資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)課件

資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)郭坤土教授王鯤生教授資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)1成員環(huán)工所：王鯤生教授、李俊福教授大物所：呂世宗教授、張隆男教授化工所：郭坤土教授企管所：張正賢教授環(huán)境研究中心：張哲明教授臺北科大：蔡穗教授成員2本研究團(tuán)隊以「資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)」為主要研究方向，研究之進(jìn)程隨環(huán)境與社會變遷，由管末處理之公害防治、污染預(yù)防、資源循環(huán)，進(jìn)而推展至全球環(huán)境與生態(tài)城鄉(xiāng)構(gòu)建之永續(xù)發(fā)展課題。本研究團(tuán)隊以「資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)」為主要研究方向，研究之3重點研究內(nèi)容涵蓋環(huán)境監(jiān)測評估、污染整治復(fù)育、資源循環(huán)與生態(tài)城鄉(xiāng)構(gòu)建等，三主要領(lǐng)域相互整合，以達(dá)到零排放、環(huán)境資源循環(huán)，與生態(tài)城鄉(xiāng)構(gòu)建之永續(xù)發(fā)展目標(biāo)。重點研究內(nèi)容涵蓋環(huán)境監(jiān)測評估、污染整治復(fù)育、資源循環(huán)與生態(tài)城4

循環(huán)型社會之建構(gòu)成為當(dāng)今重要之時代課題，尤其在廢棄物處理回收利用回面，亦以達(dá)到「零排放」及「資源化」為最終之目標(biāo)。 臺灣地區(qū)每年產(chǎn)生大量之無機廢棄物，如都市廢棄物焚化灰渣、淨(jìng)水污泥、下水污泥、水庫淤泥，與事業(yè)廢棄物焚化灰等，均有待妥善之處理與資源化。 循環(huán)型社會之建構(gòu)成為當(dāng)今重要之時代課題，尤其在廢棄物處理回5

而在另一方面，臺灣地區(qū)每年亦消耗大量之細(xì)骨材、粗骨材及水泥等營建資材，此等資材原料與產(chǎn)品需求之供需不均與極度失衡，加上大量無機廢有待妥善處理，使無機棄物處理與營建資材供給間，亟待建立一物質(zhì)流之循環(huán)與平衡。 而在另一方面，臺灣地區(qū)每年亦消耗大量之細(xì)骨材、粗骨材及水泥6

垃圾焚化飛灰因其易溶性及含有有害重金屬，被列為有害廢棄物，必須與焚化底灰分開貯存。目前常用之處理方法包括酸萃取、化學(xué)穩(wěn)定、水泥固化，及燒結(jié)熔融固化等（此等方法被日本列為飛灰之法定處理方法）。其中熔融固化可使易揮發(fā)性重金屬揮發(fā)，難揮發(fā)性重金屬則固定於Si-O結(jié)構(gòu)中，形成極穩(wěn)定之熔渣，提供作為骨材之替代物，或經(jīng)水泥活化後，與水泥產(chǎn)生卜作嵐反應(yīng)，配製環(huán)保水泥。 垃圾焚化飛灰因其易溶性及含有有害重金屬，被列為有害廢棄物，7

灰渣熔融處理遂成為近年垃圾焚化之延伸，乃至與焚化爐結(jié)合成第二世代之氣化熔融爐。

從污泥及廢棄物焚化灰渣之性質(zhì)特性而言，焚化飛灰（含鍋爐灰、反應(yīng)灰及cyclone灰，其中80%為反應(yīng)灰），雖為有害廢棄物必須分開處理，但因其化學(xué)成分，飛灰單獨熔融相當(dāng)困難，除少數(shù)流動床飛灰採用試驗性小規(guī)模電漿熔融外，飛灰熔融必須以其他廢棄物調(diào)節(jié)鹽基度與組成成分。大量之焚化底灰、淨(jìng)水污泥、下水污泥、水庫淤泥，及一部份之工業(yè)污泥（如鋁土等）有待妥善處理，飛灰與污泥提供良好之調(diào)質(zhì)併同熔融處理之契機。 灰渣熔融處理遂成為近年垃圾焚化之延伸，乃至與焚化爐結(jié)合成第8

