國立宜蘭大學建築與永續規劃研究所碩士論文

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國立宜蘭大學建築與永續規劃研究所碩士論文

Graduate Institute of

Architecture and Sustainable Planning National I-Lan University

Master Thesis

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠焚化底渣處理永續規劃 -底渣作為波特蘭水泥替代原料之研究

Sustainable Planning of the Bottom Ash been Produced by Li-Ze Incineration Plant in I-Lan County

-Study for Substituting Part of Raw Materials by Bottom Ash in Portland Cement

指導教授：徐輝明博士

Hui-Mi Hsu, Ph.D.

研究生：馬傳宗 Chuan-Tsung Ma

中華民國九十七年一月

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摘要

臺灣地區目前有 22 座大型垃圾焚化廠完工運轉，家戶垃圾(即一般廢棄物)處理方式已改以焚化為主掩埋為輔，宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化) 廠為前述 22 座焚化廠之一，自 2006 年 4 月起正式交由宜蘭縣政府營運。

利澤焚化廠雖然舒解了宜蘭縣的垃圾處理壓力，但是垃圾經焚化後所產生的灰渣(底渣及飛灰)處理即成為必須解決的問題。宜蘭縣現階段灰渣處理仍以掩埋為主，但掩埋場容積有限，且土地資源珍貴，灰渣應有再利用的永續處理規劃。

底渣產量約占灰渣的七成，本研究係以利澤焚化廠底渣為規劃標的，

將底渣實際清運至宜蘭縣水泥廠處理，作為卜特蘭水泥替代原料，透過文獻探討及實廠驗證，提供宜蘭縣底渣處理之具體建議，亦可供主管機關擬訂本國底渣再利用政策的參考。

本研究除對利澤焚化廠進廠廢棄物成分、底渣成分及底渣毒性溶出值分析，並實際運清運底渣 1,912.56 噸(20.79 噸/日)至水泥廠處理，結果顯示，利澤焚化廠底渣成分為水泥主要成分，在利澤焚化廠操作正常的條件下，該廠全數的底渣(78 噸/日)作為水泥替代原料時，對該水泥廠的水泥品質的影響應極輕微，另底渣經適當的前處理後，則水泥廠的底渣處理能力可以再擴充。

關鍵詞：焚化底渣、永續規劃、卜特蘭水泥、再利用

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Abstract

There are twenty-two incineration plants in Taiwan which are operating now, so garbage (Non-hazardous solid waste) treatment has been changed to incinerator from landfill. Li-Ze Incineration Plant in I-Lan County is one of them. It was operated by I-Lan County government since April 2006.

Although Li-Ze Incineration Plant has release the pressure of waste treatment, but there is a problem that is ash residue treatment (include bottom ash and fly ash) must be solved immediately. Almost all of the bottom ash present still takes burying by the time been in I-Lan County. But the burial site volume is limited, and precious land resources. Ash residue is due to the use of sustainable treatment planning.

The bottom ash accounted for 70% of ash residue. In this study, Li-Ze incinerator bottom ash at the end of the subject for the planning, will be transported to the cement plant in I-Lan County, as Portland cement alternative raw materials. Through the literature of factory certification is provided at the end of the I-Lan County slag handling specific recommendations can be developed for the national competent authority at the end of slag reuse policy for reference.

The addition of Li-Ze incineration plant into the plant composition, composition and slag at the end of the end of the dissolution of Toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) analysis, and send 1912.56 tons(20.79 tons/day) bottom ash to the cement plant, which resulted, Li-Ze incineration Plant at the end of slag cement major components of the composition. Li-Ze incineration plant in normal operation under the conditions of the plant in full at the end of slag (78 tons/day) as a cement substitute raw materials, the cement plant's quality of cement should be very minor, the other residue at the end of the pre-treatment, as appropriate later, the amount of bottom ash treatment in cement plant can be further increased.

Key word：Bottom ash, Sustainable Planning, Portland Cement, Reuse.

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誌謝

本論文順利撰寫完成，首先必須感謝恩師徐輝明教授於專業知識的悉心指導，就學期間待人處事的諄諄教誨，更使本人於受益匪淺，在此表達由衷的敬意與謝忱。

論文審查及口試期間，承蒙本校土木工程系趙紹錚主任與鄭安教授撥冗審視，提供寶貴意見與建議，使本論文更臻完備，學生銘記在心，特此致謝。

在學期間，感謝黃宏謀院長、薛方杰教授、謝宏仁教授對學生在專業知識及生活上的培養教誨，亦在此特表謝意。

求學期間，同窗黃偉訓、林文峰、白偉孝、唐清浿及黃琬婷助教、楊惠茜助教在課業上的砥礪與生活的協助，一併致謝。

研究期間，承蒙宜蘭縣政環境保護局黃秋嫆科長、郭峰志科長、曾伯昌科長、顏佳慧技士及中興工程顧問股份有限公司、達和環保服務股份有限公司協助提供相關資料，並給予指正，諸多協助，在此一併致謝。

最後感謝我的家人，母親簡愛玉、內子林佳慧、胞弟傳堯、姪女山丹，

你們的鼓勵與支持，使我無後顧之憂專注於學業上，順利完成本篇論文，

再次感謝。

馬傳宗謹誌

中華民國九十七年一月

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目錄

中文摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ Ⅰ 英文摘要‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ Ⅱ 誌謝‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ Ⅲ 目錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ Ⅳ 圖目錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ Ⅶ 表目錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ Ⅸ 第一章緒論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 1

1.1 研究動機及目的‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 1 1.2 研究內容‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 2 第二章宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠介紹‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 4 2.1 宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠基本資料‧‧‧‧‧‧‧‧ 4 2.2 焚化流程說明‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 5 2.3 宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠污染防制‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 8 2.4 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廠區配置及主要設備規

範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 11 2.5 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠主要設備功能及容量‧‧ 16 2.6 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廢棄物來源‧‧‧‧‧‧ 23 第三章文獻回顧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 26 3.1 焚化底渣來源、產量及特性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 26

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3.2 國外底渣再利用管理方式及相關規定‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 31 3.3 國內底渣再利用管理方式及相關規定‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 35 3.4 國內底渣再利用現況‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 41 第四章廢棄物焚化底渣作為卜特蘭水泥替代原料的可行性評估‧‧‧ 46 4.1 卜特蘭水泥的製造與特性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 46 4.2 水泥廠旋轉窯燃燒條件‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 47 4.3 廢棄物焚化底渣對水泥燒製過程的影響‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 48 第五章宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠焚化底渣作為卜特蘭水

泥替代原料實作‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 71 5.1 水泥廠(再利用機構)底渣貯存方式及容量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 71 5.2 再利用方法、流程、水泥廠(再利用機構)設備規格、取代原

料製程比例‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 73 5.3 質量平衡‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 76 5.4 再利用產品名稱、規格及用途‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 77 5.5 水泥廠(再利用機構)煙道即時監測數據‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 79 第六章結論與建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 101

6.1 結論‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 101 6.2 建議‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 102 參考文獻‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 104 附錄‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 108

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附錄-1 宜蘭縣與花蓮縣垃圾處理區域合作行政契約書‧‧‧‧‧‧ 108 附錄-2 一般事業廢棄物代碼表(D類) ‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 111 附錄-3 粒狀污染物不透光率監測設施之規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 123 附錄-4 二氧化硫及氮氧化物監測設施之規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 143 附錄-5 稀釋氣體監測設施之規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 152 附錄-6 排放流率監測設施之規範‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 153

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圖目錄

圖2.2-1 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠焚化流程圖‧‧‧‧‧ 7 圖2.4-1 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廠區配置圖‧‧‧‧‧ 11 圖3.1-1 連續式垃圾焚化爐底灰產生流程圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 27 圖 5.2-1 焚化底渣作為水泥替代原料之再利用流程簡圖‧‧‧‧‧ 75 圖 5.5-1 出廠水泥燒失量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 83 圖 5.5-2 出廠水泥氧化矽含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 83 圖 5.5-3 出廠水泥氧化鋁含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 83 圖 5.5-4 出廠水泥氧化鐵含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 84 圖 5.5-5 出廠水泥氧化鈣矽含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 84 圖 5.5-6 出廠水泥氧化鎂矽含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 84 圖 5.5-7 出廠水泥三氧化硫含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 85 圖 5.5-8 出廠水泥游離石灰含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 85 圖 5.5-9 出廠水泥 C³S 含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 89 圖 5.5-10 出廠水泥 C2S 含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 90 圖 5.5-11 出廠水泥 C³A 含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 90 圖 5.5-12 出廠水泥 C⁴AF 含量折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 90 圖 5.5-13 出廠水泥表面積折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 95 圖 5.5-14 出廠水泥正常稠度折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 95

