污泥處理現況及減量技術 - moeaidb.gov.tw · 臺北科技大學研發總中心主任...
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污泥處理現況及減量技術
簡報人張晉 教授
中華民國105年8月16日
現職臺北科技大學環境工程與管理研究所教授台灣水環境再生協會 監事學歷國立中央大學土木工程研究所博士專長工業生態廢棄物資源化廢棄物管理環境管理
張晉教授經歷簡介
校內經歷國立台北工專土木科副教授兼科主任台北技術學院土木系副教授兼系主任國立台北科技大學土木系環境所教授國立台北科技大學環境所所長臺北科技大學研發總中心 主任循環型環境研究中心 主任臺北科技大學工程學院院長
殊榮國立台北科技大學傑出教職員國立台北科技大學傑出教學獎國立台北科技大學工程學院優等研究獎國立台北科技大學傑出產學合作獎(97及103年二次) 考試院環境工程科高考及格台灣水環境再生協會優秀技術論文獎榮獲中國土木水利工程學會最佳論文獎榮獲中華民國環境工程學會最佳論文獎94年獲行政院頒發功績獎章
校外經歷行政院勞委會安全衛生檢查員考試院典試委員簡任升官等考試委員台北市政府環保局環境影響評估委員行政院原子能委員會核四廠環境監督委員行政院環保署環境影響評估委員行政院環保署資源再生委員會委員行政院環保署廢一般物品及容器管理委員會代執行長行政院環保署環保科技園區指導委員會指導委員經濟部工業局優良國產環保設備評鑑委員交通部民航局航空噪音改善小組委員國防部軍用機場噪音改善小組委員中華民國環境工程學會理事監事中華民國環境工程學會出版委員會主任委員台灣水環境再生協會秘書長行政院國家災害防救科技中心人為組共同召集人
2100
一背景介紹二污水廠污泥處理現況與趨勢三污泥種類來源及特性介紹四污泥處理遭遇問題五污泥減容及減量技術六污泥資源化再利用技術七結語
簡報大綱
3100
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一背景介紹(12)
目前運轉中之都市污水處理廠計有55廠
設計水量約為369萬CMD
實際進水量278萬CMD
台灣都市下水道污泥量
以污泥量污水量比值0011 推估
污泥產生量約300公噸日
濕基約80含水率）
4100
2積極配合廢棄物政策－減量及零廢棄推動污泥減量及再利用
1下水道用戶接管普及率上昇下水污泥將隨污水而逐年增加
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3目前台灣地區污水下水道建設正值起步階段對於下水污泥的管理應訂定執行策略及目標使下水污泥變成對於環境有利之綠色產品
一背景介紹(22)
5100
二污水廠污泥處理現況與趨勢
21 我國下水污泥處理現況
22 台北市污泥處置現況
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
24 美國下水污泥處理現況與趨勢
25 日本下水污泥處理現況與趨勢
26 各大都會區下水污泥處置現況
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
現職臺北科技大學環境工程與管理研究所教授台灣水環境再生協會 監事學歷國立中央大學土木工程研究所博士專長工業生態廢棄物資源化廢棄物管理環境管理
張晉教授經歷簡介
校內經歷國立台北工專土木科副教授兼科主任台北技術學院土木系副教授兼系主任國立台北科技大學土木系環境所教授國立台北科技大學環境所所長臺北科技大學研發總中心 主任循環型環境研究中心 主任臺北科技大學工程學院院長
殊榮國立台北科技大學傑出教職員國立台北科技大學傑出教學獎國立台北科技大學工程學院優等研究獎國立台北科技大學傑出產學合作獎(97及103年二次) 考試院環境工程科高考及格台灣水環境再生協會優秀技術論文獎榮獲中國土木水利工程學會最佳論文獎榮獲中華民國環境工程學會最佳論文獎94年獲行政院頒發功績獎章
校外經歷行政院勞委會安全衛生檢查員考試院典試委員簡任升官等考試委員台北市政府環保局環境影響評估委員行政院原子能委員會核四廠環境監督委員行政院環保署環境影響評估委員行政院環保署資源再生委員會委員行政院環保署廢一般物品及容器管理委員會代執行長行政院環保署環保科技園區指導委員會指導委員經濟部工業局優良國產環保設備評鑑委員交通部民航局航空噪音改善小組委員國防部軍用機場噪音改善小組委員中華民國環境工程學會理事監事中華民國環境工程學會出版委員會主任委員台灣水環境再生協會秘書長行政院國家災害防救科技中心人為組共同召集人
2100
一背景介紹二污水廠污泥處理現況與趨勢三污泥種類來源及特性介紹四污泥處理遭遇問題五污泥減容及減量技術六污泥資源化再利用技術七結語
簡報大綱
3100
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一背景介紹(12)
目前運轉中之都市污水處理廠計有55廠
設計水量約為369萬CMD
實際進水量278萬CMD
台灣都市下水道污泥量
以污泥量污水量比值0011 推估
污泥產生量約300公噸日
濕基約80含水率）
4100
2積極配合廢棄物政策－減量及零廢棄推動污泥減量及再利用
1下水道用戶接管普及率上昇下水污泥將隨污水而逐年增加
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3目前台灣地區污水下水道建設正值起步階段對於下水污泥的管理應訂定執行策略及目標使下水污泥變成對於環境有利之綠色產品
一背景介紹(22)
5100
二污水廠污泥處理現況與趨勢
21 我國下水污泥處理現況
22 台北市污泥處置現況
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
24 美國下水污泥處理現況與趨勢
25 日本下水污泥處理現況與趨勢
26 各大都會區下水污泥處置現況
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
一背景介紹二污水廠污泥處理現況與趨勢三污泥種類來源及特性介紹四污泥處理遭遇問題五污泥減容及減量技術六污泥資源化再利用技術七結語
簡報大綱
3100
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一背景介紹(12)
目前運轉中之都市污水處理廠計有55廠
設計水量約為369萬CMD
實際進水量278萬CMD
台灣都市下水道污泥量
以污泥量污水量比值0011 推估
污泥產生量約300公噸日
濕基約80含水率）
4100
2積極配合廢棄物政策－減量及零廢棄推動污泥減量及再利用
1下水道用戶接管普及率上昇下水污泥將隨污水而逐年增加
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3目前台灣地區污水下水道建設正值起步階段對於下水污泥的管理應訂定執行策略及目標使下水污泥變成對於環境有利之綠色產品
一背景介紹(22)
5100
二污水廠污泥處理現況與趨勢
21 我國下水污泥處理現況
22 台北市污泥處置現況
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
24 美國下水污泥處理現況與趨勢
25 日本下水污泥處理現況與趨勢
26 各大都會區下水污泥處置現況
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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一背景介紹(12)
目前運轉中之都市污水處理廠計有55廠
設計水量約為369萬CMD
實際進水量278萬CMD
台灣都市下水道污泥量
以污泥量污水量比值0011 推估
污泥產生量約300公噸日
濕基約80含水率）
4100
2積極配合廢棄物政策－減量及零廢棄推動污泥減量及再利用
1下水道用戶接管普及率上昇下水污泥將隨污水而逐年增加
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3目前台灣地區污水下水道建設正值起步階段對於下水污泥的管理應訂定執行策略及目標使下水污泥變成對於環境有利之綠色產品