有鑑於此，本研究團(tuán)隊以污染防治技術(shù)研究為主，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測研究及其他相關(guān)研究組，特針對焚化飛灰難以單獨熔融之特性，利用水處理污泥（含淨(jìng)水污泥、下水污泥及廣義之水庫淤泥）進(jìn)行鹽基度調(diào)整及調(diào)質(zhì)併同熔融資材化之特性實驗研究，以解決水處理污泥灰及垃圾焚化飛灰的處理問題與提昇熔渣資源化潛力，提供無機營建資材與廢棄物產(chǎn)出間物質(zhì)流平衡建立之參考，最終達(dá)到廢棄物「零排放」、「循環(huán)型社會」及「永續(xù)發(fā)展理念」之目標(biāo)。 有鑑於此，本研究團(tuán)隊以污染防治技術(shù)研究為主，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測研9調(diào)質(zhì)熔融資材化關(guān)鍵技術(shù)熔融製造骨材之技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用廢棄物燒製生態(tài)水泥之研究廢棄物燒結(jié)研製超輕質(zhì)隔熱材廢棄物電漿熔融資源化技術(shù)研發(fā)都市物質(zhì)流循環(huán)之研究循環(huán)型都市生態(tài)鏈結(jié)指標(biāo)之研究循環(huán)型社會建置之研究循環(huán)型社會生態(tài)效益之評估循環(huán)型社會建構(gòu)目標(biāo)技術(shù)層次研發(fā)年數(shù)圖三、研究與技術(shù)研發(fā)之Roadmap調(diào)質(zhì)熔融資材化關(guān)鍵技術(shù)熔融製造骨材之技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用廢棄物燒製10本研究群開發(fā)之技術(shù)包括焚化灰渣及污泥等之燒結(jié)處理、熔融資源化、生態(tài)水泥燒製、灰渣衍生隔熱輕質(zhì)板材研製，及有害灰渣電漿熔融處理等靜態(tài)密閉室甲烷採樣分析和垃圾成分分析法。過去本研究群完成之相關(guān)計畫包括：◎環(huán)境監(jiān)測評估1.六輕環(huán)境影響評估2.掩埋場甲烷通量測定及減量對策3.焚化重金屬流佈研究4.垃圾焚化灰渣燒結(jié)過程重金屬之分布

本研究群開發(fā)之技術(shù)包括焚化灰渣及污泥等之燒結(jié)處理、熔融資源化11◎污染控制復(fù)育

1.桃園縣蘆竹鄉(xiāng)中福地區(qū)土壤污染改善處理計

畫細(xì)部規(guī)劃-鎘污染土壤整治復(fù)育工程規(guī)劃

研究。

2.桃園縣遭盜(濫)採土石遺留坑洞之現(xiàn)況調(diào)查

及整體規(guī)劃-桃園濱海大坑洞（大峽谷）回

填調(diào)查分析與規(guī)劃研究。

3.一般廢棄物焚化灰渣之有害物質(zhì)特性研究。

◎污染控制復(fù)育

1.桃園縣蘆竹鄉(xiāng)中福地區(qū)土壤污染改善處理計12◎資源回收循環(huán)

1.桃園鄉(xiāng)鎮(zhèn)市一般垃圾平均密度暨可回收比率

調(diào)查計畫。

2.有機廢棄物製造有機肥料,飼料示範(fàn)工廠初

步規(guī)劃及技術(shù)評估計畫-油溫脫水回收有機

廢棄物之研究。

3.桃園縣濱海地區(qū)試辦利用垃圾填造擋風(fēng)牆之

可行性研究-垃圾掩埋填造擋風(fēng)牆之規(guī)劃研究。

4.生態(tài)工業(yè)區(qū)。

5.焚化灰渣燒結(jié)資源化。

6.焚化灰渣污泥等熔融資源化--骨材。

7.無機廢棄物燒製生態(tài)水泥之研究?！蛸Y源回收循環(huán)