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圖 5.5-15 出廠水泥初凝時間折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 95 圖 5.5-16 出廠水泥終凝時間折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 96 圖 5.5-17 水泥廠(再利用機構)-2007 年 1 月～10 月「不透光率」即

時監測折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 99 圖5.5-18 水泥廠(再利用機構)-2007年1月～10月「氮氧化物」即時

監測折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 99 圖5.5-19 水泥廠(再利用機構)-2007年1月～10月「氧氣」即時監測

折線圖‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 100

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表目錄

表 2.4-1 垃圾收受系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 12 表 2.4-2 焚化系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 12 表 2.4-3 飛灰及底渣運送系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 13 表 2.4-4 空氣供給系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 13 表 2.4-5 廢熱回收系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 14 表 2.4-6 廢氣處理系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 14 表 2.4-7 其他設備主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 16 表2.4-8電力系統主要設備規範表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 16 表2.6-1 利澤垃圾資源回收(焚化)廠進廠廢棄物統計表‧‧‧‧‧ 25 表 3.1-1 焚化底渣各成分分佈特性表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 28 表3.1-2 台灣地區都市垃圾焚化底渣粒徑分佈‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 29 表3.1-3 台灣焚化底渣與利澤焚化廠底渣之化學成分比較表‧‧‧‧ 30 表 3.1-4 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠底渣毒性溶出試驗值統

計表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 31 表3.2-1 國外底渣再利用管理方式及運用範圍‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 33 表 3.3-1 國內焚化底渣各類型再利用方式之品質標準‧‧‧‧‧‧‧ 38 表 3.4-1 國內大型垃圾焚化廠明細表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 43 表 3.4-2 宜蘭縣現有垃圾衛生掩埋場剩餘容量彙整表‧‧‧‧‧‧‧‧ 45 表 4.2-1 廢棄物焚化爐與水泥廠旋轉窯燃燒條件比較表‧‧‧‧‧ 48

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表 4.3-1 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠焚化底渣「氯鹽」濃度 50 表 4.3-2 水泥廠按氯含量限值估算收受利澤焚化廠底渣量試算表‧‧ 51 表 4.3-3 宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠底渣之氧化鈉、氧化鉀含

量‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 52 表 4.3-4 宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠底渣之氧化鈉、氧化鉀含

量-水洗後‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 52 表 4.3-5 水泥廠按總鹼含量限值估算收受利澤焚化廠底渣量(水洗

前)試算表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 53 表 4.3-6 水泥廠按總鹼含量限值估算收受利澤焚化廠底渣量(水洗

後)試算表 54

表 4.3-7 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠垃圾性質成分分析表

-貯坑 2006.8.11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 56 表 4.3-8 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠垃圾性質成分分析表

-貯坑 2007.8.10‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 60

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表 4.3-12 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠垃圾性質成分分析表 -家戶 2006.8.11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 61 表 4.3-13 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠垃圾性質成分分析表

-家戶 2006.11.17‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 62 表 4.3-14 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠垃圾性質成分分析表

-事業 2006.8.11‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 66 表 4.3-18 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠垃圾性質成分分析表

-事業 2007.8.10‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 70

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表 5.1-1 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠底渣清運進水泥廠(再

利用機構)統計表‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 72 表 5.4-1 第一型卜特蘭水泥及第二型卜特蘭水泥之化合物含量及相

關材料性質‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 78 表 5.5-1 水泥原料添加焚化底渣之出廠水泥化學分析(1) ‧‧‧‧‧ 79 表 5.5-2 水泥原料添加焚化底渣之出廠水泥化學分析(2) ‧‧‧‧‧ 86 表 5.5-3 水泥原料添加焚化底渣之出廠水泥物理特性‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧ 91 表 5.5-4 2007 年 1 月～10 月水泥廠煙道即時監測數據表‧‧‧‧‧ 97

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第一章緒論

1.1 研究動機及目的

隨著臺灣經濟的蓬勃發展，人民生活水準日益提昇，廢棄物的種類、

性質也愈趨複雜，臺灣地區之垃圾產量逐年增加而有廢棄物處理設施不敷使用的情形，一般家戶垃圾以掩埋方式處理，已不符民眾對環境品質之要求，且掩埋場址尋覓不易，民眾抗爭事件履見不鮮，故行政院環境保護署於民國80年訂定「垃圾處理方案」，以「焚化為主、掩埋為輔」為垃圾處理之主軸，並訂定「臺灣地區垃圾資源回收(焚化)廠興建計畫」及「鼓勵公民營機構興建營運垃圾焚化廠推動方案」，興建垃圾焚化廠，以達成垃圾焚化處理目標。

宜蘭縣為解決一般家戶垃圾處理問題，乃積極向上級政府爭取經費，

將原定設置於利澤工業區內之廢棄物處理廠擴大為區域性垃圾焚化廠，自 86年動工，歷經統包商(大穎公司)倒閉及日商三菱重工業股份有限公司承接興建工程，於2006年4月7日正式營運，營運期間至少20年(至115年)，目前宜蘭縣家戶垃圾全部以焚化處理，僅少量之不可燃廢棄物仍以掩埋處理。

焚化處理有使廢棄物減量化、資源化、無害化、衛生化的特性，宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠營運後，雖然有效舒解宜蘭縣一般廢棄物處理的壓力，減緩掩埋場的負荷，但是隨之而來的即是棘手的灰渣處理問題，

其中底渣產出量約為生垃圾 13%，含有少量重金屬，污染性較低，惟其產量

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較大，占用掩埋場容積。

衛生掩埋雖符合法令規定，但其容積有限且為鄰鄙設施(Not In My Back Yard，NIMBY)闢建不易，站在資源永續利用的立場，廢棄物應以資源化、

再利用為優先處理方式，尋求經濟、無害的資源再利用方式成為各界努力的方向。本研究以宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠為試驗廠，以其焚化底渣作為卜特蘭水泥替代原料，期能提供國內底渣再利用另一可行方案，

以解決底渣處理問題。

1.2 研究內容

廢棄物焚化底渣作為卜特蘭水泥替代原料在國外已有實廠運轉，惟國內目前礙於法令限制，未能開放此一再利用途徑，本研究將針對宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠底渣作為部分卜特蘭水泥替代原料的可行性進行分析，以實廠運作數據建立再利用模式，期能解決該廠的底渣處理問題，

並可作為主管機關在制定底渣再利用制度的參考，使國內各個廢棄物焚化廠底渣再利用型態更為多元。

本研究之主要內容如下：

1. 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠現況

包括宜蘭縣一般廢棄物特性、產量，宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化) 廠焚化處理流程、底渣處理現況。

2. 文獻探討

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包括焚化流程、焚化底渣物理、化學性質、底渣資源化再利用技術及應用現況、法令限制、水泥的物化特性。

3. 初步評估宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠底渣作為卜特蘭水泥替代原料的可行性。

4. 提供底渣再利用建議方案。

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第二章宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠介紹

2.1 宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠基本資料[1]

工程名稱：宜蘭縣利澤垃圾資源回收（焚化）廠續建統包工程

廠址位置：位於宜蘭縣五結鄉成功段之利澤工業區內(廠址：宜蘭縣五結鄉利澤工業區利工二路 100 號)，廠區面績約 10 公頃，

高程約 EL.+6.6~+10 公尺，廠址中約 6.3 公頃作為本工程建廠用地，廠區北側約 3.7 公頃將作為回饋設施用地。

用地面積：用地面積約 6.3 公頃

一般廢棄物處理服務區域：宜蘭縣三星鄉、五結鄉、冬山鄉、南澳鄉、

員山鄉、壯圍鄉、大同鄉、宜蘭市、礁溪鄉、羅東鎮、蘇澳鎮、頭城鎮等十二個鄉鎮市；花蓮縣北區五鄉鎮市，包括花蓮市、吉安鄉、新城鄉、壽豐鄉、秀林鄉。

設廠容量：600 公噸/日（共二爐，每爐 300 公噸/日）

工程經費：約新台幣 22 億 7 仟 6 佰萬元主辦機關：行政院環境保護署

顧問機構：中興工程顧問股份有限公司

建廠統包商：MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD 工程期限：民國 91 年 2 月 26 日至 94 年 9 月 1 日完工日期：94 年 8 月 30 日（提前 2 天完成）