一背景介紹(22)
5100
二污水廠污泥處理現況與趨勢
21 我國下水污泥處理現況
22 台北市污泥處置現況
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
24 美國下水污泥處理現況與趨勢
25 日本下水污泥處理現況與趨勢
26 各大都會區下水污泥處置現況
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
2積極配合廢棄物政策－減量及零廢棄推動污泥減量及再利用
1下水道用戶接管普及率上昇下水污泥將隨污水而逐年增加
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3目前台灣地區污水下水道建設正值起步階段對於下水污泥的管理應訂定執行策略及目標使下水污泥變成對於環境有利之綠色產品
一背景介紹(22)
5100
二污水廠污泥處理現況與趨勢
21 我國下水污泥處理現況
22 台北市污泥處置現況
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
24 美國下水污泥處理現況與趨勢
25 日本下水污泥處理現況與趨勢
26 各大都會區下水污泥處置現況
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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二污水廠污泥處理現況與趨勢
21 我國下水污泥處理現況
22 台北市污泥處置現況
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
24 美國下水污泥處理現況與趨勢
25 日本下水污泥處理現況與趨勢
26 各大都會區下水污泥處置現況
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
21 我國下水污泥處理現況
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
根據102年的調查結果我國運轉中公共污水處理廠每日產生超過200噸污泥餅（含水率平均約80）其中北部地區下水污泥產量即占總量之65
台北市每年由廚餘與下水污泥製成之堆肥成品約27萬噸市場需求僅有14365噸年
我國脫水污泥處置情形 統計全國處理水量大於3萬(噸日)之
公共污水廠脫水污泥(餅)年產量約68萬噸(佔全國88
多採衛生掩埋方式處理 近年來掩埋去處減少及費用增加
亦有部分污水廠委外乾燥後再利用（如培養土基材工程填地材料等）垃圾焚化廠混燒（如烏日焚化廠高雄市中區及南區焚化廠）或堆肥等方式處理下水污泥
795
22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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22 台北市污泥處理現況
再利用
台灣地區污水下水道系統建設現況圖
迪化污水處理廠(含內湖污水處理廠)
八里污水處理廠(含基隆汐止區污水)
2700噸月 630噸月
污泥乾燥設備
掩埋方式
8100
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(12)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
1 宜蘭水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
2 羅東水資源回收中心 掩埋處理 100 五結鄉衛生掩埋場
3 六堵污水處理廠 熱處理 100 乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
4 迪化污水處理廠
掩埋處理 12 宜蘭縣五結鄉衛生掩埋場桃園縣民間掩埋場等
非焚化熱處理 80
乾燥後調配製造土壤改良劑建築材料填充材料
乾燥後調配製造土壤乾燥料
焚化處理 8 台中縣烏日焚化廠
5 八里污水處理廠
掩埋處理 20 桃園縣民間掩埋場
非焚化熱處理 80 乾燥後調配製造建築原料及水泥副原料有機質肥料及栽培介質之原料
995
污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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污泥量穩定之營運中污水處理廠污泥處理處置方式(22)
項次 廠別 處理方式 處理比率 去處補充說明
6 林口水資源回收中心
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
7 林口南區污水處理廠
非焚化熱處理 100
乾燥後調配製造培養土基材土壤改良劑工程填地材料
8 福田水資源回收中心 掩埋處理 100 台中市文山垃圾掩埋場
9台中港特定區污水處理廠
作為製磚及人工粒料之原料
10 乾燥後混練造粒或製磚
非焚化熱處理 90 乾燥後調配製造培養土
基材土壤改良劑工程填地材料
10 安平污水處理廠 掩埋處理 100 台南市城西掩埋場
11 高雄市中區污水處理廠 焚化處理 100 高雄市南區資源回收廠
資料來源內政部營建署「全國都市污水處理廠污泥等廢棄物處置方式評估及工程規劃」20101095
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
23 歐洲下水污泥處理現況與趨勢
歐洲各國對污泥的處理方式可從歐盟對廢物管理設定源頭減量循環再利用及加強最終處置與管理
對於無法回收再利用之廢棄物儘可能以焚化處理的方式
歐洲各國將污泥送入燃煤電廠共同焚化已有相當歷史因具備可利用既有設施節省設施建造成本等優點相關應用有逐漸增加趨勢
歐洲
1195
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
歐洲下水污泥處理趨勢
1984 1992 2000 2005
數量
(1000乾頓年)5563 6476 8906 10063
再利用 2507(37) 2504(39) 3617(40) 4576(45)
掩埋 2988(54) 3257(50) 3200(36) 1615(17)
焚化 518(9) 2088(11) 2088(24) 3872(38)
12100
0
10
20
30
40
50
60
1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
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1984 1992 2000 2005
再利用
掩埋
焚化
歐洲共同市場12國之下水污泥處理趨勢
再利用為主
13100
歐洲國家下水道污泥處理情況
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奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
歐洲國家下水道污泥處理情況
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
奧
地
利
比
利
時
丹
麥
芬
蘭
法
國
德
國
英
國
希
臘
愛
爾
蘭
義
大
利
盧
森
堡
荷
蘭
挪
威
葡
萄
牙
西
班
牙
瑞
典
瑞
士
海拋（）
焚化（）
掩埋（）
農業（）14100
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
美國廢棄物主要管理策略為「回收」及「再利用」以減廢及資源回收二方法管理日漸增多的廢棄物
美國於1991年公布實施的503號方案將污泥肥料產品分為A類與B 類兩種推廣並宣示將污泥以再利用及回歸土地的方向推進為驗證污泥土地再利用的可行性美國依據該503法案進行長時間污泥及再利用土地之監測減低民眾對污泥進入土地的疑慮
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(12)