1.桃園鄉(xiāng)鎮(zhèn)市一般垃圾平均密度暨可回收比率13

8.焚化灰渣製造輕質(zhì)隔熱材之研究。

9.垃圾焚化灰渣粒徑對燒結(jié)效果之研究。

10.廢棄物含氯成份對模擬都市垃圾焚化灰渣重

金屬物種形成潛勢之研究。

11.不透水材質(zhì)及沼氣回收應(yīng)用技術(shù)之研究。

12.有機廢棄物製造有機肥料及飼料示範(fàn)工廠技

術(shù)評估及初步規(guī)劃。

。

13.添加沸石控制垃圾焚化飛灰燒結(jié)過程重金屬

排放之研究。

14.下水污泥焚化灰渣燒結(jié)特性之研究。

15.利用廢棄物無機資材常溫製造輕質(zhì)隔熱材料

之研究(Ⅰ)。

8.焚化灰渣製造輕質(zhì)隔熱材之研究。

9.垃圾焚化灰渣粒徑對14龜山鄉(xiāng)坑洞位置示意圖範(fàn)圍實測與容量估算本計畫使用經(jīng)緯儀、光波測距儀、衛(wèi)星定位儀、鉛垂及橡皮艇等進(jìn)行實測。調(diào)查結(jié)果顯示3個地區(qū)共有34個坑洞，合計面積為23.8618公頃，合計回填容量約為857,669m3。龜山鄉(xiāng)：9個坑洞，共225,379m3大園鄉(xiāng)：3個坑洞，共84,545m3觀音鄉(xiāng)：22個坑洞，共547,745m3由於龜山地區(qū)之9個坑洞位於山坡地上，若提高回填高度至道路水平時，則可增加476,252m3，合計總回填容積可達(dá)1,333,921m3如扣除桃園科技工業(yè)區(qū)用地之開發(fā)，總計仍有792,722m3須進(jìn)行回填作業(yè)龜山鄉(xiāng)坑洞位置示意圖範(fàn)圍實測與容量估算本計畫使用經(jīng)緯儀、光波15

過去公告污染區(qū)域與地理統(tǒng)計等濃度曲線之比較各級地理區(qū)面積及土方量過去公告污染區(qū)域與地理統(tǒng)計等濃度曲線之比較各級地理區(qū)面積及16圖6.1.1、第一測點不同季節(jié)測定時之甲烷排放濃度時間變化圖6.1.2、第二測點不同季節(jié)測定時之甲烷排放濃度時間變化圖6.1.3、第三測點不同季節(jié)測定時之甲烷排放濃度時間變化甲烷排放量之監(jiān)測結(jié)果掩埋場甲烷排放通量之比較圖6.1.1、第一測點不同季節(jié)測定時之甲烷排放濃度時間變化17結(jié)語

1.本研究團(tuán)隊在環(huán)境控制技術(shù)和資源領(lǐng)域

已有一初步成果。

2.希望將來在既有的基礎(chǔ)上,結(jié)合中心各研

究組,並配合校內(nèi)同仁在資源循環(huán)之整合

研究,能獲得更進(jìn)一步的成果。結(jié)語

1.本研究團(tuán)隊在環(huán)境控制技術(shù)和資源領(lǐng)域

已有一18資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)郭坤土教授王鯤生教授資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)19成員環(huán)工所：王鯤生教授、李俊福教授大物所：呂世宗教授、張隆男教授化工所：郭坤土教授企管所：張正賢教授環(huán)境研究中心：張哲明教授臺北科大：蔡穗教授成員20本研究團(tuán)隊以「資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)」為主要研究方向，研究之進(jìn)程隨環(huán)境與社會變遷，由管末處理之公害防治、污染預(yù)防、資源循環(huán)，進(jìn)而推展至全球環(huán)境與生態(tài)城鄉(xiāng)構(gòu)建之永續(xù)發(fā)展課題。本研究團(tuán)隊以「資源循環(huán)與環(huán)境控制技術(shù)」為主要研究方向，研究之21重點研究內(nèi)容涵蓋環(huán)境監(jiān)測評估、污染整治復(fù)育、資源循環(huán)與生態(tài)城鄉(xiāng)構(gòu)建等，三主要領(lǐng)域相互整合，以達(dá)到零排放、環(huán)境資源循環(huán)，與生態(tài)城鄉(xiāng)構(gòu)建之永續(xù)發(fā)展目標(biāo)。重點研究內(nèi)容涵蓋環(huán)境監(jiān)測評估、污染整治復(fù)育、資源循環(huán)與生態(tài)城22

