第一屆「Green Circular創新技研競賽」3日於高雄展覽館舉行頒獎典禮,淡江大學水資源及環境工程系教授高思懷所帶領的團隊,研發出「垃圾焚化飛灰製成高價值陶瓷濾膜」技術,從30多個團隊中拿下冠軍。
高思懷表示,焚化爐的飛灰是全球都面臨的嚴峻問題,始終只能掩埋處理,成本愈來愈高,且具有環境風險,「團隊過去30年來持續研究飛灰處理技術,開發再利用的可能。」目前與基隆焚化廠合作,進行一天100公斤飛灰再利用試驗,未來將擴大為每日1公噸,期望能盡早商業化,協助解決全球垃圾焚化飛灰的問題。
與垃圾焚化飛灰纏鬥20多年 淡江大學教授高思懷盼找出再利用方式
垃圾處理技術大約從30年前開始以焚化取代掩埋,如今已是世界處理垃圾的主流,「這30年來焚化雖然解決了垃圾問題,但焚化垃圾所產生的飛灰卻愈來愈棘手,而且是世界各國都面臨困難的問題。」高思懷從20年多前就開始投入飛灰處理及在利用的研發之中,近年才逐漸找到較為可行的方案。
高思懷表示,飛灰含有重金屬、戴奧辛等有害成分,各國仍以穩定化合物掩埋處理居多,固化掩埋雖然不會溶出符合標準,「但飛灰中含有氯鹽的成分容易溶解,可能會造成穩定化合物崩解,發生溶出污染狀況。」且隨著國內掩埋場飽和,飛灰處理成本愈來愈高。
高思懷說世界目前仍沒有成熟的再利用方式,淡江大學的團隊因飛灰多孔隙的特性,幾年前就研發將其作為調濕陶瓷,並且再進一步改良,加工作為廢水處理中薄膜生物處理系統(MBR)的陶瓷濾膜。
高思懷說明,飛灰(100%)從焚化廠出場後,會經過水洗、機械化學製程,可取出其氯鹽、鈣、鉛等約40%的雜質,剩餘60%即為穩定灰,摻配廢玻璃、高嶺土、坡縷石後,再經壓模燒結等加工即可作為陶瓷濾膜。團隊實場測試顯示,「其過濾程度與市面上現有的陶瓷濾膜相當,懸浮固體(SS)能達到0。」
不過,研究團隊表示,飛灰添加比例最高僅可達20%,其餘80%則須為其他材料,若再高會導致陶瓷濾膜過於脆弱。高思懷也說,目前測試仍發現會溶出微量的重金屬,但可符合再利用的標準,未來還會持續想辦法解決戴奧辛及重金屬的問題。
高思懷直言,目前該項技術要進入產業仍有諸多問題待解決,包含飛灰中的戴奧辛與重金屬、適當的摻配料、製程陶瓷濾膜後的強度、彎曲等問題,「希望有陶瓷業者可以給予我們支持,進而共同找出更好的解決方法。」
高思懷認為,MBR是目前業界處理廢污水的主流方式,而非處理自來水或飲用水,較無疑慮,「目前市面上新的陶瓷濾膜價格很高,若以飛灰製作則可降低成本,同時也能降低飛灰的處理費用,比現在業界用的固化掩埋更便宜。」
高思懷表示,目前與基隆的天外天焚化廠合作,已經可以做到每天處理100公斤飛灰的試驗模組,後續可以再擴大到每天一公噸,進一步實證該技術的可行性。
台灣永續供應協會首次舉行Green Circular創新技研競賽 成大拿三獎
台灣永續供應協會(TASS)為激勵綠色永續(Green)與循環經濟(Circular)結合的新創技術研發,今年首度舉行Green Circular創新技研競賽,吸引全國19個大專院校、30多個團隊參與,經過兩階段工作坊、初選、決選,歷時半年的評選後選出10組得獎團隊。
台灣加工出口區電機電子工業公會理事長周光春表示,評審團的組成多來自業界先進,特別著重在研究團隊的創新想法能否實現,並且評估團隊的研發是否值得投資,未來可以作為有效益的商業模式,如此一來才能真正達到循環經濟,促進環境與商業永續發展。
其中成功大學有三個團隊獲獎最多,包含第三名「MIT team」將微藻應用於豬糞尿廢水處理;「物『稀』為『貴』—開發流體電容去離子技術回收微量稀貴金屬」,以及將廢棄資材轉變成綠色建材塗料的「調濕自淨利器 Vernice」則拿下佳作。
此外,台南大學的鋰離子電池研究發展中心則建立汰役鋰電池的回收技術,可以取出電池中的石墨、矽等原料,以低於市價的成本作為再生原料,拿下第二名的肯定。