1595
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
掩埋場使用空間越來越少的情況下減少經處理後可再利用之物質進入掩埋場延長掩埋場使用年限
下水污泥含有大量之揮發性固體物及營養鹽等成分經適當處理後可以製成肥料或做成土壤改良劑
堆肥產品的品質如重金屬含量PCB多氯聯苯及顆粒大小分為一級品二級品污泥成分越單純越少有害物質產品越能廣泛使用以再利用產品為主目標以廢料處理為副目標
堆肥設施產品可分為較佳產品施用於作物較差產品施用於掩埋之覆蓋
24 美國下水污泥處理現況與趨勢(22)
1695
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
美國預估污泥再利用比率
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
1998 2000 2005 2010
再利用比例（）
17100
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
年份年產量
(百萬乾噸)
再利用比例
1998 69 60
2000 71 63
2005 76 66
2010 82 70
美國污泥年產量與再利用之比例
1895
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
日本推動污泥資源化再利用有相當之成效其發展方向則以綠地農地利用建材使用及能源回收為主
日本在1997年有61的污泥進行陸地掩埋33進行有效利用而海洋拋棄則以不再採用
而焚化灰渣則由1994年之15上升至1997年之69有效利用的比率亦由24提昇至33
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(12)
1995
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
日本廢水污泥處理之特色為採焚化或熔融其中藉以達成能源化及資源化之處置
日本對於廢棄物資源化之推動重點為利用可行之技術取出廢棄物（含污泥）中可用之成分藉以達成高值化及資源化之目的
日本建設部公佈了「下水道污泥使用在都市景觀植栽」手冊及「防止農地土壤重金屬含量沉積管理基準法」規定堆肥產品品質引導民眾提升污泥於景觀上的利用價值或範圍
只要在執行上訂定嚴格的重金屬限值並嚴加規範配合相關政策與法律協助堆肥產品上市形成良性循環
25 日本下水污泥處理現況與趨勢(22)
2095
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
日本下水污泥有效利用量歷年變化
21100
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
日本下水污泥綠農地利用
肥 料
園藝用土壤
炭化製品
化學肥料原料（MAP）
日本下水污泥利用狀況
22100
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
項目
都市
面積
(km2)
人口
(百萬)
普及率
()
污泥
(Td)掩埋
綠農地
利用焚化
新加坡 640 9(3) 90 550 79 21 -
橫濱 431 31 96 205 75 23 2
東京 54534 118 95 2900 75 15 10
雪梨 - 5 - 1027 19 81 -
香港 - - - 1202 100 - 0
費城 - 23 - 558 33 67 0
各大都會區地下水普及率及污泥率農地利用統計表
新加坡人口300萬遊客及外籍勞公約600萬
26 各大都會區下水污泥處置現況
23100
三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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三污泥種類來源及特性介紹
31 污泥的來源
32 污泥種類及特性
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
根據廢水處理工法的不同即污泥來源的不同污泥可分為
初沉澱污泥來自初沉池性質隨著廢水的性質而異
腐殖污泥來自生物膜法後的二沉池的污泥
剩餘活性污泥來自活性污泥法後的二沉池的污泥
消化污泥生污泥經厭氧消化處理後產生的污泥
化學污泥用混凝化學沉澱等化學方法處理廢水產生的污泥
31 污泥的來源(13)
2595
31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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31 污泥的來源(23)
典型廢污水污泥產生來源與種類示意圖
2695
31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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31 污泥的來源(33)
高分子凝集劑(PAC)
進流水(水源)
分水井 加藥混凝
沉澱過濾
消毒出水
清水
回收池 洗砂廢水及沉澱污泥
脫水 沉澱濃縮 廢水池汙泥餅
Cl2
典型淨水廠污泥產生來源與種類示意圖
2795
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
污泥常見的再利用主要受各工廠使用物料及製成所影響依據其化學成份可分為有機污泥及無機污泥兩大類
有機污泥指污泥中含有較高之碳元素其中包括生化污泥油性污泥及樹脂膠乳類之污泥
無機污泥則指含非碳化學成分之污泥
下水道處理廠食品製造業棉毛絲紡織業皮革製造業人造纖維製造業造紙業畜牧業合成樹脂及塑膠製造業
有機污泥
鋼鐵業金屬製成品製造加工業電腦零件及組件製造業石材加工業及印刷電路板業
無機污泥污泥性質
32 污泥種類及特性(12)
2895
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
產業 工業 污泥
1 紙漿調木
蒸解微細木屑短纖維短纖維滑石黏土
2 纖維
天然纖維精緻
合成纖維
染色加工
有機質殘渣有機質殘渣沈澱污泥(廢水處理)
3 石油化學 有機性廢水處理污泥
4 水產加工 魚類加工處理 生物體加工殘渣
5 畜產 生物體加工殘渣糞尿
6 食品 罐頭 肉醬石灰餅
7 發酵 啤酒酒精 麥芽渣
8 瓦斯焦炭 煤焦油含瓦斯液體
9 淨水廠 沈澱污泥
10 下水道處理 沈澱污泥
11 糞尿處理 沈澱污泥
有機性污泥分類
29100
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
無機性污泥分類產業 工業 污泥或粉塵
1 鋼鐵高爐轉爐鑄造物高爐平爐轉爐集塵鋼板表面處理
高爐渣轉爐渣粉塵廢水處理污泥
2 非鐵金屬 銅鉛鋅鋁等之提煉 污泥粉塵
3 汽車鍛造電鍍塗裝機械加工
粉塵污泥
4 電機電鍍塗裝藥品處理
污泥
5 金屬表面處理 電鍍 污泥
6 窯業集塵廢水處理
粉塵污泥
7 石油 廢白土硫酸鈣污泥
8 化學鋁金屬提煉鹼工業工業藥品
紅泥汞污泥污泥
9 電力 排煙處理 污泥
10 核電廠 放射性污泥
30100
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處理單元 污泥形式
欄污柵（screening） 粗大固體
砂礫去除（grit removal） 砂粒及浮渣
預先曝氣（preaerotion） 浮渣
初級沉澱 初級污泥及浮渣
生物反應槽 生物污泥
二級沉澱 二級污泥及浮渣
污泥處理設備 污泥及灰份
化學混凝沉澱 混凝污泥
化學沉澱 化學反應污泥
傳統廢水處理固體物及污泥來源
32 污泥種類及特性(22)
3195
四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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四污泥處理遭遇問題