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所有/管理機關：宜蘭縣政府環境保護局（工程驗收後由環保署移交宜蘭縣政府營運管理該廠）

代操作管理單位：達和環保服務股份有限公司（自民國 2006 年 4 月 7 日起合約期限為 20 年）

焚化廠效益：

1.將垃圾中之可燃物質焚化後，使其體積減為原有十分之一左右，再將底渣送至掩埋場掩埋，並使垃圾達到減量化、安定化、

衛生化、資源化等目的。

2.透過廢熱回收鍋爐將燃燒產生的熱能，讓渦輪發電機發電，除了可以提供該廠自用電力外，尚可將剩餘電力售予台電，達到能源再利用減少能源的浪費。

2.2 焚化流程說明

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠焚化流程主要可分為5大流程，

包括垃圾收受及處理流程、燃燒空氣流程、灰燼流程、蒸汽流程、廢氣流程，如圖2.2-1所示，其中灰燼流程又可細分為底渣流程及飛灰流程，另有廠內廢水處理流程，說明如下：

1.垃圾收受及處理流程

垃圾車→出入口地磅→傾卸平台→垃圾貯坑→垃圾吊車→燃燒室。

2.燃燒空氣流程：

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一次空氣送風機→空氣預熱器→燃燒室→二次空氣送風機。

3.底渣流程：

燃燒系統→出灰器→底渣輸送帶→底渣貯坑→底渣吊車→掩埋場掩埋。

4.飛灰流程：

過熱器、節熱器、半乾式洗煙塔、袋濾式集塵器→飛灰輸送機→飛灰貯槽→飛灰固化廠→掩埋場掩埋。

5.蒸汽流程：

廢熱回收鍋爐→汽輪機→發電機→蒸汽凝結器→冷凝水槽。

6.廢氣流程：

燃燒室→節熱器→半乾室洗煙塔→袋濾式集塵器→誘引抽風機等→

廢氣再加熱器→煙囪。

7.廢水處理流程：

無機廢水→pH調整→加藥→沉澱生物處理→沉澱→濾砂→消毒→回收再利用(零排放)

有機廢水→pH調整→沉澱生物處理→沉澱→濾砂→消毒→回收再利用(零排放)

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2.3 宜蘭縣利澤圾資源回收(焚化)廠污染防制

該廠採用現代化大型機械式焚化爐二座，每座每日可處理300公噸垃圾，垃圾經燃燒後產生之廢熱，以廢熱回收鍋爐將廢熱回收產汽，

並設置汽輪發電機將產生之蒸汽發電。垃圾焚燒後所生之廢氣，經選擇性非觸媒氮氧化物去除設備（selective non-catalytic reduction，

SNCR）、半乾式洗煙塔、活性碳噴入設備、及袋濾式集塵器等廢氣處理設備處理後，使廢氣中氮氧化物（NOx）、酸性氣體（如SOx、HCl等）、

粒狀污染物及戴奧辛等物質之排放值，比國家排放標準更為嚴格。全廠製程及生活產生之廢水，則收集至廢水處理廠處理後，全部回收使用（零排放）。

該廠部份環境保護之相關處理設備概述如下：

1.底渣及飛灰處理

該廠焚化垃圾所產生底渣之灼熱減量控制在 5%以下，底渣落入出灰器冷卻後，由出灰器末端排入震動式輸送機輸送至底渣貯坑暫存，

再以底渣吊車抓取裝載卡車運出廠外衛生掩埋。

焚化所產生之飛灰，採與底渣分開收集貯存方式，全程皆採密閉式輸送，以防止洩漏造成環境污染。鍋爐、洗煙塔及袋濾式集塵器所產生之飛灰及其反應產物，經收集貯存於飛灰貯倉後，藉所設之飛灰固化系統，將其與水泥、螫合劑及水依比例混合，混練成為粒狀固化

(25)

物，輸送至固化物貯坑養生後，始送至衛生掩埋場掩埋。藉由螫合劑將重金屬緊緊結合並以水泥固化成型，防止此有害物質再釋出，使其溶出試驗結果低於環保署所公佈之有害事業廢棄物認定標準。

2.廢氣處理系統

每爐廢氣處理設備主要包括：選擇性非觸媒氮氧化物去除設備

（SNCR）、半乾式洗煙塔、活性碳噴入設備及袋濾式集塵器。該廠焚化垃圾後之氮氧化物控制，除藉由適當燃燒條件之控制，減低氮氧化物（NOx）之生成外，更進一步將尿素溶液，由噴嘴噴入爐內高溫區將其還原成氮氣及水分子，噴入時藉由壓縮空氣使還原劑達到最佳霧化效果，以控制其排放量。

廢氣離開鍋爐出口溫度約維持 220℃~260℃，而後進入半乾式洗煙塔，藉由霧化轉動設備噴出之消石灰乳泥去除廢氣中之酸性氣體

（HCl、SOx 等），並將廢氣冷卻約 140℃~150℃。廢氣離開洗煙塔後，

再藉由下游之袋濾式集塵器，分離收集其中之粒狀污染物及部份重金屬污染物。

另為增加氣態重金屬汞之去除效果，於洗煙塔及袋濾式集塵器間之煙道，噴入適量之活性碳粉末，以吸附汞蒸氣及微量有害有機污染物（戴奧辛/口夫喃等），吸附後之活性碳，亦經由下游之袋濾式集塵器分離收集之。經上述廢氣經處理程序妥善處理後，該廠廢氣處理後

(26)

排放值較國家空氣污染物排放標準更為嚴格，比起世界先進國家毫不遜色。

3.廢水處理系統（零排放）

為達到焚化廠廢水『零排放』之目標，該廠設有污水處理設備，

主要包括物理/化學處理系統、生物處理系統、砂濾處理系統及污泥處理系統等。廢水處理後之回收水再利用，主要供廠內半乾式洗煙塔冷卻水與消石灰乳用水、出灰器、車輛清洗、地板清洗等使用。

4.除臭設備

由於垃圾水份含量高，有機物質易腐敗而產生臭味，在正常操作情況下，垃圾燃燒所需之一次助燃空氣均抽自垃圾貯坑，使含臭味之空氣藉由爐內焚化高溫燃燒分解，並使坑內維持負壓防止臭味外溢。

該廠並設置活性碳吸附塔系統以供焚化爐停機時啟動運轉，以控制臭味不逸出廠外。

另於垃圾傾卸平台區設置有除臭劑噴灑系統及垃圾車進出傾卸平台大門，以有效控制臭味外溢。垃圾車於傾倒垃圾後，均須先至洗車場清洗再出廠，以防止滲出水滴落污染路面。

5.廢氣連續排放監測系統

該廠廢氣連續排放監測項目包括不透光率(Opacity)，NOx，NH³， SOx，CO，HCl、H²O、溫度及流量等。

(27)

2.4 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廠區配置及主要設備規範

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廠區平面可以大致區分為傾卸平台、鍋爐區、發電設備區、桶槽區、廢氣處理區、管理大樓、煙囪、地磅、配水池、生態池及停車場等，配置圖如圖 2.4-1。

圖 2.4-1 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廠區配置圖[2]

(28)