循環(huán)型社會之建構(gòu)成為當(dāng)今重要之時代課題，尤其在廢棄物處理回收利用回面，亦以達(dá)到「零排放」及「資源化」為最終之目標(biāo)。 臺灣地區(qū)每年產(chǎn)生大量之無機廢棄物，如都市廢棄物焚化灰渣、淨(jìng)水污泥、下水污泥、水庫淤泥，與事業(yè)廢棄物焚化灰等，均有待妥善之處理與資源化。 循環(huán)型社會之建構(gòu)成為當(dāng)今重要之時代課題，尤其在廢棄物處理回23

而在另一方面，臺灣地區(qū)每年亦消耗大量之細(xì)骨材、粗骨材及水泥等營建資材，此等資材原料與產(chǎn)品需求之供需不均與極度失衡，加上大量無機廢有待妥善處理，使無機棄物處理與營建資材供給間，亟待建立一物質(zhì)流之循環(huán)與平衡。 而在另一方面，臺灣地區(qū)每年亦消耗大量之細(xì)骨材、粗骨材及水泥24

垃圾焚化飛灰因其易溶性及含有有害重金屬，被列為有害廢棄物，必須與焚化底灰分開貯存。目前常用之處理方法包括酸萃取、化學(xué)穩(wěn)定、水泥固化，及燒結(jié)熔融固化等（此等方法被日本列為飛灰之法定處理方法）。其中熔融固化可使易揮發(fā)性重金屬揮發(fā)，難揮發(fā)性重金屬則固定於Si-O結(jié)構(gòu)中，形成極穩(wěn)定之熔渣，提供作為骨材之替代物，或經(jīng)水泥活化後，與水泥產(chǎn)生卜作嵐反應(yīng)，配製環(huán)保水泥。 垃圾焚化飛灰因其易溶性及含有有害重金屬，被列為有害廢棄物，25

灰渣熔融處理遂成為近年垃圾焚化之延伸，乃至與焚化爐結(jié)合成第二世代之氣化熔融爐。

從污泥及廢棄物焚化灰渣之性質(zhì)特性而言，焚化飛灰（含鍋爐灰、反應(yīng)灰及cyclone灰，其中80%為反應(yīng)灰），雖為有害廢棄物必須分開處理，但因其化學(xué)成分，飛灰單獨熔融相當(dāng)困難，除少數(shù)流動床飛灰採用試驗性小規(guī)模電漿熔融外，飛灰熔融必須以其他廢棄物調(diào)節(jié)鹽基度與組成成分。大量之焚化底灰、淨(jìng)水污泥、下水污泥、水庫淤泥，及一部份之工業(yè)污泥（如鋁土等）有待妥善處理，飛灰與污泥提供良好之調(diào)質(zhì)併同熔融處理之契機。 灰渣熔融處理遂成為近年垃圾焚化之延伸，乃至與焚化爐結(jié)合成第26