41 污泥處置現況問題探討
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
43 我國污泥可行處置方式探討
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
有機性污泥
再利用為肥料因農委會加嚴管理致使許可再利用家數
驟減處理量能從每月25萬公噸降低為08萬公噸造
成處理費用（含運費）升高問題
以堆肥或土壤改良劑再利用之方式缺乏長期監測及調
查工作難以釐清其合適性
部份有機性污泥具臭味造成處理機構收受意願較低
以掩埋處理之有機性污泥因掩埋場容積減少預期產
生去化問題
41 污泥處置現況問題探討(12)
3395
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
無機性污泥
主要暫存量為中華紙漿現已完成清理計畫書審理並妥
託處理中廠內暫存無機污泥經分析熱值較有機污泥高
正思考燃料化應可解決其貯存量偏高問題
次要暫存量為淨水污泥已申請個案再利用中可解決
去化問題
以製程區分污泥種類易使部份具高有機成份之污泥喪
失再利用之選擇性
41污泥處置現況問題探討(22)
3495
再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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再利用許可機構家數銳減處理量能大幅減低
造成短期去化問題
風險性不明造成再利用及處理技術推廣受阻既有
處理量能亦無法有效釋放協助處理
再利用產品缺乏市場競爭性或通路不明阻礙再利用
之推廣
再利用產品之監測及管理機制待加強
污泥分類未落實(部份無機污泥仍有高有機值)或
混雜(D-0999)降低污泥再利用可選擇性或可行
42 我國污泥處置現況之關鍵課題
3595
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
肥料化應進行土地再利用對人體危害之風險並進行長期監測評估以訂定各種物質含量標準
依美國2009年國家污泥調查報告指出污泥中另有４種塩類27
種金屬6種半揮發性有機物和多環芳烴25類固醇和激素hellip等物質應加以監測評估管制之必要性
材料化資材化現行材料化及資材化之產品缺乏競爭性應發展高值化利用之技術
含水率高之污泥將增加處理成本並降低材料化及資材化之可能性
燃料化國內燃料化可行處理設施仍以焚化為主惟高含水率污泥易降低燃燒效率
國外採行厭氧共消化及再製RDF之方式應較可行惟國內久缺類似處理設施且採行該方式應併同其他有機廢棄物之處理共同處理方得提高能源化之效益
43 我國污泥可行處置方式探討
3695
五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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五污泥減容及減量技術
51 污泥處理程序及技術
52 污泥處置方式特點
53 污泥減量技術
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處理程序
穩定化前處理 濃縮過程
乾燥處理及其他
脫水處理
bull磨碎
bull攔除
bull過篩
bull混合
bull儲存
bull重力濃縮
bull浮除濃縮
bull離心濃縮
51 污泥處理程序及技術(14)
3895
51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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51 污泥處理程序及技術(24)
3995
51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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51 污泥處理程序及技術(44)
4095
51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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51 污泥處理程序及技術
4195
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
52 污泥處置方式特點(14)
處置方式 特 點
衛生掩埋法
1處理快速
2但土地成本最高且有場址難尋掩埋場飽和後即需再尋覓找新場址台灣可用土地少應珍惜土地資源
3掩埋場容易蚊蠅滋生衛生環境較差
4地方抗爭多阻力多多為民眾所厭惡
5由於污泥含水率高(70-80不等)及含有大量有機物質極易造成地下水二次污染問題掩埋後地層性質比一般家庭垃圾鬆軟
6衛生掩埋後仍需設置逸出氣體長期監測及滲出液之污水處理
7以山豬窟垃圾衛生掩埋場為例其成本估計每公噸處理單價2312元公噸
42100
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處置方式 特 點
焚化法
1處理快速且大量處理污泥
2焚化廠設施及運轉經費較高目前台灣尚無下水污泥焚化廠之操作運轉實例依台北市現有之各垃圾處理焚化廠進行概略性之處理成本估計處理成本約為2300元公噸
3燃燒中易生二氧化碳及戴奧辛氣體排放問題未來之二氧化碳排放總量管制將造成影響宜有整體性通盤考量
4焚化灰如重金屬含量高時只可作為衛生掩埋場覆土
52 污泥處置方式特點(24)
43100
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處置方式 特 點
熔融法
1從就處理成本而言較焚化法及堆肥法為高
設備成本最貴
2在國內目前無污泥熔融處理之經驗在日本污
泥以熔融處理經驗及個案較多
3減容比減量化最佳
4可取代天然砂石其資源化後市場推廣性大
5雖然處理成本最高但其社會環境影響最少二
次污染最少
52 污泥處置方式特點(34)
44100
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處置方式 特 點
堆肥法
1處理成本最低具資源化再利用特性
2其處理成本約2000~3000元噸
3設備簡單包括廠房翻堆機等國內即可自行
設計製造可不需仰賴外力
4操作簡單國內之一般事業廢棄物堆肥廠及畜牧
業廢棄物堆肥廠之實績多
5處理速度較慢時間較長
6熟化之堆肥成品可以轉移於農綠地使用
7目前農政單位尚未訂定下水污泥堆肥規範未來
應儘速訂定規範俾利依循
52 污泥處置方式特點(44)
45100
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
技術特色 處理脫水後有機污泥餅為主
處理流程
53 污泥減量技術Cambi process(121)
bull 以70～80進行預熱首先將脫水污泥餅進行均質化後送入預熱槽中
bull 預熱後再送入兩座熱水解槽第一熱水解槽之溫度維持在70～80之間反應時間為兩小時
bull 第二熱水解槽之溫度控制在130壓力為10 bars及30分鐘反應時間之操作條件
46100
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點
經過水解處理後之污泥產物其水解率(CODsCODt)約為30以上
溶解性污泥產物
包括碳水化合物脂質及蛋白質可直接作為脫氮外加碳源進行厭氧消化回收甲烷或以液體肥料形式直接應用農地改質由於經過高溫殺菌後並無致病菌之顧慮
非溶解固體部分
直接進行脫水其污泥餅固含量可達50直接可以用焚化處理而不需添加輔助燃料焚化產生熱源可以直接供給熱水解加熱用或轉換成電能
53 污泥減量技術Cambi process(221)
47100
53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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53污泥減量技術 KREPROprocess(321)