利澤垃圾資源回收(焚化)廠主要設備規範如下：

1.垃圾收受系統主要設備規範如表 2.4-1 表 2.4-1 垃圾收受系統主要設備規範表

項目數量及規範

垃圾傾卸門 9 組

巨大垃圾傾卸門 1 組

垃圾/灰渣磅稱（40 公噸） 2 組/2 組粗大垃圾破碎機（液壓閘刀剪斷式） 1 組

容量 10m³/t 100 立方公尺/小時容量 15m³/t 140 立方公尺/小時容量 20m³/t 180 立方公尺/小時垃圾吊車（架空行走式） 2 部

輸送能力 40 公噸/小時-部

垃圾貯坑容量約 7,200 立方公尺

2.焚化系統主要設備規範如表 2.4-2 表 2.4-2 焚化系統主要設備規範表

進料斗 2 組

進給器 2 組

爐體 2 座

設計垃圾低位發熱量 2,300 仟卡/公斤範圍 1,400 ~ 3,000 仟卡/公斤處理能力 300 公噸/24 小時/座

爐溫 850 ~ 1050 ℃

廢氣停留時間 2 秒以上

點火/輔助燃燒器（每爐） 2 組

(29)

3.飛灰及底渣運送系統主要設備規範如表 2.4-3 表 2.4-3 飛灰及底渣運送系統主要設備規範表

每爐飛灰輸送能力 1.5 公噸/小時

每爐底渣輸送能力 5.0 公噸/小時

每爐出灰器能力 5.0 公噸/小時

飛灰貯倉容量 2 天全廠產量

底渣貯坑容量 3 天全廠產量

灰渣吊車 2 部

輸送能力 40 公噸/小時-部

4.空氣供給系統主要設備規範如表 2.4-4 表 2.4-4 空氣供給系統主要設備規範表

一次空氣送風機 2 台

二次空氣送風機 2 台

空氣預熱器 2 組

(30)

5.廢熱回收系統主要設備規範如表 2.4-5 表 2.4-5 廢熱回收系統主要設備規範表

廢熱鍋爐（自然循環式） 2 座

蒸汽條件（溫度，壓力） 400℃，40 公斤/平方公分產汽量 38 公噸/小時-部

汽渦輪發電機 1 部

設置容量 16,200 瓩

MCR 發電量 14,700 瓩

汽輪機出口蒸汽冷凝器（氣冷式） 1 組

鍋爐補充水處理設備 2 套

處理水量產汽量之 10 ﹪

6.廢氣處理系統主要設備

表 2.4-6 廢氣處理系統主要設備規範表

選擇性非觸媒氮氧化物去除設備（SNCR）＋

活性碳噴入設備＋半乾式洗煙塔＋袋濾式集塵器

2 套

誘引抽風機 2 台

廢氣再熱器 2 組

(31)

7.廢水處理設備（零排放）

物化處理＋活性污泥法＋三級處理 1 式 8.除臭設備：

活性碳吸附塔與除臭劑噴灑系統 1 式 9.其他設備主要設備規範如表 2.4-7

表 2.4-7 其他設備主要設備規範表

緊急柴油引擎發電機（750Kw） 1 組

洗車設備 2 組

廢氣連續監測系統 4 組

10.電力系統主要設備規範如表 2.4-8 表 2.4-8 電力系統主要設備規範表

電力供給 161kv

161kv 氣體絕緣開關裝置 1 組 11.4kv 開關裝置 1 式 3.45kv 開關裝置 1 式 11.控制系統

微電腦分散式控制系統（DCS） 1 套 12.煙囪

鋼筋混凝土外殼，內設排煙管 2 支，高度為 120 公尺，煙囪內設有爬梯及維修電梯。

13.廠房：約長 145 公尺，寬 89.6 公尺，高 36 公尺。

(32)

2.5 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠主要設備功能及容量 1.地磅：4 組 x 40 公噸

為磅稱並紀錄焚化廠之進出車輛(垃圾車、底渣及固化物清運車等)載重量，所有地磅設計稱重量均可自動紀錄及統計稱重量資料，

作為管理、收費及焚化廠操作之參考。依設廠規範，該廠將設有四組電子式地磅，其中二組供垃圾車使用，二組供底渣及固化物清運車使用。

2.傾卸區大門：2 組

防止傾卸區噪音產生、灰塵飛揚及臭氣四溢。垃圾傾卸區係採密閉式之建築物，只留垃圾車進出大門及工作人員通行之小門，以封閉隔絕垃圾傾卸操作時所產生之噪音、灰塵及臭氣等。傾卸區於進出口各設一組大門，平時保持關閉，杜絕臭氣及蚊蠅等昆蟲，以維持環境衛生。

3.傾卸門：10 組

避免垃圾貯坑臭氣逸出。垃圾由傾卸口傾入垃圾貯坑，為避免臭氣由垃圾貯坑逸出，除垃圾貯坑應保持負壓狀態外，傾卸口並以門隔絕，且萬一貯坑內的垃圾起火燃燒時，也可防止火及濃煙往傾卸區延伸。考慮垃圾車進廠車次，該廠於傾卸區設有 9 個傾卸口供一般垃圾傾倒，另設 1 個傾卸口，專供粗大垃圾傾卸用。

(33)

4.巨大垃圾破碎機：1x10 公噸/小時

破碎粗大垃圾用。木頭及家具等體積較大之垃圾，需以吊車或由垃圾車直接傾倒至破碎機內加以切碎，以免卡在焚化爐之滑槽或排灰滑槽。因此該廠裝設巨大垃圾破碎機一組。

5.垃圾貯坑：7200 立方公尺

貯存垃圾用。垃圾焚化前，先貯存於垃圾貯坑，經適當時間，使附著其上之水份滲入坑底，並用吊車抓斗作均勻混合，以獲較乾燥而均勻的垃圾，俾利燃燒。貯坑為一封閉隔絕之混凝土建築物，由於焚化垃圾之助燃空氣均自貯坑內抽取，故貯坑內常處於負壓狀態以防止臭氣逸出，坑底並設置滲出水收集系統，以利滲出污水之抽取。貯坑內共裝設 3 具消防水槍，當貯坑中垃圾起火時可供滅火之用。垃圾貯坑容量一般均以三天之最大日處理量為設計值，以該廠規模而言，其有效貯存容積為 7,200 立方公尺。

6.垃圾吊車：2x40 公噸/小時、抓斗容量：3 公噸

該廠設有 2 組垃圾吊車，垃圾吊車把垃圾由貯坑抓送至焚化爐進料斗，並將坑內垃圾作適當混合及調配，以均質化及穩定化垃圾性質。

7.垃圾吊車操作室

供操作人員操作吊車用。於進料斗對面較高之位置設置垃圾吊車控制室，以獲致良好之視界，並以強化玻璃與貯坑隔絕。操作人員由

(34)

控制室內操縱吊車，並監視垃圾貯坑、加料斗、粗大垃圾破碎機及垃圾傾卸口之操作狀況，並於垃圾起火時操作滅火槍瞄準火源滅火。

8.焚化爐體：2x300 公噸/日

完全燃燒垃圾用。本部分為垃圾焚化廠之主體設備，其構造主要包含進料斗、滑槽、進給系統、爐床、爐壁及驅動設備等。滑槽附有關斷門，於停爐初期關閉，避免爐內廢氣逸出進入垃圾貯坑而造成危險；進給系統用以推送垃圾進入爐床並控制加料速度，為控制燃燒之主要設備；爐床之傳送及翻攪速度由驅動設備控制；爐壁則能耐高溫、腐蝕及摩擦。該廠設置 2 焚化爐體，每座每日之連續處理能力達 300 公噸，焚化爐底渣之灼熱減量在 5%以下。

9.一次空氣送風機：2x61500 Nm³/H

抽取助燃空氣並使垃圾貯坑保持負壓。自垃圾貯坑抽取助燃空氣，並自爐床下送入爐內，期使垃圾完全燃燒，並保持貯坑負壓狀態，

送風量約佔燃燒所需空氣之 75%。

10.一次空氣預熱器：46524 Nm³/H

加熱一次空氣。以蒸汽間接加熱一次空氣，出口之最高空氣溫度約為 200℃。

11.二次空氣送風機：2x24600Nm³/H

自垃圾貯坑抽取供應未燃盡氣體作完全燃燒所需之空氣。控制爐

(35)

