很多人可能有過這樣的經驗:幾天沒倒垃圾,垃圾堆積如山,造成臭氣沖天、環境髒亂、蚊蠅變多等困擾。對一般家庭來說,只要再把垃圾丟掉就好,不算大問題。但是對政府或大型工廠,垃圾若是大量堆積,到後來真的會變成一座山。近年臺灣推廣的「固體再生燃料」(solid recovered fuel, SRF)是否可以解決廢廢相連到天邊的問題?有人認為 SRF 還有助於減碳,又是怎麼回事呢?
「固體再生燃料」(solid recovered fuel, SRF)是從經過處理的廢棄物中,取得可燃成分作為燃料。圖片來源:jittaya kantasuk/shutterstock.com
廢棄物反正都要燒掉,不如充分利用餘熱
SRF 就是從經過處理的廢棄物中,取得可燃成分作為燃料。國立高雄科技大學海洋環境工程系的王琳麒教授,近年對此投入不少心力。
燒 SRF 可以發電,有人好奇,這和以前焚化爐燒垃圾發電有什麼差別?王琳麒教授解釋,一般焚化爐對焚燒的內容物沒有太多要求,SRF 卻有明確規範,廢棄物需要初步分選,將可以再利用的金屬等成分挑出,再選出性質均勻的原料製成燃料。如此一來,不但能回收各種資源,還能提高燃燒效能。
然而王琳麒教授指出,由於燃燒材料不同,適用 SRF 的鍋爐、導致的污染及管制也和過往有別。例如設計用於燒煤炭的鍋爐不見得適合 SRF,因為煤炭較碎,SRF 的顆粒卻更大。另外某些燃燒條件更容易產生戴奧辛、重金屬這些有害物質。因此用於燃燒 SRF 的鍋爐需要滿足一些條件,可能必須改裝舊鍋爐,也需要更注意監控戴奧辛等有害物質。
怎麼解決戴奧辛問題?
SRF 很容易與「戴奧辛」問題連結,這正好是專精於「燃燒系統」(firing system)的王琳麒教授專業。他解釋,廢棄物的戴奧辛來源有不同機制,一類是垃圾中本來就有容易產生戴奧辛的成分,燃燒後繼續留在灰燼中,例如 PVC 塑膠。這種來源透過正確挑選原料,還算容易解決。
戴奧辛另一大來源是燃燒的產物,一些成分在高溫燃燒不完全,或是相對低溫的狀態下可以產生戴奧辛。SRF 會面臨的具體問題是,某些鍋爐設計用原本的燃料沒有問題,SRF 的成分和燃燒狀態改變,才會燒出戴奧辛。臺灣常見做法是用集塵器加活性碳捕捉,避免戴奧辛外洩。可是這種處理方式並沒有破壞有毒的戴奧辛,廢棄物也就無法繼續利用。
王琳麒教授認為亡羊補牢的效果有限,最有意義的解決辦法是一開始就避免戴奧辛生成。一大要點是重視鍋爐的操作,盡可能讓燃燒完全。只要操作得當,可以大幅降低戴奧辛生成的機會,省去後續麻煩。
另一個方向是控制焚化爐內燃燒的成分。例如產生戴奧辛的化學反應,過程中的催化劑可以被胺類抑制。王琳麒教授自己的研究發現,床墊內含有胺類,加入一部分廢棄床墊作為 SRF 成分,便能避免戴奧辛生成。
轉廢為能:垃圾減量,減少排碳
即使面臨各種困難,在現今的臺灣推動 SRF 依然有其重要意義,王琳麒教授解釋有兩大目的。
第一,如今臺灣許多焚化爐已經老化,而且事業廢棄物專用的焚化爐較少,有些事業廢棄物需要改用一般焚化爐處理,所以廢棄物處理確實有迫切需求。
即使順利回收所有資源,依然有些無法再利用的廢棄物;所幸像是廢紙、木屑等材料,雖然無法再利用,還是可以變成燃料,燃盡最後的價值,也達到垃圾減量之目的。
第二,將廢棄物製成 SRF 替代煤炭、天然氣為燃料,也能減少排碳,特別是鍋爐相關產業。SRF 的成分根據廢棄物來源差異有別,不過通常內含不少適合燃燒的碳氫化合物。
可是王琳麒教授也提醒,再怎麼說 SRF 依然是用於燃燒,所以最終的減碳效果不一定那麼理想。不論如何,「轉廢為能」都是 SRF 追求的主要目標。
飛灰與底渣,廢物也能化為資源
燃燒勢必涉及污染問題,作為燃料的 SRF 也不例外。王琳麒教授解釋,燃燒會產生三類產物:廢氣、飛灰、底渣。廢氣是燃燒造成的氣體;飛灰是燃燒時產生的細微顆粒,可以用裝置捕捉,避免飄出污染環境;底渣則是燃燒後留在焚化爐床的物質。
如果將燃燒廢棄物加入固化劑,做成水泥塊掩埋,確實能滿足一部分垃圾減量的目標,卻依然要佔用空間,也會消耗有用的材料與能量,不夠理想。
更環保的處理方式是設法再利用,將捕捉到的飛灰以及留在爐中的底渣,轉化為可以再利用的資源。這也是 SRF 在燃料角色外的另一個重要方向。
目前臺灣的發展狀況是:底渣再利用比較成功,飛灰需要更多努力。燃燒廢棄物可以再製成磚塊、混凝土、耐火材料、陶瓷等產品。不同的 SRF 成分有別,衍生的飛灰與底渣也不一樣。王琳麒教授舉例,混凝土就會比較擔心氯的問題。
SRF 的減碳效果怎麼計算?
考慮不同面向,可以想像 SRF 與減碳的關係是複雜的問題。首先,人類耗費資源製成產品,產品又淪為垃圾。接著垃圾經過處理變成 SRF,成為燃料。最後,燃燒後的廢棄物又有不同處理方式,有機會轉為新的資源。
在作為燃料的階段,SRF 的減碳效果取決於替代什麼燃料。而燃燒後的廢棄物怎麼處理,更會大大影響減碳的結果。
假如直接做成封存的水泥塊,還要耗費能源與資源,減碳效果也就沒那麼好。如果可以製成混凝土等產品,減少排碳大戶水泥的生產,無疑能更大幅度的減碳。因此 SRF 對減碳的幫助,其實有很多可以發揮與改善的空間。
相比於家庭垃圾,SRF 對事業廢棄物的意義更大。許多需要特殊處理的事業廢棄物,若能製成 SRF,不但能用於發電、回收資源、節省空間、減少排碳,又能避免污染,可謂一舉多得。在臺灣推廣 SRF 需要學術界與產業界合作,追尋更有效,能解決實際問題的方案。
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