为废弃物焚化飞灰处理贡献一份心力

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1、為廢棄物焚化飛灰處理貢獻一份心力為有效解決都市垃圾處理問題，行政院於民國80年核定「都市垃圾處理方案」，以「採焚化為主，掩埋為輔」為垃圾處理之主軸。推動至今，已有二十餘座都市垃圾焚化廠正式運轉。垃圾焚化為藉由燃燒過程將垃圾快速氧化反應，其中所含之礦物質及金屬鹽類被氧化後，形成凝縮之固體金屬氧化物及惰性物質，可統稱灰渣，另依其排出位置及危害性不同，區分為由廢氣處理系統收集之飛灰(flyash)及爐床底部排出之底渣(bottomash)，其產生源如圖一所示。飛灰(flyash)之化學成分因廢棄物來源不同而產生差異，主要為SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3及MgO等，另外，尚

2、含有沸點較低的重金屬，如Pb、Zn、Cd等。飛灰中重金屬因超過TCLP溶出標準而被列為有害事業廢棄物，另由於焚化操作條件不佳或燃燒不完全，所產生之有機化合物，則會因吸附作用而存在於飛灰表面，如戴奧辛等物質存在，因此如何將其無害化或安定化為一重要課題。焚化飛灰處理技術在國外已發展多項處理方法，如高溫熔融處理、水泥及螯合劑混合固化、穩定劑穩定化、濕式化學處理及作為其他製程添加物（如電弧爐煉鋼、環保水泥等）。由於高溫熔融處理成飛灰本過高，飛灰資源化技術未臻成熟，現階段較可行為飛灰無害化處理。底渣圖一焚化飛灰及底渣產生源之示意圖飛灰由於含重金屬等有害物質須進一步處理，以免造成二次污染

3、。依「一般廢棄物回收清除處理辦法」第二十七條規定，飛灰除再利用外，應採穩定化法、熔融法或其他經中央主管機關許可之處理方法處理至低於有害事業廢棄物認定標準附表三之溶出試驗標準，始得進行最終處置。由於回收再利用及熔融法投資及處理成本所費不貲、二次污染疑慮、以及產品市場通路不確定等問題，導致短期內不易於國內推動。因此，穩定化法為現階段較可行之處理技術，如何尋求處1理效能佳、長期風險低、以及成本有效之藥劑，為一重要課題。目前國內飛灰處理以採硫系藥劑與水泥混合固化再掩埋，由於水泥固化飛灰體積平均增加約46%，且於長期掩埋後仍有重金屬再溶出之風險，因此乃積極尋求其他合適藥劑。由於磷系藥劑

4、與重金屬反應形成之礦物溶解度積(Ksp)比硫系藥劑與重金屬反應形成之礦物溶解度積更低，惟其對焚化飛灰重金屬是否具有同樣的處理效能及成本效益，則需進一步試驗評估。研究方式與試驗規劃中技社基於公益法人的角色，為協助產業面對焚化飛灰處理問題，乃結合財團法人台灣綠色生產力基金會、信鼎環保技術服務（股）公司及台北大學資源管理研究所李堅明教授，共同進行「廢棄物焚化飛灰穩定化處理可行性評析」之研究，藉由一系列試驗，以探討硫系與磷系藥劑對焚化飛灰之重金屬處理效能及成本效益，並邀集產官學研辦理二場次「焚化飛灰處理技術與推動策略座談會」。冀望相關研究成果可提供焚化廠於處理焚化飛灰時，選定兼具處理

5、效能及成本有效藥劑之參考。本研究試驗採用三種硫系（A、B、C）藥劑及一種磷系（D）藥劑；飛灰則依焚化廢棄物來源之不同，區分為都市廢棄物焚化廠飛灰及一般事業廢棄物混燒焚化廠飛灰，並各分別取三廠飛灰樣本，進行重金屬毒性萃取溶出分析(TCLP)，以了解飛灰重金屬溶出之特性，並做為下階段試驗測試之背景資料。依TCLP分析結果，焚化飛灰重金屬超過溶出試驗標準項目為鉛(Pb)，都市廢棄物焚化飛灰(MSW)Pb之溶出量較低（20.63~58.85mg/L）；而一般事業廢棄物混燒焚化飛灰(ISW)則相對較高（77.24~156.88mg/L）。在這二類焚化飛灰中，各篩選出一座溶出値較高之焚化

6、廠MSW-3（58.85mg/L）及ISW-6（156.88mg/L）之飛灰，做為測試之試驗材料。試驗規劃整理如表一，並說明如下：1.將低鉛溶出量（MSW-3）焚化飛灰分別與A、B、C、D四種藥劑2進行試驗，其藥劑添加量分別為1%及3%，另外水的添加量為40%，亦即穩定化處理配比為【焚化飛灰+1%或3%A藥劑+40%水】，B、C、D藥劑測試為同一配比。2.將高鉛溶出量（ISW-6）焚化飛灰分別與A、B、C、D四種藥劑進行試驗，其藥劑添加量分別為3%、4%、5%、6%及7%，另外水的添加量為40%，亦即穩定化處理配比為【焚化飛灰+3%、4%、5%、6%或7%A藥劑+40%水】，

7、B、C、D藥劑測試為同一配比。3.另依據上述測試配比再分別添加8%水泥，亦即【焚化飛灰+藥劑+40%水+8%水泥】之配比進行比較測試，以觀察飛灰處理水泥添加與否之效果。4.針對上述各項配比處理焚化飛灰所產生之衍生物，分別於處理後之第3、7及21日進行TCLP檢測。表一飛灰穩定化/固化處理試驗分組飛灰樣品MSW-3ISW-6MSW-3ISW-6添加水泥與否不添加水泥（穩定化）添加8％水泥（固化）A藥劑1、33、4、5、6、71、33、4、5、6藥劑種類及B藥劑1、33、4、51、33、4、5添加比例(％)