屬污泥之高溫熔 融 資 源 化 技 術 流 程 資 料 來 源 ： 經 濟 部 工 業 局 資 源 化 工 業 網 (2)含重金屬污泥之酸 溶 結 晶 資 源 化 技 術

透過硫酸、硝酸或鹽酸，或利用微蝕製程之酸性廢液，同時加入氧化劑經 酸化處理以溶出所含之銅離子。酸化後之廢液經pH 調整（pH 值介於 2-7）與 過濾後，產生含水率70%之高分子凝結劑，可再利用於廢水處理。過濾液則再 經二次調理（pH 值介於 7-9）及過濾，可回收 50%含量之銅氧化物。為進一步 回收再利用殘餘溶液，二次過濾液再經結晶及離心過濾處理單元，可產出硫酸 鹽類（可作為土壤改良劑）與含氧化劑溶液，含氧化劑溶液可回送至酸化製程 使用，達成廢棄物完全回收之目的，該技術之主要特色為無二次廢棄物處理問 題以及處理成本低，資源化效益高，資源化流程如圖2.3.1-2 所示。

24

圖 2.3.1-2 含重金屬污泥之酸 溶 結 晶 資 源 化 技 術 流 程 資 料 來 源 ： 經 濟 部 工 業 局 資 源 化 工 業 網 (3)含 重 金 屬 污 泥 之 金 屬 乾 式 熔 鍊 回 收 技 術

該技術為利用低成本、低耗能之有效反應程序從金屬污尼中回收金屬的製 程方法，其將含有高濃度的金屬含銅、鎂、鋰、鉻離子廢水，先經處理設施的 化學混凝沉澱，使其成為含有高濃度金屬污泥並進行脫水後，污泥餅以震動、

粉碎方式送入高溫乾燥爐中，將污泥中的水份完全乾燥後，使污泥中的氫氧化 物轉化成穩定的金屬氧化物，再於1,300℃~1,600℃高溫熔爐中，加入焦炭、矽 化物材料進行熔鍊，使其金屬氧化物還原成金屬，資源化流程如圖2.3.1-3 所示。

圖2.3.1-3 含重金屬污泥之金屬乾式熔鍊回收資源化流程

25

資 料 來 源 ： 經 濟 部 工 業 局 資 源 化 工 業 網 2. 氟化鈣污泥

光電及半導體產業之製造過程使用氫氟酸作為清洗及晶片蝕刻，產生氫氟酸 蝕刻廢(液)水，經化學混凝、沉澱及脫水處理後產生氟化鈣污泥。氟化鈣可作為水 泥製造原料之一的礦化劑，故氟化鈣污泥可替代部分水泥配料。本技術利用氟化 鈣污泥中含有部分水泥製程中之副原料，如氧化矽、氧化鋁、氧化鈣等成份，經 過適當之調配後，再經研磨、攪拌、旋窯高溫燒成（約1,450℃）等程序，最後加 入石膏後進行研磨，即成為水泥，就資源回收再利用觀點，可節省每公噸氟化鈣 污泥處理費用約3,000 元，且將純度不足的氟化鈣污泥添加於水泥生料中做為水泥 替代原料可供銷售，兼具環境保護與經濟效益，其資源化流程如圖2.3.1-4 所示。

圖2.3.1-4 氟化鈣污泥資源化流程 資 料 來 源 ： 經 濟 部 工 業 局 資 源 化 工 業 網 3. 淨水污泥資源化技術

自來水之淨水廠使用大量之硫酸鋁作為混凝劑，以沉澱去除污染物，達成水 質淨化之目的。明礬中之鋁離子最終將以氫氧化鋁形態出現，並與懸浮之無機物、

天然有機物與微量重金屬成分共同沈澱，產生廢水污泥。由於污泥中含有多項雜 質，傳統之硫酸鋁回收技術無法有效分離，本技術係利用離子交換薄膜之特性，

使污泥中之鋁離子能順利通過，陰離子、有機物、懸浮固體與多數一、二價金屬 離子則停留於原廢液中，以達成選擇性回收硫酸鋁之目的。淨水污泥先經酸化處 理（採用硫酸），使污泥中之氫氧化鋁轉換成硫酸鋁形態，再將此溶液導入離子交