技術特色
可用於淨水處理場或廢水處理廠產生廢棄污泥處理
該技術能夠將污泥中所含有用物質分離出來再利用及循環其中四種主要產品為
生物燃料（DSgt40）
磷酸鹽
混凝劑
碳源
48100
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處理流程 首先經消化後污泥濃縮至5~7 DS 時再進入KREPRO程序之中 第二步驟添加硫酸反應30分鐘使pH 值維持在15-20以達到污泥酸化 酸化後污泥進入兩座反應槽在高壓之下加熱至140以蒸氣進行間
接性加熱60分鐘以避免管線結垢問題發生大約40懸浮固體可被水解成生物可分解液體
酸化後污泥先預熱從30昇至110而水解後污泥溫度從140降至60左右
不溶解的有機物多數為纖維以離心機進行脫水其中固濃度大約50左右
53污泥減量技術 KREPROprocess(421)
49100
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點 KREPRO程序會產生二種固體產物及一種液狀產品
其中一種固體物
產品含有多數有機物而且含水率極低可用於生物燃料（Bio fuel）
另外一種固體物
含有磷酸鹽可用於農業用途成為一種不含重金屬及緩慢釋放型肥料
液體產品
含有有機碳源及混凝劑其中碳源可用於廢水處理廠脫氮所需碳源而混凝劑可以直接回收用於化學混凝處理單元以節省廢水處理廠操作成本及污泥產生量
53污泥減量技術 KREPROprocess(521)
50100
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
53污泥減量技術超音波水解技術(621)
技術特色
將污泥予以超音波破碎可造成其中之細胞或污泥膠羽破碎分解
因此超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
分子顆粒由大變小
51100
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處理流程 超音波可破壞細胞外的聚合物(EPS)而EPS是污泥膠羽重要的結構
在液力機械剪力之影響下污泥因此而被破碎然後液力機械剪力破壞細胞壁而細胞壁內的物質因此得以進入溶液中
優點 超音波震盪也可作為减菌或促進碳源水解之前處理及提升甲烷產量
多餘之能量會造成溫度之上升並達到殺菌效果
53污泥減量技術超音波水解技術(721)
52100
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((821)
傳統
1
傳統上有機廢水經過生物處理系統處理之後產生廢棄污泥經過濃縮後多數直接進行污泥調理及脫水而成為污泥餅而其中僅有少部份先經過生物消化後再進行污泥調理及脫水等工作
2
旁流式污泥水解減量技術為國內工研院環安中心已研發出之適合國內產業特性污泥水解減量技術以解決國內污泥處理與處置問題
國家研發
技術特色
53100
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處理流程
將廢水處理廠產生廢棄濃縮污泥直接送入污泥水解槽中利用物理或化學水解方式進行水解後再以個別好氧或厭氧生物處理槽進行二次污泥生物水解
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術((921)
54100
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點
不影響既有廢水處理操作及性能或既有處理系統已在飽和操作條件下可以有效達到污泥減量效果
若廢水處理廠已有好氧或厭氧污泥消化槽可以搭配污泥水解槽組合成本系統更可以減少初設成本
以造紙廢水為對象進行模型廠評估結果顯示此系統可以達到30～40污泥減量效果
53污泥減量技術旁流式污泥水解減量技術(1021)
55100
技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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技術特色
主要為厭氧處理單元好氧處理單元及污泥水解等單元組合而成
一般厭氧系統污泥產率低厭氧單元排泥量有限或廢棄污泥可以作為其他新建厭氧單元污泥植種來源較無處理與處置問題
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1121)
56100
處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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處理流程 主要針對串接在厭氧單元後之好氧單元所產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行污泥水解後再將水解污泥送入厭氧處理單元
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1221)
57100
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點
利用厭氧處理系統污泥停留時間（SRT）長及污泥產率低之優勢可以將水解污泥進行更徹底水解及分解功能以達到污泥減量
1
另外由於多數工業廢水之生物分解性不佳藉由水解污泥中含有碳水化合物蛋白質脂質及氮磷等物質可以改變廢水水質特性以提昇厭氧污泥活性之效果
2
針對石化廠及造紙廠實驗評估結果顯示可以有效減少好氧單元污泥產量50以上
3
53污泥減量技術整合性厭氧污泥水解減量系統(1321)
58100
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
主要為好氧處理單元及污泥水解等單元組合
處理流程
技術特色
將好氧單元產生的廢棄污泥經污泥水解槽進行
污泥水解後再將水解污泥送入好氧單元再進行
水解污泥水解與分解以達到污泥減量目的
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1421)
59100
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點 無須投入太多硬體設備但對處理容積已明顯不足之處理廠並不
適合
針對人纖業廢水評估結果顯示污泥較原程序產生量減少30以上對於SRT長的處理系統甚至於可以達到60以上污泥減量效果
53污泥減量技術整合性好氧污泥水解減量系統(1521)
60100
技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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技術特色
臭氧具有強氧化之性質能有效分解污泥故能將
大部分活性污泥中微生物殺死分解並破壞污泥
中微生物之細胞壁使細胞質進入污泥溶液中
用於預先處理後可提高厭氧消化過程中污泥之可降解性
另一為用於氧化污泥使釋放出污泥之有機碳和營養物再回流於生物處理程序達到減量效果
處理流程
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1621)
61100
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點 日本已有開發實績將污泥自最終沉澱池抽出於污泥溶化槽與
臭氧相反應除一部份合成污泥外其餘形成CO2及水達到減少污泥之目的
反應槽
污泥可溶化槽
臭氧輸入裝置
最終沉澱池流入下水
剩餘污泥
圖例
迴流污泥
可溶化槽投入污泥可溶化污泥
待處理污泥
污泥
水其他
處理水
0
53污泥減量技術臭氧污泥減量技術(1721)
62100
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
技術特色
薄膜生物反應器 (Membrane Bioreactor MBR) 利用薄膜