溫用，並將未燃盡之氣體予以完全燃燒，送風量約佔燃燒所需空氣之 25%。

12.廢熱回收鍋爐：2x40.5 公噸/小時

高溫廢氣冷卻用並產生蒸汽。冷卻高溫廢氣並產生蒸汽以回收熱能。主要由汽鼓、水鼓、水管壁、降水管、蒸發器及過熱器等構成。

每座焚化爐各設置一座廢氣冷卻鍋爐，蒸汽壓力及溫度分別為 40kg/cm²A 及 400℃。鍋爐出口處之廢氣溫度約為 220～260℃，每座廢熱鍋爐之產汽量於最大連續運轉負載時(MCR)為 38 公噸/小時。

13.半乾式洗煙塔：2 組

噴入消石灰乳泥去除廢氣中之有害氣體。每座焚化爐各設置乙座半乾式洗煙塔，廢氣在半乾式洗煙塔中與消石灰乳泥產生化學中和反應，去除廢氣中之酸性氣體。洗煙後之廢氣溫度降至 150℃左右。

14.袋濾式集塵器：2 組

每座焚化爐各設置乙座，以去除廢氣中之煙塵及中和反應產物。

15.誘引抽風機：2x2510Nm³/min

抽送廢氣。每座爐體設置一組誘引抽風機，將廢氣由袋濾集塵器抽出，此段廢氣溫度約 140℃，再經煙囪排至大氣。

16.煙囪：2x120 公尺

廢氣排放及擴散。廢氣經高溫空氣混合加熱後，由煙囪內之排氣

(36)

管排入大氣。煙囪外殼為鋼筋混凝土，內部設置 2 支排氣鋼管，煙囪口排氣溫度約在 140℃以上。煙囪高度為 120 公尺，以增大氣擴散效應減少污染物著地濃度。

17.出灰器：2x5 公噸/小時

冷卻高溫之底渣，並將冷卻後底渣輸送至振動式輸送機。自爐體排出之底渣為高溫狀態，須先經底渣冷卻設備以再利用水冷卻後，再行輸送至振動式輸送機，冷卻後之底渣含水率約 15%，其處理容量為每小時 5 噸。

18.振動式輸送機／灰渣分配器：2x5 公噸/小時將底渣輸送並均勻分散至底渣貯坑。

19.鍋爐飛灰輸送機：4x0.2 公噸/小時

將#1、#2 鍋爐、節熱器集灰斗收集之飛灰送至飛灰共通輸送機。

20.飛灰共通輸送機：3x2.3 公噸/小時

將過熱器、節熱器及洗煙塔所收集之飛灰送至飛灰貯倉及潤濕設備，每組處理容量約為 2.3 噸／小時。

21.飛灰固化系統：1x3.4 公噸/小時

固化飛灰防止重金屬溶出污染。以水泥、螯合劑將飛灰固化，再送入固化物貯坑，以避免重金屬溶出污染。

22.底渣貯坑：490 立方公尺

(37)

貯存底渣。貯存焚化後之底渣用，坑底設置底渣滲出水收集系統，將滲出水收集後送往污水處理廠處理。

23.固化物貯坑：80 立方公尺貯存飛灰固化物。

24.灰渣吊車：2x40 公噸/小時

將底渣及固化物由貯坑吊運至清運卡車上。

抓斗容量：3.5 立方公尺 25.柴油貯槽：2x100 立方公尺

貯存柴油，以供燃燒器及緊急柴油發電機使用，其容量為 100m³X2 座。

26.燃燒器：8 組

每爐設置二組使用柴油之點火燃燒器，供焚化爐起動點火用；及二組輔助燃燒器，當運轉中垃圾之熱值太低時，以噴油助燃維持適當爐溫。

27.汽輪發電機組：1x16200 KW

將蒸汽之熱能轉換成電能。該廠設置一組汽輪發電機，將蒸汽之熱能轉換成電能，其裝置容量為 16,200KW。

28.氣冷式蒸汽凝結器：1 組

將低壓蒸汽冷凝為凝結水，全廠共設置 8 個氣冷風扇，每小時蒸汽流量 65 噸。

(38)

29.空氣抽除器：2 組 x 15kg/H

將滲入蒸汽凝結器內之不凝縮氣體抽出並排放至大氣，以維持蒸汽凝結器之真空度，使低壓蒸汽易於冷凝，並避免氧氣殘留於給水中，損害鍋爐。

30.凝結水槽：1 組 x 30m³

提供汽輪機於運轉時產出冷凝水儲放之用。

31.除氧器及給水槽：1 組

將鍋爐給水溫度提高以去除水中溶氧，並儲存鍋爐運轉時所需鍋爐補充水。

32.洩水槽：1 組

儲存一次空氣預熱及蒸汽分配管匣等之排洩水。

33.補充水處理廠：1 組處理及製造鍋爐補充水。

34.儀控系統

該廠之數位控制系統係採分散式控制系統(Distributed Control System，DCS)，其資料傳輸線路以雙重方式設計(Redundant Design) 以提高系統之可靠度。

35.廢水收集處理廠：1 組

收集全廠有機及無機廢水，經處理淨化後供全廠用水再生利用，

(39)

達到該廠廢水零排放要求。

2.6 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廢棄物來源

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠廢棄物主要來源有三，分述如下：

1.宜蘭縣一般家戶垃圾

宜蘭縣十二鄉鎮市，包括宜蘭市、羅東鎮、蘇澳鎮、礁溪鄉、壯圍鄉、員山鄉、冬山鄉、五結鄉、三星鄉、大同鄉、南澳鄉，每日垃圾清運量約270公噸。

2.花蓮縣一般家戶垃圾

花蓮縣北區五鄉鎮市，包括花蓮市、吉安鄉、新城鄉、壽豐鄉、

秀林鄉，每日垃圾清運量約140公噸。

宜蘭縣與花蓮縣於2005年7月在行政院環境保護署見證下簽署

「垃圾處理區域合作行政契約書」，為全國首例，行政契約內容如附錄-1[3] ，其係為因應花蓮縣停建一般廢棄物焚化廠及宜蘭縣一般廢棄物不足；契約主要精神係由宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠代處理花蓮縣一般家戶垃圾每日150～200公噸，該垃圾量並納入利澤焚化廠委託操作合約保證量，以降低政府之垃圾處理成本，同時解決花蓮縣一般家戶垃圾處理壓力。

3.可燃性一般事業廢棄物

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠代操作廠商收受之一般事業

(40)

廢棄物，每日廢棄物清運量約180公噸。為非屬公告應回收或再利用之一般事業廢棄物代碼D類之可燃性廢棄物(附錄-2)。

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠自 2006 年 4 月至 2007 年 10 月共收受處理廢棄物總計 314,978.35 公噸，其中宜蘭縣 12 鄉鎮市公所交付廢棄物計 158,535.36 公噸，花蓮縣政府交付廢棄物計 58,971.96 公噸，代操作廠商自收廢棄物計 97,471.03 公噸，又花蓮縣廢棄物自 2006 年 8 月開始陸續清運進廠，詳如表 2.6-1。

(41)

表 2.6-1 利澤垃圾資源回收(焚化)廠進廠廢棄物統計表(單位:公噸) 代操作廠商自收廢棄物宜蘭縣 12 鄉鎮市公所

清運量花蓮縣

宜蘭縣事業外縣市事業 2006 年 4 月 6067.70 0.00 184.31 2884.40 2006 年 5 月 8356.16 0.00 257.88 6932.34 2006 年 6 月 8665.68 0.00 232.65 5349.08 2006 年 7 月 8815.28 0.00 402.74 5603.82 2006 年 8 月 8647.22 1655.37 341.19 6317.48 2006 年 9 月 7640.46 3977.86 415.43 5847.53 2006 年 10 8524.55 4062.76 403.26 2921.35 2006 年 11 7759.92 4250.85 299.56 3088.82 2006 年 12 7285.10 4079.61 329.65 5719.18 2007 年 1 月 7449.80 4559.33 364.11 7503.87 2007 年 2 月 8594.46 4756.53 441.18 4659.24 2007 年 3 月 8114.27 4495.41 840.65 4516.70 2007 年 4 月 8234.97 3683.45 663.10 4698.97 2007 年 5 月 8627.40 4145.44 931.57 4386.11 2007 年 6 月 8887.84 4489.17 844.37 4848.42 2007 年 7 月 9213.84 4165.52 1508.69 2945.99 2007 年 8 月 9332.57 3429.59 1226.41 2895.60 2007 年 9 月 8166.28 4701.04 1184.89 2279.21 2007 年 10 10151.86 2520..03 1226.92 1974.36

