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019

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Mar / 2025

Eco-friendly Innovation

綠色創新

焚化底渣分選 促進循環經濟

國內焚化廠所產出的底渣,早年多採掩埋方式處理,然而隨著垃圾焚化處理比率逐年提昇,底渣產量也持續增加,加上掩埋場容量日益飽和,環保署參考國際經驗,於2002年制定《垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方式》,推廣將底渣(bottom ash)處理成再生粒料,並對其品質、數量及流向進行管控,同時明確規範其用途與使用範圍。

中鼎集團資源循環事業群旗下崑鼎綠能環保股份有限公司,秉持「珍惜每一分資源」的核心價值,結合焚化廠操作維護、智能數據管理的專業與經驗,解決目前焚化廠所遭遇的瓶頸,將環境保護、社會參與及公司治理 (ESG) 的理念落實於實際行動。除了確保焚化廠穩定高效運行外,還積極整合循環經濟、節能減碳及污染減量的目標。在高雄市岡山垃圾焚化廠的修建營運移轉投資計畫書中,更規劃額外投資增設底渣分選設施,以具體促進後續底渣再利用的推廣,落實循環經濟。

底渣的特性與處理後的用途

底渣主要由爐床間隙掉落的篩灰(siftings)和爐床尾部排出的爐尾底渣(slag)所組成,其中又以爐尾底渣占比超過>99.5%(註1)。其成分包括熔渣、砂土、陶瓷、玻璃、金屬等不可燃物,以及少量未完全燃燒的有機物。底渣需經過物理分選及穩定化處理後,方能製成再生粒料。

處理後的底渣再生粒料屬多孔隙輕質的非均質物質(heterogeneous),具有惰性、強度高、壓縮性低及無塑性等特性,可再利用作為土木工程材料,取代天然粒料,進一步減少土石資源開採,降低環境破壞。與天然粒料相比,底渣再生粒料雖較易脆裂、磨損率偏高,且具有較輕的比重及較高的吸水率,但仍符合相關粒料的規範要求。依據國內法規規定,底渣再生粒料可廣泛應用於道路基底層、控制性低強度回填材料(CLSM)、磚品、水泥生料及掩埋場覆土等用途,這不僅將廢棄物轉化為資源,還拓寬了底渣的去化管道,進一步實踐循環經濟的理念。

底渣再利用的要求與規範

底渣在清運出焚化廠時屬於事業廢棄物,須依《廢棄物清理法》接受嚴格管理,其再利用則遵循《垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方式》進行。根據規定,焚化廠每季需檢測戴奧辛總毒性當量濃度及重金屬毒性特性溶出程序,並將檢測結果提供底渣再利用機構作為設備製程操作及調整的參考。此外,再利用機構亦需至少每500公噸進行一次檢測,檢測項目同樣包含戴奧辛總毒性當量濃度及重金屬毒性特性溶出程序,以確保再利用過程對環境無害。

底渣減量措施的多重效益

底渣的組成比例除因來源垃圾成分有所不同外,還會受到焚化爐燃燒效率的影響。為有效降低底渣產量,可從前段、中段及後段三方面進行管理。在前段管理中,透過垃圾檢查遏止不良清運業者夾帶不適燃的垃圾進廠,例如含大量砂石、陶土或金屬的廢棄物,從源頭減少底渣產生。在中段管理上,操作員需定期檢視爐內燃燒狀況,灰渣吊車操作員則監控底渣品質,如發現未燃盡的廢棄物,立即通知中控室,並調整燃控參數(如爐床速度、進料速度及風量配比),以確保垃圾完全燃燒,降低底渣產生量。至於後段管理,則通過設置底渣分選設施,將有價金屬回收,減少底渣清運出廠量,從而降低運輸過程中的碳排放,同時節省委外處理費用,進一步提升資源再利用的價值。

底渣分選規劃:以岡山焚化廠為例

岡山焚化廠底渣分選設施的設計規劃主要考量以下幾點:
1.底渣乾燥與存放規劃
底渣中的未燃成分以大粒徑鐵金屬為主,經出灰設備後含水率較高,為降低底渣的含水率,規劃採用改善通風或縮短底渣冷卻時間等方法,以提升底渣的水分蒸發速度。底渣經適度堆放乾燥後再運出廠外。為此,設計將底渣貯坑劃分為底渣出料暫存區、底渣堆置乾燥區及分選後底渣存放區,如下圖。

底渣貯坑存放規劃示意圖

2.底渣分選設施設計與處理流程
在灰渣走道設置一套處理容量為15公噸/小時的底渣分選設施,流程如下圖。此設施可有效降低底渣中的鐵金屬、非鐵金屬及未燃物含量,提升底渣品質,篩出的鐵金屬與非鐵金屬將交由廠商進行回收再利用,具體步驟如下:
(1)	粗震動篩閘:將大型未燃物篩分出來,並回送至垃圾貯坑。
(2)	第一磁選機:設置於底渣震動輸送機上方,用於分選大粒徑鐵金屬。
(3)	彈跳篩:篩選粒徑19 mm以下的粒料入貯坑,以符合再生粒料尺寸標準。
(4)	第二磁選機:再次回收鐵金屬,進一步提升回收效率。
(5)	渦電流分選機:用於篩分中粒徑底渣中的非鐵金屬以進行回收。

3.監視系統配置
鑒於底渣中含有較多大型物件且含水率較高,規劃搭配多組監視畫面,以便操作員快速發現問題並及時排除。監視器安裝於底渣震動輸送機上方磁選機、粗震動篩閘、分選系統磁選機及渦電流分選機等關鍵設備處。

底渣分選流程圖

底渣分選設施示意圖

岡山焚化廠底渣分選效益

岡山焚化廠底渣分選設施於2024年完成試車,經10個月運轉後,展現出多項顯著效益,包含:
1.金屬回收與產品碳排放減量
成功回收鐵及鋁等有價金屬,各達1,380公噸與220公噸,不僅促進循環經濟,回收後的再生金屬產品碳足跡(註2)相較於原生金屬產品碳足跡為低,共計減少二氧化碳排放4,180公噸。

2.底渣減量與運輸碳排放降低
經篩選分離鐵及非鐵金屬後,底渣清運出廠量減少1,600公噸,進一步對應減少運輸過程中的二氧化碳排放量23,500公噸。

3.未燃物比例降低
底渣出廠前未燃物比例降至僅0.7%,符合《垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方式》規定,達成底渣交付再利用條件未燃物比例低於2%的要求。

4.底渣產生率優化
在既有廢棄物進廠規劃下,底渣產生率由未分選前的17.23%降低至分選後的14.71%。

崑鼎為循環經濟的實踐者,旗下「廢棄物清理、回收再利用、再生能源、機電維護整改」四大主軸業務均與淨零永續息息相關,未來,崑鼎將持續透過資源循環業務的推動及綜效發揮,擴大影響力,為業主及政府提供多元且可持續的經濟解決方案,攜手應對氣候變遷,共同實現永續發展和淨零排放的目標。

註1:垃圾焚化底渣熟化方式介紹,孫世勤、闕蓓德,工業污染防治第94期,(2005)。
註2:產品碳足跡資訊網

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