分離活性污泥取代沉澱池固液分離之功能
處理流程外部循環式MBR利用幫浦控制高流速狀態將活性污泥帶入模組中磷酸鹽
沈浸式MBR將模組浸沒於曝氣槽中使處理水以薄膜外側加壓或薄膜內側抽取形成負壓方式穿過薄膜而流出
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1821)
63100
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
優點 在較小通量時可達到所需流量能源消耗較低且積垢問題較不嚴
重
沈浸式MBR為目前主要之應用趨勢
外部循環式MBR 沉浸式MBR
53污泥減量技術薄膜生物程序污泥減量技術(1921)
64100
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2021)
利用可溶解污泥的嗜熱性細菌(Bacillus stearothermophilus)在S-TE(高溫菌污泥減量 )槽將剩餘污泥保持高溫狀態(60~70)
嗜熱菌會分泌強力的可溶解污泥酵素將剩餘污泥中的細胞膜分解及溶化
技術特色
無生命之可降解固體 微生物細胞
生物污泥中之固體顆粒
溶解性可降解產物
羧酸等中間產物
可降解有機物
好氧嗜熱菌
胞外酵素 胞外酵素難降解物質
死亡溶胞
溶胞水解
水解
氨氧氣
65100
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
處理流程
S-TE 程序是結合高溫好氧污泥消化和傳統活性污泥的流程可分解由都市及工業廢水處理時所產生的活性污泥如石化業廢水食品業廢水其效果顯著
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(13)
66100
優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
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資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
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69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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優點
1 零負荷使有機之廢棄污泥的產生量大幅降低
高效率可溶化的處理短時間內可將污泥溶解2
3 便宜的運轉費用
易於維持管理不需要繁瑣的維持及管理4
5 和環境調和的處理方式使用生存於自然界的生物與環境調合
殺菌效果對於中溫性之致病菌具有殺菌能力使污泥達穩定化6
53污泥減量技術好氧高溫菌污泥減量技術(2121)
67100
六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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六污泥資源化再利用技術
61 下水污泥之資源化分析62 有機污泥再利用63 無機污泥再利用64 污泥能源化利用
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
61 下水污泥之資源化分析(14)
目前歐洲美國日本等先進國家之污泥再利用與資源化應用技術如能源化資材化材料化和農業及土地利用等四類
綠農地及土壤改良等土地利用將下水污泥經過減毒堆肥或焚化等程序可製成肥料土壤改良材等供農業土壤改良或污染復育之用
1
建築資材等材料化將下水污泥製成土木或建築材料主要可分為水泥系列及玻璃系列2
能源化將污泥送至焚化爐燃燒可產生蒸氣及電力等能源供後續利用或以熱解方式可產生污泥衍生燃料如燃油甲烷及氫氣等
3
資材化下水污泥含有大量有機物及微生物可用物理化學方法自污泥中萃取分離出有用之物質或製成吸附劑亦可回收貴重金屬
4
69100
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
廢棄物資源化已為時勢所趨而國內目前也積極推動各種工業污泥資源化技術各種工業污泥隨製程與行業不同衍生之污泥種類一般可分為有機污泥與無機污泥
有機污泥類廢酒糟酒粕酒精膠食品加工污泥紡織污泥植物性中藥渣釀酒污泥漿紙污泥製糖濾泥等項目
1
無機污泥類氟化鈣污泥石材污泥自來水淨水污泥無機性污泥含銅污泥及污泥混合物等多項2
61 下水污泥之資源化分析(24)
70100
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
有機與無機污泥之資源再生成果
污泥種類資源再生比
例()再利用用途
有機污泥
廢酒糟酒粕酒精膠 100 飼料肥料食品加工污泥 100 肥料
紡織污泥 99保溫材料防火建材人工粒料磚瓦窯水泥窯或鍋爐輔助燃料
漿紙污泥 99保溫材料防火建材人工粒料
水泥窯或鍋爐輔助燃料
無機污泥
氟化鈣污泥 100 水泥原料
石材污泥 98
水泥原料固化製品原料化工原料廢氣吸附原料海堤固化養灘工程基材非農業用地之工程填第
材料輕質粒料原料或原料(限蛇紋石泥漿)
淨水污泥 95 水泥原料含銅污泥 69〔83〕 粗銅錠銅粉
61 下水污泥之資源化分析(34)
71100
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
各種下水污泥資源化技術比較項 目
方式
應用技術 主要產品副產品或
廢棄物
對環境之衝擊
能源化
污泥焚化 電力蒸氣 灰渣灰渣
處置
污泥衍生燃料衍生燃料
電力殘渣
灰渣
處置
資源化 有機物萃取 有機化合物 廢污泥廢污泥
再處理
材料化 製造污泥磚一般磚
透水磚
農業及
土地利用
肥料
土壤改良劑
分選物
殘渣
土壤及
地下水
污染
61 下水污泥之資源化分析(44)
72100
62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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62 有機污泥再利用(17)
日本韓國以及歐美研究開發封閉式發酵系統以機械方式進料通風和排料自動化程度高週期短日處理量大污泥處理後質量穩定容易有效利用並有效控制臭氣和其他污染因素綜合效益良好
美國日本及歐洲普遍使用之處理方法為污泥連續發酵技術
美國德國及荷蘭等先進國家污泥堆肥大多由污水處理廠出資國家資助並交專業公司承包產業化經營污泥處理和處置按照市場經濟規律運轉發展趨勢良好
污泥的農地利用操作成本較焚化低運用範圍可擴及森林地區而有機肥料的使用可改善土壤的結構增加水涵容量與肥力降低化肥的使用
綠農地肥料及土地利用
73100
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
濃縮
消化
脫水
脫水 焚化
乾燥
堆肥化
晒乾
脫水泥餅
乾燥污泥
堆肥
灰燼
乾燥污泥
綠農地肥料土地改良用
62 有機污泥再利用(27)
74100
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
綠農地利用綠地與園藝應用照片牧草地施用
種樹施用
62 有機污泥再利用(37)
7595
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
下水污泥應用於綠農地之效益
延長掩埋場壽命
效益
減少環境污染
改善土壤酸化情形
改善土壤結構
提升土壤飽水力 增進土壤通
氣性
增加土壤之養分
提供植物養分
減低污泥處置費用
提供土壤微生物營養及能量
7695
使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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使用類別 市場 市場競爭之要素
農業用1土壤改良劑2果樹種植3蔬菜種植
1經濟性2產品品質3來源穩定性