小計 158,535.36 58,971.96 10,871.64 86,599.39 合計 217,507.32 97,471.03

合計 314,978.35

備註：資料起始日為焚化廠正式營運日(2006 年 4 月 7 日)。

(42)

第三章文獻回顧

3.1焚化底渣來源、產量及特性

一般廢棄物焚化流程將產生15％～20％灰渣，灰渣又可分為底渣及飛灰；其中底渣又可細分為細渣(grate shifting)及底灰(bottom ash)，飛灰又可細分為鍋爐灰(boiler ash)及飛灰(fly ash)[4]。

1.細渣(grate shifting)：

為焚化爐床上爐條間細縫落下，收集後一般與底灰合併處理，成份包括熔融的鋁、玻璃碎片及其他金屬等。

2.底灰(bottom ash)：

為廢棄物經焚化後由爐床尾端之後燃段排出之殘餘物，主要成份包括可燃物燃燒後之灰分、不完全燃燒之可燃物及不可燃物，一般經水淬冷卻後排出。

3.鍋爐灰(boiler ash)：

為廢氣中懸浮微粒被鍋爐管阻擋而掉落於集灰斗，或附著於鍋爐管而被吹灰器吹落之微粒，一般與飛灰併同收集。

4.飛灰(fly ash)

為空氣污染防制設備所收集的細微顆粒，如旋風集塵器、靜電集塵器、半乾式洗煙塔、袋慮式集塵器所收集之反應物。

一般廢棄物可分為水分、可燃分及灰分三成分，垃圾投入焚化爐經

(43)

乾燥段、燃燒段燃燒後剩餘之可燃分及灰分則經水淬排出為底灰，一般連續式垃圾焚化爐底灰產生流程如圖3.1-1[5]。

圖3.1-1 連續式垃圾焚化爐底灰產生流程圖

一般廢棄物焚化底渣為非均質性混合物(heterogeneous)混合物，

包括玻璃、陶瓷、非鐵金屬、磁性金屬、砂石、土壤等不可燃物及少量未燃燒完全的有機物質，其分佈特性如表3.1-1；因其排出前會經過水淬，因此底渣有較高的含水率，約15~25％。[6]

可燃分

灰分

灰分水

分可燃分

灰分

水分蒸發 (H2O)

可燃分氣體化 (CO2、H2O)

乾燥段燃燒段

投入

排出

(44)

表3.1-1 焚化底渣各成分分佈特性表[7]

組成成分分佈特性

玻璃玻璃占底渣成分約50％，依玻璃回收率高低而有不同，粒徑4-6mm。

陶瓷大於1mm中可常見石膏的分佈，陶瓷類粒徑於 4-6mm時分佈最小。

重金屬隨焚化底渣顆粒愈大重金屬含量愈少，Pb、Cu、

Zn主要以元素形式存在，少部分重金屬則以無機鹽類存在。

磁性金屬焚化底渣未經磁選機篩選則其粒徑分布廣泛，若有設磁選機則磁性金屬粒徑均小於6mm。

礦物焚化底渣約有15％為礦物組成，主要成分為碳酸鈣，且粒徑愈小則分佈愈多。

非磁性金屬主要成分為鋁，占非磁性金屬90％，粒徑分布廣泛，無明顯粒徑範圍。

未燃燒之有機物受焚化爐操作特性影響，隨機分布於小於粒徑 16mm部分。

一般廢棄物焚化底渣外觀程灰黑色，其粒徑分佈很廣，由表3.1-2 可知，其粒徑多分佈於4.76mm-25.4mm及2.38mm-4.76mm二部分，共占

(45)

53.54％，其細顆粒比重為1.5～2，粗顆粒比重為1.8～2.4。[8]

表3.1-2 台灣地區都市垃圾焚化底渣粒徑分佈[8]

粒徑範圍(mm) 分佈百分比(％)

60以上 7.98

60.0-25.4 13.64 25.4-4.76 33.17 4.76-2.38 20.37 2.38-1.41 8.12 1.41-0.589 6.30 0.589-0.295 4.56 0.295-0.149 3.47 0.149以下 2.39

一般廢棄物焚化底渣為高鹼性物值，pH在11～12間，亦含有氯離子，其來源主要為有機氯、無機氯及廚餘中的氯鹽，含量約0.5～1％。

[20][21][22]

焚化底渣之化學組成因其產生地點而有所不同，大部分的組成屬於鹼金族及鹼土金族，其中主要由O、Si、Fe、Ca、Al、Na、K 和C所組成部分占80-90%；小部分由Mg、Ti、Cl、Mn、Ba、Zn、Cu、Pb、Cr組成部分占0.1-1%，其他由Sn、Sb、V、Mo、As、Se、Sr、Ni、Co、Ce、

(46)

Ag、Hg、B、Br、F 和I所組成部分含量小於0.1%；主要受垃圾性質影響最大，其次為焚化處理流程，焚化處理流程中應以燃燒溫度與垃圾滯留時間影響較大。[9][23][24][25][26]

一般而言，焚化底渣的物理及化學特性隨採樣時間，位置與方式及爐體型式不同而有差異。

就國內焚化底渣相較利澤焚化廠底渣化學成份組成概況如表3.1-3 所示：

表3.1-3 台灣焚化底渣與利澤焚化廠底渣之化學成分比較表

組成 CaO SiO² Al²O³ Fe²O³ Na²O K²O 台灣焚化底渣(％) 10~20 35~40 10~20 5~10 1~5 1~5 利澤廠焚化底渣(％) 20.27 49.30 13.98 5.57 3.64 3.52 備註：資料來源[4]

由表3.1-3可知，利澤焚化廠底渣成分與國內一般廢棄物焚化廠底渣差異性很小，其中僅SiO²為49.30%稍微偏高，推測為採樣誤差，可能該批樣本含有較多的玻璃成分。

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠底渣生成比約13%，每日約可產生78公噸底渣，核算底渣年產量為2萬8,470公噸，其歷次毒性溶出試驗值如表3.1-3，其溶出值均遠低於標準值，屬於一般廢棄物，只要控制及控管利澤焚化廠垃圾來源，應可確保其焚化底渣之性質，資源化

(47)

再利用較無疑慮。

表3.1-4 宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠底渣毒性溶出試驗值統計表汞砷鉛鎘鉻六價鉻銅硒鋅含水分灼燒

減量 ^戴奧辛

檢測日期

檢測值單位 (mg/L) % %

備註

標準值 0.2 5 5 1 5 2.5 15 1 － 25 5 0.1/1.0 備註 2006/4/14 ND 0.0015 ND ND 0.03 0.03 0.22 ND 1.12 22.9 2.5 ND 2006/5/16 0.0002 ND ND 0.014 ND ND 1.25 ND 7.83 19.3 2.4 ND 2006/6/8 ND 0.0005 0.11 0.04 ND ND 1.11 ND 20.4 21.6 2.3 ND 2006/7/4 ND ND 0.11 0.022 ND ND 1.01 0.0086 11.4 20.9 1.4 ND 2006/8/8 ND ND 0.06 ND ND ND 0.88 ND 0.23 23.9 5 ND 2006/9/5 ND 0.0021 0.06 ND 0.15 0.05 0.59 ND ND 20 1.4 ND 2006/10/31 ND 0.0005 0.1 ND 0.09 0.09 1 ND ND 21.8 1 ND 2007/2/2 ND ND 0.34 0.051 1.55 ND 0.84 0.0232 0.06 23.2 2 ND 2007/5/16 ND ND 0.07 0.013 ND ND 1.75 ND 1.89 19.4 2.4 0.005 2007/7/12 ^ND ^ND ^{0.024 ND} ^0.018 ^ND ^1.96 ^ND ^0.262 ^21.4 ^2.8 ^0.0738 2007/10/22 ND ND ND ND ND ND 0.625 ND 0.157

