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衍生燃料

在文檔中 1.3 研究流程 (頁 33-36)

第二章 文獻回顧

2.4 衍生燃料

被丟棄的物質,從消費環節視之是廢棄物;而從生產環節視之是 原料或可再利用物,如作為衍生燃料(RDF)或剩餘土石方再利用等。

於衍生燃料方面,吳餘東(1999)研究了台灣地區推廣廢棄物衍生燃 料之可行性與潛力;其先彙整先進國家採用之技術及應用案例,再針 對可行性技術之投資、操作營運以及國內適用規模進行分析;最後,

分就氣態衍生燃料、液態衍生燃料及固態衍生燃料等項進行分析,以 掌握台灣地區廢棄物製成衍生燃料之潛力。

衛生掩埋係將廢棄物集中侷限於一特定場所,每日逐層堆置壓 實、消毒及覆土作業,係為廢棄物中間處理及最終處置之方法;主要 功能乃藉其廢棄物本身特性與土壤微生物分解能力,將其轉化為液 體、氣體及殘餘腐植物等物質。在人為適當控制下利用自然界中存在 的土壤微生物將廢棄物中的有機物質加以分解,促使其改變物理性 質、生化上穩定安全及減積作用,於生化反應分解因環境之不同,可 分為好氧性分解與厭氧性分解。一般廢棄物掩埋初期屬好氧階段,當

廢棄物質逐層覆蓋與空氣隔離數日,可利用之氧氣耗盡後即進入厭氧 階段,並開始產生甲烷、二氧化碳及微量其他氣體。有機物在厭氧情 況下,分解反應速率極為緩慢,初期約1~3 年後易分解之有機物大多 已變為腐植物質,欲達穩定狀態約需10~20 年之久(張祖恩、阮寶發、

林健三、杜方裕,1988)。

黃俊傑(2001)指出掩埋場可視為一座生化反應槽,以廢棄物為 原料,產生氣體及水(滲出水),其氣體所佔比率不同可分為主要氣 體與次要氣體;主要氣體是由廢棄物中有機物質腐化分解產生,次要 氣體來自揮化性有機物分解產生。掩埋場氣體之典型成分如表2.1所 示;因為掩埋場之廢棄物長期處於厭氧環境中,可生物分解之有機物 質進行厭氧消化分解所產生之主要氣體為甲烷與二氧化碳,各約佔 40~60﹪。利用沼氣燃燒發電可減低溫室效應持續擴大,且沼氣發電 是國際認可的再生能源,即使以廢棄物焚化爐燃燒發電,都不能算是 再生能源,其利用沼氣發電才屬於真正再生能源(張高華,2005)。

另一方面,垃圾衍生燃料是藉由處理廢棄物而得到的回收能源,

故就廢棄物處理與能源回收的觀點而言,這是一項亟待開發的新興工 程 技 術 。 圖2.1 為 歐 洲 應 用 機 械 / 生 物 前 處 理 程 序 (mechanical / biological pre-treatment , MBT)應用於廢棄物處理之概念,其中衍生燃 料係指廢棄物經過破碎、篩選、烘乾及壓錠等前處理後製成的燃料 錠,並且可依其來源(一般家庭垃圾或工業廢棄物)調整其處理步驟。

Mokrzycki et al. (2003) 於研究水泥工業使用替代燃料之可行性 時,將可行的替代燃料分為固態、液態及氣態三大類;這些衍生燃料 涵蓋的範圍很廣,就廢棄物而言,即包含了一般家庭廢棄物、工業廢 棄物、下水污泥、工業有害廢棄物和生質能...等(摘自許宏銘,

2004)。

美國試驗及材料協會(ASTM)將所使用之垃圾衍生燃料(RDF)分 為七大類,即(1)RDF-1:指都市垃圾(multiple solid waste, MSW) 未經過預先處理程序;(2)RDF-2:經過破碎程序處理;(3)RDF-3:

分離廢棄物中金屬、玻璃及其他之無機物所製成之燃料;(4)RDF-4:

為粉末狀的燃料形式;(5)RDF-5:經過壓縮;(6)RDF-6:液態的 燃料;(7)RDF-7:是將MSW 處理成氣狀的燃料形式。至於替代燃料 的應用方面通常會因每個地方的風俗民情而有所不同,例美國方面則 是因為具有充沛的天然資源-木材,因而將其用於發電廠,作為輔助 燃料。日本及我國則是因為腹地有限,自然資源缺乏,而為了同時處 理廢棄物及有效利用資源,進而推廣發展垃圾衍生燃料。歐盟各國則 是將垃圾所生成的衍生燃料應用於發電廠、水泥窯、造紙廠及各地區 的燃料爐,作為二次燃料的使用(許宏銘,2004;張志誠,2003)。

根據Gendebien et al.(2003)之研究報告指出,如表2.2所示般,自 都市垃圾中製造的RDF已超過1,380,000ton /year(t/a),且主要用於發 電或水泥窯之替代燃料使用。而在2001年歐盟會員國從都市垃圾中生 產製造的RDF要比2000時增加了一倍以上,並且預期在2005年時將會 達到一千三百萬噸的產量,此顯示RDF在歐盟確實為一項重要的發展 項目。亞洲方面,日本及中國大陸對於衍生燃料的應用也很廣泛,其 中日本更是少數幾個將此項技術推展至多種廢棄物應用之國家(摘自 許宏銘,2004)。

國內自從開始發展替代燃料以來,目前已在花蓮縣豐濱鄉設置全 國首座固態廢棄物衍生燃料示範廠;南投南崗工業區內亦有廢棄物資 源化工廠,專門將一般及一般事業廢棄物製成RDF燃料錠。其中,廢 棄物種類包括橡膠、混合塑膠及廢紙排渣等。此外,行政院環境保護 署亦將於澎湖縣興建垃圾資源回收(衍生燃料)廠,以取代原先規劃

興建之垃圾焚化廠。有鑑於國內外衍生燃料之發展,未來衍生燃料將 成為廢棄物處理及再生能源利用之重要發展策略(許宏銘,2004)。

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