園藝用
1花園公園2庭園溫室3草地種植4覆土5土壤改良
1經濟性2產品品質3來源穩定性4交通5產品競爭
造林用
1聖誕樹種植2森林
1經濟性2來源穩定性3交通4產品競爭
62 有機污泥再利用(47)
77100
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
使用類別 市場 市場競爭之要素
土壤改良1掩埋覆土2礦區填土
3路基添料 1經濟性2便利
3交通4來源穩定性
環境保護1生物脫臭2沖蝕控制
3陸緣穩定4濕地改良
因用途可研發新技術
其他市場
1機場2水泥地3高爾夫場
4工業綠地5都市綠地6住宅草地
1經濟性2便利3交通
4來源穩定性5產品競爭6產品品質7教育
62 有機污泥再利用(57)
78100
土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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土壤改良之步驟土壤物理性
現場透水性表層排水性礫石含有率土壤性質土壤硬度土壤硬度
不足
土壤改良
排水工除礫工
物理性改良材
無法取得
可以取得
客土
客土材料
可滿足品質經濟性
佳
土壤化學性
pH
EC
土壤改良
酸度矯正資材除鹽
提升緩衝能力材
不足
佳
土壤化學性
含氮含碳
不足 土壤改良
有機質資材
施肥植栽
充分
7995
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
綠地土壤改良主要改善土壤物理性中之透水性及通氣性
土壤若透水通氣性不佳即使施用含有豐富有機鹽之下水污
泥亦難獲得良好效果除了設置排水用暗渠可用耕耘方法加
以改善
綠地土壤改良之施用量施用量須依土壤中含氮量而定
土壤分級 分級「1」 分級「23」 分級「4」
土壤中全氮含量比 012以上 012～006 006以下
地被植物 混入深約10 10～15 30～45 45～60
低木 混入深約20 20～30 60～90 90～120
高木 混入深約30 30～45 90～135 135～180
土壤改良之施用
8095
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
歐美日等國家根據各自具體情況及風險評估制定了污泥再利用技術標準各國環保署更規定包括砷鉛鎘鉻汞銅鎳硒鋅污泥土地施用之重金屬限值
根據歐盟成員國表示重金屬使用越少有利於污泥的循環再利用增加污泥的作為肥料的施用需要考慮農業土地污染不會影響食物質量亦不會導致環境破壞
丹麥德國法國以及芬蘭採用了更有效的污水處理技術所以重金屬含量下降而氮磷的含量增加
英國的標準主要包括污泥中各項有毒有害物質pH 指標污泥無害化衛生化穩定化處理後各項指標值土地類型及其性質的測定處理後污泥的土地使用範圍
國外污泥土地利用限制
62 有機污泥再利用(67)
81100
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
根據農委會97年公告修正之「肥料種類品目及規格」雜項堆肥適用範圍為以植物渣粕動物廢渣魚廢物副產動物質副產植物質廚餘或事業廢棄物等為原料經過翻堆醱酵腐熟調配成分堆置風乾等程序所製成之堆肥
若利用或添加非屬「肥料登記證申請及核發辦法」第5條第3項規定之事業廢棄物者應辦理事業廢棄物成分檢驗及作物毒害試驗
國內污泥堆肥化利用規範
有害成分 As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn
限值(mgkg) 250 20 150 100 10 250 150 500
62 有機污泥再利用(77)
82100
污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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污泥堆肥產品分析
市場農業用 園藝用 造林用 土壤改良
市 場 競
爭要素
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2品質
3連續供應
1價錢
2便利
3連續供應
評論 極具潛力之
市場
被視為堆肥產品
之最主要市場
低附加價值市場
可藉展示提醒用
戶
極大量之市場
可用較低品質之
產品
83100
下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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下水污泥堆肥成分需掌握下水污泥堆肥成分做最適當之
應用同時必須注意重金屬成分須符合肥料標準
作業特性下水污泥堆肥再利用時其操作特性良否視污泥
處理狀態而異
臭氧在人口密集處及出入頻繁之地點在使用消化脫水污
泥或有水之乾燥污泥時應注意臭氧之產生
保存性含水率較低之乾燥污泥及堆肥化污泥較消化脫水污
泥具有較佳的儲存性
其他如使用量使用方法等等須注意之事項
下水污泥堆肥使用注意事項
8495
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
63無機污泥再利用(17)
各類工業廢棄物依其特性歸類為灰與渣污泥金屬廢料等13類目前已知各類工業廢棄物再利用占總再利用量比例以灰與渣及污泥類為主占總再利用量之8373
污泥材料化
污泥材料化是將污泥或其焚化後產生的灰渣作為土木或建築材料應用上可分為污泥磚透水板骨材及灰渣水泥等方向
污泥經高溫焚化後之污泥灰渣可去除水分與有機物使灰渣轉為安定化解決重金屬溶出的問題且其體積與重量亦大幅減少也可利用污泥焚化之熱值對污泥最終處理而言不僅將灰渣作有效利用並且達到減量化之目標
85100
63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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63無機污泥再利用(27)
環保署96年申報之無機性污泥數量707412公噸以國內一般事業廢棄物污泥（無害性污泥）進掩埋場入場費2500元噸估算約需16億而污泥經資源
化1公噸的污泥可摻配製成13噸的人工骨材產值約310元噸一年產值約25億元故無機性污泥資源化增加的產值及節省掩埋費用約可達185億元在有經濟誘因之下發展人工骨材製造技術將是傳統產業轉型良好契機
污泥材料化
若以日本之污泥材料化為例環保水泥(Eco-cement)其主要以廢棄物為主要之原料另加入石灰石等天然原料以調整水泥特性與普通水泥配料所採用之天然原料不同其化學與礦物特性亦與普通水泥有所差異但其生產流程和一般水泥工廠相似
86100
63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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63無機污泥再利用(37)
日本環保水泥之製造流程雖與一般水泥類似仍有其特異性為使之系統化劃分可將其整體製造及處理系統分為五大工程即所謂之
前處理工程
原料調硫工程
燒成工程
污泥材料化
製品研磨工程
廢氣處理工程
87100
焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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焚化灰 污泥
粉碎
乾燥
過篩重金屬回收
研磨
混合槽
懸浮預熱段 集塵設備
水泥旋窯
冷卻塔
重金屬槽金屬精煉
熟料冷卻 研磨 環保水泥槽
廢氣排放
石灰石
飛灰
石膏
63無機污泥再利用(47)
88100
經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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經濟部工業局於96年「工業廢棄物清除處理與資源化輔導計畫」之工業區污水處理廠污泥為推動示範專案探討再利用於製磚原料之可行性
污泥材料化