20.6

1.1

0.002

備註：因應 2006 年 12 月 14 日有害事業廢棄物認定標準之修訂，於 2007 年 5 月 16 日以前申報之戴奧辛檢測資料，係指溶出液之 2 , 3 , 7 , 8 , - 四氯戴奧辛 (2,3,7,8-TCDD)濃度(單位:mg/l)，標準值為 0.1；於 2007 年 5 月 16 日(含)以後之戴奧辛檢測資料修正為"戴奧辛毒性當量濃度” (單位:ng I-TEQ/g)，標準值為 1.0。

3.2 國外灰渣再利用情形[7][10]

各項研究結果顯示底渣主要由無機物組成，其性質相當穩定，目前焚化底渣再利用技術近年來已逐漸純熟，部份先進國家之焚化底渣已逐步採再利用處理，其產品並廣泛運用至道路骨材、行道磚、混凝土骨材、隔音牆／防風牆／堤防／人工魚礁建材等用途，國內亦有底渣再利用實績。

1.日本

(48)

日本一般廢棄物係以焚化處理為主，其灰渣處理亦規劃以再利用為方向，以減少灰渣掩埋量，延長掩埋場使用壽命，其中底渣有直接用於級配料及無筋混凝土或作為卜特蘭水泥部分替代原料，飛灰部分則設有專屬的環保水泥廠商業運轉中。

2.德國

德國焚化底渣約有 60％回收再利用，經篩選及磁選分類，再經熟化三個月以上，主要用途為隔音牆、堤防建築之骨材替代材料、道路路基。

德國亦有將焚化廠飛灰作為水泥伴和添加材。

3.荷蘭

荷蘭天然級配料不足，且土地資源有限，缺乏掩埋場所，故其政府強力推動底渣再利用，其再利用率接近百分之百，為底渣再利用率最高的國家，一般用於路基、堤防、隔音材料、水泥及瀝青混凝土骨材。

4.丹麥

丹麥於灰渣再利用採底渣與飛灰分開收集處理，以增加其再利用效率及效益，此與國內目前的作法相同。

丹麥政府致力推動底渣再利用，在 1993～1994 年間，其底渣再利用量即達 90％，底渣使用量約 45 萬噸，主要於篩分後用於一般道路級配、腳踏車專用道、覆土材及瀝青混凝土骨材取代物等。

5.美國

美國對於灰渣並無全國統一的法令規定，由係由各州依據地域特性自行訂定相關法令規範，因掩埋處理灰渣有安全上的顧慮，各州已陸續有各種灰渣再利用研究及實績，包括應用於人工漁礁、停車場底層材

(49)

料、混凝土磚、路基、掩埋場覆土及瀝青混凝土骨材取代物等。

6.法國

法國規定僅底渣可以再利用，飛灰則必須經固化處理後以掩埋處理，

底渣再利用率約 64％，依淋洗測試分為三類：

V(Valorization)類：立即可再利用類；污染物溶出濃度較低，可作為路基材料。

M(Maturation)類：熟成類；通常須經 12 個月以上養生，使其達穩定狀態，污染物不易溶出時方可再利用，為中等材質的底渣。

L(Landfilling)類：掩埋類；污染物溶出濃度較高，不適合再利用，

須以掩埋方式處理。

表 3.2-1 國外底渣再利用管理方式及運用範圍[11]

國別再利用管理方式應用範圍

德國 (1)再利用率：60﹪

(2)貯存熟化：> 3 個月 (3)< 32mm

(4)小於 63μm 顆粒 < 7﹪

(5)LOI < 5﹪，可溶 < 2﹪，金屬 < 5﹪

(6)地下水位上方 1 m

(7)利用場所、使用量及水理地質條件紀錄完整

(1)土壤改良劑 (2)隔音牆填充材 (3)道路基底層 (4)建材

(50)

國別再利用管理方式應用範圍荷蘭 (1)再利用率：100﹪

(2)貯存熟化：> 3 個月

(3)微粒體顧慮：小於 63μm<8﹪

(4)LOI < 6﹪，可燃 < 6﹪，Fe < 5﹪，

可消化，2﹪

(5)重金屬溶出限值 (6)離地下水位至少 0.5m (7)底碴最少用量 10000 噸 (8)雨水入滲阻隔，並長期監測 (9)使用者需負最終移除責任

(1)路基材料 (2)混凝土地磚 (3)鹿特丹高速公路

(4)防風牆 (5)非主結構物

丹麥 (1)再利用率：90﹪

(2)貯存熟化：> 1 個月

(3)< 50mm 顆粒，小於 74μm 顆粒 < 9﹪

(4)LOI < 10﹪

(5)距水源 20m 以上，地下水位以上 (6)使用厚度 < 2m，使用面積 < 2000m²

(1)道路基底層 (2)停車場基底層 (3)混凝土級配料 (4)掩埋覆土材

(51)

國別再利用管理方式應用範圍美國 (1)引進歐洲分選技術

(2)各州獨立審查許可 (3)再利用率：< 10﹪

(1)停車場鋪面 (2)掩埋覆土材

法國 (1)再利用率：> 64﹪

(2)依溶出分為：V（可利用），M（熟化 <12 個月），L（第一類掩埋）

(3)水源區外，水道 30 米以外，水位以上 (4)不得作為排水系統

(5)不得用於埋設有金屬管區域

(6)底碴質/量與滲出液濃度資料需紀錄完整

(1)道路基底層 (2)土木工程

3.3 國內底渣再利用管理方式及相關規定

一般廢棄物焚化廠所產生之灰渣亦屬於一般廢棄物，應受廢棄物清理法及一般廢棄物回收清除處理辦法規範。

廢棄物清理法第十二條規定：「一般廢棄物回收、清除、處理之運輸、分類、貯存、排出、方法、設備及再利用，應符合中央主管機關之規定，其辦法由中央主管機關定之。」

廢棄物清理法第十四條規定：「一般廢棄物，應由執行機關負責清

(52)

除，並作適當之衛生處理。但家戶以外所產生者，得由執行機關指定其清除方式及處理場所。前項一般廢棄物之清除、處理，執行機關得報經上級主管機關核准，委託公民營廢棄物清除處理機構或依報經中央主管機關核准之方式辦理。」

行政院環境保護署依據廢棄物清理法第十二條規定訂定「一般廢棄物回收清除處理辦法」，其中第三十四條規定：「一般廢棄物再利用之類別及管理方式，由中央主管機關會商再利用用途之中央目的事業主管機關公告之。

前項以外之一般廢棄物再利用，執行機關得依本法第十四條第二項規定報經中央主管機關核准後辦理。」

行政院環境保護署依據一般廢棄物回收清除處理辦法第三十四條第一項規定於 2007 年 7 月 26 日公告修正「一般廢棄物-垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方式」，公告再利用管理方式如下[12]：

1.一般廢棄物來源：執行機關所屬之公有公營垃圾焚化廠、公有民營垃圾焚化廠焚化廢棄物後所產生之底渣。

2.再利用條件：

底渣再利用前須先經篩分、破碎或篩選等前處理，並視再利用產品分類用途需要，採穩定化、熟化或水洗等後續前處理；底渣經前處理後於再利用前之毒性特性溶出程序﹙TCLP﹚及戴奧辛總毒性當量

(53)

濃度檢測值應低於有害事業廢棄物認定標準；若超過標準時，應依一般廢棄物回收清除處理辦法第二十七條規定辦理。

3.再利用機構：

政府機關或合法登記有案之工商廠﹙場﹚；其取得公民營廢棄物清理、處理許可證者，執行機關得依廢棄物清理法第十四條第二項前段規定報經上級主管機關核准後據以辦理；未取得公民營廢棄物清理、處理許可證者，執行機關應依同法第十四條第二項後段規定依報經中央主管機關核准之方式據以辦理。

4.再利用產品分類及檢測：

底渣經前處理後之再利用產品，分為第一類型、第二類型、第三類型，各類型品質標準如下表規定。

再利用產品於再利用前，再利用機構依各類型品質標準規定項目，

應至少每五百公噸進行檢測一次。

(54)

