廢棄物燃料化簡史
紀錄中最早使用廢棄物作為燃料的,大約是在19世紀末期,英國將城市產生的固態廢棄物(Municipal Solid Waste)拿來燃燒,以產生蒸氣。當時並沒有分選和進行加工,頂多就是將巨大垃圾排除之後,其它就以廢棄時狀態直接焚燒,約等同於表1中的RDF-1定義的生垃圾,不久之後美國、德國與日本相繼仿效。
1890年代在紐約,會以人工方式先將有價物質、例如金屬挑選出來,餘下的垃圾才送入焚燒用來發電。20世紀上半,美國已投入發展廢棄物燃料化的技術。1950年代有水泥公司開始焚燒廢輪胎作為燃料,1980年代中期德國的水泥產業也開始使用廢棄物作為輔助燃料。
當時水泥產業想要這麼做的理由只是為了找到更便宜的化石燃料替代品,這個理由今日還存在,不過RDF身上又多了幾個金玉其外的標籤:廢轉能、循環經濟、減少碳排。
SRF/RDF定義、別名
SRF或者是RDF在台灣是常聽到的名詞,粗略概念都是「將廢棄物做為燃料使用」,然而兩者實際定義有些微不同。RDF(Refused-Derived Fuel)是廢棄物衍生燃料,泛指「使用任何類型的廢棄物,加工再製而成的燃料、或者未加工直接作為燃料使用」,其分類著重在燃料物態、處理程度與處理後的燃料型態(尺寸、外觀);比如美國材料和試驗協會(American Society for Testing and Materials, ASTM)即曾依這三要素將RDF分為七類(如表1),雖然此分類標準(ASTME856-83(2004))現今已撤銷,但仍普遍受到引用。
SRF(Solid-Recovered Fuel)則是固體再生燃料:「以具適燃性之廢棄物為原料,加工再製而成的固態燃料」,也就是RDF分類標準其中2到5類,不包括第6-7類的液態與氣態燃料;且其推廣者強調的是廢棄物經破碎篩分處理後的品質,包括燃燒特性(熱值)、對鍋爐與環境的危害性(氯含量、硫含量、汞、鍻、鉛等重金屬含量)。
類別 | 定義 | 備註 |
RDF-1 (MSW) | 經由最少程序將巨大廢棄物去除之都市廢棄物/垃圾(Municipal Solid Waste, MSW) | 生垃圾 |
RDF-2 (c-RDF) | 廢棄物破碎成粗顆粒,在不經由或經由磁選回收金屬後,95%重量通過 6-inch 的方形篩網之粗 RDF(coarse RDF, c-RDF) | 固體衍生燃料 |
RDF-3 (f-RDF) | 廢棄物經過進一步破碎,並去除金屬、玻璃及其他無機物後,95%重量可通過 2-inch 的方形篩網之輕質/蓬鬆 RDF(fluff RDF, f-RDF)。 | |
RDF-4 (p-RDF) | 可燃性固體廢棄物處理成粉狀,95%重量可通過10 mesh(0.035-inch)篩網之粉狀 RDF(powder RDF, p-RDF) | |
RDF-5 (d-RDF) | 可燃性固體廢棄物壓密/壓縮成顆粒、塊狀、立方體、磚塊狀或其他形狀之壓密 RDF(densified RDF, d-RDF) | |
RDF-6 | 可燃性固體廢棄物加工成液狀(RDF slurry) | 液體衍生燃料 |
RDF-7 | 可燃性固體廢棄物加工成氣狀(RDF syngas) | 氣體衍生燃料 |
關於RDF的定義範疇,歐盟的態度倒是相對明確。根據歐盟環境署(European Environment Agency)所維護的一份線上辭典,RDF的定義是:「從生活垃圾中除去玻璃和金屬後,壓縮形成顆粒狀燃料用於鍋爐。」這份敘述界定出RDF的來源是「生活(domestic)垃圾」、也就是我們說的一般家戶垃圾,並要求去除玻璃和金屬等有價的回收資源,壓縮後用途限於鍋爐燃料。
另外歐盟議會(European Parliament)曾在2020年詢問歐盟執行委員會(European Commission)一些關於RDF和SRF的問題,歐盟執委會在回答中提到:「產製RDF與SRF的原料必須來自無法回收再利用的廢棄物,如此才符合歐盟廢棄物治理架構(Directive 2008/98/EC)中(Article 4)所規範的廢棄物治理層級」。
這邊說的廢棄物治理層級就是我們常聽到廢棄物治理策略的優先次序,從最優先執行的策略依次為:避免垃圾產生(prevention)、重複使用(preparing for re-use)、回收再利用(recycling)、其它回收例如能源回收(other recovery, e.g. energy recovery)、最終廢棄(disposal)。
同樣使用廢棄物作為燃料,RDF還有其他的常聽到的別名,例如PEF(Processed Engineered Fuel)、WDF(Waste Derived Fuel)、TDF(Tyre-Derived Fuel)、輔助燃料(Alternative Fuel)。除了TDF專指由廢輪胎衍生燃料,其他名稱並沒有限定廢棄物的種類。定義範圍最廣的是輔助燃料,泛指所有傳統石化燃料的替代品,例如氫氣、液化石油氣、甲烷、氨、生質燃料,也包括RDF與SRF;WDF指廢棄物經過基本的分選,至少將不可燃物質(例如金屬)去除之後,留下可燃的部份做成材料;SRF和PEF通常泛指分選出可燃物之後再經過更多進階的分選和加工程序,最後的燃料成品會有較高的能源效率以及較低的有害物質含量。總之除了Alternative Fuel,其他名稱與RDF一樣,當它們出現在各類資訊或報告中時,就表示存在「廢棄物燃料化」的行為。
台灣比較常使用的名稱是SRF、RDF與輔助燃料,本報告沿用這個習慣,以下RDF泛指「以廢棄物作為原料的燃料,廢棄物與燃料成品不限於固態,也包括液態或氣態」;而SRF則歸屬於RDF其中的2-5類,是指「將固態廢棄物中的適燃物質分選出來、再經過一定程序加工製成的固態燃料」。
※本文轉載自看守台灣協會〈RDF?SRF?PEF?垃圾?燃料棒??? —— 廢棄物燃料化簡介 〉。
參考資料
- Harvey Alter, The history of refuse-derived fuels, Resources and Conservation, Volume 15, Issue 4, 1987, Pages 251-275, ISSN 0166-3097
- GEMET - Environmental thesaurus, RDF, European Environment Agency
- Question for written answer E-006700/2020 to the Commission: “Production of RDF and SRF in Volos”
- “Answer given by Mr Sinkevičius on behalf of the European Commission”, Parliamentary question - E-006700/2020(ASW)
- Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council of 19 November 2008 on waste and repealing certain Directives