有鑑於此，本研究團(tuán)隊以污染防治技術(shù)研究為主，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測研究及其他相關(guān)研究組，特針對焚化飛灰難以單獨熔融之特性，利用水處理污泥（含淨(jìng)水污泥、下水污泥及廣義之水庫淤泥）進(jìn)行鹽基度調(diào)整及調(diào)質(zhì)併同熔融資材化之特性實驗研究，以解決水處理污泥灰及垃圾焚化飛灰的處理問題與提昇熔渣資源化潛力，提供無機營建資材與廢棄物產(chǎn)出間物質(zhì)流平衡建立之參考，最終達(dá)到廢棄物「零排放」、「循環(huán)型社會」及「永續(xù)發(fā)展理念」之目標(biāo)。 有鑑於此，本研究團(tuán)隊以污染防治技術(shù)研究為主，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測研27調(diào)質(zhì)熔融資材化關(guān)鍵技術(shù)熔融製造骨材之技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用廢棄物燒製生態(tài)水泥之研究廢棄物燒結(jié)研製超輕質(zhì)隔熱材廢棄物電漿熔融資源化技術(shù)研發(fā)都市物質(zhì)流循環(huán)之研究循環(huán)型都市生態(tài)鏈結(jié)指標(biāo)之研究循環(huán)型社會建置之研究循環(huán)型社會生態(tài)效益之評估循環(huán)型社會建構(gòu)目標(biāo)技術(shù)層次研發(fā)年數(shù)圖三、研究與技術(shù)研發(fā)之Roadmap調(diào)質(zhì)熔融資材化關(guān)鍵技術(shù)熔融製造骨材之技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用廢棄物燒製28本研究群開發(fā)之技術(shù)包括焚化灰渣及污泥等之燒結(jié)處理、熔融資源化、生態(tài)水泥燒製、灰渣衍生隔熱輕質(zhì)板材研製，及有害灰渣電漿熔融處理等靜態(tài)密閉室甲烷採樣分析和垃圾成分分析法。過去本研究群完成之相關(guān)計畫包括：◎環(huán)境監(jiān)測評估1.六輕環(huán)境影響評估2.掩埋場甲烷通量測定及減量對策3.焚化重金屬流佈研究4.垃圾焚化灰渣燒結(jié)過程重金屬之分布

本研究群開發(fā)之技術(shù)包括焚化灰渣及污泥等之燒結(jié)處理、熔融資源化29◎污染控制復(fù)育

1.桃園縣蘆竹鄉(xiāng)中福地區(qū)土壤污染改善處理計

畫細(xì)部規(guī)劃-鎘污染土壤整治復(fù)育工程規(guī)劃

研究。

2.桃園縣遭盜(濫)採土石遺留坑洞之現(xiàn)況調(diào)查

及整體規(guī)劃-桃園濱海大坑洞（大峽谷）回

填調(diào)查分析與規(guī)劃研究。

3.一般廢棄物焚化灰渣之有害物質(zhì)特性研究。

◎污染控制復(fù)育

1.桃園縣蘆竹鄉(xiāng)中福地區(qū)土壤污染改善處理計30◎資源回收循環(huán)

1.桃園鄉(xiāng)鎮(zhèn)市一般垃圾平均密度暨可回收比率

調(diào)查計畫。

2.有機廢棄物製造有機肥料,飼料示範(fàn)工廠初

步規(guī)劃及技術(shù)評估計畫-油溫脫水回收有機

廢棄物之研究。

3.桃園縣濱海地區(qū)試辦利用垃圾填造擋風(fēng)牆之

可行性研究-垃圾掩埋填造擋風(fēng)牆之規(guī)劃研究。

4.生態(tài)工業(yè)區(qū)。

5.焚化灰渣燒結(jié)資源化。

6.焚化灰渣污泥等熔融資源化--骨材。

7.無機廢棄物燒製生態(tài)水泥之研究?！蛸Y源回收循環(huán)

1.桃園鄉(xiāng)鎮(zhèn)市一般垃圾平均密度暨可回收比率31

8.焚化灰渣製造輕質(zhì)隔熱材之研究。

9.垃圾焚化灰渣粒徑對燒結(jié)效果之研究。

10.廢棄物含氯成份對模擬都市垃圾焚化灰渣重

金屬物種形成潛勢之研究。

11.不透水材質(zhì)及沼氣回收應(yīng)用技術(shù)之研究。

12.有機廢棄物製造有機肥料及飼料示範(fàn)工廠技

術(shù)評估及初步規(guī)劃。

。

13.添加沸石控制垃圾焚化飛灰燒結(jié)過程重金屬

排放之研究。

14.下水污泥焚化灰渣燒結(jié)特性之研究。

15.利用廢棄物無機資材常溫製造輕質(zhì)隔熱材料

之研究(Ⅰ)。

8.焚化灰渣製造輕質(zhì)隔熱材之研究。

9.垃圾焚化灰渣粒徑對32龜山鄉(xiāng)坑洞位置示意圖範(fàn)圍實測與容量估算本計畫使用經(jīng)緯儀、