表 3.3-1 國內焚化底渣各類型再利用方式之品質標準類型

品質標準第一類型第二類型第三類型總鉛(毫克/公升) ≦5.0

總鎘(毫克/公升) ≦1.0 總鉻(毫克/公升) ≦5.0 總硒(毫克/公升) ≦1.0 總銅(毫克/公升) ≦15.0 總鋇(毫克/公升) ≦100.0

六價鉻(毫克/公升) ≦0.25 ≦0.25 ≦2.5 總砷(毫克/公升) ≦0.50 ≦0.50 ≦5.0 毒

性特性溶出程序

總汞(毫克/公升) ≦0.02 ≦0.02 ≦0.2 水溶性氯離子含量（%）

備註：以 CNS 13407 細粒料中水溶性氯離子含量試驗法檢測

≦0.024

戴奧辛總毒性當量濃度（ng I-TEQ/g）

備註：指含 2,3,7,8-氯化戴奧辛及呋喃同源物等 17 種化合物之總毒性當量濃度

≦0.1 ≦0.1 ≦1.0

5.再利用用途：

(1)第一類型：作為級配粒料基層、基地及路堤填築、控制性低強度回填材料、混凝土添加料、瀝青混凝土添加料、磚品添加料及其他用途。

(2)第二類型：作為級配粒料基層、基地及路堤填築、控制性低強度回填材料、無筋混凝土添加料、瀝青混凝土添加料及磚品添加料。

(3)第三類型：僅得作為基地及路堤填築，且每一再利用場所之使用量應在一萬公噸以上，使用前應先檢具底渣再利用產

(55)

品之隔絕、控制及監測計畫，報經中央主管機關核准後始得辦理。

6.再利用產品得按行政院公共工程委員會公共工程施工綱要規範之相關規定，作為公共工程使用。

7.再利用產品之施工及使用應符合下列規定：

(1)施工期間應符合之規定：

a.於施工區域應經常灑水，減少揚塵。

b.施工人員須著適當防護裝備。

c.禁止非施工人員任意進出施工區域。

(2)使用地點應符合之規定：

a.與飲用水源及水井距離需在二十公尺以上。

b.需高於使用時現場地下水位一公尺以上。

8.再利用前貯存清除應符合一般廢棄物回收清除處理辦法之規定，貯存場所應設有排水收集處理設施；再利用產品之貯存及清運，應符合中央目的事業主管機關相關法規規定。

9.再利用後之剩餘廢棄物應依廢棄物清理法相關法規規定辦理。

10.再利用產品之紀錄、申報規定：

(1)再利用機構應按季將再利用底渣之來源、數量、採樣檢測、再利用用途等紀錄及剩餘廢棄物處置證明文件，報底渣產生及再利用

(56)

所在地之地方主管機關備查，並自行妥善保存該等紀錄文件三年供查核。

(2)屬第二、三類型之再利用產品，再利用機構應於完成每批再利用後十五日內，填具焚化底渣妥善再利用證明文件及剩餘廢棄物處置證明文件等，報底渣產生及再利用所在地之地方主管機關備查，並應依一般廢棄物回收清除處理辦法第二十七條之一規定，

以網路傳輸方式上網申報。焚化底渣妥善再利用證明文件格式，

應符合附錄一規定。

11.再利用用途之產品應符合國家標準、國際標準或該產品之相關使用規定。

12.再利用機構應實施品質管制系統，主管機關應實施品質保證系統、

品質查核系統，實施方式應符合附錄二規定。

13.依據「鼓勵公有民營機構興建營運垃圾焚化廠推動方案」興建營運之垃圾焚化廠焚化廢棄物後所產生之底渣，準用本管理方式相關規定。

14.本管理方式十、（二）網路傳輸方式上網申報及管理方式十二實施之品質管制、品質保證及品質查核系統等相關規定，自九十七年一月一日起實施。

綜上，焚化底渣再利用除依行政院環境環境保護署公告之再利用管

(57)

理方式外，其他方式之再利用方式須依廢棄物清理法第十四條規定報經中央主管機關核准後辦理。

3.4 國內底渣再利用現況

目前國內大型垃圾焚化廠總共有 26 座(公有公營 5 座，公有民營 16 座，民有民營 5 座；詳如表 3.4-1)[13]，其中營運中有 22 座，施工中有 4 座；以營運中之 22 座焚化廠統計，設計日處理量總計為 2 萬 3,250 公噸，核計年處理量為 848 萬 6,250 公噸，底渣年產量約為 127 萬 2,937.5 公噸(底渣產率以 15％計)，如全數以再利用方式處理，每年商機達 20 億餘元(每噸處理費用以 1,600 元計)。

國內依據行政院環境保護署 2007 年 7 月 26 日公告修正之再利用管理方式執行再利用之工廠僅有二個，其一位於台北縣鶯歌鎮，服務範圍包括台北縣、市、桃園縣，處理量 944 噸/日；另一廠位於屏東縣里港鄉，

服務範圍包括高雄縣、高雄市、屏東縣等，處理量 1,250 噸/日。

行政院環境保護署為擴大底渣再利用，於 2004 年 8 月修正「鼓勵公民營機構興建營運一般事業廢棄物（含垃圾焚化灰渣）最終處置場設置計畫」方向，將底渣再利用量從 2003 年之 10 萬公噸，提升至 2009 年之 72 萬噸，凡有產出垃圾焚化底渣之縣市，皆可申請再利用底渣之經費補助(800 元/公噸)。

宜蘭縣利澤垃圾資源回收(焚化)廠焚化底渣目前仍以衛生掩埋為

(58)

主，飛灰則係採穩定化後再以衛生掩埋處理；宜蘭縣一般廢棄物改採焚化處理後，各鄉鎮市公所原設置之衛生掩埋場遂改以收受焚化灰渣為主要用途，此也是國內最普遍的灰渣處理方式，宜蘭縣境內尚有餘裕量的合格衛生掩埋場僅剩四座，包括五結鄉區域性衛生掩埋場、蘇澳鎮區域性衛生掩埋場、三星鄉衛生掩埋場及礁溪鄉衛生掩埋場，總剩餘掩埋容量約為271,700m³，全部掩埋利澤焚化廠焚化灰渣則將於9年內用罄(灰渣密度以1.2g/cm³計；表3.4-2)。

(59)

表 3.4-1 國內大型垃圾焚化廠明細表[13]

序號設置地點設計容量(噸/日) 正式運轉日

【公有公營焚化廠】

1 台北內湖 900 81/1/16 2 台北北投 1,800 88/5/26 3 台北木柵 1,500 83/3/28

4 高雄中區 900 88/9/1

5 高市南區 1,800 89/1/20

【公有民營焚化廠】

1 台北縣八里 1,350 90/9/28 2 台北縣樹林 1,350 84/8/2 3 台北縣新店 900 83/9/27 4 新竹市 900 90/2/16 5 台中縣后里 900 89/8/14

6 台中市 900 84/5/8

7 彰化縣溪州 900 90/1/17 8 嘉義鹿草 900 90/12/1 9 嘉義市 300 87/11/18 10 台南市 900 88/8/17

(60)

序號設置地點設計容量(噸/日) 正式運轉日 11 高雄縣岡山 1,350 90/7/19 12 高雄縣仁武 1,350 89/5/17 13 屏東縣崁頂 900 89/12/15 14 宜蘭縣利澤 600 2006/4/7 15 基隆市 600 2006/3/27

16 台南縣永康 900 試運轉中

【民有民營焚化廠】

1 桃園縣南區 1350 90/10/9

2 台中縣烏日 900 93/9/6

3 苗栗縣竹南 500 施工中

4 台東縣 300 施工中

5 雲林縣林內 600 施工中

總設計處理量 25,550 運轉中總設計處理量 23,250

(61)

表3.4-2 宜蘭縣現有垃圾衛生掩埋場剩餘容量彙整表

鄉鎮市啟用日期

面積 (公頃)

設計容量 (m³)

剩餘容量 (m³)

蘇澳區域性衛生掩埋場 1996 年 6 月 4 175,000 50,000

礁溪鄉衛生掩埋場 2003 年 11 月 1.7282 76,900 38,000

三星鄉衛生掩埋場 1998 年 9 月 3 105,000 38,000

五結區域性衛生掩埋場 2003 年 9 月 4.98 260,600 145,700

合計 13.7082 617,500 271,700

國立宜蘭大學建築與永續規劃研究所 碩士論文