26

換薄膜之一側，另一側則引入 5-10%濃度之硫酸，於薄膜中進行離子交換。經由 離子交換薄膜之選擇，可阻止鋁離子（鐵離子）以外之雜質通過薄膜（微量一、

二價陽離子將通過薄膜），達成高純度硫酸鋁回收之目的。

圖2.3.1-5 淨水污泥資源化技術流程 資 料 來 源 ： 經 濟 部 工 業 局 資 源 化 工 業 網 2.3.2 國內事業廢

的人力、物力等成本，在行政院環境 保護署與經濟部工業局大力推動下，我國事業廢棄物資源化再利用已有相當之成果，

產業發展屬高技術需求、高市場風險，且產業間彼此相互關聯性大。

依據

後製成於塑膠之相關產品種類甚多，依據經濟部工業局資源化 工業

棄物資源化再利用成果 近年來，國內對資源回收再利用已投入大量

廢棄物資源化產業亦帶來相當龐大之效益，同時廢棄物資源化對溫室氣體減量之貢獻 亦不容小覷。

國內資源化

93 年度資源化產業輔導計畫推估 93 年工業廢棄物資源化量為 1,032.2 萬公噸/

年，依其平均單位價格以每公噸3,177 元計，推估 93 年工業廢棄物資源化之產值約為 327.8 億元，投資總額為 22.4 億元。依據經濟部工業局資源化工業網中，完整的對於 廢棄物資源化產品分類共9 大類，再利用技術、資源化效益以及資源化產品說明如下。

1. 塑膠及塑膠材料 資源化再利用

網資料結果顯示，資源化產品為塑膠及塑膠材料，包含 BOPP 膜、再生塑膠 粒、再生拉鏈等約7 種，其產品名稱、產品特性及資源化效益如表 2.3.2-1 所示。

27

表2.3.2-1 塑膠及塑膠材料資源化產品特性及資源化效益

4. 金屬

6. 工程材料

2.比重在 0.7~1.7，吸水率<30%。

單顆抗壓強度高

再利用做為產業原物料之用，其所帶來之資源化產值以民國91 年~95 年工業廢棄物再 利用量、再生產品產出量和產品產值，如圖推估資源化產業總值自91 年的 249.4 億元 到現今95 年的 385 億元，共計 5 年內成 54.3%在現階段我國整體產業成長趨緩的情 況下，為一出類拔萃之產業。

圖2.3.2-1 91 年~95 年資源化產業之總產值

資料來源：經濟部工業局，「工業廢棄物資源化產業發展年鑑」，2006

31

第三章 我國事業廢棄物資源回收再利用管理架構

學習善用資本與技術，資源的掌握與有效率的管理，是企業生存發展關鍵，亦是 人類與地球村永續發展主要命脈。我政府基於資源永續利用的原則下，經濟部工業局 多年來致力於產源減量與資源回收再利用，行政院環境保護署亦積極研擬事業廢棄物 零廢棄推動方案(草案)；期能促進整體產業資源永續、生態化循環之目標。本計畫服 膺資回收再利用原則，針對我國事業廢棄物循環再利用利用 SWOT 進行分析，探究 其間之相互關係後，再以系統的觀點、管理的思維，提出國內事業廢棄物循環再利用 管理體系架構，詳細內容說明於以下各節中。

3.1 國內事業廢棄物資源回收再利用目前面臨問題瞭解與分析

依據我國事業廢棄物資源回收再利用管理現況，本研究依行政作業規範面、產業 體質面、經營市場面與市場需求面，進行SWOT 分析優勢(Strength)、劣勢(Weakness)、

威脅(Threat)及機會(Opportunity)，如表 3.1-1 所示。

32

表3.1-1 事業廢棄物資源回收再利用 SWOT 分析

面向 優勢(Strength) 劣勢(Weakness) 機會(Opportunity) 威脅(Threat) 行政作業規範 1.我國政府政策支

3.2 國內事業廢棄物資源回收再利用系統範圍界定

本計畫以系統的觀點、物質流之分析，界定事業廢棄物資源回收再利用之系統範 圍及組成。運用物質流分析，主要為幫助決策者瞭解某社會或地區其新陳代謝之工 具，主要調查某物質進入系統內，系統性之評估資源投入、流動及貯存及產出之平衡。

投入可視為物質進口與國內開採之總合，而後在國內經濟體系內，經由國內生產、製 造、成品、銷售等過程，貯存於系統間之經濟、活動、資訊及能量等；經由一系列使 用拋棄至環境後，稱之廢棄物，依循廢清法進行清理；或在體系內回收再使用之物質，

進行再利用，如圖3.2-1 所示。

圖3.2-1 物質流之系統觀念

事業廢棄物資源回收再利用的精神旨在有效回收資源，減少不必要的浪費，其藉 由法律的強制規範台灣地區事業廢棄物再利用與資源回收再利用，因此本計畫主要是 以台灣地區為整體系統範圍，系統範圍下所包含的子系統本計畫界定為：

1. 負責規劃統籌與管理事業廢棄物資源回收再利用之權責單位，包含中央主管 機關、中央目的事業主管機關及縣市主管單位之行政管理系統；

2. 原物料供給商之供應系統及事業單位之生產系統；

34

3. 事業廢棄物資源回收再利用之資源化廠商、公民營處(清)理機構與共同清除 處理機構之回收再利用系統；

4. 事業廢棄物資訊平台與管理系統；

5. 後續資源化再生產品之產銷通路系統。

系統間彼此相互影響如圖3.2-2 所示。

系統間彼此相互影響如圖3.2-2 所示。