污泥材料化技術在環保磚之應用國外已有不少學者專家進行深度之研究利用燒結技術處理污泥並使其再利用且多有良好的應用成果亦可證明燒結體對重金屬具有良好之固封性
而國內亦以不同類型的污泥原料或摻配料進行燒結製磚之研究諸如林氏曾以污水廠污泥及PCB廠含銅污泥作為黏土之取代料於磚窯廠進行資源化實驗研究結果顯示污泥經前處理後分別可燒製污泥取代量為0~20及0-
15之環保磚並符合作為建築用磚之基本性質
63無機污泥再利用(57)
89100
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
Thank you for your attention
90100
91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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91100
國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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國內人工骨材再利用之研究開發包括燒結型冷結型發泡型但以廢水處理廠污泥為原料採用冷結型高壓成型製造人工骨材屬於開發階段製造人工骨材所使用的材料包括四大部分無機性污泥砂水泥及污泥處理劑
若以一般事業廢棄物之廢水處理廠之無機性污泥為對象可從廢棄物成份分析及TCLP毒性溶出試驗分析結果下表為無機性污泥製成人工骨材有害特性檢驗項目及認定分析規範
檢驗項目 分析方法 試驗標準(mgl)
總鎘 NIEA R 10
總鉻 NIEA R 50
六價鉻 NIEA R 25
總鉛 NIEA R 50
總砷 NIEA R 50
總汞 NIEA R 02
總銅 NIEA R 15
無機性污泥製成人工骨材有害特性認定規範
63無機污泥再利用(67)
92100
國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
97100
結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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國內廢水處理廠產生之無機性污泥尚有不少具有資源化潛力之替代原料的物理特性工程特性此種良好特性可以製成人工骨材替代天然砂石同時亦可以依照骨材材料或工程需求強度做不同程度的配比改良達到符合各種工程需求產品
無機性污泥製成人工骨材性能測試方法
測試項目 測試方法
破碎試驗 BS 812規範
磨損試驗 CNS A3009
比重 CNS A3007
吸水率 CNS A3007
單粒抗壓強度kgf CNS A3045
63無機污泥再利用(77)
93100
64 污泥能源化利用(13)
目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
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結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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目前內政部營建署對污水處理廠中之污泥消化方式已規定污水處理量平均日污水量大於20000CMD之污水處理廠應設置污泥厭氧消化設備可回收消化產生之沼氣作為能源可用於消化槽之加熱熱源或發電供應廠內機械設備使用
未來如果產氣量穩定且足夠亦作為可作為再生能源供應廠區附近居民使用
9495
64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
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七結語
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結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
99100
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64 污泥能源化利用(23)
目前對於污泥多元化利用及可行性已有相當多的探討主要的考量為國情天然資源產品品質市場規模商業化潛力
在歐美大陸部分係以污泥厭氧消化堆肥及土地利用為主污泥資源化依能源轉化(Energy conversion) 方式區分可以分成生質轉化與化學轉化兩種型式生質轉化法
以污泥堆肥法製成腐植土肥料以供農地利用 (soilconditioner)
收集厭氧消化程序中所產生之甲烷氣體以作為燃料使用
透過物化處理以增加廢棄污泥中之溶解性或生物可分解有機物之比例再將之作為消化槽中厭氧菌之碳源
水解後的碳源可藉由進一步的發酵產生乙醇等可回收產物
但這些方法所附加的經濟效益相對較低缺乏一般性的市場
9595
64 污泥能源化利用(33)
化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
9695
七結語
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結語(12)
資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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化學轉化法 將乾燥後之污泥濾餅添加於建材土料中再透過鍛燒可製成磚塊
將污泥焚化後所產生之灰燼進行高溫融化及降溫再結晶形成之石狀物質可作為建材之用(熔融處理技術)
在無氧環境下(或控制氧濃度的情況下) 對污泥進行加熱使其中之有機物發生熱分解以產生液態油類或低分子量的可燃氣體(汽化)
以低空氣量燃燒法產生低分子量之氣體可燃物 在污泥中加入氮氣碳酸鹽以及鎳系催化劑等物質在低溫下將污泥予以汽化可生成大量之甲烷
汙泥在200oc高壓20bar使之碳化
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資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
98100
結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
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有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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資源再生產業屬高技術需求及高附加價值且與各產業關聯性大之工業應加速推動關鍵性資源再生技術之研發
由於歐盟推動溫室氣體減量不遺餘力 以貿易作為制裁手段未來生物質(Biomass)之使用將大幅增加以取代化石燃料
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結語(22)
有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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有機污泥減量技術比較顯示污泥經超音波水解及臭氧化處理後再進行消化可得到良好減量效果有助於污泥減量及資源化之推動
積極擴展副產品之市場(例如可以透過法令與獎勵)增加污泥處置的經濟誘因
污泥材料化之發展已開發焚化處理後之污泥再利用製成人工骨材環保水泥與環保磚之技術已成熟發展並訂定相關管理規範以控管再生產品之品質與產品之銷售不僅達到環境保護之目標並創造經濟價值
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